CZ300486B6

CZ300486B6 - Polohovací mechanismus, zvlášte pro ustavení objektu v rovine

Info

Publication number: CZ300486B6
Application number: CZ20032449A
Authority: CZ
Inventors: Hodina@Karel
Original assignee: Kovosvit Mas A.S.
Priority date: 2003-09-10
Filing date: 2003-09-10
Publication date: 2009-06-03
Also published as: CZ20032449A3

Abstract

Vynález se týká polohovacího mechanismu, zvlášte pro ustanovení objektu v rovine, kde objekt tvorený platformou (3) je kinematicky propojen se základnou (1) a platforma (3) opatrená k sobe prilehlými šikmými plochami privrácenými k základne (1) je suvne uložena na alespon dvou vzájemne pohyblivých stavecích clenech uložených suvne na základne (1) a opatrených šikmou plochou privrácenou k jedné ze šikmých ploch platformy (3), kde styk mezi platformou (3) a stavecími cleny je plošný, pricemž smery pohybu každého ze stavecích clenu leží v paralelních rovinách a jejich stykové plochy pro platformu (3) spolu svírají úhel (.alfa.).

Description

Oblast techniky

Vynález se týká polohovacího mechanismu, zvláště pro ustavení objektu v rovině, kde objekt tvořený platformou je kinematicky propojen se základnou a platforma opatřená k sobě přilehlými šikmými plochami přivrácenými k základně je suvně uložena na alespoň dvou vzájemně pohyblivých stavěčích členech uložených suvně na základně a opatřených šikmou plochou přivrácenou k jedné ze šikmých ploch platformy.

Dosavadní stav techniky

Pro ustavování objektů v rovině, např. vřeteníku pracovního stroje, jsou používány sériové mechanismy, které pomocí dvou pohonů přesouvají objekt ve dvou na sebe kolmých osách. Sériové mechanismy obsahují více členů v řetězci od pohonu k objektu, což snižuje jejich celkovou tuhost a ovlivňuje tak přesnost ustavení objektu. Pohony sériového mechanismu jsou uspořádány vzájemně k sobě kolmo, což vyžaduje poměrně veliký montážní prostor. Vzhledem k tomu, že jeden pohon je součástí rámu dochází pak rovněž k nežádoucímu nárůstu pohyblivých hmot.

Pro ustavování objektu v rovině jsou rovněž používány paralelní mechanismy, u nichž spojení objektu s rámem je dosaženo pomocí kyvných ramen a spojovacích kloubů. Paralelní mecha25 nismy obsahují nižší počet členů v řetězci mezi pohonem a objektem, čímž je zvýšena jejich tuhost oproti sériovým mechanismům. Výhodou je rovněž možnost uspořádání pohonů blízko sebe ve spodní části mechanismu, což umožňuje vytvoření pouze jednoho servisního místa, přičemž dimenzování pohonů neovlivňuje velikost pohyblivých hmot. Dosažením výhodného rozkladu sil v rovině se dosáhne rovněž snížení pohonů na minimum. Určitou nevýhodou paralel30 nich mechanismů je nedostatečná tuhost spojovacích kloubů, což pak vede k určitému snížení přesnosti polohování objektu.

Cílem tohoto vynálezu je jednoduchá konstrukce polohovacího mechanismu, u něhož se dosáhne zvýšení jeho tuhosti.

Podstata vynálezu

Podstata polohovacího mechanismu, zvláště pro ustavení objektu v rovině podle tohoto vynálezu, kde objekt tvořený platformou je kinematicky propojen se základnou a platforma opatřená k sobě přilehlými šikmými plochami přivrácenými k základně je suvně uložena na alespoň dvou vzájemně pohyblivých stavěčích členech uložených suvně na základně a opatřených šikmou plochou přivrácenou k jedné ze šikmých ploch platformy, spočívá v tom, že styk mezi platformou a stavěcími členy je plošný, přičemž směry pohybů každého ze stavěčích členů leží v paralelních rovinách a jejich stykové plochy pro platformu spolu svírají .úhel. Stykové plochy stavěčích členů se základnou jsou rovnoběžné nebo různoběžné a stavěči členy jsou tvořeny nosnými stojany.

