SE516473C2 - Industrirobot med en första och en andra arm vridbar över ett horisontalplan - Google Patents

Description

25 30 35 51.6 473 2 sockel i ett försök att minska den första armens inverkan på den andra armens rörelse.

Dessutom har ovan beskrivna robot av fulljordstyp i allmänhet en RZ-axel vid den andra armens ände. RZ-axeln är också känd som en arbetsaxel, typiskt för installation av ett RZ-verktyg. RZ-verktyget expanderas och kontrahe- ras i den vertikala (eller Z-)riktningen och vrider sig samtidigt i R-riktningen. Normalt är en drivmekanism för drivning av RZ-axeln fastgjord på den andra armen.

I fallet med ovan beskrivna robot av fulljordstyp är emellertid hela drivmekanismen hos RZ-axeln anordnad pà den andra armen. För att positionsvinkeln hos den andra armens R-axel skall bevara ett absolut konstant posi- tionsförhàllande oberoende av de första och andra armar- nas positioner måste följaktligen styrning utövas i av- sikt att korrigera R-axelns positionsvinkel i beroende av de första och andra armarnas positioner.

Dylik styrning blir således komplicerad och dessutom kan R-axelns riktning variera under den rörelse som åt- följer förändringar i de första och andra armarnas posi- tioner, bland annat pà grund av en eftersläpning som upp- står i servostyrningen. Detta resulterar i att man får problem vid precisionsstyrning av R-axeln.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Det är ändamål med föreliggande uppfinning att lösa ovan beskrivna problem genom att åstadkomma en industri- robot, som kan användas för att realisera precisionsstyr- ningen av den vridningsaxel som fungerar som en arbets- axel, varvid, genom undertryckning av positionsförhàllan- dena mellan vridningsaxeln och den första resp den andra armen, det inte genereras några fluktuationer i vrid- ningsaxelns riktning under vridningsaxelns rörelse till följd av de första och andra armarnas positionerings- rörelser.

I överensstämmelse med en aspekt av föreliggande uppfinning är en industrirobot utrustad med: en sockel; OIOILIO 10 15 20 25 30 35 516 473 3 en första arm, som är uppburen av sockeln och är vridbar över ett horisontalplan, varvid den första armens ena ytterände utgör ett vridningscentrum; en andra arm, som är uppburen av en annan ytterände hos den första armen; en vridningsaxel, som på en ytterände hos den andra armen är ställd i vertikal riktning; en drivenhet för den andra armen, vilken används för vridning av den andra armen och är anordnad ungefär vid den första armens vridningscentrum på ett sådant sätt att vridning i förhållande till sockeln förhindras; en kärnaxel, som används för uppbärning av de första och andra armarna pà ett sådant sätt att dessa är fritt vridbara; ett vinkelbevarande organ vid kärnaxel för upprätt- hållning av kärnaxeln i en konstant vridningsvinkel i förhållande till sockeln; ett vridningsaxeldrivorgan, som används för drivning av vridningsaxeln och som är anordnat på den andra armen pà ett sådant sätt att vridningsaxeln är fritt vridbar; och ett vinkelbevarande organ vid vridningsaxeldrivdon för upprätthàllning av vridningsaxeldrivorganets vrid- ningsvinkel vid samma värde som kärnaxelns vridnings- vinkel.

I överensstämmelse med en annan aspekt av förelig- gande uppfinning är en industrirobot utrustad med: en sockel; en första arm, som är uppburen av sockeln och som är vridbar över ett horisontalplan, varvid en ytterände hos den första armen utgör ett vridningscentrum; en andra arm, som är uppburen av en annan ytterände hos den första armen; en vridningsaxel, som pà en ytterände hos den andra armen är ställd i den vertikala riktningen; _ en drivenhet för den andra armen, vilken används för vridning av den andra armen och är anordnad ungefär vid Goos-IQ IICOIDI 10 15 20 25 30 35 516 473 4 den första armens vridningscentrum på ett sådant sätt att vridning runt sockeln förhindrasj en kärnaxel, som används för uppbärning av de första och andra armarna på ett sådant sätt att dessa är fritt vridbara; ett vinkelbevarande organ vid kärnaxel för upprätt- hållning av kärnaxeln i en konstant vridningsvinkel i förhållande till sockeln; ett axialriktningsdrivorgan, som används för driv- ning av vridningsaxeln i dess axialriktning och som är inrättat pà den andra armen på ett sådant sätt att axial- riktningsdrivorganet är fritt vridbart; och ett vinkelbevarande organ vid axialriktningsdrivdon för upprätthållning av axialriktningsdrivorganets vrid- ningsvinkel vid samma värde som kärnaxelns vridningsvin- kel.

Det är önskvärt att utrusta det kärnaxelvinkelbeva- rande organet hos den industrirobot som åstadkommes genom föreliggande uppfinning med: en sockelförankrad remskiva, vars centrum ungefär sammanfaller med den första armens geometriska vridnings- axel över sockeln; en på kärnaxeln anordnad planetremskiva; och en jordrem, som är lindad runt den sockelförankrade rem- skivan och planetremskivan.

