Mecanismo de muñeca del robot
Descripción general
 Reduzca el torque gravitatorio que actúa en el eje de la muñeca sin cambiar el peso y la forma externa de la parte de la muñeca del robot industrial. Un peso (medios de suma de torsión) 56 está fijado a la superficie periférica exterior del árbol de accionamiento 26 provisto para que sea coaxial con la porción de cuerpo del brazo 8. Posición de montaje del peso 56, la muñeca 10 cuando está en la posición para producir el mayor momento de rotación debido a la gravedad, y la posición en la que el peso 56 se hace que el mayor momento de giro, y la dirección del momento de rotación y la dirección de cancelar la fuerza de la gravedad. Cuando el peso del peso 56 está equilibrado apropiadamente con la gravedad, incluso si la salida del motor DD 21 está libre, la muñeca descansa. Además, dado que la relación de engranaje entre el engranaje cónico 30 y el engranaje cónico 33 es de 1: 1, es posible equilibrar la posición donde se encuentra la muñeca 10.
Campo técnico
La presente invención se refiere a un mecanismo de muñeca de un robot industrial, en particular, el par en la dirección de la gravedad causado el eje de la muñeca (en adelante, referido como el par gravitacional) sobre el mecanismo de la muñeca que se reduce.
Antecedentes de la técnica
La figura 11 es una vista general de un robot que muestra un ejemplo de una estructura de un robot industrial. La base 1 está fijada a la superficie del suelo, y la base oscilante 2 está soportada de forma giratoria en la dirección de la flecha A en la parte superior de la misma. La pieza giratoria 2 está soportado de forma pivotante en el extremo inferior por la dirección de la flecha B del primer brazo 3, el extremo superior del primer brazo 3 del segundo brazo 6 está soportado de manera pivotante en la dirección de la flecha C. El segundo brazo 6 y la base de columpio 2 están conectados por miembros de enlace 4, 5.
El segundo brazo 6 incluye una porción de base de brazo 7, una porción de cuerpo de brazo 8 y una porción de frente de brazo 9, y una muñeca 10 está unida a la parte delantera de brazo 9. La muñeca 10 comprende un primer miembro de caja 12 para girar el primer árbol 11 sobre la parte delantera del brazo 9 en la dirección de la flecha D, el segundo eje de giro 13 alrededor del primer miembro de alojamiento 12 en la dirección de la flecha E Y un miembro de árbol 16 que gira alrededor del tercer árbol 15 del dos miembro de caja 14 y el segundo miembro de caja 14 en la dirección de la flecha F. Además, una pistola de recubrimiento 18 está unida al miembro de árbol 16 mediante un soporte de montaje 17, y un mango de enseñanza (mango de operación) 19 para la enseñanza directa está instalado en el soporte de montaje 17.
Aquí, el primer eje 11 es perpendicular al brazo de eje 20, y colocado en un plano que incluye el brazo de eje 20, el segundo eje 13 ortogonal al primer eje 11, también de un tercer eje 15 Es ortogonal al segundo eje 13 y se encuentra en un plano que incluye el primer eje 11.
Luego, tres de los motor DD en la base 7 está fijado a una serie del segundo brazo 6, el interior de la sección de cuerpo de brazo 8, el eje de accionamiento cilíndrica dispuesta coaxialmente alrededor del eje del brazo 20, el La potencia motriz del motor DD se transmite a los ejes 11, 13, 15 de la muñeca 10, respectivamente. Además, el segundo árbol 13 tiene un desplazamiento con respecto al primer árbol 11.
Tarea de solución
Sin embargo, en la técnica convencional anterior, el primer árbol 11, segundo, aunque el peso del tercer árbol 13, se aplica 15, el primer árbol 11 está conectado al motor DD a través del eje de accionamiento De modo que la carga en el motor DD aumenta como resultado. Por otro lado, al realizar enseñanza directa, el operador debe soportar los pesos del segundo y tercer eje 13, 15, lo que resulta en dificultad en la enseñanza directa y fatiga de los trabajadores Hubo un problema.
Solución
La presente invención se ha realizado para resolver los problemas anteriores, es accionado por una fuente de accionamiento, un eje de accionamiento proporcionado de manera que forman dicho brazo coaxialmente en el brazo, dispuesto en una punta de dicho brazo, dicho accionamiento Y un eje de muñeca accionado por el eje, en el que se proporcionan medios para agregar un par que actúa en una dirección opuesta al par de torsión gravitacional generado en el eje de la muñeca en el eje de accionamiento.
Según la presente invención, ya que el par que actúa en la dirección opuesta a la par que actúa la gravedad sobre el eje de la muñeca por la aplicación del par medios previstos en el árbol de accionamiento provisto en el brazo se le añade, cambiando el peso de la muñeca, el exterior Es posible equilibrar el par de torsión gravitacional que actúa sobre el eje de la muñeca.
