NO831356L - Anordning for aa anordne verktoey utskiftbart paa en industrirobot. - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for å anordne verktøy utskiftbart på en industrirobot. Nærmere bestemt vedrører oppfinnelsen en anordning for utskiftbart feste av forskjellige slag verktøy og anordninger, hvilke under-støttes i fremre del av robotens arm. Som eksempel kan nevnes sveisehode, griperedskap, bormaskin, sprøytepistol etc.

Kjente industriroboter understøtter et for oppgaven tilpasset verktøy ved robotarmens fremre del. Oftest er verktøyet utskiftbart, men en utskiftning krever vekkmontering av forekommende verktøy og fastmontering av et ønsket verktøy. Verk-tøyet, såsom gripeorgan, sveisehode, sprøytepistol etc. er forsynt med ledninger for trykkluft, gass, ele.ktrisitet. og lignende, hvilke ledninger ved skifte av.verktøy også må vekkmonteres for å erstattes med ledninger for det verktøy som skal påmonteres. Således er skifte av dette slag kun beregnet til å bli utført med lange tidsintervaller.

I de fleste tilfeller har en robot visse mer eller mindre faste arbeidsoppgaver, hvilken eller hvilke kun krever en viss type av verktøy, f.eks. et griperedskap, hvorfor behov for et stadig skifte av verktøy ofte ikke foreligger.

Det har imidlertid vist seg at en robot kan utnyttes for et flertall helt forskjellige arbeidsoppgaver forutsatt at verk-tøyet eller anordningen, som den understøtter, kan skiftes hurtig og stadig. Herved kan en robot utføre en oppgave i løpet av et tidsintervall når roboten ellers skulle ha inntatt en ventestilling.

Foreliggende oppfinnelse løser ulempene, ved verktøyskiftet,og medfører at et skifte av verktøy kan gjennomføres hurtig av roboten selv.

Den foreliggende oppfinnelse vedrører således en anordning for å anordne verktøy utskiftbart på en industrirobot omfattende

et festeorgan', og karakteriseres ved at festeorganet omfatter en første.del fast anordnet til den ytre del av en robotarm og

en andre del beregnet til å være fast anordnet til ett eller hvert av flere verktøy, ved hjelp av hvilke verktøy roboten skal utføre operasjoner, at den første del omfatter en elektrisk spole anordnet til på magnetisk måte å tiltrekke nevnte andre del, hvorved nevnte første og andre del på magnetisk måte fastholdes til hverandre når strøm flyter gjennom spolen, og at nevnte første og andre del er forsynt med organer for overføring av elektrisk strøm og/eller trykkluft eller vakuum eller emner mellom en til den første del tilsluttede kilde og ett til den andre del festet verktøy.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det etterfølgende med henvisning til et utførelseseksempel, vist på den etterfølgende tegning, der figuren, viser et snitt gjennom et festeorgan ifølge oppfinnelsen.

I figuren vises et festeorgan 1 ifølge oppfinnelsen. Festeorganet omfatter en første del 2 beregnet til å bli fast montert på en robotarms 3 ytre del 4, samt en andre del 5 beregnet til å bli fast montert på et verktøy 6, såsom en sprøytepistol, et sveisehode, et gripeorgan, en bormaskin etc. Verktøyet 6 er kun antydet med strekpunktert. linje i figuren. Hensikten er således å forsyne hvert av de verktøy 6 som roboten skal veksle mellom med nevnte andre del 5, hvilken monteres fast ved hjelp av f.eks. bolter i bolthull 7. Nevnte første del 2 er på tilsvarende måte fastskrudd i robotarmens ytre del 4.

Den første del 2 av festeorganet 1 omfatter en fortrinnsvis aksialsymmetrisk kropp 8, i hvilken det finnes en .utdreining 9. En elektrisk spole 10 er plassert i utdreiningen 9, og er koplet via ledninger 11,12 til en spenningskilde. Spolen 10 er for-seglet med plast 13 eller tilsvarende.

