CS240314B1

CS240314B1 - Modular industrial robot,cs

Info

Publication number: CS240314B1
Application number: CS843796A
Authority: CS
Inventors: Peter Stefanak; Jan Buda
Original assignee: Peter Stefanak; Jan Buda
Priority date: 1984-05-21
Filing date: 1984-05-21
Publication date: 1986-02-13
Also published as: CS379684A1

Description

Vynález sa týká modulárneho priemyselného robota, u ktorého sa rieši modulové vytváranie vertikálneho člena a hydraulické prepojenie rotačných jednotíek robota s navazujúcimi konštrukčnými jednotkami.The invention relates to a modular industrial robot, in which the modular formation of a vertical member and the hydraulic connection of the robot rotary units to the adjacent structural units are solved.

Doposial známe a technicky progresivně priemyselné roboty a manipulátory nemajú svoje konštrukcie riešené na báze modulárního systému, ktorý by umožňoval využívat rožne osvědčená typy kinematických struktur změnou modulov ramena pri zachovaní ostatných častí robota. Chyba tak systém optimálnej koncepcie, ktorý by umožňoval stavaf robcty pre jednotlivé technologie a manipulácie s ohladom na optimálně kinemaťckú štruktúra a zabezpečit tým škálu požiadaviek od účelových manipulátorov až po univerzálně roboty pri výměně modulov ramena, změnou riadenia pohonov a odmeriavanie polohy, tzn. výměnou servopohonov za pohony dvojpolohové a podobné. Bolo to spůsobené aj tým, že u stavajúcich hydraulických robotov nie je vyriešený rozvodný systém tlakovej energie jednoduchým sposobom cez rotačně a kyvné pohyby v jednotkách a medzi jednotkami pre jednotlivé stupně volnosti robota.The hitherto known and technically advanced industrial robots and manipulators do not have their constructions designed on the basis of modular system, which would enable to use various proven types of kinematic structures by changing the arm modules while preserving other parts of the robot. The fault is an optimal concept system that allows the construction of robots for individual technologies and manipulations with respect to the optimal cinematic structure and thus ensures a range of requirements from special manipulators to universal robots when replacing the arm modules, changing the drive control and measuring the position. replacement of actuators for two-position and similar actuators. This was also due to the fact that in the existing hydraulic robots the pressure energy distribution system is not solved simply by means of rotary and rocking movements in and between the units for the individual degrees of freedom of the robot.

Vyššie uvedené nedostatky odstraňuje modulárny priemyselný robot, pozostávajúci z nosného stojana s rotačnou jednotkou ver2 tikálneho člena, spojeného prostredníctvom kinematickej vazby s pracovným ramenom robota, na ktorého rotačnej jednotke je upravené zápastie pre uchopovaciu hlavicu, podlá vynálezu, ktorého podstata spočívá v toln, že vertikálny člen majúci na jednom konci upravený připojovací prvok, pre rozoberatelné spojenie so stojanovou rotačnou jednotkou, je na svojom druhom konci opatřený nosnou hlavicím, pre kyvné, alebo posuvné uloženie pracovného ramena robota, pričom motor každej rotačnej jednotky robota je opatřený dutým hriadelom, v dutině ktorého je súose s jeho pozdížnou osou upravená aspoň jedna rúrka, připojená svojim jedným koncom, rovnako ako dutina hriadelá k jednému z kanálov pre rozvod tlakového hnacieho média vytvořených v neotočnej pátnej přírubě statorovej časti motora a spojených so zdrojom tlakového média a svojim druhým koncom spolu s dutinou hriadelá k rozvodnici, pevne spojené cez nosný prvok s hriadelom motora.The aforementioned drawbacks are overcome by a modular industrial robot consisting of a support stand with a rotary unit of a verical member connected via a kinematic linkage to a working arm of a robot, on the rotary unit of which a grip head for the gripping head according to the invention is arranged. a member having a connecting element provided at one end for detachable connection to a stand rotary unit, at its other end having a support head for pivoting or sliding bearing of a robot working arm, the motor of each robot rotating unit having a hollow shaft in which at least one tube is connected coaxially with its longitudinal axis, connected at one end thereof, as well as a hollow shaft to one of the pressure drive fluid distribution channels formed in the non-rotating fifth flange of the stator portion of the motor and connected to the source; By means of a pressure medium shaft and its other end together with a shaft cavity to the distributor, fixedly connected to the motor shaft via a support element.