Dessutom är det även önskvärt att utrusta industri- robotens vinkelbevarande organ vid vridningsaxeldrivdon med: en vridningsaxelriktningsstyrande remskiva, som är anordnad pà vridningsaxeldrivorganet; en riktningsstyrande remskiva, som är anordnad på kärnaxeln; och en vridningsaxelriktningsstyrande rem, som är lindad runt den vridningsaxelriktningsstyrande remskivan och den riktningsstyrande remskivan. 10 15 20 25 30 35 451 __! ON -h- “J ßfl 5' Det är önskvärt att ytterligare utrusta industri- robotens vinkelbevarande organ vid axialriktningsdrivdon med: en axialriktningsstyrande remskiva, som är inrättad på axialriktningsdrivorganet; och en axialriktningsstyrande rem, som är lindad runt den riktningsstyrande remskivan och den axialriktnings- styrande remskivan.

I den utformning som beskrivits ovan är kärnaxelns funktion att till den andra armens inre överföra infor- mation om storleken av en fast vridningsvinkel i förhål- lande till sockeln, vilken skall användas som en refe- rens, och fungerar samtidigt som en mekanism för uppbär- ning av de första och andra armarna på ett sådant sätt att dessa är fritt vridbara.

Det vinkelbevarande organet vid kärnaxel är inrättat att upprätthålla kärnaxeln i den fasta vridningsvinkeln i förhållande till sockeln.

Vridningsaxeldrivorganet, som är anordnat på den andra armen pà ett sådant sätt att det är fritt vridbart, är inrättat att vrida vridningsaxeln. Det vinkelbevarande organet vid vridningsaxeldrivdon upprätthåller vridnings- axeldrivorganets vridningsvinkel vid samma värde som kärnaxelns vridningsvinkel.

Axialriktningsdrivorganet, som är anordnat på den andra armen på ett sådant att det är fritt vridbart, flyttar vridningsaxeln i dess axialriktning. Det vinkel- bevarande organet vid axialriktningsdrivdon upprätthåller axialriktningsdrivorganets vridningsvinkel vid samma vär- de som kärnaxelns vridningsvinkel.

Vridningsaxeldrivorganet och axialriktningsdriv- organet, vilka är anordnade pà den andra armen pà ett sådant sätt att de är fritt vridbara, vrider och flyttar vridningsaxeln samtidigt som de oförändrat bibehåller av- driftsvinklarna i förhållande till den första armens vridning. På detta sätt kan vridningen och axialrikt- ningsrörelsen hos vridningsaxeln, som fungerar som en 0000M10 10 15 20 25 30 35 516 473 6 Alla dessa funktioner ger upphov till undertryckning av vridningsaxelns positionsförhàllanden till den första armen respektive den andra armen, vilken undertryckning i sin tur eliminerar de fluktuationer i vridningsaxelns riktning som uppstår under vridningsaxelns rörelse på grund av positioneringsrörelser hos de första och andra armarna.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Fig 1 är en vy som visar ett vinkelbevarande organ vid kärnaxel och ett vinkelbevarande organ vid vridnings- axeldrivdon, vilka organ används i en föredragen utfö- ringsform av en industrirobot i överensstämmelse med föreliggande uppfinning.

Fig 2 är en vy som visar en arbetsaxel, det vinkel- bevarande organet vid vridningsaxeldrivdon och ett vin- kelbevarande organ vid axialriktningsdrivdon hos en andra arm.

Fig 3 är en vy som bland annat visar drivenheter hos en första arm och den andra armen.

Fig 4 är en vy, delvis i tvärsektion, som visar den första armens mekanism.

Fig 5 är en vy, delvis i tvärsektion, som visar den andra armens mekanism.

KORT BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER Föreliggande uppfinningen kommer att framgå av föl- jande detaljerade beskrivning av föredragna utförings- former med hänvisning till bifogade ritningar.

Det bör noteras att nedan beskrivna utföringsformer endast är föredragna exempel pà tillämpningar av före- liggande uppfinning, vilka exempel uppvisar ett flertal begränsningar som ansetts önskvärda ur teknisk synvinkel.

Föreliggande uppfinnings skyddsomfàng är emellertid ej begränsat av de begränsningar som tillfogats utförings- formerna annat än om så uttryckligen anges i följande be- skrivning. .wo . n uno-uno 10 15 20 25 30 35 516 473 F' En utföringsform av en industrirobot enligt förelig- gande uppfinning förklaras med hänvisning till fig 1-3.

I fig 1 visas komponenter hos en utföringsform av en industrirobot enligt föreliggande uppfinning, såsom ett vinkelbevarande organ 100 vid kärnaxel och ett vinkelbe- varande organ 200 vid vridningsaxeldrivdon.

I fig 2 visas en i en andra arm 11 använd arbetsaxel 10, det vinkelbevarande organet 200 vid vridningsaxel- drivdon och ett vinkelbevarande organ 300 vid axialrikt- ningsdrivdon.

