SE431304B

SE431304B - Arrangement for guiding an extensible support arm, preferably for industrial robots

Info

Publication number: SE431304B
Application number: SE8203572A
Authority: SE
Inventors: R Blom
Original assignee: Pma Produktions Mekanik Ab
Priority date: 1982-06-09
Filing date: 1982-06-09
Publication date: 1984-01-30
Also published as: SE8203572L; SE431304C

Abstract

Industrial robots employ a lifting and lowering support plate 10, which by means of a number of rollers carries a horizontal extensible support arm 15 in the form of a straight rail. According to the invention, the rollers 11, 12 have wedge-shaped grooves 16, 17 for guiding of corresponding wedge-shaped upper and lower edges 20, 21 of the support arm. One of the rollers in each pair 11, 12 consists of two spring-loaded halves 11A, 11B which can move axially relative to each other, while the other roller 12 can be adjusted by an excentre arrangement 28, 29, 32, 33 to regulate the distance between the rollers in the particular pair and thus the contact pressure of the spring-loaded halves against the edge of the support arm and thereby obtain a guiding free of play. <IMAGE>

Description

15 20 25 ab 35 4,0 -s2o3572-6 2 - 2 i fig. 1, och fig. 3 är ett snitt enligt linjen 3 - 3 i fig. 1., Med 10 betecknas en bärplatta som uppbäres av en ej visad an- . ordning för att inställa bärplattan i önskade höjdlägen vid en industrirobot av i och för sig känt.utförande." Bärplattan uppbär ett främre par styrrullar 11, 12 och ett bakre par styrrullar 13, 14 för att styra en förskjutbar bär- arm 15 i form av en skena. Såsom framgår av fig. 2 och 3 har alla styrrullarna ett kilspår 16, 17, 18, 19 för styrning av _bärarmen, vars övre resp. undre kant 20, 21 har en kilform som passar till kilspåren. Kilvinkeln i det visade exemplet är 7o°i. i Bärarmens ena ändparti 22 sträcker sig fritt utanför det främ- Kre paret styrrullar 11, 12 och är flerfaldigt längre än av- ståndet mellan de främre och bakre styrrulleparen. Armens fria ändparti är avsett att kunna utsättas för belastningar i olika riktningar, varför det är viktigt att styrningen av bärarmen är så glappfri som möjligt. Fig. 1 is a section along the line 3 - 3 in Fig. 1. Denoted by 10 is a support plate which is supported by a device not shown in Fig. 1. -. The support plate carries a front pair of guide rollers 11, 12 and a rear pair of guide rollers 13, 14 for guiding a slidable support arm 15 in the form of a sliding arm arm 15 in the form of an industrial robot. As shown in Figs. 2 and 3, all the guide rollers have a wedge groove 16, 17, 18, 19 for guiding the support arm, the upper and lower edge 20, 21, respectively, having a wedge shape which matches the wedge grooves. is 7o ° i. in one end portion 22 of the support arm extends freely outside the front. The free pair of guide rollers 11, 12 and is several times longer than the distance between the front and rear guide roller pairs.The free end portion of the arm is intended to be able to be subjected to loads in different directions, which is why it is important that the control of the support arm is as clear as possible.

För att på ett enkelt sätt kunna inställa styrrullarna så att man:erhâller den önskade glappfria styrningen av den använda bärarmen, är rullarna beskaffade på olika sätt.In order to be able to easily adjust the guide rollers so as to obtain the desired play-free guide of the support arm used, the rollers are shaped in different ways.

Normalt utsättes bärarmens 15 främre ändparti 22 för den största belastningen genom en nedåtriktad kraft orsakad av *ren last såsom ett verktyg vid armens fria ände. För att kunna uppta denna belastning på bästa sätt har rullarna 12, 13 fixerade spår 17, 18. Eventuellt glapp vid rullarna 11 och 14 upptas dels genom att axelavstândet mellan rullarna 11/ 12 resp. 13, 14 är inställbart genom en i och för sig känd excenteranordning och dels genom att spårväggarna hos dessa rullar anligger med ett inställbart fjädertryck mot bärarmens kilformade kanter 20, 21. Fjädertrycket kan därvid ändras -helt enkelt genom att man ändrar axelavstândet hos resp. par styrrullar tills bärarmen löper lagom lätt och helt glapp- fritt mellan styrrullarna. För att möjliggöra detta är styr- rullarna konstruerade på följande sätt. 10 15 20 25 30 35 40 8205572-6 .Normally, the front end portion 22 of the support arm 15 is subjected to the greatest load by a downward force caused by pure load as a tool at the free end of the arm. In order to be able to absorb this load in the best way, the rollers 12, 13 have fixed grooves 17, 18. Any play at the rollers 11 and 14 is absorbed partly by the wheelbase between the rollers 11/12 resp. 13, 14 is adjustable by an eccentric device known per se and partly by the groove walls of these rollers abutting with an adjustable spring pressure against the wedge-shaped edges 20, 21 of the support arm. The spring pressure can then be changed - simply by changing the wheelbase of resp. pair of guide rollers until the support arm runs easily and completely smoothly between the guide rollers. To enable this, the guide rollers are designed as follows. 10 15 20 25 30 35 40 8205572-6.