Modulovým systémom priemyselného robota podlá vynálezu sa docieli konštrukčnej optimalizácie a štandardizácie prvkov a uzlov základné robota, ich sériovosti, ekonomičnosti výroby a širokého užitia, pri značnej úspoře jak materiálu, tak energie a zvýšenie spolehlivosti jednotlivých komponentov.The modular system of an industrial robot according to the invention achieves the structural optimization and standardization of the elements and nodes of the basic robot, their series, economy of production and widespread use, while significantly saving both material and energy and increasing the reliability of individual components.

.240314.240314

Vytvořením dutých hriadelov v rotačných pohonových jednotkách iimožňuje jednoduchým a efektívnym sposobom riešiť přívody a odvody tlakového média cez rotačně. a kyvné pohyby vo vnútorných častiach robota. To umožňuje komplexně riešiť standardně pracovně jednotky pre modulárny systém robota.By providing hollow shafts in rotary drive units, it enables simple and efficient ways to solve the inlet and outlet of the pressure medium through the rotation. and rocking movements inside the robot. This makes it possible to comprehensively solve working units for a modular robot system as standard.

Příklady prevedenia inodulárneho priemyselného robota podlá vynálezu sú znázorněné na připojených výkresoch, kde na obr. 1 a 2 je znázorněný nárys priemyselného modulárneho robota s kyvné uloženým pracovným ramenem na vertikálnom člene, na obr. 3 alternativně prevedenie robota s pracovným ramenom hórizontálne posuvným uloženým vo vertikálnom člene, na obr. 4 nárys alternatívneho prevedenia modulárneho priemyselného robota s vertikálně posuvným pracovným ramenom a na obr. 5 pracovně rameno s horizontálně posuvným pracovným ramenom.Examples of embodiments of the inodular industrial robot according to the invention are shown in the accompanying drawings. 1 and 2 is an elevational view of an industrial modular robot with a swinging working arm mounted on a vertical member; FIG. 3 shows an alternative embodiment of a robot with a working arm horizontally displaceable mounted in a vertical member; FIG. 4 is a front view of an alternative embodiment of a modular industrial robot with a vertically displaceable working arm, and FIG. 5 shows a working arm with a horizontally movable working arm.

Modulárny priemyselný robot pódia vynálezu pozostáva z nosného stojanu 1, na ktorom je upevněná stojanová rotačná jednotka 6 spolu s motorom 2, pričom vertikálny člen 8, majúci na jednom svojom konci upevněný připojovací prvok 7 pre rozoberateťné spojenie so stojanovou rotačnou jednotkou 6, je na svojom druhom konci opatřený jednou z nosných hlavic 11, 12, 13 pre kyvné alebo posuvné uloženie pracovného ramena 10 robota, pričom motor 2 každej rotačnej jednotky 6, 14 je opatřený dutým hriadelom 3, v ktorého dutině je súose s jeho pozdížnou osou upravená aspoň jedna rúrka 4, připojená svojim jedným koncům, róvňáko ako dutina hriadela 3 k'· jednému z kanálov pre rozvod tlakově} energie, vytvořených v případě stójanóvej rotačnej jednotky 6 v neótočnej patnej přírubě 5 statorové} časti motora 2 a spojených šó zdrojom tlakového média, a svojim druhým koncom spolu s dutinou hriadela 3 k rozvodnici 15 pevne spojenej cez nosný prvok s hriadelom 3 motora 2.The modular industrial robot according to the invention consists of a support rack 1 on which the upright rotary unit 6 is mounted together with the motor 2, the vertical member 8 having a fastening element 7 for detachably connected to the upright rotary unit 6 at one end thereof. a second end provided with one of the support heads 11, 12, 13 for pivoting or sliding bearing of the working arm 10 of the robot, the motor 2 of each rotary unit 6, 14 being provided with a hollow shaft 3 in which cavity is coaxially aligned with its longitudinal axis 4, connected at one end thereof to a shaft cavity 3 to one of the pressure energy distribution channels formed in the case of a stand rotating unit 6 in the non-rotating foot flange 5 of the stator part of the motor 2 and connected by a pressure medium source; the other end together with the shaft cavity 3 to the distributor 15 fixedly connected through the support element with shaft 3 of engine 2.

