SE455771B - Industrial robot with movement controller - Google Patents

Abstract

The output shaft (10) of the motor (M) can be connected via a coupling arrangement (9,14,29) with the rotation shaft (3) of the frame, and/or with the second drive (4) and when the connection (12,17,19) between the motor and the frame rotation shaft is uncoupled rotation of the frame is automatically stopped. In the gear is an intermediary shaft (2) provided with a gearwheel and driven by the motor. On the intermediary shaft is a casing (15) which is rotatable and axially displaceable. The central part of the casing incorporates a cogged pinion (17), which via a gearwheel (18) is connected to the frame rotation shaft, and whose two ends have axially extending coupling teeth (16,30). A spring (21) activates the casing towards a first position where the coupling teeth (16) of one end work in conjunction with similar teeth (13) formed axially on the intermediary shaft gearhweel. A power transmitting component, on activation, feeds pressure fluid to a sealed chamber (24) housing the end (19) of a casing piston, and to the coupling (9) connecting the intermediary shaft with the second drive.

Description

455 771 10 15 20 25 30 35 köras. På bottenplattan är även en broms 7 för den med kugg- drevet 5 fast förbundna axeln 8 fäst. Denna axel 8 avslutas med en kopplingsdel. som ingår i en koppling 9, exempelvis en pneumatisk tandkoppling. Koppiingens andra del är förbunden med mellanaxeln 2. 455 771 10 15 20 25 30 35 run. A brake 7 for the shaft 8 fixedly connected to the gear unit 5 is also attached to the base plate. This shaft 8 terminates with a coupling part. which is included in a coupling 9, for example a pneumatic tooth coupling. The second part of the coupling is connected to the intermediate shaft 2.

Hotorns H utgående axel 10 är förbunden med mellanaxeln 2 via tvâ med resp. axlar fast förbundna kugghjul 11. 12. Mellan- axelns kugghjul 12 har på sin undersida kopplingständer 13. som ingår i en tandkoppling 14. Denna koppling förhinder mellanaxelns kugghjul 12 med stativets rotationsaxel 3 via ett på en hylsa 15. som i sin toppände innefattar i tandkopplingen 14 ingående kopplingständer 16. utformat kuggdrev 17 och ett med rotationsaxeln 3 fast förbundet kugghjul 18. I det i rit- ningen visade läget är således motorn H via kugghjulen ll. 12. tandkopplingen 14. kuggdrevet 17 och kugghjulet 18 förbunden med stativets rotationsaxel 3.The output shaft 10 of the threat H is connected to the intermediate shaft 2 via two with resp. shafts fixedly connected gears 11. 12. The gear shaft 12 of the intermediate shaft has on its underside coupling teeth 13. which are part of a toothed coupling 14. This coupling prevents the gear shaft 12 of the intermediate shaft with the rotation shaft 3 of the frame via one on a sleeve 15. the gear coupling 14 comprising gear teeth 16. formed gear 17 and a gear 18 fixedly connected to the axis of rotation 3. In the position shown in the drawing, the motor H is thus via the gears 11. 12. the toothed coupling 14. the gear 17 and the gear 18 connected to the axis of rotation 3 of the frame.

