ES2283742T3 - Brazo de robot con dispositivo motriz integrado. - Google Patents

Abstract

Brazo de robot con un dispositivo motriz integrado, el cual está unido con una unidad motriz principal (1) a través de al menos un brazo (2), permitiendo la posibilidad de desplazamiento, en cuyo caso el brazo de robot (4) presenta una carcasa (5), y están previstos numerosos motores de accionamiento (M1 hasta M3) con el fin de girar la carcasa (5) por un primer eje (A2), para propulsar una pínola (6) de forma rotativa por un segundo eje (A4), así como también de forma lineal a lo largo del segundo eje (A4), caracterizado en que, tres motores de accionamiento (M1 hasta M3) están insertados de forma integrada en la carcasa (5) del brazo de robot (4) y las transmisiones de los motores de accionamiento (M1 hasta M3) están colocadas en la carcasa (5) del brazo de robot (4), en cuyo caso la pínola (6) así como también los motores de accionamiento (M1 hasta M3) están insertados en la carcasa común del brazo de robot (4), y los estatores de los motores de accionamiento (M1 hasta M3) están insertados en los orificios de recepción (14.1 hasta 14.3) de la carcasa (5), estando integrados de forma fija o de forma reversible.

Description

Brazo de robot con dispositivo motriz integrado.

El invento se refiere a un brazo de robot con un dispositivo motriz integrado, el cual está unido con una unidad motriz principal a través de al menos un brazo, permitiendo un posible desplazamiento, en cuyo caso el brazo de robot presenta una carcasa, estando previstos numerosos motores de accionamiento con el fin de poder girar la carcasa por un primer eje para propulsar una pínola de forma rotativa por un segundo eje, así como también de forma lineal a lo largo del segundo eje.

Los dispositivos de accionamiento de este tipo ya son conocidos y están disponibles en el mercado para poder ser adquiridos en numerosas formas y ejecuciones. Se considera una desventaja el hecho de que estos dispositivos estén ejecutados de forma muy costosa en lo que se refiere al aparato, y que dichos dispositivos estén colocados frecuentemente por encima de motores de propulsión para mover los dispositivos de propulsión para robots, lo que quiere decir que pueden estar conectados entre sí por medio de varios elementos de acoplamiento, y que han sido realizados en una carcasa separada.

Además es una desventaja el que la fabricación de dichos dispositivos de accionamiento o propulsión sea muy costosa y que especialmente no sean convenientes para robots ejecutados con un tamaño muy pequeño, como los mini-robots.

La EP 0295306 A1 ofrece un brazo de robot, en cuyo caso varios brazos individuales están conectados de tal forma que puedan ser girados, y los brazos individuales puedan ser frenados a través de dispositivos de freno separados. Los brazos individuales serán girados entre sí a través de motores eléctricos separados.

La US 5017083 presenta una construcción parecida de brazos de robot, en la cual un motor eléctrico está colocado por encima de cada brazo de robot individual con el fin de girar el brazo de robot individual. Los motores eléctricos están colocados sobre los brazos y son accionados de forma independiente.

También en la US 5271292 se describe un brazo de robot parecido. En este caso los motores separados individuales también están colocados sobre un brazo de robot para girar al mismo tiempo o bien en sentido contrario los brazos individuales.

La US 6287406 B1 muestra un sistema de extracción para techos de cristal con forma de un paralelogramo, en cuyo caso los motores individuales correspondientes están asignados a cada brazo o miembro de brazo, los cuales pueden ser accionados de forma individual.

El presente invento tiene como objetivo crear un brazo de robot de la manera anteriormente descrita, el cual elimine las desventajas mencionadas y con el cual sea posible realizar una unidad de accionamiento o de propulsión, especialmente un brazo de robot para robots, el cual esté ejecutado de un tamaño muy pequeño y con una aplicación universal.

La consecución de dicho objetivo conlleva que los motores de accionamiento estén insertados de forma integral en la carcasa del brazo de robot y que los árboles de motor de los motores de accionamiento estén alojados en la carcasa del brazo de robot, en cuyo caso la pínola así como también los motores de propulsión estarían insertados en la carcasa conjunta del brazo de robot y los estatores de los motores de accionamiento estarían firmemente insertados de forma integrada o reversible en los orificios de recepción de la carcasa.

En el caso del presente invento resulta especialmente ventajoso el hecho de integrar varios motores de accionamiento en la carcasa de manera fija, especialmente en el brazo de robot, para por un lado poder girar el brazo de robot, y por otro lado poder accionar una pínola de forma rotativa y permitir al mismo tiempo un movimiento de elevación lineal de dicha pínola.

Para ello, los elementos de motor pueden estar insertados por ejemplo de forma fija en los orificios correspondientes de la carcasa, o bien firmemente alojados en ellos. Se considera en particular también el hecho de que por ejemplo el alojamiento correspondiente del árbol de motor se realice en los escudos laterales, los cuales están colocados en la carcasa.