Nevnte andre del 2 består likeledes av et fortrinnsvis aksialsymmetrisk legeme 14. Spolen er anordnet til ved spenningstil-førsel til denne, å tiltrekke nevnte andre del 5 med tilstrek-kelig kraft for at den andre del 5 skal kunne bære beregnet verktøy og utføre beregnede operasjoner uten at den andre del 5 løsner fra den første del 2. Det har vist seg at en hensiktsmessig nødvendig kraft for å adskille delene 2,5 skal være minst 100 kp ved understøttelse av et normalt sveisehode. Selvsagt varierer denne nødvendige kraft méd størrelsen på verktøy 6 og de beregnedejoperasjoner med dette, hvorfor spolens 10 tiltrekningskraft selvsagt må tilpasses i avhengig-het av omstendighetene.

En industrirobot av det her nevnte slag utfører bevegelser med høy presisjon. Herigjennom er det ifølge en utførelsesform mulig å plassere forskjellige verktøy på forskjellige steder, der verktøyene med den andre del 5 er plassert i en nøyaktig stilling. Stedene med de verktøy som industriroboten skal skifte mellom er plassert innen industrirobotens arbeidsområde. Roboten er på i og for seg kjent vis^programmert til å utføre en bevegelse til hvert av.nødvendige verktøy, slik at den første del 2 nøyaktig rettes inn mot den andre del 5. For å fjerne et verktøy er roboten på tilsvarende vis programmert til å avlegge verktøyet på et derfor beregnet sted, hvoretter strømmen til spolen 10 brytes. Heretter^kan den første dél.2 fjernes fra den andre del 5 og verktøyet. Roboten er programmert til deretter å rette inn den første del 2 nøyaktig i forhold til den andre del 5 tilhørende et annet verktøy i ett for dette beregnet sted, hvoretter strømmen til spolen 10 slås på. Roboten kan således helt uten manuelle inngrep skifte mellom forskjellige verktøy.

Hensiktsmessig er den første del 2 forsynt med styrehull 15,16 og deri.andre del forsynt med styrepinner 17,18, hvilke er noe koniske ved den fremre ende, for å lette en nøyaktig innretting. Styrehullene og styrepinnene medfører endog at man lettere kan overføre et dreiemoment mellom delene. Ifølge en foretrukken utførelsesform nyttes nevnte styrehull 15,16 og styrepinner 17, 18 for å overføre elektrisk strøm fra den første del 2 til den andre del 5, for derved via ledere 19,20,21,22 å overføre strøm fra en spenningskilde til et verktøy 6.

I figuren vises de to deler 2,5 i.en viss avstand fra hverandre. Når delene samvirker som en kopling ligger delene mot hverandre, hvorved styrepinnene 17,18 er innskjøvne i styrehullene 15,16.

Ifølge en ytterligere foretrukken utførelsesform forefinnes en sentralt plassert kanal 23 i den første del 2, hvilken via en radiell kanal 24 er forbundet med eh-slange 25 til en trykkluft-eller vakuumkilde eller annen kilde. På tilsvarende sted er den andre del 5 forsynt med en kanal 26, hvilken er forbundet med verktøyet 6. I den andre del 5 forefinnes ved kanalens 26 munning en utvidelse av kanalen 26, i hvilken utvidelse en 0-ring 27 forefinnes som tetting mellom den første 2 og den andre 5 del. Ifølge denne utførelsesform kan.således trykkluft eller vakuum overføres til verktøyet.

Under utnyttelse av styrehullene 15,16/styrepinnene 17,18 og kanalene 23,26 kan således såvel elektrisk strøm som trykkluft eller vakuum overføres mellom roboten og et verktøy 6 uten at det trengs kontinuerlige ledninger. Et problem ved en konven-sjonell kopling mellom robot og verktøy, er at ved utskifting av verktøy må ledninger for trykkluft/vakuum og elektrisk strøm frakoples verktøyet.

Visse for ett verktøy nødvendige ledninger, såsom malings-ledning for en malersprøyte, kan være fast koplet mellom en malingbeholdér og verktøyet.