Descripción detallada de las realizaciones preferidas Las realizaciones de la presente invención se describirán en detalle con referencia a los dibujos. Aquí, los mismos números de referencia se dan a porciones que tienen la misma configuración que el ejemplo convencional descrito anteriormente, y se omitirá su descripción.
La figura 1 y la figura 2 muestran una primera realización de la presente invención. El robot de acuerdo con la presente invención no tiene un punto totalmente diferente del robot convencional mostrado en la FIG. Es decir, la base giratoria 2 está soportada en la base 1 fijada a la superficie del suelo, y el segundo brazo 6 está montado en la base oscilante 2 a través del primer brazo 3. El segundo brazo 6 y la base de columpio 2 están conectados por miembros de enlace 4, 5.
Una muñeca 10 que comprende un primer miembro de caja 12, un segundo miembro de caja 14 y un miembro de árbol 16 está unida a la parte frontal del brazo 9 del segundo brazo 6. Además, un soporte de montaje 17 está unido al miembro de árbol 16, y una pistola de recubrimiento 18 y un mango de aprendizaje 19 están instalados en el soporte de montaje 17.
La figura 1 es una vista en sección transversal del segundo brazo 6 tomada a lo largo de la línea X X en la figura. La parte posterior de la base del brazo 7, como una fuente de accionamiento (en lo sucesivo, el motor DD) motor de accionamiento directo 21 del estator 21a está fijado, 21b rotor está soportado de forma giratoria a través de un cojinete 21c, 21d en el estator 21a . Similar a la base del brazo 7, 22a estator del motor DD 22, 23, 23a es fijo, el 22a del estator, teniendo 22c a 23a, 22 d, 23c, 22b rotor a través 23d, se admite 23b.
Cada 20b rotor, 21b, y 22b, el extremo posterior del árbol de accionamiento cilíndrico 24, 25, 26 que se proporcionan de manera que forman una parte de cuerpo brazo 8 coaxialmente están fijados respectivamente. Además, la parte frontal del eje 24, 25, 26, apoya, respectivamente, en cojinetes 27, 28 y 29 en la parte delantera del brazo 9, y engranajes cónicos 30, 31 y 32 están unidos respectivamente a la parte delantera.
Engranaje cónico 30 engrana con el engranaje cónico 33, el engranaje cónico 33 se soporta rotativamente en la parte delantera del brazo 9 mediante cojinetes 34, que se fija a la carcasa de la parte de brazo 12a del primer miembro de caja 12 a través de la brida 35 Lo ha hecho. La porción de brazo de caja 12b en el lado opuesto del primer miembro de caja 12 está soportada de manera giratoria por la parte frontal del brazo 9 mediante un cojinete 37 a través de una pestaña 36.
Engranaje cónico 31 engrana con el engranaje cónico 38, junto con el engranaje cónico 38 está acoplado integralmente con el engranaje de dientes rectos 40a a través del eje 39, se soporta rotativamente el engranaje cónico 33, la brida 35 por un cojinete 41. Además, el engranaje 40a espuela, estimular 40b de engranaje que está soportado de forma giratoria mediante un cojinete 43 en el eje 42 de la caja de la parte de brazo 12a integralmente con mallas, mallas espolón engranaje 40c al engranaje de dientes rectos 40b. El engranaje cilíndrico 40c está acoplado integralmente al engranaje cónico 45 a través de un árbol 44 y está soportado de manera giratoria en la parte 12c del cuerpo de la caja por un cojinete 46.
Engranaje cónico 32 engrana con el engranaje cónico 47, junto con el engranaje cónico 47 está acoplado integralmente con el engranaje de dientes rectos 49a a través de la muñeca eje 48, y está soportado de forma giratoria a la brida 36 por un cojinete 50. El engranaje recto 49, el engranaje de dientes rectos 49b que está soportado de manera giratoria por un cojinete 52 en la parte de cuerpo de la caja 12c integral con el eje 51 está activado, el engranaje de dientes rectos 49b engrana 49 quater engranaje recto. El engranaje cilíndrico 49c está acoplado integralmente al engranaje cónico 54 a través del árbol 53 y está soportado de forma giratoria por la porción 12c del cuerpo de la caja por el cojinete 55.
Además, los engranajes cónicos 45,54 están situadas en el mismo lado con respecto al brazo de eje 20 a fin de superponerse a la cónica lanzamiento, engranajes cónicos son engranajes cónicos 45,54 para pivotar, respectivamente, el segundo miembro de caja 14 y el elemento de eje 16 ( Ninguno de los cuales se muestra).