Modulárny priemyselný robot tvoria; stojanová rotačná jednotka 6, ktorá móže mať dva alebo jeden stupeň volnosti, vertikálny člen 8 može mať jeden, alebo dva stupně volnosti, pracovně rameno 10, má tri stupně volnosti. Každý stupeň volnosti má svoj nezávislý pohon. Tlakové médium je dodávané s agregátu cez -stojanovú rotačnú jednotku 6 k pohonu vertikálneho člena 8 a do pracovného ramena 10 cez ramenovú rotačnú jednotku 14 k pohonu zápástia 9. Dutiny hriadela 3 každej rotačnej jednotky 6, 14 s rúrkami 4 pracujú tak, že přívod tlakovej energie je vedený vo vnútri rúrky 4 a odvod média je odvádzaný dutinou hriadela 3 spát do agregátu. Únik přívodového tlakového média netesnosťami v rúrke 4 je zachytený v odvodnej dutině hriadela 3.Modular industrial robot form; the upright rotary unit 6, which may have two or one degrees of freedom, the vertical member 8 may have one or two degrees of freedom, the working arm 10, having three degrees of freedom. Each degree of freedom has its own independent drive. The pressurizing medium is supplied with the unit via a stand rotary unit 6 to drive the vertical member 8 and to the working arm 10 via an arm rotary unit 14 to drive the wrist 9. The shaft cavities 3 of each rotary unit 6, 14 with the tubes 4 operate so that The energy is conducted inside the tube 4 and the fluid outlet is discharged through the shaft cavity 3 to sleep in the aggregate. Leakage of the supply pressure medium through leaks in the tube 4 is trapped in the shaft cavity 3.

Uloženie pracovného ramena 10 vo vymenitelnom vertikálnom člene 8 s jednou ž hlavic 11, 12, 13 uloženého na stojanovej rotačnej jednotke 6, umožňuje stavať roboty s rožnou kinematickou štruktúrou. Pri použití vertikálneho člena 8 s prvou hlavicou 11 dostaneme robot s kíbovým převedením. Jeho znázornenie možno vidieť na obr. 1 a 2. Pri použití vertikálneho člena 8 s druhou hlavicou. 12 dostáváme robot s dvoma kíbovými a jedným posuvným pohybom, znázorněný na obr. 3. Pri použití vertikálneho člena 8 s trefou hlavicou 13 dostáváme robot s dvoma hlavjíými posuvnými pohybmi a jedným rotačným. Jeho prevedenie Je znázorněné na obr. 4. Pri použití vertikálneho člena 8 na portálu s tretou hlavicou 13 dostáváme robot s horizontálnym a vertikálnym pohybom pracovného ramena 10, ktorý je znázorněný na obr. 5.The mounting of the working arm 10 in the replaceable vertical member 8 with one of the heads 11, 12, 13 mounted on the pedestal rotary unit 6 makes it possible to build robots with a spiral kinematic structure. By using the vertical member 8 with the first head 11, a knuckle robot is obtained. Its representation can be seen in FIG. 1 and 2. When using a vertical member 8 with a second head. 12, we receive a robot with two joints and one sliding movement, shown in FIG. 3. Using a vertical member 8 with a hit head 13, we receive a robot with two main sliding movements and one rotary. Its embodiment is shown in FIG. 4. When using the vertical member 8 on the portal with the third head 13, we receive a robot with the horizontal and vertical movement of the working arm 10 shown in FIG. 5th

Claims

'SUBJECT

A modular industrial robot, consisting of a support stand with a rotary unit, a vertical member connected via a kinematic linkage to the working arms of the robot, on whose rotary unit there are gripping wrists. Head, characterized in that the vertical member (8) having a connecting element (7) provided at one end for detachable connection to the stand rotary unit (6) is provided at its other end with a support head (11, 12, 13) for swinging,

Or a sliding fit of a robot arm (10), the motor (2) of each robot rotary unit (6, 14) being provided with a hollow shaft (3) in which at least one tube (4) is coaxially aligned with its longitudinal axis; connected by its one end, like the shaft cavity (3), to one of the ducts for distributing the pressurized propellant, and its other end together with the shaft cavity (3) to the distributor (15), rigidly connected via a support element to the shaft (3) motor (2).