Samtliga rullar består av tvâ halvor som bildar var sin sida av resp. kilspår. De är medelst kullager roterbart lagrade på en axel, som är vid ena änden utformad med en axeltapp vilken är vridbart lagrad och fastlåsbar i ett motsvarande hål i bärplattan.All rollers consist of two halves that each form a side of resp. keyway. They are rotatably mounted by means of ball bearings on a shaft, which is formed at one end with a shaft pin which is rotatably mounted and lockable in a corresponding hole in the support plate.

Rullen 11 har två halvor 11A, 11B som uppbäres av en axel 22 försedd med en axeltapp 23 som är införd i ett hål 24 i plat- tan 10. På axeln 22 har en distansmutter 25 ett fast läge och anligger mot plattan när en mutter 23A skruvas fast på tappen 23. Halvan 11B anligger med sina kullager mot muttern 25. Hal- van 11A är däremot i viss mån axiellt rörlig relativt halvan 11B, varvid ett antal tallriksfjädrar bildar en tryckfjäder 26 som kan förspännas mer eller mindre med en mutter 27. Häri- genom kan bärarmens 15 övre kant 20 pressas upp något mellan de fjädrande halvorna för erhållande av en glappfri styrning.The roller 11 has two halves 11A, 11B which are supported by a shaft 22 provided with a shaft pin 23 which is inserted into a hole 24 in the plate 10. On the shaft 22 a spacer nut 25 has a fixed position and abuts against the plate when a nut 23A screwed onto the pin 23. The half 11B abuts with its ball bearings against the nut 25. The half 11A, on the other hand, is to some extent axially movable relative to the half 11B, a number of disc springs forming a compression spring 26 which can be biased more or less with a nut 27. As a result, the upper edge 20 of the support arm 15 can be pressed up slightly between the resilient halves to obtain a play-free guide.

Upptryckningen sker så pass kraftigt att man erhåller ett visst mellanrum 28 mellan halvorna 11A, 11B.The pressure is so strong that a certain space 28 is obtained between the halves 11A, 11B.

När det gäller rullen 12, är dess halvor 12A, 12B hopdragna till anliggning mot varandra så att spåret 17 bildar ett fixe- rat spår som tjänstgör som en exakt styrning som kan uppta nedåtriktade krafter på bärarmen vid detta ställe. Halvorna är roterbart lagrade på en axel 28, vars ändtapp 29 är vrid- bart lagrad i ett hål 30 i plattan 10 och fastlåsbar när så önskas. På axeln 28 är fäst en mutter 31 som bildar distans- mutter och användes för vridning av axeln 28.In the case of the roller 12, its halves 12A, 12B are contracted to abut against each other so that the groove 17 forms a fixed groove which serves as a precise guide which can absorb downward forces on the support arm at this location. The halves are rotatably mounted on a shaft 28, the end pin 29 of which is rotatably mounted in a hole 30 in the plate 10 and lockable when desired. Attached to the shaft 28 is a nut 31 which forms a spacer nut and is used for turning the shaft 28.

Tappens 29 centrumlinje 32 är emellertid belägen excentriskt i förhållande till axelns 28 centrumlinje 33, vilket gör det möjligt att vrida axeln 28 medelst muttern 31 till olika lä- gen kring tappens centrumlinje 32 och därigenom inställa av- ståndet mellan rullarna 11, 12, vilket medför större eller mindre utspänning av halvorna 11A, 11B för att erhålla önskad fjädrande anliggning mot bärarmens övre kant 20.However, the center line 32 of the pin 29 is located eccentrically with respect to the center line 33 of the shaft 28, which makes it possible to rotate the shaft 28 by means of the nut 31 to different positions around the center line 32 of the pin and thereby adjust the distance between the rollers 11, 12. greater or lesser tensioning of the halves 11A, 11B to obtain the desired resilient abutment against the upper edge 20 of the support arm.

