SE453579B - Robothandled bestaende av tva handledshalvor - Google Patents

Description

453 579 2 REDoGöRELsa FÖR UPPFINNINGEN Ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma en handled av ovannämnda slag som kan tillverkas rationellt och vid vilken man, med bibehållen repeter- noggrannhet hos roboten, kan tillåta större bearbetningstoleranser än vid jämförbara, tidigare kända konstruktioner. Detta uppnås enligt uppfin- ningen genom att handleden utföres sà som angivits i kännetecknande delen av patentkrav 1.

Konstruktionen medger att handledshalvorna kan färdigtillverkas indivi- duellt, varvid relativt stora bearbetningstoleranser kan tillåtas. Monte- ring av motorn och första växelsteget samt inkörning och efterföljande glappjustering av detta växelsteg kan utföras individuellt på varje halva innan handleden hopmonteras. Detta är en väsentlig fördel då denna typ av växel vanligtvis är tidsödande att efterjustera, vilket vid hittills kända konstruktioner kan medföra stora kostnader i form av produktionsbortfall i t ex en svetsline för bilar.

Till skillnad från den ovannämnda tidigare kända robothandleden behöver inte centrumlinjen för mellanaxeln i den ena handledshalvan sammanfalla med centrumlinjen för mellanaxeln i den andra halvan, vilket är en väsent- lig fördel ur tillverkningssynpunkt.

FIGURBESKRIVNING Uppfinningen beskrivas närmare nedan i anslutning till ett utförings- exempel som visas i bifogade ritning, i vilken fig 1 är en sidovy av en industrirobot enligt föreliggande uppfinning, fig 2 är en vy uppifrån av robotens sekundärarm, fig 3 är en principskiss av drivanordningarna för de olika delarna i handleden, fig Ä är ett längssnitt genom en handledshalva, och fig 5 är en principskiss som visar de olika stegen vid hopmonteringen av robotens sekundärarm. 453 579 BESKRIVNING Av UTFöRmGsExmæEL Den i fig 1 visade roboten har ett stativ 1 som medelst en motor M1 kan svängas relativt en fot 2 kring en vertikal axel A. En första robotarm 3. primärarmen, är svängbart lagrad i stativet 1 kring en axel B. Vid den övre änden av armen 3 är en andra arm 4, sekundärarmen, svängbart lagrad kring en axel C. Svängningen av armen 4 sker över ett parallellstag ll, vars nedre ände är ledbart förbunden vid en motordriven vev 12 och vars övre ände är ledbart förbunden med bakre delen av armen 4. Motorer med kuggväxlar för svängning av armarna 3 och 4 är inbyggda i stativet 1.

Fig 2 visar robotens sekundärarm 4 i vy uppifrån. Den består av en bakre del 41, som är vridbar om axeln C, och en i den bakre delen lagrad rör- formig främre del 42. som är vridbar om armens längsaxel D. Den främre armdelens 42 yttre ändparti utgöres av en handled, som är uppbyggd av två handledshalvor 50, 60, mellan vilka en om en axel E vridbar handledsdel 5, tilten, med ett verktygsfäste i form av en vridskiva 6 är lagrad. Vridski- van är vridbar om tiltens längsaxel F.

Fig 3 visar hur drivningen av den främre armdelen 42, tilten 5 och vrid- skivan 6 är anordnad. Den främre armdelen 42 drives av en motor M4 via en kuggväxel med fyra cylindriska kugghjul 43, 44, 45 och 46, av vilka hjulet 46 är fast förenat med armdelen 42.

Tilten 5 drives av en motor M5 via ett på motoraxeln fixerat koniskt kugg- drev 51, som står i ingrepp med ett koniskt kugghjul 52, som är roterbart lagrat i handledshuset om en axel G, som står vinkelrätt mot den främre armdelens 42 rotationsaxel D. Kugghjulet 52 är fast förenat med ett cylindriskt kuggdrev 53, som i sin tur via ett mellanhjul 54 driver en kuggkrans 55 som är fast förenad med tilthuset.

