SE469878B

SE469878B - Justerbar stoppanordning för industrirobot

Info

Publication number: SE469878B
Application number: SE9100403A
Authority: SE
Inventors: L Tellden
Original assignee: Asea Brown Boveri
Priority date: 1991-02-11
Filing date: 1991-02-11
Publication date: 1993-10-04
Also published as: US5193658A; SE9100403D0; SE9100403L; DE4203663A1; DE4203663C2

Description

469 878 2 Uppfinningen skall förklaras närmare genom beskrivning av ett utförings- exempel under hänvisning till bifogade ritningar, där fig 1 visar i sidovy en industrirobot med en mekanisk stoppanordning enligt föreliggande uppfinning, fig 2 visar robotens nedre del i snitt efter linjen II-II i fig 1, fig 3 visar i sidovy en pà det roterbara robotstativets periferi fixerad stopparm, fig 4 visar stopparmen i planvy, fig 5 visar stopparmen i ett längssnitt efter linjen V-V i fig U, fig 6 visar stopparmen i ett tvärsnitt efter linjen VI-VI i fig 4, fig 7 visar i planvy en fästkil för stopparmen, fig 8 visar fästkilen i sidovy i riktning VIII i fig 7, fig 9 visar i ett snitt efter linjen IX-IX i fig 2 en i den stationära robotfoten anordnad stoppinne, och fig 10 visar stoppinnen i ett snitt efter linjen X-X i fig 9.

Den i fig 1 visade industriroboten har ett stativ 1 som medelst ett lager 26 (fig 9) är roterbart lagrat i en på ett monteringsunderlag fast fixerbar robotfot 2, varvid stativet kan svängas kring en vertikal axel C. En första robotarm 3 är svängbart lagrad i stativet 1 kring en axel B. Vid den övre änden av armen 3 är en andra robotarm Ä svängbart lagrad kring en axel A.

Svängningen av armen 4 sker över ett parallellstag 5, vars nedre ände är kopplad till en i stativet 1 inbyggd drivenhet.

Arbetsområdet för axlarna A, B och C är av säkerhetsskäl begränsade med hjälp av mekaniska eller elektriska stoppanordningar. Stativets 1 rota- tionsrörelse runt axeln C begränsas således av en mekanisk stoppanordning bestående av en i den fasta robotfoten 2 fixerad stoppinne 6 och en på det roterbara stativet fixerad stopparm 7 som i ett visst rotationsläge gör kontakt med stoppinnen 6. u, 3 469 878 Stativet 1 kan lämpligen vara hopsatt av en nedre del la och en övre del lb (fig 3). Den nedre delen la (fig 2) är utförd med ett stort antal, i det visade exemplet 24 st, runt stativets periferi med lika inbördes avstånd anordnade och radiellt utåt öppna fickor 8. Den övre stativdelen lb upp- visar i sin mot den nedre stativdelen vända yta 9 ett med stativets rota- tionsaxel C koncentriskt runtom gående cirkulärt spår 10. Fickorna 8 och spåret 10 bildar fäste för stopparmen 7 och är åtkomliga genom en in- föringsöppning som är begränsad dels av den vinkelrätt mot stativets rota- tionsaxel orienterade stativytan 9, dels av en relativt denna yta lutande stativyta 11.

Stopparmens 7 utförande framgår av fig Ä-6. Den utgöres av en platta med en till stativets periferikrökning anpassad fästkant, vilken är utformad med två centralt anordnade, i plattans plan liggande första fästklackar 12 samt två vid var sin av fästkantens ändar placerade, från plattans plan upp- skjutande andra fästklackar 13. De nämnda första fästklackarna 12 är anordnade att införas i var sin av låsfickorna 8, medan de båda andra fästklackarna 13 är anordnade att införas i det cirkulära spåret 10, såsom framgår av fig 3. Stopparmen fastlåses vid stativet med hjälp av ett kil- organ 14, vars utförande framgår av figurerna 7 och 8. Kilorganet utgöres av en platta, vilken på sin mot stativets periferi vända kant uppvisar två snedskurna tänder 15 anordnade att inpressas mellan den lutande stativytan 11 och de nämnda första fästklackarna 12 (fig 3). Kilorganet fastlåses vid stopparmen 7 med hjälp av en med mutter försedd skruv 16 som passerar genom ett fästhål 17 i kilorganet och ett avlångt fästhål 18 i stopparmen 7, varigenom kilorganet lä kan förskjutas i radiell riktning relativt stopp- armen 7 när skruven 16 inte är åtdragen.