En la presente invención, la superficie periférica exterior del árbol de accionamiento 26 proporcionado de manera que forman un barril brazo coaxial 8, el montaje de un peso (adición de par significa) 56 como se muestra en las Figs. La posición de unión del peso 56 es una posición en la que el peso 56 produce el mayor momento de rotación cuando la muñeca 10 está en una posición donde el mayor momento de rotación se genera por la gravedad. Además, la dirección del momento de rotación es la dirección de mover la muñeca 10 hacia arriba, es decir, la dirección de cancelación de la gravedad.
En el estado que se muestra en la figura 2, funciona una fuerza que tiende a girar el árbol de accionamiento 26 en sentido antihorario por el peso 56. Esta fuerza se transmite desde el engranaje cónico 30 al engranaje cónico 33, e intenta orientar la muñeca 10 hacia arriba. De muñeca 10, con el fin de más allá hacia abajo por gravedad cuando el peso del peso 56 para ser adecuado equilibrio entre la fuerza de la gravedad, la muñeca, incluso cuando la salida es libre del motor DD 21 es estacionario. Además, dado que la relación de engranaje entre el engranaje cónico 30 y el engranaje cónico 33 es de 1: 1, la muñeca 10 puede equilibrarse en cualquier posición, ya sea hacia arriba o hacia abajo. Además, la superficie periférica interior de la parte del cuerpo del brazo 8, proporcionando el tapón 57 que se proyecta hacia la periferia interior, también es posible limitar el rango de giro del motor DD 23.
La Fig. 3 muestra una segunda realización de la presente invención, que emplea un método para unir un peso 56a a la superficie circunferencial exterior del rotor 23b del motor DD 23. La FIG. También hay un método para unir los pesos 56, 56 a tanto al árbol de accionamiento 26 como al rotor 23 b.
La figura 4 muestra una tercera realización de la presente invención. En la primera realización, el peso 56 está unido al árbol de accionamiento 26, mientras que el árbol de accionamiento excéntrico 26a con respecto a su propio centro de rotación es Es lo que lo usó. Incluso en estas realizaciones, se puede obtener el mismo efecto que en la primera realización.
Una cuarta realización de la presente invención se muestra en las Figuras 5 a 8. Esta un extremo del alambre 58 está fijado a la superficie periférica exterior del árbol de accionamiento 26 a través de la polea 59, para obtener un par de torsión para el equilibrio de la muñeca eje 48 tirando del resorte 60 de la superficie de extremo de la base del brazo 7 . Polea 59 está montado de forma giratoria en el soporte 61, el soporte 61, el lado periférico interior de la base del brazo 7 mediante un cojinete 62, está soportado de forma giratoria alrededor del eje del alambre 58 que se extiende desde el resorte 60 a la polea 59 Lo ha hecho. Como resultado, se puede evitar el desprendimiento del cable 58 de la polea 59.
En este caso, el resorte 60, cuando el segundo brazo 6 y un eje de la muñeca horizontal 48 está colocado para recibir el mayor momento de rotación debido a la gravedad, es decir, establecer que ser equilibrado en una posición mostrada en la figura. Cuando el resorte 60 se ajusta para equilibrarse perfectamente en la posición mostrada en la figura 7, el árbol de accionamiento 26 gira más y el alambre 58 gira alrededor del árbol de accionamiento 26. Como resultado, el momento de rotación aumenta en proporción al aumento de la fuerza del muelle, de modo que el primer árbol 11 se puede mantener hacia arriba en un cierto ángulo o más cuando el suministro de potencia del motor está desconectado. Además, cuando el segundo brazo 6 que está posicionado a fin de no sufrir momento rotacional debido a la gravedad en un ascendente horizontal y la muñeca 10, la posición del eje de accionamiento 26 y el cable 58, como se muestra en la Fig. 8, la rotación al eje de accionamiento 26 Asegúrate de que no hay momento.
En la presente realización, es posible tomar el equilibrio gravedad sin aumentar la muñeca eje 48 sobre el momento de inercia, la carga del motor durante la aceleración o desaceleración, la fuerza de accionamiento, en comparación con la primera a tercera realizaciones Se puede reducir aún más. Además, dado que la fuente de alimentación del motor está apagada, el motor vuelve automáticamente a la posición neutral, de modo que se puede evitar la interferencia con la pieza de trabajo y el dispositivo periférico.
La figura 9 y la figura 10 muestran una quinta realización de la presente invención. Este se forma mediante la conexión de la superficie circunferencial exterior del muelle helicoidal de heridas eddy 62 alrededor del eje de accionamiento 26, y la superficie periférica interior de la porción de base del brazo 7 en ambos extremos de cada eje de accionamiento 26. El muelle helicoidal 62 enrollado se ajusta de modo que el eje 48 de la muñeca se equilibra en una posición donde recibe el mayor momento de rotación por gravedad. También en este caso, es posible lograr un equilibrio de gravedad sin aumentar el momento de inercia alrededor del eje de muñeca 48, y cuando la potencia del motor está desactivada, el primer eje 11 vuelve automáticamente a una posición fija, Se pueden obtener cuatro efectos similares a los de la realización.
