ES1293094U - Robot equilibrado - Google Patents

Abstract

Robot que comprende una estación (4) con un brazo robótico (5) u otra herramienta, caracterizado por que la estación (4) es móvil en un rail (3) vertical y está unido por un cable o similar a un contrapeso (6) móvil verticalmente en sentido opuesto, estando el motor de desplazamiento de la estación (4) en la propia estación (4).

Description

DESCRIPCIÓN

Robot equilibrado

SECTOR DE LA TÉCNICA

La presente invención se refiere a un robot móvil verticalmente sobre uno o más raíles verticales, con un sistema de contrapeso, y preferiblemente a lo largo de sendas guías horizontales, o sobre una plataforma móvil y que ofrece una estabilidad mejorada. Es aplicable en el campo de la industria, por ejemplo en la fabricación de maquinaria o en la manipulación y fabricación de otros productos.

ESTADO DE LA TÉCNICA

Muchos de los robots para tareas de ensamblaje y manipulación de pequeñas piezas han seguido el diseño de 1.981 del robot Scara (Selective Compliant Articulated Robot Arm). La principal ventaja de estos robots es su rapidez. En ocasiones su morfología ayuda también a alcanzar determinadas piezas en ambientes reducidos y estrechos.

Aunque inicialmente el robot tipo Scara era rígido en el eje Z (altura), se han venido realizando modificaciones añadiendo un grado de libertad en el eje Z en la terminación del último de los brazos del Scara. Si bien este aspecto tiene muchas ventajas en el caso de manipulación de pequeñas piezas, tiene varias desventajas.

El peso de los actuadores del eje Z es soportado por los brazos del Scara haciéndolo mucho más pesado e impidiendo el levantamiento de mayores cargas con más facilidad. Se favorece el desequilibrio al cargar este peso en uno de los extremos.

Además, la posición del actuador del eje Z hace que el espacio de operaciones en este extremo tenga que ser mucho mayor, favoreciendo posibles colisiones en el espacio o disminuyendo su rango de operaciones.

Otras soluciones colocando un husillo en la base del primer brazo limitan la velocidad, la fuerza y especialmente el recorrido o rango de alcance del eje Z.

Por todo lo anterior se necesita un nuevo sistema que pueda proporcionar mayor fuerza y mayor rango de alcance en el eje Z sin comprometer además su consumo y velocidad.

El solicitante no conoce ningún robot de características similares a la invención.

BREVE EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN

La invención consiste en un robot según las reivindicaciones. Sus diferentes variantes ofrecen mejoras sobre el estado de la técnica.

El objetivo de la invención es crear un brazo robótico adaptable a diferentes sistemas de desplazamiento con las siguientes características:

• Tenga una morfología que facilite la rapidez de manipulación

• Se adapte a ambientes pequeños y estrechos con facilidad.

• Soporte cargas mayores con gran facilidad.

• El consumo de energía sea reducido, en comparación con robots de características similares.

• Tenga costes bajos de mantenimiento.

• Sea fácilmente escalable en su rango de acción en altura (eje z) y longitud (eje x).

• Sea fácilmente adaptable, en sus medidas de construcción, a su rango de acción lateral. (eje Y)

• Permita colocación de más brazos fácilmente en la misma estructura.

• Sea utilizable sobre robots móviles AGV.

• Esté protegido para limpiezas continuas con agua y químicos.

• Se mantenga en equilibrio de manera natural y sin caídas en caso de corte de energía.

Este objetivo es obtenido con las diferentes realizaciones.

Para ello, el robot comprende una estación con un brazo robótico u otra herramienta. La estación es móvil en un rail vertical y está unido por una correa o similar a un contrapeso también móvil verticalmente en sentido opuesto. El motor de desplazamiento de la estación se sitúa en la propia estación. De esta forma, el sistema está autocontenido, requiriendo poleas o similares (implícitas). Además, la compensación de esfuerzos por parte del contrapeso asegura la rapidez de movimientos del robot en el eje vertical.

El rail, preferiblemente, está dispuesto entre dos carros móviles por sendas guías horizontales superpuestas. En estas guías se pueden situar más railes, siempre que se disponga de una medida de seguridad anticolisiones.