Figurerna 9 och 10 visar hur stoppinnen 6 är anordnad i en ficka 20 i robotfoten 2. Pinnen är löst anordnad i fickan på sådant sätt, att den kan vicka i tangentiell led vid påverkan av stopparmen 7. Pinnen är upptill försedd med en gummibälg 21, vars huvuduppgift är att skydda mot att smuts, vatten etc samlas i fickan 20. I opåverkat tillstånd hålls pinnen i sitt med heldragna linjer i fig 10 visade vertikalläge av gummibälgen 21 och eventuellt av ytterligare i fickan 20 anordnade elastiska centreringsorgan, exempelvis i form av kuddar 22 av mjukt gummi.

Stoppinnen 6 är avsiktligt så dimensionerad att den deformeras om stopp- armen 7 vid överskridande av robotens inprogrammerade arbetsområde pressas 469 878 4 mot pinnen under påverkan av robotstativets drivenhet. I fig 10 visas pinnen 6 förutom i sitt normalläge även i det läge då stopparmen 7 går emot stoppinnen under initialskedet av stoppinnens deformering (streckad linje med beteckning 6') samt i deformerat tillstånd (punktstreckad linje med beteckning 6").

Under deformeringen av pinnen påverkas stopparmen 7 av en kraft F med komposanter Fh och FV. Den uppåtriktade komposanten FV motverkar de krafter som genom kilorganet 14 låser stopparmen i spåret 10. Det är därför önsk- värt att denna kraftkomposant mimineras. Detta har åstadkommits genom att stoppinnen upptill är utformad med två från motsatta håll i tangentiell riktning anordnade cirkulärcylindriska inbuktningar 23, vilka utgör anslagsytor för stopparmen 7. På grund av ytornas krökning blir den uppåt- riktade kraftkomposanten som påverkar stopparmen när denna trycks mot pinnen väsentligt mindre än om pinnen vore utformad med plana anslagsytor.

I ett transversellt hål i stoppinnen 6 sitter en rörpinne 24, som hindrar att stoppinnen kan dras upp ur fickan 20 när stoppinnen snedställes under påverkan av stopparmen 7. I sitt vertikalläge kan dock stoppinnen lätt de- monteras utan hinder av rörpinnen, eftersom rörpinnen då fritt kan passera upp genom därtill anordnade spår i fickans 20 sidoväggar.

När stoppinnen 6 deformerats är det viktigt att pinnen byts ut innan robo- ten åter tas i drift. För detta ändamål kan stoppinnen vara försedd med ett i ett längsgående spår i pinnens yta fixerat keramiskt rör 25 med en invän- dig eller utvändig plätering av elektriskt ledande material, t ex guld eller silver. Röret är försett med anslutningsledningar med kontakter för inkoppling i en elektrisk skyddskrets. Om stoppinnen deformeras motvarande en bockning om exempelvis 5° kommer det keramiska röret att knäckas, varvid den elektriska förbindelsen mellan dess ändar bryts, vilket förorsakar nödstopp av roboten.

Uppfinningen är inte begränsad till det visade utföringsexemplet, utan flera varianter är möjliga inom ramen för patentkraven. Exempelvis behöver inte spåret 10 utgöras av ett sammanhängande cirkulärt spår, utan kan vara uppdelat i ett flertal låsfickor, som då kan ersätta fickorna 8. Vidare kan de båda stativdelarna la och lb vara integrerade i en enda kropp.