De esta manera se pueden insertar las barras de husillo, o bien los árboles de los motores de accionamiento en la carcasa de forma integrada. Además, al mismo árbol del elemento de motor se puede conectar un elemento de transmisión, unos instrumentos de retorno, un codificador de valor absoluto, un codificador, un resolvedor, o
similar.

El correspondiente alojamiento del elemento de motor está colocado también directamente en la carcasa, o bien está firmemente integrado en la misma. Esto garantiza que los elementos de motor sean realizados como piezas de la misma carcasa para girar el brazo de robot y/o propulsar la pínola de forma rotativa o lineal.

\newpage

De esta manera pueden estar previstas las correas correspondientes, las correas dentadas, las arandelas dentadas, o similares, con el fin de realizar los movimientos de accionamiento correspondientes. El invento no se limita en este punto.

Más ventajas, características, y detalles del presente invento resultan de la siguiente descripción de ejemplos preferidos de realización así como también de las figuras; las cuales muestran en la

Figura 1 una vista representada en forma de perspectiva sobre un dispositivo de accionamiento, especialmente un brazo de robot para un robot;

Figura 2 una vista inferior representada de forma esquemática sobre una carcasa de un brazo de robot;

Figura 3 una vista en planta parcialmente representada en forma de perspectiva sobre un brazo de robot conforme a la figura 1;

Figura 4 una vista inferior representada de forma esquemática sobre una parte del brazo de robot conforme a la figura 1.

Conforme a la figura 1 un robot R presenta una unidad motriz principal 1, la cual está fijada o alojada en un bastidor, un chasis de la máquina, o similar, eventualmente con la posibilidad de desplazarla horizontal o verticalmente.

Un motor de accionamiento M_{5} está integrado preferiblemente en la unidad motriz principal 1, para propulsar un brazo 2 por un eje A_{5}, de tal forma que se pueda girar y controlar.

La verdadera unidad de accionamiento 3 está colocada por encima del brazo 2 de forma que permite ser girada.

La unidad de accionamiento 3 está realizada en forma de brazo de robot 4, y presenta una carcasa 5, en un extremo de la cual, una guía longitudinal y en particular una pínola 6, preferiblemente ejecutada como barra enroscada, y especialmente como un husillo con bolas circulantes 7, es móvil en dirección X, representada por la doble flecha, y en dirección Y, representad por la doble flecha, pudiendo ser accionada por el eje A_{4} de un lado a otro.

En el área del lado superior 8 del brazo de robot 4 está prevista una polea motriz 9, o similar, tal y como se puede observar especialmente también en la figura 3, en cuyo caso no engranan aquí los elementos de perno, o clavija, o similares arrastradores en una ranura 10 de la pínola 6, para propulsar a ésta por el eje A_{4} de forma rotativa. En este caso el movimiento de accionamiento de la polea motriz 9 ocurre a través de un elemento de correas 11, el cual será accionado mediante el motor de accionamiento M_{1}. Sobre éste está colocado un dispositivo de frenado 12 y un elemento de transmisión 13.

Lo que es realmente importante en el caso del presente invento, así como está especialmente representado de forma esquemática en la figura 2, es que en la carcasa 5 del brazo de robot 4 están previstos orificios de alojamiento 14.1 hasta 14.4, en cuyo caso la pínola 6 está insertada firmemente, y preferiblemente de forma reversible, en el orificio de alojamiento 14.4, el motor de accionamiento M_{1} en el orifico de alojamiento 14.1, y los motores de accionamiento M_{2} y M_{3} en los correspondientes orificios de alojamiento 14.2, 14.3 respectivamente. Para ello todos los motores de accionamiento M_{1} hasta M_{3}, los cuales son necesarios para el movimiento de la pínola 6 y para el movimiento del brazo de robot 4, están insertados de forma integrada en la carcasa 5 del brazo de robot 4. También sus árboles de motor están asentados directamente en cojinetes como parte de la carcasa 5.

Tal y como ha sido especialmente representado en la figura 4, un disco de leva 16 está alojado en cojinetes, no siendo representados aquí con más detalle, en un lado inferior 15 de forma radialmente móvil, para poder realizar el movimiento elevador de la pínola 6, en cuyo caso los elementos de bolas correspondientes, que no han sido representados aquí con más detalle, o similares, se engranan en la pínola 6, y la pínola 6 es móvil en dirección de un lado para otro, representado con la doble flecha X (obsérvese también la figura 1) mediante el giro del disco de leva 16.

Para ello el disco de leva 16 está propulsado por medio del motor de accionamiento M_{1} a través del elemento de transmisión, especialmente el elemento de correas 11, o realizado como un elemento de cadenas.

El motor de accionamiento M_{2}, el cual está integrado en la carcasa 5 del brazo de robot 4, sirve para el accionamiento activo y para poder girar el brazo de robot 4 por el eje A_{2} con respecto al brazo 2.