I fig 3 visas utformningen av ett system för driv- ning av en första arm 3 och den andra armen 11, jämte andra komponenter.

Först beskrivs den första armen 3, den andra armen 11 och systemet för drivning av de första och andra armarna 3, ll med hänvisning till fig 3.

En i figuren visad drivenhet 1 för den första armen omfattar en motor för drivning av den första armen 3 och en reducermekanism. I det att den vrids i en fast rikt- ning i förhållande till en sockel B, överför drivenheten 1 för den första armen en vridningskraft till en drivande vridningsaxel. Den överförda drivkraften flyttar hela den första armen 3.

En likaledes i figuren visad drivenhet 2 för den andra armen omfattar en motor för drivning av den andra armen 11 och en till en utgående axel hos motorn kopplad reducermekanism. I stor överensstämmelse med drivenheten 1 för den första armen, vrids drivenheten 2 för den andra armen i en fast riktning i förhållande till sockeln B. En från motorn utmatad, reducerad drivkraft överförs till en remskiva 5, som driver en drivrem, varvid den drivremmen drivande remskivan 5 vrids. Drivenheten 1 för den första armen och drivenheten 2 för den andra armen är båda an- ordnade vid den första armens 3 ena ände 3b.

En drivrem 4 är lindad runt den drivremmen drivande remskivan 5 och den remskiva 6 som driver en andra axel.

En drivkraft som alstrats medelst drivenheten 2 för den 000000 O OIOI-ßfl 10 15 20 25 30 35 516 473 8 andra armen överförs till den remskiva 6 som driver den andra axeln. En stålrem används typiskt som drivrem 4.

Den remskiva 6 som driver den andra axeln är anord- nad vid den första armens andra ände 3a och är vridbar.

Denna remskiva 6 är ihålig, vilket gör det möjligt att inuti denna anordna andra mekanismer.

Den andra armens ll centrum är fastgjort pà den rem- skiva 6 som driver den andra axeln. Arbetsaxeln 10 är an- ordnad vid en ände lla hos den andra armen 11. En Z-axel- motor 9 och en R-axel-motor 8 används vid den andra änden llb, motsvarigheten till arbetsaxeländen lla pà den andra armens ll andra sida. Det är önskvärt att inrätta Z-axel- motorn 9 och R-axel-motorn 8 pà den andra armens 11 ovan- sida.

Arbetsaxeln 10 är den så kallade verktygsmonterings- axeln, vilken kan röra sig i den vertikala riktningen (eller Z-riktningen) och rotera i axelvridningsriktningen (eller R-riktningen). Ett pà arbetsaxeln 10 anordnat verktyg eller liknande kan enkelt avlägsnas.

I Z-axel-motorn 9 är ett axialriktningsdrivorgan för förflyttning av arbetsaxeln 10 i den vertikala riktningen (eller Z-riktningen). Å andra sidan är R-axel-motorn 8 ett vridningsaxeldrivorgan för vridning av arbetsaxeln 10 i axelvridningsriktningen (eller R-riktningen).

Härnäst kommer principen för manövrering av ett system för drivning av dessa komponenter att förklaras med hänvisning till fig 3.

Drivenheten 1 för den första armen överför en vrid- ningskraft till den första armen 3, vilket bringar den första armen 3 att vrida sig, varvid drivenheten 1 för den första armen utgör ett vridningscentrum. Å andra sidan vrids drivenheten 2 för den andra ar- men med samma fas som drivenheten 1 för den första armen.

Följaktligen varierar ej den andra armens 11 position till följd av den första armens 3 vridning. I Alltså, den remskiva 5 som driver drivremmen vrids av drivenheten 2 för den andra armen, varvid en vrid- UIUOIO 10 15 20 25 30 35 516 473 f? ningskraft överförs till den remskiva 6 som driver den andra axeln, varvid drivremmen 4 fungerar som ett kraftöverföringsorgan. Den remskiva 6 som driver den andra axeln vrids i överensstämmelse därmed. Vridningen av den remskiva 6 som driver den andra axeln medger vridning av den andra arm 11 som är fäst eller anbringad vid denna remskiva 6.

En i figuren ej visad mekanism på den andra armen 11 medger vridning av arbetsaxeln 10 medelst R-axel-motorn 8. Dessutom driver Z-axel-motorn 9 arbetsaxeln 10 att röra sig uppåt och nedåt i Z-riktningen.

Härnäst beskrivs med hänvisning till fig 1 ett organ för styrning av R-axelmotorns 8 och Z-axel-motorns 9 positioner. R-axel-motorn 8 och Z-axel-motorn 9 är anord- nade på ett sådant sätt att de är fritt vridbara oaktat den andra armens 11 position.

I fig 1 visas det vinkelbevarande organet 100 vid kärnaxel, det vinkelbevarande organet 200 vid vridnings- axeldrivdon och det vinkelbevarande organet 300 vid axialriktningsdrivdon, vilka organ används i en utfö- ringsform av en industrirobot enligt föreliggande upp- finning.