Nosný stojan pro jednu stykovou plochu platformy prochází mezi dvěma protilehlými nosnými stojany pro druhou stykovou plochu platformy, alternativně je platforma je uložena na třech nosných stojanech, uspořádaných na dvou k sobě přivrácených a vzájemně rovnoběžných plochách základny rámového typu, přičemž samotně uspořádaný nosný stojan má svojí stykovou plochu pro platformu upravenou rovnoběžně proti stykové ploše pro platformu jednoho z nosných stojanů uspořádaných ve dvojici.

- 1 CZ 300486 B6

S výhodou jsou stavěči členy tvořeny nosnými rámy, přičemž platforma se čtyřmi stykovými plochami jev každém z nich uložena prostřednictvím dvou k sobě přivrácených a vzájemně rovnoběžných stykových ploch.

Alternativně je možné, kdy nosný rám pro styk s jedním párem protilehlých stykových ploch platformy prochází mezi dvěma protilehlými nosnými rámy pro styk s druhým párem protilehlých stykových ploch platformy, případně stavěcími členy je kombinace alespoň jednoho nosného stojanu a alespoň jednoho nosného rámu.

Výhodou polohovacího mechanismu podle vynálezu je její jednoduchá konstrukce při docílení jeho tuhosti oproti známým polohovacím mechanismům.

Přehled obrázků na výkresech

Na přiložených obrázcích je schematicky znázorněn polohovací mechanismus podle vynálezu, kde obr. 1 až 7 znázorňují jednotlivá možná alternativní provedení a obr. 8 a obr. 9 znázorňují dvě alternativní provedení uložení polohovacích mechanismů.

Příklady provedení vynálezu

Základními částmi polohovacího mechanismu zobrazenému na výkresech je objekt představova25 ný platformou 3, která je ve styku se stavěcími členy tvořenými např. nosnými stojany 2, případně nosnými rámy 4, které jsou uloženy na základně 1.

Na obr. 1 je znázorněna obecná konstrukce polohovacího mechanismu, u kterého je platforma 3 suvně vedena na stykových plochách nosných stojanů 2 ve směru c ad. Stykové plochy nosných stojanů 2 spolu svírají úhel alfa. Nosné stojany 2 se pohybují nezávisle na sobě po základnách i ve směru a ab, přičemž obecně jsou stykové plochy základen 1 vůči sobě různoběžné a svírají s horizontálou úhel beta (sklon základny). Vzájemným pohybem nosných stojanů 2 vůči sobě je možno přestavit polohy platformy 3 v rovině dané souřadnicemi x, y. Změnou úhlu alfa stykových ploch nosných stojanů 3 a sklonu základny 1 daném úhlem beta lze docílit změny převodo35 vého poměru mezi rychlostí nosných stojanů 2 a výslednou rychlostí platformy 3.

Jak je patrné z obr. 2, je možné využít společné základny 1 pro posuv obou nosných stojanů 2, přičemž oba nosné stojany 2 se pohybují ve směru souřadnice x. Změna převodového poměru mezi rychlostí nosných stojanů 2 a výslednou rychlostí platformy 3 se docílí změnou úhlu alfa mezi stykovými plochami nosných stojanů 2.

Pro další zvýšení tuhosti polohovacího mechanismu je možno použít větší počet nosných stojanů 2, jak je patrné na obr. 3. Polohovací mechanismus zde znázorněný odpovídá polohovacímu mechanismu na obr. 2 s tím, že jsou použity dva nosné stojany 2 a 2a pro styk s jednou stykovou plochou platformy 3. Protilehlý nosný stojan 2, který je ve styku s druhou stykovou plochou platformy 3 je uspořádán mezi nosnými stojany 2 a 2a.

Na obr. 4 je patrný polohovací mechanismus se třemi nosnými stojany 2, 2, 2a , kde přídavný nosný stojan 2a je se svým pohonem uložen v horní části rámové základny L Nosný stojan 2a je pak ve styku se třetí stykovou plochou platformy 3.

Je rovněž možno využít u všech uvedených polohovacích mechanismů jejich kinematické obrácení při jejich činnosti, kdy v důsledku pohybu platformy 3 se následně přestavují polohy nos-2CZ 300486 B6 ných stojanů 2, 2a. Pohyb platformy 3 v rovině x, y je rozkládán do směrů a, b resp. x pohybu nosných stojanů 2, 2a.