Preferiblemente, entre los carros se dispone un rail auxiliar por el que se desplaza el contrapeso. En ese caso, los raíles preferiblemente están separados por ruedas de goma en cada carro.

Otras variantes serán comentadas en otros puntos de la memoria.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Se presenta una serie de figuras para facilitar la comprensión de la invención:

Figura 1: Vista lateral de un ejemplo de realización de la invención.

MODOS DE REALIZACIÓN DE LA INVENCIÓN

A continuación se pasa a describir de manera breve un modo de realización de la invención, como ejemplo ilustrativo y no limitativo de ésta.

El ejemplo de realización mostrado en las figuras comprende dos guías (1) superpuestas, cada una con un carro (2) móvil a lo largo de las guías (1). Las guías (1) son sensiblemente horizontales. Los dos carros (2) son móviles de forma coordinada sobre las guías (1) y están unidos por un rail (3) vertical. Una estación (4) de trabajo es móvil sobre el rail (3) y porta el brazo robótico (5) o las herramientas correspondientes. Por ejemplo, puede ser un robot “Scara” de dos o más brazos.

La estación (4) está unida a un contrapeso (6) móvil a lo largo del rail (3) o por un rail auxiliar (7) igualmente fijado a los carros (2). El contrapeso (6) está unido a la estación (4) por un cable o similar. Una correa (8), cinta, cadena o similar está fijada al carro (2) superior e inferior de forma que la estación (4) se mueve sobre ella. La correa (8) puede estar abierta o formar un bucle cerrado que pasa por ambos carros (2). En todo caso, poseerá las correspondientes correas en los carros (2). Los beneficios de este sistema es que es capaz de alcanzar velocidades altas, cargas elevadas y reducir el consumo gracias al contrapeso (6). Los dos railes (3,7) están independizados en vibración por un sistema amortiguador, como pueden ser ruedas de goma.

El sistema puede estar motorizado en uno o los dos carros (2), en su caso con una transmisión a lo largo de un rail (3,7). En ese caso, el motor o los elementos más pesados estarán en la guía (1) para aumentar la estabilidad. El sistema de movimiento de la estación (4) está preferiblemente en ella, de forma que el contrapeso (6) tensa la correa (8) y solo es necesario disponer poleas en el carro (2) superior.

El conjunto está preferiblemente rodeado de una carcasa o jaula de seguridad (no representada) para reducir los accidentes. La carcasa es preferiblemente de acero inoxidable para su limpieza con químicos.

Los brazos del robot Scara pueden tener diferentes medidas y se ven también compensados en equilibrio por el contrapeso (6). Este sistema permite trabajar en altura de manera rápida a los brazos robóticos (5) sin comprometer su rango de actuación, al no incorporar el actuador del eje vertical (eje Z) en el extremo final, normalmente próximo al sistema de agarre.

Claims (1)

1. REIVINDICACIONES

   1- Robot que comprende una estación (4) con un brazo robótico (5) u otra herramienta, caracterizado por que la estación (4) es móvil en un rail (3) vertical y está unido por una cable o similar a un contrapeso (6) móvil verticalmente en sentido opuesto, estando el motor de desplazamiento de la estación (4) en la propia estación (4).

   2- Robot, según la reivindicación 1, caracterizado por que el rail (3) está dispuesto entre dos carros (2) móviles por sendas guías (1) horizontales superpuestas.

   3- Robot, según la reivindicación 1, caracterizado por que el rail (3) está dispuesto en una plataforma móvil.

   4- Robot, según la reivindicación 2, caracterizado por que comprende un rail auxiliar (7) entre los carros (2) por el que se desplaza el contrapeso (6).

   5- Robot, según la reivindicación 4, caracterizado por que los railes (3,7) están separados por un sistema amortiguador de ruedas de goma en cada carro (2).

   6- Robot, según la reivindicación 1, caracterizado por que la correa (8) es en bucle cerrado.

   7- Robot, según la reivindicación 2, caracterizado por que el motor de desplazamiento de los carros (2) está en el carro (2) inferior.