Hylsan 15 är roterbart och axíellt förskjutbart lagrad på mel- lanaxeln 2 medelst lämpliga lagerelement, exempelvis på hylsans insida fästa nållager. såsom antydes i ritningen. Dess bottenände innefattar en utvidgning 19, som har en axiell ur- borrning 20. I denna urborrning_upptages en tryckfjäder 21, som via en fjäderbricka 22 trycker hylsan uppåt mot tandkopp- lingens 14 ikopplade läge. Fjäderns 21 nedre ände vilar mot en medelst ett lämpligt lagerelement. företrädesvis ett kullager, roterbart lagrad undre fjäderbricka 23 så att fjädern 21 kan rotera tillsammans med hylsan 15. Hylsans bottenändes utvidg- ning 19 är utformad som en cylindrisk kolv och ett avtätat ut- rymme 24 begränsas av övre delen av ett hus 25 och två tät- ningsringar 26, 27. Den övre delen av huset 25 har även en in- loppsledníng 28 för tryckfluid. som mynnar i det avtätade ut- rymmet 24.The sleeve 15 is rotatably and axially displaceably mounted on the intermediate shaft 2 by means of suitable bearing elements, for example needle bearings attached to the inside of the sleeve. as indicated in the drawing. Its bottom end comprises an extension 19, which has an axial bore 20. In this bore a compression spring 21 is accommodated, which via a spring washer 22 pushes the sleeve upwards towards the engaged position of the toothed coupling 14. The lower end of the spring 21 rests against one by means of a suitable bearing element. preferably a ball bearing, rotatably mounted lower spring washer 23 so that the spring 21 can rotate together with the sleeve 15. The extension 19 of the bottom end of the sleeve is designed as a cylindrical piston and a sealed space 24 is limited by the upper part of a housing 25 and two tight The upper part of the housing 25 also has an inlet line 28 for pressure fluid. which opens into the sealed space 24.

I husets 25 undre del är en tandkoppling 29 anordnad. De i denna koppling samverkande tänderna 30, 31 är utformade på hylsans utvidgnings 19 nedre kant resp. på överkanten av en från botten av huset uppåtskjutande cylindrísk del. som är 10 15 20 25 30 35 455 771 fast förbunden med denna botten. Huset 25 är i sin tur fast förbundet med fotens l bottenplatta.In the lower part of the housing 25 a tooth coupling 29 is arranged. The teeth 30, 31 cooperating in this coupling are formed on the lower edge 19 and 31 of the sleeve 19, respectively. on the upper edge of a cylindrical part projecting upwards from the bottom of the housing. which is 10 15 20 25 30 35 455 771 fixedly connected to this bottom. The housing 25 is in turn fixedly connected to the base plate of the foot 1.

När tryckfluid, företrädesvis tryckluft. tillföras det avtä- tade utrymmet 24 genom inloppsledningen 28 tryckes hylsan 15 mot verkan av fjädern 21 nedåt tills kopplingständerna 30 och 31 hos utvidgningen 19 resp. huset 25 kommer i ingrepp med varandra. Därigenom spärras hylsan 15 mot rotation. vilket i sin tur medför att inte heller stativets rotationsaxel 3 kan rotera.When compressed fluid, preferably compressed air. If the sealed space 24 is supplied through the inlet line 28, the sleeve 15 is pressed downwards against the action of the spring 21 until the coupling teeth 30 and 31 of the extension 19 and the housing 25 engages with each other. Thereby, the sleeve 15 is locked against rotation. which in turn means that the rotation shaft 3 of the stand cannot rotate either.

Vid normal drift är motorn M förbunden med stativets rota- tionsaxel 3, dvs. tandkopplingen 14 mellan hylsan 15 och mel- lanaxelns 2 kugghjul 12 är inkopplad medelst fjädern 21. och den yttre drivanordníngens kuggdrevsaxel 8 är medelst kopp- lingen 9 urkopplad från mellanaxeln 2 och bromsad medelst bromsen 7. som företrädesvis är en 2-vägs-ventilstyrd pneuma- tisk broms.During normal operation, the motor M is connected to the rotation shaft 3 of the stand, ie. the toothed coupling 14 between the sleeve 15 and the gear shaft 12 of the intermediate shaft 2 is engaged by means of the spring 21. and the gear shaft 8 of the outer drive device is disengaged from the intermediate shaft 2 by the coupling 9 and braked by means of the brake 7. which is preferably a 2-way valve controlled - tisk brake.