Provedení polohovacích mechanismů na obr. 5 až 7 odpovídají provedením podle obr. 1 až 3, 5 kde jsou však nosné stojany 2 nahrazeny nosnými rámy 4 a nosný stojan 2a je nahrazen na obr, 7 nosným rámem 4a. Použitím nosných rámů 4, resp.4a je docíleno styku platformy 3 s nosnými rámy 4, 4a na čtyřech stykových plochách, kde vždy dvě protilehlé stykové plochy jsou rovnoběžné. Rovněž pak u těchto provedení podle obr. 5 až 7 je možno využít změny polohy platformy pro změnu polohy nosných rámů 4, resp.4a.

Na obr. 8 a 9 jsou znázorněna různá uspořádání polohovacích mechanismů v prostoru, buď s horizontální osou 5 nebo vertikální osou 6 nebo se šikmou osou 7 platformy 3.

Polohovací mechanismus je v rámci vynálezu možné sestavit s využitím nosných stojanů 2 v 15 kombinaci s nosnými rámy 4, přičemž počet nosných stojanů 2 a nosných rámů 4 není jak při jejich samotném využití nebo při jejich vzájemné kombinaci nijak omezen.

Polohovací mechanismus podle vynálezu je možno použít např. u manipulátoru, kde platforma nese chapač nebo jiné upínací zařízení, u výrobních strojů, kde platforma nese obráběcí nástroj, u montážních robotů, kde platforma nese montážní hlavici a podobně.

Claims

25 PATENTOVÉ NÁROKY

1. Polohovací mechanismus, zvláště pro ustanovení objektu v rovině, kde objekt tvořený platformou (3) je kinematicky propojen se základnou (1) a platforma (3) opatřená k sobě přilehlými

30 šikmými plochami přivrácenými k základně (1) je suvně uložena na alespoň dvou vzájemně pohyblivých stavěčích členech uložených suvně na základně (1) a opatřených šikmou plochou přivrácenou k jedné ze šikmých ploch platformy (3), vyznačený tím, že styk mezi platformou (3) a stavěcími členy je plošný, přičemž směry pohybů každého ze stavěčích členů leží v paralelních rovinách a jejich stykové plochy pro platformu (3) spolu svírají úhel (a).
2. Polohovací mechanismus podle nároku 1, vyznačený tím, že stykové plochy stavěčích členů se základnou (1) jsou rovnoběžné nebo různoběžné.
3. Polohovací mechanismus podle nároků 1 a 2, vyznačený tím, že stavěči čteny jsou

40 tvořeny nosnými stojany (2).
4. Polohovací mechanismus podle nároku 3, vyznačený tím, že nosný stojan (2) pro jednu stykovou plochu platformy (3) prochází mezi dvěma protilehlými nosnými stojany (2, 2a) pro druhou stykovou plochu platformy (3).
5. Polohovací mechanismus podle nároku 3, vyznačený tím, že platforma (3) je uložena na třech nosných stojanech (2, 2a), uspořádaných na dvou k sobě přivrácených a vzájemně rovnoběžných plochách základny (1) rámového typu, přičemž samotně uspořádaný nosný stojan (2a) má svoji stykovou plochu pro platformu (3) upravenou rovnoběžně proti stykové ploše pro

50 platformu (3) jednoho z nosných stojanů (2) uspořádaných ve dvojici.

-3 CZ 300486 B6
6. Polohovací mechanismus podle nároků 1 a 2, vyznačený tím, že stavěči členy jsou tvořeny nosnými rámy (4), přičemž platforma (3) se čtyřmi stykovými plochami je v každém z nich uložena prostřednictvím dvou k sobě přivrácených a vzájemně rovnoběžných stykových

5 ploch.
7. Polohovací mechanismus podle nároku 6, vyznačený tím, že nosný rám (4) pro styk s jedním párem protilehlých stykových ploch platformy (3) prochází mezi dvěma protilehlými nosnými rámy (4, 4) pro styk s druhým párem protilehlých stykových ploch platformy (3).
8. Polohovací mechanismus podle některého z předchozích nároků, vyznačený tím, že stavěeími členy je kombinace alespoň jednoho nosného stojanu (2) a alespoň jednoho nosného rámu (4).

4 výkresy

-4 CZ 300486 B6