I ritningsfigurerna har endast en stopparm 7 visats. För en starkare begränsning av arbetsområdet erfordras dock två sådana stopparmar. 's

Claims

5 469 878 PATENTKRAV

1. Industrirobot innefattande ett i en robotfot (2) roterbart lagrat stativ (1), på vilket fixerats minst en stopparm (7), vilken är anordnad att samverka med ett på robotfoten (2) anordnat stoppanslag (6) för begränsning av robotens arbetsområde, k ä n n e t e c k n a d av att stativet (1) är försett med runt dess periferi anordnade urtagningar (8, 10) i form av öppna fickor och att stopparmen (7) är utformad med minst en till urtagningarna anpassad fästklack (12, 13) samt försedd med fästorgan (14) för fastspänning av stopparmen med fästklacken (12, 13) i en sådan urtagning på valfri plats på stativets periferi.

2. Industrirobot enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda fickor (8) är öppna radiellt utåt och anordnade runt stativets (1) periferi med lika inbördes avstånd.

3. Industrirobot enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda urtagningar innefattar ett cirkulärt spår (10) som upptagits i en i huvudsak vinkelrätt mot stativets rotationsaxel (C) orienterad stativyta (9) och som är koncentriskt med nämnda axel.

4. Industrirobot enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k n a d av att de nämnda urtagningarna (8, 10) har en i riktning inåt avsmalnande införings- öppning, vilken begränsas dels av den nämnda vinkelrätt mot stativets rota- tionsaxel orienterade stativytan (9), dels av en relativt denna yta lutande stativyta (11), vilken anordnats att samverka med nämnda fästorgan (14), vilket utgöres av ett kilorgan.

5. Industrirobot enligt patentkraven 2-4, k ä n n e t e c k n a d av att stopparmen (7) utgöres av en platta med en till stativets periferi anpassad fästkant, vilken är utformad med minst en i plattans plan liggande första fästklack (12) anordnad att införas i en av de radiella fickorna (8) samt minst en från plattans plan uppskjutande andra fästklack (13) anordnad att införas i det cirkulära spåret (10).

6. Industrirobot enligt patentkraven Ä och 5, k ä n n e t e c k n a d av att kilorganet (14) utgöres av en vid stopparmen (7) fastskruvbar och relativt denna i radiell riktning förskjutbar platta, vilken på sin mot stativets periferi vända kant uppvisar minst en tand (15), vilken är anordnad att inskjutas mellan den nämnda lutande stativytan (11) och den nämnda första fästklacken (12). 469 878 6

7. Industrirobot enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e - t e c k n a d av att stoppanslaget utgöres av en pinne (6) som skjuter upp från en i robotfoten anordnad ficka (20), varvid pinnen är så dimensione- rad, att den deformeras om stopparmen (7) vid överskridande av robotens inställda arbetsområde pressas mot pinnen (6) under påverkan av robotstati- vets (1) drivenhet.

8. Industrirobot enligt patentkrav 7, k ä n n e t e c k n a d av att stoppinnens (6) övre ändparti är utformat med två såsom anslagsytor för stopparmen fungerande, från motsatta håll i tangentiell riktning anordnade inbuktningar (23), vilka är så utformade, att den vid ett mekaniskt stopp uppåtriktade kraftkomposanten som påverkar stopparmen (7) när denna trycks mot pinnen (6) minimeras.

9. Industrirobot enligt patentkrav 7 eller 8, k ä n n e t e c k n a d av att i anslutning till stoppinnen (6) anordnats ett i en elektrisk skyddskrets ingående deformationskännande organ (25), vilket är anordnat att vid deformation av pinnen över en viss gräns åstadkomma nödstopp av roboten.

10. Industrirobot enligt patentkrav 9, k ä n n e t e c k n a d av att det deformationskännande organet utgöres av ett i ett spår i stoppinnens yta (6) fixerat keramiskt rör (25) med en plätering av elektriskt ledande material. Is