När man önskar köra roboten längs banan påverkas en icke visad manöveranordning. som företrädesvis är så anordnad att tryck- fluid samtidigt tillföres det avtätade utrymmet 24 och den pneumatíska tandkopplingen 9 mellan kuggdrevsaxeln 8 och mellanaxeln 2. Därigenom kopplas tandkopplíngen 14 ur och för- bindelsen mellan motorn H och rotationsaxeln 3 avbrytas. sam- tidigt som tandkopplingen 29 kopplas in och spärrar rotations- axeln 3. Pâ samma gång inkopplas kopplingen 9, varigenom motorn M blir förbunden med den yttre drivanordningen 4, vilken nu kan tas i bruk efter att bromsen 7 lossats.When it is desired to drive the robot along the track, an operating device (not shown) is affected. which is preferably arranged so that pressure fluid is simultaneously supplied to the sealed space 24 and the pneumatic tooth coupling 9 between the gear shaft 8 and the intermediate shaft 2. Thereby the tooth coupling 14 is disengaged and the connection between the motor H and the rotation shaft 3 is interrupted. at the same time as the toothed clutch 29 is engaged and locks the axis of rotation 3. At the same time the clutch 9 is engaged, whereby the motor M is connected to the external drive device 4, which can now be put into use after the brake 7 has been released.

Efter avslutad körning ansättes bromsen 7 och tryckluftkällan bortkopplas från det avtätade utrymmet 24 och tandkopplingen 9, vilken företrädesvis innefattar en återföringsfjäder. Genom fjädern 21 tryckes hylsan 15 då uppåt och kopplingen 14 in- kopplas, varigenom motorn M återigen blir förbunden med rota- tionsaxeln 3.After completion of driving, the brake 7 is applied and the source of compressed air is disconnected from the sealed space 24 and the toothed coupling 9, which preferably comprises a return spring. The sleeve 15 is then pushed upwards through the spring 21 and the coupling 14 is switched on, whereby the motor M is again connected to the axis of rotation 3.

Om man vid speciella robotoperatíoner vill utföra en rotation av robotstativet samtidigt som en körning längs banan sker. ' 455 771 10 15 medges detta av den uppfinningsenliga konstruktionen genom att enbart koppla in kopplingen 9 utan att urkoppla tandkopplingen 14. Vid en dylik tillämpning kan körningsriktningen även göras oberoende av stativets rotationsriktning, vilket kan åstadkom- mas på vilket lämpligt sätt som helst. exempelvis genom att drevets 5 rotationsriktning medelst växelhjul kan omkastas relativt axelns 8 rotationsriktning.If you want to perform a rotation of the robot stand during special robot operations at the same time as a run along the track takes place. This is allowed by the construction according to the invention by only engaging the coupling 9 without disengaging the toothed coupling 14. In such an application, the direction of travel can also be made independent of the direction of rotation of the frame, which can be achieved in any suitable manner. for example by the direction of rotation of the gear 5 by means of gear wheels can be reversed relative to the direction of rotation of the shaft 8.

Ett flertal modifieringar är tänkbara inom uppfinningens ram.A number of modifications are conceivable within the scope of the invention.

Exempelvis kan bromsen vara anordnad att frigöras automatiskt vid inkopplingen av den yttre drívanordningen. vidare kan andra typer av komponenter användas i stället för tandkopp- lingen 9 och den pneumatiska bromsen 7.For example, the brake may be arranged to be released automatically when the external drive device is engaged. furthermore, other types of components can be used instead of the toothed clutch 9 and the pneumatic brake 7.

Det beskrivna utföringsexemplet är således endast illustratívt och skall inte anses innebära en begränsning av uppfinningen, vilkens omfattning enbart bestämmas av bifogade patentkrav.The described exemplary embodiment is thus only illustrative and should not be considered as constituting a limitation of the invention, the scope of which is determined solely by the appended claims.

Claims (6)