Först beskrivs det vinkelbevarande organet 100 vid kärnaxel.

Det vinkelbevarande organet 100 vid kärnaxel är ett organ för att upprätthålla kärnakeln, en planetaxel med hänvisningsbeteckning 15, i en fast vridningsvinkel i förhållande till den i fig 3 visade sockeln B.

En sockelförankrad remskiva 12, en jordrem 13 och en planetremskiva 14 är inneslutna i den i fig 3 visade första armen 3.

Planetaxeln 15 är upptagen vid den geometriska vrid- ningsaxeln hos den andra armen, som är uppburen vid den första armens 3 ände 3a. Andra partier är inneslutna i den andra armen ll. I Den sockelförankrade remskivan 12 står i ett fast positionsförhållande till den i fig 3 visade sockeln B. 10 15 20 25 30 35 51.6 473 /O Såsom visas i figuren är ett koncentriskt, cirkulärt hàl 12a borrat genom den sockelförankrade remskivans 12 cent- rum och omsluter bland annat den ovan i anslutning till fig 3 beskrivna drivenheten 1 för den första armen. Jord- remmen 13 är en kuggrem, en tandförsedd rem som är lindad runt den sockelförankrade remskivan 12 och planetrem- skivan 14.

Planetremskivan 14 är en ungefär vid den första armens 3 ände 3a anordnad remskiva. Planetaxeln 15 är inrättad vid planetremskivans 14 centrum. Planetaxeln 15, vilken också är känd som kärnaxel, förbinder planetrem- skivan 14 med jordremskivan 16 och medger planetremskivan 14 och jordremskivan 16 att vrida sig som en enda kropp.

Ett organ 200 för upprätthàllning av vinkeln hos driv- donet för den vridande axeln Härnäst beskrivs det vinkelbevarande organet 200 vid vridningsaxeldrivdon. Detta organ 200 är ett organ för upprätthàllning av vridningsvinkeln hos R-axel-motorn 8, vilken fungerar som ett vridningsaxeldrivdon, vid samma värde som vridningsvinkeln hos planetaxeln 15, dvs ovan beskrivna kärnaxel.

Jordremskivan 16 är en remskiva för styrning av en riktning. En rem 18 är lindad runt jordremskivan 16. Vid styrning av Z-riktningen håller en remskiva 19 Z-axel- motorn 9 vid remskivans 19 centrum.

Remmen 18 är lindad runt remskivan 19 och jordrem- skivan 16, så att jordremskivans 16 vridning bringar rem- skivan 19 att vrida sig synkront.

Denna rem kallas även för styrrem för vridningsaxel- riktning eller Z-riktning. En rem är lindad runt remski- van 19 och en remskiva 21 för styrning av R-riktningen.

Remmen 20 är en rem för styrning av vridningsaxel- riktningen. R-axel-motorn 8 är fäst pà remskivans 21 centrum, vilken remskiva styr vridningsaxelriktningen.

Drivdon längs axialriktningen _ Härnäst förklaras det vinkelbevarande organet 300 vid axialriktningsdrivdon. Detta organ 300 är ett organ cool-at 10 15 20 25 30 35 (H ...L Ch 4» ~_I (N H för upprätthållning av vridningsvinkeln hos Z-axel-motorn 9, vilken utgör ett axialriktningsdrivdon, vid samma vär- de som vridningsvinkeln hos planetaxeln 15, vilken utgör ovan beskrivna kärnaxel.

Det vinkelbevarande organet 300 vid axialriktnings- drivdon omfattar remskivan 19 och remmen 18.

Härnäst beskrivs med hänvisning till fig 2 en meka- nism för överföring av drivkraft fràn R-axel-motorn 8 och Z-axel-motorn 9 till arbetsaxeln 10, vilken också kallas vridningsaxeln. Hela den i figuren visade mekanismen är upptagen inuti den andra armen 11.

En ingående axel hos en R-axel-reducerväxel 22 är kopplad till en utgående axel hos R-axel-motorn 8.

R-axel-motorns 8 utgående axel är fäst vid vridningsaxeln hos en R-axel-drivremskiva 23. Med detta arrangemang reducerar därför R-axel-reducerväxeln 22 R-axel-motorns 8 vridning med ett förutbestämt förhållande, varvid den reducerade vridningen överförs till R-axel-drivremskivan 23.

R-axel-motorns 8 utgående axel vrider och flyttar en runt R-axel-drivremskivan 23 lindad R-axel-drivrem 24.

En utgående axel hos Z-axel-motorn 9 är direkt fäst vid vridningsaxeln hos en Z-axel-drivremskiva 25, runt vilken en Z-axel-drivrem 26 är lindad. Den andra änden av Z-axel-drivremmen 26 är lindad runt en remskiva 29, som således vrids medelst Z-axel-motorn 9. På remskivan 29 är en skruvmutter utformad.