Drivanordningen för vridskivan 6 omfattar (i likhet med tiltens drivanord- ning) en motor M6 på vars axel sitter ett koniskt kuggdrev 61, vilket stàr i ingrepp med ett koniskt kugghjul 62 som är lagrat i handledshuset och roterbart om en axel H som står vinkelrätt mot den främre armdelens 42 rotationsaxel D. Kugghjulet 62 är förenat med ett cylindriskt kuggdrev 63. som via ett mellanhjul 64, driver ett cylindriskt kugghjul 65, som är roterbart lagrat kring tiltens 5 svängningsaxel E. Kugghjulet 65 är före- nat med ett koniskt kuggdrev 66 som står i ingrepp med ett koniskt kugg- hjul 67, som är fast förenat med vridskivan 6. 453 579 Fig 4 visar hur en av de två identiska handledshalvorna är uppbyggd. ben omfattar en handledshushalva 71 i vilken en axeltapp 72 är fixerad, på vilken det komiska kugghjulet 62 är roterbart lagrat med hjälp av ett exempelvis koniskt rullager 73 och ett axiallager 74. Pâ kugghjulet 62 är en axeltapp 75 fastskruvad, på vilken det cylindriska kuggdrevet 63 är fixerat. Axeltapparna 72 och 75 är koaxiella. På handledshushalvan 71 är drivmotorn M6 fastskruvad, på vars axel kuggdrevet 61 är fixerat. vilket star i ingrepp med kugghjulet 62. Glappet i vinkelväxeln 61, 62 injusteras med hjälp av mellanlägg i form av mässingsbleck 76. 77 (S k shims) place- rade dels mellan kugghjulet 62 och axiallagret 74, dels mellan motorn M6 och handledshushalvan 71.

Fig 5 visar i grova drag hur handleden hopsättes och inmonteras i robotens sekundärarm 4. Två (fràn förråd uttagna) handledshalvor 50 och 60 med pà~ monterade drivmotorer M5, M6, där första växelstegen 51, 52 resp 61, 62 redan är inkörda och efterjusterade, hopskruvas efter det att tilten 5 med vridskivan 6 placerats mellan dem. De båda handledshalvorna är. bortsett från bearbetningstoleranser, exakt lika och innehåller förutom de i fig 4 visade delarna även mellanhjulen 54, 64. Tilten 5 lagras i handledshus~ halvorna med hjälp av koniska rullager. Vid hopmonteringen av de två halvorna är det viktigt att tiltens 5 rotationsaxel E kommer att ligga exakt vinkelrätt mot handledshusets längsaxel (rotationsaxeln D). Däremot behöver inte centrumlinjen G för mellanaxeln i den ena handledshalvan sammanfalla med centrumlinjen H för mellanaxeln i den andra halvan (illustrerat genom avståndsangivelsen dx i fig 5).

Efter det att handleden hopmonterats sammankopplas den med ett kablage 8 av styr- och kraftkablar, exempelvis av det i patentansökningen SE-A-8602245-6 beskrivna utförandet. handleden med det pàmonterade kabla- get inmonteras därefter i robotens ihåliga sekundärarm 4. Om de båda hand- ledshushalvornas anliggningsytor mot främre armdelens 42 åndyta p g a tillverkningstoleranser inte ligger i samma plan, utjämnas vid montaget skillnaden (dy) genom mellanlägg (shims), så att sneddragning av handleden i förhållande till armdelen 42 förhindras.

Uppfinningen är inte begränsad till det visade utförandet. Exempelvis kan handleden även användas vid en femaxlig robot, vid vilken motorn M4 med tillhörande växel saknas och den främre armdelen 42 inte är roterbar i den bakre delen 41.

I-J

Claims (4)

453 579 PATENTKRAV

1. Robothandled omfattande ett på en robotarm (U) monterat handledshus (50, 60), en i huset vridbart lagrad handledsdel (5), nedan kallad tilten, vars vridaxel är vinkelrät mot robotarmens (4) längsaxel. samt ett i tilten (5) roterbart lagrat verktygsfäste (6), k ä n n e t e c k n a d av att handleden är uppbyggd av två i huvudsak lika handledshalvor (50. 60), mellan vilka tilten (5) med verktygsfästet (6) är lagrad, varvid varje handledshalva (50, 60) är hopbyggd med en drivmotor (M5 resp M6) samt innefattar en mellanväxel med koniska kugghjul (51, 52 resp 61, 62), vilka är lagrade i sin respektive handledshalva på sådant sätt, att varje halva utgör en individuellt intrimbar drivenhet för vridning av tilten (5) respektive verktygsfästet (6).

2. Robothandled enligt patentkrav 1, k H n n e t e c k n a d -av att handledshuset (50, 60) är vridbart lagrat i robotarmen (4) kring dennas längsaxel.

3. Robothandled enligt patentkrav 1 eller 2. k ä n n e t e c k n a d av att mellanväxeln omfattar ett på drivmotorns (M5, M6) axel fäst koniskt kuggdrev (51 resp 61), som driver ett komiskt kugghjul (52 resp 62). vilket är lagrat på en i en handledshushalva (71) fixerad axeltapp (72), varvid ett stödlager (74) anordnats mellan kugghjulet (52, 62) och handledshushalvan (71).

4. Robothandled enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k n a d av att på kugghjulet (52, 62) är fixerad en med nämnda axeltapp (72) koaxiell andra axeltapp (75), vilken är förenad med ett cylindriskt kuggdrev (53, 63), som via ett i handledshushalvan (71) justerbart lagrat mellanhjul (5ü, 6ü) driver tilten (5) respektive verktygsfästet (6).