10 15 20 25 30 35 455 771 Patentkrav10 15 20 25 30 35 455 771 Patent claims 1. Industrirobot av den typ som innefattar en fot, vilken roterbart uppbär ett robotstativ, en i foten anordnad motor, en i foten lagrad axel för stativets rotationsrörelse, en växel, som förbinder motorns utgàngsaxel med stativets ro- tationsaxel, och en yttre drivanordning för att köra roboten k ä n n e t e c k n a d av att motorns (M) utgångsaxel (10) genom en kopplingsanordning (9, 14, 29) kan förbindas med stativets rotationsaxel (3) och/eller med den yttre drivanordningen (4), och att kopplingsanordningen (9, 14, 29) är så anordnad att vid urkoppling av förbindelsen längs en bana, (12, 17, 18) mellan motorn (M) och stativets rotationsaxel (3) blir stativet automatiskt spärrat mot rotationsrörelse.An industrial robot of the type comprising a foot which rotatably supports a robot stand, a motor arranged in the foot, a shaft mounted in the foot for the rotational movement of the stand, a gear which connects the output shaft of the motor to the rotation shaft of the stand, and an external drive device for to drive the robot characterized in that the output shaft (10) of the motor (M) can be connected by a coupling device (9, 14, 29) to the shaft of rotation of the frame (3) and / or to the external drive device (4), and that the coupling device (9 , 14, 29) is arranged so that when the connection is disconnected along a path, (12, 17, 18) between the motor (M) and the axis of rotation (3) of the frame, the frame is automatically locked against rotational movement. 2. Industrirobot enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av en i växeln ingående kugghjulsförsedd mellanaxel (2), som via kugghjul (11, 12) är drivbar av motorn, en på mellanaxeln ro- terbart och axiellt förskjutbart lagrad hylsa (15), vars mitt- parti omfattar ett kuggdrev (17), som via kugghjul (18) är förbundet med stativets rotationsaxel (3), och vars bägge än- dar omfattar axiellt utskjutande kopplingständer (16, 30), en fjäder (21), som påverkar hylsan (15) mot ett förstå läge där hylsans ena ändes kopplingsändar (16) samverkar med på mellan- axelns kugghjul utformade axiellt utskjutande kopplingständer (13), samt kraftgivande organ, som via aktivering mot verkan av fjädern (21) för hylsan till ett andra läge där hylsans andra ändes kopplingständer (30) samverkar med axiellt utskju- tande spärrtänder (31) hos ett stationärt organ (25).Industrial robot according to claim 1, characterized by a gear shaft-provided intermediate shaft (2), which is drivable by the motor via gears (11, 12), a sleeve (15) rotatable and axially displaceable mounted on the intermediate shaft, the middle portion comprises a gear (17), which is connected via gear (18) to the axis of rotation (3) of the frame, and both ends of which comprise axially projecting coupling teeth (16, 30), a spring (21), which acts on the sleeve. (15) towards an understandable position where the coupling ends (16) of one end of the sleeve cooperate with axially projecting coupling teeth (13) formed on the gears of the intermediate shaft, and force-giving means, which via activation against the action of the spring (21) move the sleeve to a second position where the coupling teeth (30) of the other end of the sleeve cooperate with axially projecting locking teeth (31) of a stationary member (25). 3. Industrirobot enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att hylsans med spärrtänderna samverkande ände är utformad som en kolv (19) och belägen i ett avtätat utrymme (24), samt att de kraftgivande organen vid aktivering leder tryckfluid in i detta utrymme.Industrial robot according to claim 2, characterized in that the end of the sleeve cooperating with the ratchet teeth is designed as a piston (19) and located in a sealed space (24), and that the actuating means upon actuation lead pressure fluid into this space. 4. Industrirobot enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a d av en koppling (9), som förbinder mellanaxeln (2) med den yttre drivanordningen (4). 455 771Industrial robot according to claim 3, characterized by a coupling (9) which connects the intermediate shaft (2) to the outer drive device (4). 455 771 5. Industrirobot enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att kopplingen (9), som förbinder mellanaxeln (2) med den ytt- re drivanordningen (4), är tryckfluidstyrd. 55. An industrial robot according to claim 4, characterized in that the coupling (9), which connects the intermediate shaft (2) to the outer drive device (4), is pressure fluid controlled. 5 6. Industrirobot enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d av att de kraftgivande organen vid aktivering samtidigt leder tryckfluid till det avtätade utrymmet (24), som inrymmer hyl- sans kolvände (19), och till kopplingen (9), som förbinder mellanaxeln (2) med den yttre drivanordningen (4).Industrial robot according to Claim 5, characterized in that the actuating means, upon actuation, simultaneously conduct pressure fluid to the sealed space (24), which houses the piston end (19) of the sleeve, and to the coupling (9), which connects the intermediate shaft (2). ) with the external drive device (4).