Rullen 13 består liksom rullen 12 av två halvor 13A, 13B som är hopspända mot varandra för att bilda ett fixt spår 18 som kan uppta relativt stora krafter från bärarmen i riktning uppåt under bibehållande av en exakt styrning av bärarmen. 10 115 20 25 82B55 72- 6 Även i detta fan ät runens 13 avstånd till tullen 14 instän- bart genom en excenteranordning av det slag som beskrivit; i samband med rullen 12, dvs. axeltappen 34 har ett excentriskt läge relativt axeln 35.The roller 13, like the roller 12, consists of two halves 13A, 13B which are clamped against each other to form a fixed groove 18 which can absorb relatively large forces from the support arm in the upward direction while maintaining an exact control of the support arm. 10 115 20 25 82B55 72-6 Also in this fan, the distance of the rune 13 to the customs 14 is constantly through an eccentric device of the type described; in connection with the roller 12, i.e. the shaft pin 34 has an eccentric position relative to the shaft 35.

-Slutligen är rullens 14 båda halvor 14A, 14B axiellt rörliga relativt varandra och påverkade av en fjäder 26 i form av tall- riksfjädrar på samma sätt som vid rullen 11, Mellan halvan 14A och den på axeln 22 fästade distansmuttern 25A finns emeller- tid ytterligare en tryckfjäder 36 i form av ett par tallriks- fjädrar som gör det möjligt för båda halvorna att tillsammans förflyttas axiellt fram och tillbaka om bärarmen eventuellt .skulle ha några mindre skevheter i längdled.Finally, both halves 14A, 14B of the roller 14 are axially movable relative to each other and are actuated by a spring 26 in the form of disc springs in the same way as with the roller 11. Between the half 14A and the spacer nut 25A attached to the shaft 22, however, there is further a compression spring 36 in the form of a pair of disc springs which enables both halves to be moved axially back and forth together if the support arm were to have any minor longitudinal skews.

Om så önskas kan även rullarna 11 och 14 vara försedda med samma excenteranordning som vid rullarna 12 och 13.If desired, the rollers 11 and 14 can also be provided with the same eccentric device as with the rollers 12 and 13.

Rullarna 11, 12, 13, 14 är enkelt konstruerade och tapparna hos deras lagringsaxlar kan lätt fästas i hålen i bärplattan för montering av rullarna i användningsläge. En helt glapp- fri styrning kan på ett enkelt sätt erhållas med hjälp av de beskrivna excenteranordningarna, och genom de fjäderbelasta- de halvorna hos resp. rulle upptas effektivt smärre varia- tioner i bärarmens mått utmed dess längd.The rollers 11, 12, 13, 14 are simply constructed and the pins of their bearing shafts can be easily attached to the holes in the support plate for mounting the rollers in the position of use. A completely play-free control can be obtained in a simple manner with the aid of the described eccentric devices, and through the spring-loaded halves of resp. roller effectively accommodates minor variations in the dimensions of the support arm along its length.

Claims

A device for guiding a substantially horizontal support arm in the form of a straight rail which is supported between a front pair of guide rollers and a rear pair of guide rollers, which guide rollers in their turn is supported by shafts attached to a vertical pipe - preferably via a known (15) upper and lower edge bearing plate, industrial robot, noting 6 that the support arm (20 and 21, respectively) is wedge-shaped and fits in corresponding wedge-shaped grooves. (16, 17, 18, 19) of the guide rollers (11, 12, 13, 14), that the support arm extends freely outside the front pair of rollers (11, as a tool, that the lower guide roller (12) of the front pair - 12) in order to carry a load on the free end portion at its free end portion and the upper guide roller (13) of the rear roller pair has a fixed keyway (17 and 18, respectively), while the other rollers (11, 14) consists of two relatively axially movable halves, which are provided with each side of resp. wedge grooves and which are spring-actuated in the direction of each other in order to be able to abut with a certain spring pressure against resp. wedge-shaped edge of the support arm, and that at least one of the rollers (12 and 13, respectively) in resp. pair is supported by a shaft (23) provided with a shaft pin (29) which is eccentrically located relative to the shaft and is rotatably and lockably mounted in a hole (30) in the support plate (10) to change by rotating the shaft about the center of the pin. the wheelbase between the rollers in resp. pairs and thereby the tensioning of the spring-loaded halves of one roller in resp. couple.

Device according to claim 1, characterized in that one (14) of the spring-loaded rollers is on both sides actuated by a compression spring such as disc springs (26) so that the halves (14A, 14B) can be moved axially together towards one or the other side depending on any minor skew of the support arm.