Den andra änden av R-axel-drivremmen 24 är lindad runt en remskiva 30, som ingriper med en kilaxel. Med detta arrangemang vrider sig R-axel-motorns 8 utgående axel och bringar den med kilaxeln ingripande remskivan 30 att vrida sig med en förutbestämd reduktionsgrad.

En skruvmutter 28 är fäst vid skruvmutterremskivans 29 vridningscentrum. Skruvmuttern 28 medger att ett gängat parti av arbetsaxeln 10 kan skruvas fast därvid.

Driven av Z-axel-motorn 9 vrider sig skruvmuttern 28 och flyttar arbetsaxeln 10 upp och ned i Z-riktningen. u »n IIOIIÜ. 10 15 20 25 30 35 m _.) c» 4» -.1 m LZ Ett kilingreppsparti, som ej visas i figuren, är fäst på vridningscentrum hos den remskiva 30 som står i ingrepp med kilaxeln. Driven medelst R-axel-motorn 8 vri- der sig den med kilaxeln ingripande remskivan 30 och bringar arbetsaxeln 10 att vrida sig runt sitt axiella centrum i R-riktningen. äärnäst kommer manövreringen av ovan beskrivna ut- formning att förklaras.

Låt oss betrakta ett fall där den första armen i fig 3 rör sig, vilken arm används i en utföringsform av en industrirobot enligt föreliggande uppfinning.

Eftersom den i fig 1 visade, sockelförankrade rem- skivan 12 är fäst pà den i fig 3 visade sockeln B ändras ej vridningsvinkeln hos planetremskivan 14, runt vilken jordremmen 13 är lindad, och vridningsvinkeln hos planet- axeln 15, vilken är fäst på planetremskivan 14, av den första armens rörelse oaktat denna första arms 3 posi- tion.

Riktningen hos den på planetaxeln 15 fästa jordrem- skivan 16 förblir ocksà oförändrad. Följaktligen rör sig också remskivan 19, som är kopplad till jordremskivan 16 via lindningen av remmen 18, i en fast riktning oaktat den första armens 3 position.

Detta resulterar i att orienteringen av Z-axel-mo- torn 9 fixeras i den axiella centrumriktningen oberoende av den första armens 3 position, eftersom Z-axel-motorn 9 är fäst på remskivans 19 vridningscentrum.

Likaledes är remskivan 21, som är kopplad till rem- skivan 19 via lindningen av remmen 20, orienterad i en fast riktning oberoende av den första armens 3 position.

Detta resulterar i att R-axel-motorn 8 också är oriente- rad i en fast riktning, eftersom R-axel-motorn 8 är fäst pà remskivans 21 vridningscentrum. Dessutom är R-axel- reducerväxeln 22 och R-axel-drivremskivan 23, vars dri- vande axel är förbunden med axeln hos den i fig 2 visade R-axel-motorn 8, orienterade i en fast riktning oberoende av den första armens 3 position. Dessutom är den med kil- 10 15 20 25 30 35 51.6 4'.73 /3 axeln ingripande remskivan 30 inställd i en förutbestämd vridningsvinkel via R-axel-drivremmen 24.

Trots allt är i ovannämnda utförande arbetsaxelns 10 riktning alltid fixerad oberoende av den första armens 3 position. Dessutom kan arbetsaxeln 10 styras att vrida sig med en förutbestämd vinkel genom manövreringen av R-axel-motorn 8, vars uteffekt överförs till arbetsaxeln 10 via bland annat R-axel-reducerväxeln 22. På detta sätt kan arbetsaxeln 10 positioneras i varje godtycklig vrid- ningsvinkel. Å andra sidan är Z-axel-motorn 9 fäst pà remskivans 19 axel. Följaktligen bringar Z-axel-motorns 9 vridning remskivan 19 att vrida sig. Remskivans 9 vridkraft vrider i sin tur skruvmutterremskivan 29 via Z-axel-drivremmen 26. Detta resulterar i att skruvmuttern 28 vrider sig, varvid den på skruvmuttern 28 skruvade arbetsaxeln 10 flyttas upp och ned.

Låt oss betrakta ett fall där den första armen 3 rör sig med R-axel-motorn 8, och där Z-axel-motorn ej manöv- reras. I ett dylikt fall fortsätter R-axel-motorn 8 och Z-axel-motorn 9 att upprätthålla dess vridningsvinklar vid förutbestämda värden. Detta resulterar i att varken en kraft i den vertikala riktningen eller en vridnings- kraft påföres arbetsaxeln 10, vilket bibehåller arbets- axeln 10 i en förutbestämd vridningsvinkel.

Det bör noteras att när R-axel-motorn 8 vrider sig, vilket resulterar i en vridning av arbetsaxeln 10 i för- hållande till skruvmuttern 28, påföres skruvmuttern 28 antingen en uppåtriktad eller en nedátriktad kraft.

För att undvika varje olägenhet som förorsakas av denna kraft, vilken àtföljer R-axel-motorns 8 vridning, behöver Z-axel-motorn 9 flyttas. Alltså, det krävs styr- ning så att ingen kraft påföres skruvmuttern 28. Styr- ningen utövas så att skruvmutterremskivan 29 också vrider sig med samma vridningsvinkel i förhållande till den med kilaxeln ingripande remskivan 30. Styrningen realiseras således mycket enkelt.