Lista de números de posición

100

Claims (12)

1. Brazo de robot con un dispositivo motriz integrado, el cual está unido con una unidad motriz principal (1) a través de al menos un brazo (2), permitiendo la posibilidad de desplazamiento, en cuyo caso el brazo de robot (4) presenta una carcasa (5), y están previstos numerosos motores de accionamiento (M_{1} hasta M_{3}) con el fin de girar la carcasa (5) por un primer eje (A_{2}), para propulsar una pínola (6) de forma rotativa por un segundo eje (A_{4}), así como también de forma lineal a lo largo del segundo eje (A_{4}),

caracterizado en que,

tres motores de accionamiento (M_{1} hasta M_{3}) están insertados de forma integrada en la carcasa (5) del brazo de robot (4) y las transmisiones de los motores de accionamiento (M_{1} hasta M_{3}) están colocadas en la carcasa (5) del brazo de robot (4), en cuyo caso la pínola (6) así como también los motores de accionamiento (M_{1} hasta M_{3}) están insertados en la carcasa común del brazo de robot (4), y los estatores de los motores de accionamiento (M_{1} hasta M_{3}) están insertados en los orificios de recepción (14.1 hasta 14.3) de la carcasa (5), estando integrados de forma fija o de forma reversible.

2. Brazo de robot con un dispositivo motriz integrado conforme a la reivindicación 1, caracterizado en que los motores de accionamiento (M_{1} hasta M_{3}) están insertados en la carcasa de forma integrada (5).

3. Brazo de robot con un dispositivo motriz integrado conforme a las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado en que los motores de accionamiento (M_{1} hasta M_{3}) están integrados en los orificios de recepción (14.1 hasta 14.3) de la carcasa (5) y pueden estar opcionalmente ejecutados como una unión por contracción o bien de forma reversible.

4. Brazo de robot con un dispositivo motriz integrado conforme a las reivindicaciones 1 hasta 3, caracterizado en que a cada motor de accionamiento (M_{1} hasta M_{3}) le está asignado un elemento de transmisión (13), especialmente un resolvedor, un codificador, o un codificador de valor absoluto.

5. Brazo de robot con un dispositivo motriz integrado conforme con al menos una de las reivindicaciones 1 hasta 4, caracterizado en que un dispositivo de freno (12), activado por electromecánica, está asignado al primer motor de accionamiento (M_{1}) para accionar de forma rotativa la pínola (6) por un segundo eje (A_{4}).

6. Brazo de robot con un dispositivo motriz integrado conforme con al menos una de las reivindicaciones 1 hasta 5, caracterizado en que la carcasa (5), especialmente el brazo de robot (4), está en conexión con el brazo (2), con una posibilidad de giro por el primer eje (A_{2}), en cuyo caso el segundo motor de accionamiento (M_{2}) dirige el movimiento de giro del brazo de robot (4) con respecto al brazo (2).

7. Brazo de robot con un dispositivo motriz integrado conforme con al menos una de las reivindicaciones 1 hasta 6, caracterizado en que los dos otros motores de accionamiento (M_{1} y M_{3}) están colocados respectivamente cerca del área del segundo motor de accionamiento (M_{2}).

8. Brazo de robot con un dispositivo motriz integrado conforme con al menos una de las reivindicaciones 1 hasta 7, caracterizado en que a través del primer motor de accionamiento (M_{1}) y mediante un elemento de transmisión, especialmente un elemento de correas (11), puede ser propulsada una polea motriz (9) de una guía lineal, especialmente una pínola (6).

9. Brazo de robot con un dispositivo motriz integrado conforme con al menos una de las reivindicaciones 1 hasta 8, caracterizado en que la guía lineal, especialmente la pínola (6), está ejecutada en forma de husillo roscado, especialmente como un husillo con bolas circulantes (7) con una ranura (10) que transcurre en dirección longitudinal.

10. Brazo de robot con un dispositivo motriz integrado conforme a la reivindicación 8 ó 9, caracterizado en que la polea motriz (9) está engranada con la ranura (10), y en que mediante el accionamiento rotativo a través del primer motor de accionamiento (M_{1}) se facilita el movimiento en giro de la pínola (6) alrededor del segundo eje (A_{4}).

11. Brazo de robot con un dispositivo motriz integrado conforme con al menos una de las reivindicaciones 1 hasta 10, caracterizado en que para la realización de un movimiento de elevación, un disco de leva (16) está engranado con el tercer motor de accionamiento (M_{3}) a través de un elemento de transmisión, especialmente de un elemento de correas (11), en cuyo caso debido al giro del disco de levas (16) al menos un elemento de bolas o de espigas se engrana en los orificios en forma de husillo de la pínola (6) para la realización del movimiento de elevación.

12. Brazo de robot con un dispositivo motriz integrado conforme con al menos una de las reivindicaciones 1 hasta 11, caracterizado en que la unidad motriz principal (1) presenta otro motor de accionamiento (M_{5}), el cual tiene como función accionar el brazo (2) alrededor del eje (A_{5}).