Efecto de la invención
Como se ha descrito anteriormente, de acuerdo con la presente invención, el peso de la muñeca, sin cambiar la forma exterior, ya que el tomar la gravedad equilibrada par que actúa sobre el eje de la muñeca, la carga del eje de la muñeca se reduce durante la operación de robot, la capacidad del motor Puede ser reducido. Además, dado que se reduce la fuerza operativa requerida para la enseñanza directa, se facilita la enseñanza directa y se reduce la fatiga de los trabajadores.
Breve descripción de los dibujos
La figura 1 es una vista en sección transversal de un segundo brazo de una primera realización de la presente invención, tomada a lo largo de la línea XX.
La figura 2 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea YY de un segundo brazo que muestra una primera realización de la presente invención.
La figura 3 es una vista en sección transversal de un segundo brazo de la segunda realización de la presente invención, tomada a lo largo de la línea XX.
La figura 4 es una vista en sección transversal de un segundo brazo de la tercera realización de la presente invención, tomada a lo largo de la línea Y Y.
La figura 5 es una vista en sección transversal de un segundo brazo de una cuarta realización de la presente invención, tomada a lo largo de la línea XX.
La figura 6 es una vista que muestra una estructura de un soporte de acuerdo con una cuarta realización de la presente invención.
La figura 7 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea ZZ del segundo brazo que muestra las posiciones del soporte y el cable en la cuarta realización de la presente invención.
La figura 8 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea ZZ del segundo brazo que muestra las posiciones del soporte y el cable en la cuarta realización de la presente invención.
La figura 9 es una vista en sección transversal de un segundo brazo de una quinta realización de la presente invención, tomada a lo largo de la línea XX.
La figura 10 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de la línea W W de un segundo brazo que muestra una quinta realización de la presente invención.
La figura 11 es una vista general de un robot que muestra un ejemplo de una estructura de un robot industrial.
Fig. 8 ...... 1 unidad base
2 base giratoria
3 Primer brazo
4, 5 miembro de enlace
6 segundo brazo
7 brazo base
8 parte del cuerpo del brazo
9 parte frontal del brazo
10 muñecas
11 Primer eje de la muñeca
12 Primer miembro del caso
12 a, 12 b parte del brazo de la caja
Parte del cuerpo 12c caso
13 Segundo eje
14 Segundo miembro del caso
15 Tercer eje
Miembro de 16 ejes
17 Soporte de montaje
18 Pistola de pintura
19 Manija de enseñanza
Eje de 20 brazos
21, 22, 23 motor de accionamiento directo (motor DD)
21a, 22a, 23a Stator
Rotor 21 b, 22 b, 23 b
21c, 21d, 22c, 22d, 23c, 23d, 27, 28, 29, 34, 37, 41, 43, 46, 50, 52, 55 teniendo
30, 31, 32, 33, 38, 45, 47, 54 engranajes cónicos
Brida 35, 36
39, 42, 51, 53 eje
40a, 40b, 40c, 49a, 49b, 49c engranaje de estímulo
48 eje de la muñeca
56, 56 un peso
57 tapón
58 hilos
Polea 59
60 Primavera
61 Soporte
62 Uz primavera bobina
A Dirección de rotación de la base de oscilación
B Dirección del pivote del primer brazo
C Dirección de giro del segundo brazo
D La dirección de giro del primer miembro del caso
E Dirección de pivote del segundo miembro del caso
Dirección de rotación del miembro del eje F
Reclamo
Impulsada por la reivindicación 1 fuente de accionamiento, un eje de accionamiento proporcionado de manera que forman dicho brazo coaxialmente en el brazo, dispuesto en una punta del brazo, el robot comprende un eje muñeca accionado por dicho árbol de accionamiento Un mecanismo de muñeca está provisto de medios para aplicar un par que actúa sobre el árbol de accionamiento en una dirección opuesta al par en la dirección de la gravedad generada en el eje de la muñeca.
2. El mecanismo de muñeca de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho medio de adición de par es un peso excéntricamente provisto con respecto a dicho árbol de accionamiento.
3. El mecanismo de muñeca según la reivindicación 1, en el que dicho medio de adición de par es un árbol de accionamiento que tiene una forma de sección transversal excéntrica al centro de rotación de dichos medios de accionamiento.
4. Mecanismo de muñeca según la reivindicación 1, en el que el medio de adición de par es un resorte conectado entre el brazo y el árbol de accionamiento.
Dibujo :
Application number :1994-000791
Inventors :トキコ株式会社
Original Assignee :土屋昭一