QOÛIIU 10 15 20 25 30 35 :un-i 56433 / 4 Härnäst beskrivs med hänvisning till fig 4 och 5 den första armei 3, den andra armen 11, arbetsaxeln 10 och ett verkligt exempel på en mekanism för upprätthållning av dessas positioner.

I fig 4 visas ett verkligt utförande av den första armen 3, som används i utföringsformen av föreliggande uppfinning.

Den utgående axeln hos en första motor 45, som an- vänds i drivenheten 1 för den första armen, är förbunden med en första reducermekanism 48, vars utgående axel är direkt förbunden med den första armen 3.

Dessutom är den utgående axeln hos en andra motor 43, som används i drivenheten 2 för den andra armen, för- bunden med en andra reducermekanism 44, vars utgående axel är direkt förbunden med den remskiva som driver drivremmen.

Den första motorn 45 och den första reducermekanis- men 48 bildar den i fig 3 visade drivenheten 1 för den första armen. Å andra sidan bildar den andra motorn 43 och den andra reducermekanismen 44 den likaledes i fig 3 visade drivenheten 2 för den andra armen.

Drivenheten 2 för den andra armen är fäst vid en hállarenhet 40 via en stödenhet 42 så att drivenheten 2 för den andra armen är frikopplad från den första armens 3 rörelse.

Hållarenheten 40 uppbär drivenheten 2 för den andra armen på ett sådant sätt att denna är fritt vridbar. I avsikt att minska den första armens 3 tröghetsmoment är hållarenheten 40 anordnad ungefär vid den första armens vridningscentrum.

Dessutom är en ställskruv 41 inskruvad i denna i den första armens 3 längsgående riktning. Genom vridning av ställskruven 41 kan drivenheten 2 för den andra armen flyttas i drivremmens 4 längsgående riktning, vilket med- ger justering av drivremmens 4 anspänning. 7 Å andra sidan är jordremmen 13 lindad runt den sockelförankrade remskivan 12 och planetremskivan 14. Den 10 15 20 25 30 35 vid planetremskivans 14 vridningscentrum anordnade pla- netaxeln 15 är uppburen medelst ett första bärlager 46 vid planetaxelns 15 nedre parti.

Ett andra bärlager 51 är anordnat mellan den första armen 3 och den remskiva 6 som driver den andra axeln.

Det andra bärlagret 51 uppbär denna remskiva 6 pà ett sà- dant sätt att remskivan 6 är fritt vridbar i den första armen 3.

Ett bärlager 49 för uppbärning av en planetaxels övre parti och ett bärlager 50 för uppbärning av en pla- netaxels mittparti är anordnade mellan remskivan 6 och planetaxeln 15 för uppbärning av planetaxeln 15.

Med denna utformning är således planetaxeln 15 upp- buren i den första armen 3 via det andra bärlagret 51, den remskiva 6 som driver den andra axeln, bärlagret 49 för uppbärning av planetaxelns övre parti och bärlagret 50 för uppbärning av planetaxelns mittparti.

Såsom visas i fig 3 är en öppning utformad vid vrid- ningscentrat hos remskivan 6, genom vilken öppning pla- netaxeln 15 sträcker sig. Den andra armen 11 är direkt fastgjord på det övre partiet av den remskiva 6 som dri- ver den andra axeln.

Härnäst beskrivs en typisk mekanism i den andra armen 11 med hänvisning till fig 5.

Såsom visas i fig 1 är planetaxelns 15 övre parti anordnat vid jordremskivans 16 vridningscentrum utan att planetaxeln 15 ingriper med den andra armen 11.

Ett Z-bärlager 60 är anordnat mellan den andra armens 11 hölje och Z-axel-motorn 9. Z-bärlagret 60 är ett bärlager för uppbärning av Z-axel-motorn 9 på ett så- dant sätt att denna är fritt vridbar.

Ett R-bärlager 61 är anordnat mellan den andra armens 11 hölje och R-axel-motorn 8. R-bärlagret 61 är ett bärlager för uppbärning av R-axel-motorn 8 på ett sådant sätt att denna är fritt vridbar.

Såsom beskrivits tidigare är Z-riktningstyrremmen 18 lindad runt remskivan 19 och jordremskivan 16. Å andra 10 15 20 25 30 35 516 4173 /6 sidan är R-riktningstyrremmen 20 lindad runt remskivan 21 och remskivan 19. A En Z-axel-drivremskiva 25 är fäst vid Z-axel-motorns 9 drivaxel, medan en R-axel-drivremskiva 23 är fäst vid R-axel-motorns 8 drivaxel via R-axel-reducerväxeln 22.

Genom att använda ovan beskrivna utformning kan de tidigare förklarade mekanismerna hos de första och andra armarna 3, 11 kombineras med varandra.