Imidlertid kan kanalene 23,26 nyttes for overføring av både

gass og væske av forskjellige slag. Likeledes kan-kanalenes

o

likesom styrehullenes/styrepinnenes antall varieres for å kunne overføre' forskjellige .for verktøyene nødvendige emner... eller funksjoner.

Den første 2 og den andre del 5 er utført i et hensiktsmessig metallisk materiale, hensiktsmessig magnetisk stål.

En vesentlig fordel som festeorganet medfører er at den magne- tiske kopling delene imellom utgjør en sikkerhetskbpling. Således kommer ved et slag mot verktøyet eller en overbelast-ning av ett eller annet slag, verktøyet til å løsne fra robotarmen i stedet for at robotarmen eller en eller annen vital del skades.

Den hovedsakelige fordel er dog,..som det fremgår av ovenstående, at roboten selv kan skifte mellom ett eller flere verktøy, og at elektrisk strøm og/eller trykkluft, vakuum etc, kan over-føres mellom en kilde og verktøyet uten at ledninger behøver løsnes og tilkoples ved skifte av verktøy.

Det er åpenbart at festeorganet kan varieres på en mengde forskjellige måter i forhold til det på tegningen viste utførelses-eksempel.

Således kan delene gjøres ikke aksialsymmetriske og flere magnetspoler kan nyttes. Videre kan overføringsorganene for elektrisk strøm og trykkluft gjøres annerledes.

Oppfinnelsen skal således ikke anses begrenset til det ovenfor angitte utførelseseksempel, men kan varieres innen rammen av de etterfølgende krav.

Claims (5)

1. Anordning for å anordne verktøy utskiftbart på en industrirobot, omfattende et festeorgan, karakterisert ved at festeorganet (1) omfatter en første del (2) fast anordnet til den ytre del (4) av en robots: arm. (3), og.en andre del (5) beregnet til å bli fast anordnet til hvert av et eller .flere verktøy (6), ved hjelp av hvilke verktøy (6) roboten skal utføre operasjoner, at den første del (2) omfatter en elektrisk spole (10) anordnet til på magnetisk vis å tiltrekke nevnte andre del (5), hvorved nevnte første (2) og andre (5) del på magnetisk måte fastholdes til hverandre når strøm flyter gjennom spolen (10), og at nevnte første (2) og andre (5) del er forsynt med organer (15-18;23,24,26) for overføring av elektrisk strøm og/eller trykkluft eller vakuum eller emner mellom en til den første del (2) tilsluttet kilde og et ved den andre del (5) festet verktøy (6).

2. Anordning ifølge krav 1, for.det tilfelle skifting er beregnet å skje mellom to eller flere verktøy, karakterisert ved at nevnte verktøy som hver omfatter nevnte andre del (5), er anordnet til å innta en nøyaktig stilling i ett for hvert verktøy (6) forekommende sted innen industrirobotens arbeidsområde, og at industriroboten på i og for seg kjent vis er programmert til å utføre en bevegelse til hvert av nevnte verktøy (6) i nevnte sted, slik at den første del (2) rettes nøyaktig mot den andre del (5) ved henting av et verktøy (6), og likeledes er programmert til å plassere et verktøy i derfor beregnet sted ved avlevering av et verktøy (6) .

3. Anordning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert v e d at den første (2) og andre (5) del er aksialsymmetriske.

4. Anordning ifølge krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at nevnte organ omfatter styrehull (15,16) og styrepinner (17,18), der nevnte deler (2,5) er forsynt med styrehull (15,16) og styrepinner (17,18) beregnet til å sam-virke når delene (2,5) sammenkoples, og at styrehullene (15, 16) og styrepinnene (17,18) er tilkoplet til elektriske- ledere for overføring av elektrisk strøm.

5. Anordning ifølge krav 1, 2, 3 eller 4, ' karakterisert ved at nevnte organ omfatter en i hver del (2,5) forekommende kanal (23,24,26), hvilken når delene (2,5) på beregnet måte er sammenkoplet, forbindes for overføring av trykkluft, vakuum eller andre emner.