Det bör noteras att i ovan beskrivna mekanismer måste vridningshastigheterna hos den sockelförankrade remskivan 12 och planetremskivan 14, som visades i fig 1, vara lika eller, med andra ord, uppvisa ett förhållande 1:1. Dessutom måste vridningshastigheterna hos jordrem- skivan 16 och remskivan 19 med omlindad rem 18, remskivan 19 med omlindad rem 20 liksom remskivan 21 också vara lika eller, med andra ord, uppvisa förhållanden om 1:1.

I praktiken kommer det att vara fördelaktigt ur nog- grannhetshänseende att utforma dessa remskivor med så stora radier som medges av kapaciteterna hos de första och andra armarna.

I utföringsformen av föreliggande uppfinning avseen- de en robot av fulljordstyp är Z-axel-motorn 9 och R-axel-motorn 8 anordnade på den andra armen ll på ett sådant sätt att deras avdriftsvinklar i förhållande till den första armens 3 vridning förblir oförändrade. Pâ detta sätt kan en robotstyrmekanism styras oberoende av de första och andra armarnas vridningsvinklar. Detta resulterar i att rörelserna för arbetsaxeln 10 i Z-axel- riktningen och R-axelriktningen kan styras.

Allltsá, var och en av de första och andra armarna är förbunden med en frigàende (floating) bäraxel. De fri- gàende axlarna uppvisar alltid fasta vridningsvinklar i förhållande till sockeln, vilka medger att positionsför- hállandena mellan vridningsaxeln (R-axeln) och de första och andra armarna kan hållas oförändrade. Drivmekanismer- na för R- och Z-axlarna ger dessutom tillsammans upphov till undertryckning av positionsförhàllandena mellan 10 15 20 516 4173 I? OOIlllrl vridningsaxeln och den första respektive den andra armen, vilket medger tilläm ng av precisionsstyrning av vrid- ningsaxeln, varvid det inte genereras nägra fluktuationer i vridningsaxelns riktning under vridningsaxelns rörelse till följd av positioneringsrörelser hos de första och andra armarna.

Föreliggande uppfinnings skyddsomfång är ej begrän- sat till de beskrivna utföringsformerna. Exempelvis an- vänds remskivor och remmar i utföringsformerna. Det bör emellertid noteras att det, för att ersätta remskivorna och remmarna, är lika fördelaktigt att använda kombina- tioner av kugghjul och kedjor eller liknande som organ för överföring av drivkraft.

Såsom beskrivits ovan medger föreliggande uppfinning undertryckning av positionsförhållanden mellan vridnings- axeln och den första respektive andra armen. Detta resul- terar i att precisionsstyrning av vridningsaxeln kan tillämpas, varvid det inte genereras nägra fluktuationer i vridningsaxelns riktning under vridningsaxelns rörelse till följd av de första och andra armarnas positione- ringsrörelser. o Ootouwi

Claims (6)

10 15 20 25 30 35 516 473 /8 PATENTKRAV

1. Industrirobot omfattande: en sockel (B); en första arm (3), som är uppburen av sockeln (B) och som är vridbar över ett horisontalplan, varvid den första armens (3) ena ytterände (3b) utgör ett vridnings- centrum; en andra arm (11), som är uppburen av en annan ytterände (3a) hos den första armen (3); en arbetsaxel (10), som pá en ytterände (lla) hos den andra armen (11) är ställd i den vertikala rikt- ningen; (11), används för vridning av den andra armen (11) och är an- en drivenhet (2) för den andra armen vilken ordnad ungefär vid den första armens (3) vridningscentrum pà ett sådant sätt att vridning i förhållande till (B) förhindras; (15), första och andra armarna (3, 11) sockeln en planetaxel som används för uppbärning av de pà ett sådant sätt att dessa är fritt vridbara; och ett arbetsaxeldrivorgan (8), som används för vrid- ning av arbetsaxeln (10) och som är anordnat pà den andra armen (11) pà ett sådant sätt att arbetsaxeln (10) är fritt vridbar, kännetecknad av ett vinkelbevarande organ (100) vid planetaxel inne- fattande en pà planetaxeln (15) i den första armen (3) anordnad planetremskiva (14) (15) hållande till sockeln för upprätthàllning av planetaxeln i en konstant vridningsvinkel i för- (B); ett vinkelbevarande organ (200) vid arbetsaxeldriv- och don innefattande en med planetaxeln (15) (16) arbetsaxelriktningsstyrande remskiva förbunden jord- (16) (21) (8) vridningsvinkel (15) remskiva och en med jordremskivan förbunden för upprätt- hàllning av arbetsaxeldrivorganets vid samma värde som planetaxelns vridningsvinkel. 10 15 20 25 30 35 CH .A ß HJN w~q UN

2. Industrirobot enligt krav 1, varvid det vinkel- (100) bevarande organet vid planetaxel omfattar en sockelförankrad remskiva (12), vars centrum ungefär sam- manfaller med den första armens (B) , lindad runt den sockelförankrade remskivan (14).

3. Industrirobot enligt krav 1, varvid den arbets- (3) geometriska vrid- ningsaxel över sockeln och en jordrem (13), som är (12) och planetremskivan axelriktningsstyrande remskivan (21) (8), (200) vid arbetsaxeldrivdon omfattar en arbets- är anordnad pà arbetsaxeldrivorganet och varvid det vinkelbevarande organet axelriktningsstyrande rem (20), som är lindad runt den och den med (16). arbetsaxelriktningsstyrande remskivan (21) (15)

4. Industrirobot omfattande: (B); en första arm (3), planetaxeln förbundna jordremskivan en sockel som är uppburen av sockeln (B) och som är vridbar över ett horisontalplan, varvid en (3b) ningscentrum; ytterände hos den första armen (3) utgör ett vrid- en andra arm (11), (3a) en arbetsaxel (10), (11) som är uppburen av en annan (3); som pà en ytterände ytterände hos den första armen (lla) hos den andra armen är ställd i den vertikala rikt- ningen; (11), vilken används för vridning av den andra armen (11) och är an- en drivenhet (2) för den andra armen ordnad ungefär vid den första armens (3) vridningscentrum pà ett sådant sätt att vridning runt sockeln (B) förhind- ras; en planetaxel (15), som används för uppbärning av de första och andra armarna (3, 11) pà ett sådant sätt att dessa är fritt vridbara; och ett axialriktningsdrivorgan (9), som används för (lo) är inrättat pà den andra armen (11) drivning av arbetsaxeln i dess axialriktning och som pà ett sàdant sätt 10 15 20 25 30 35 516 473 §ff="-..-" §"ëš"2.§"::ïf att axialriktningsdrivorganet (9) är fritt vridbart, k ä n n e t e c k n a<í a,v ett vinkelbevarande organ (100) vid planetaxel inne- fattande en pà planetaxeln (15) i den första armen (3) anordnad planetremskiva (14) för upprätthàllning av planetaxeln (15) i en konstant vridningsvinkel i för- hållande till sockeln (B); och ett vinkelbevarande organ (300) vid axialriktnings- drivdon innefattande en axialriktningsstyrande remskiva (19) och en med planetaxeln (15) förbunden jordremskiva (16) för upprätthàllning av axialriktningsdrivorganets (9) vridningsvinkel vid samma värde som planetaxelns (15) vridningsvinkel.

5. Industrirobot enligt krav 4, vid vilken det vin- kelbevarande organet (100) vid planetaxel omfattar en sockelförankrad remskiva (12), vars centrum ungefär sam- manfaller med den första armens (3) geometriska vrid- ningsaxel över sockeln (B), och en jordrem (13), som är lindad runt den sockelförankrade remskivan (12) och (14).

6. Industrirobot omfattande: (B); en första arm planetremskivan en sockel (3), och som är vridbar över ett horisontalplan, varvid en som är uppburen av sockeln (B) ytterände (3b) av den första armen (3) utgör ett vrid- ningscentrum; en andra arm (11), som är uppburen av en annan (3a) en arbetsaxel ytterände hos den första armen (3); (10), (lla) hos (11) är ställd i den vertikala rikt- som pà en ytterände den andra armen ningen; en drivenhet (2) för den andra armen (11), vilken används för vridning av den andra armen (11) och är an- ordnad ungefär vid den första armens (3) vridningscentrum pà ett sådant sätt att vridning runt sockeln (B) förhind- raS; 10 15 20 25 30 516 473 21 ' = = ,š.=..= 2 en planetaxel (15), första och andra armarna (3. ll) p I som används för uppbärning av de ett sådant ill' dessa är fritt vridbara; ett arbetsaxeldrivorgan som används för vrid- (8), ning av arbetsaxeln (10) och som är anordnat på den andra armen (ll) på ett sådant sätt att arbetsaxeldrivorganet (8) är fritt vridbart; och ett axialriktningsdrivorgan (9), (10) är anordnat på den andra armen (ll) på ett sådant sätt som används för drivning av arbetsaxeln i dess axialriktning och som att axialriktningsdrivorganet (9) är fritt vridbart, k är1n etze c} ett vinkelbevarande organ (100) vid planetaxel inne- fattande en på planetaxeln (15) anordnad planetremskiva (14) axeln (15) i en konstant vridningsvinkel i förhållande till sockeln (B); ett vinkelbevarande organ (200) vid arbetsaxeldriv- i den första armen (3) för uppbärning av planet- don innefattande en med planetaxeln (15) (16) arbetsaxelriktningsstyrande remskiva förbunden jord- (16) förbunden (21) för upprätt- remskiva och en med jordremskivan hållning av arbetsaxeldrivorganets (8) vridningsvinkel vid samma värde som planetaxelns (15) vridningsvinkel; och ett vinkelbevarande organ (300) vid axialriktnings- drivdon innefattande en axialriktningsstyrande remskiva (19) (16) för upprätthàllning av axialriktningsdrivorganets och en med planetaxeln (15) förbunden jordremskiva (9) vridningsvinkel vid samma värde som planetaxelns (15) vridningsvinkel.