CS210337B1 - Bodovo a dráhovo riadený priemyselný robot - Google Patents

Description

(54) Bodovo a dráhovo riadený priemyselný robot

Vynález rieši bodovo a dráhovo riadený priemyselný robot s elektrickými alebo hydraulickými servopohonmi, s piatimi stupňami volnosti a s uzavretou polohovou a rýchlostnou slučkou.

Doteraz známe zrovnatelné bodovo a dráhovo riadené priemyselné roboty s piatimi stupňami volnosti sú usporiadané tak, že pohon rotácie je servopohonom, upevněným na rotačnej jednotke, kým ostatné štyri servopohony sú upevněné priamo na predlohe, ktorá tvoří medzikus medzi pohonom rotácie a vertikálnym ramenom. Vertikálně rameno, kyvné uložené na predlohe, nesie v hornej časti horizontálně rameno, ktoré je ukončené zo strany chapadla postupné diferenciálom a zápastím, pričom přívod energií pre ich samostatné rotačné pohyby sa na vertikálně a horizontálně rameno prenáša pomocou gulickových skrutiek a do diferenciálu a zápástia pomocou zdvojených štvorkíbových paralelogramov od servopohonov, upevněných na predlohe. Pre statické vyváženie momentu, vzhladom k osi rotácie horizontálneho ramena sa používá protizávažie, ktorého moment pósobí prostredníctvom pákového ústrojenstva proti momentu od hmotnosti horizontálneho ramena, diferenciálu, zápástia a chapadla s manipulovaným predmetom.

Protizávažie nepriaznivo a výrazné zvyšuje hmotný moment zotrvačnosti rotujúcej časti robota a jeho dynamické účinky kladů vysoké nároky na riadiaci systém pri regulovaní rozběhu a dobehu servopohonu pre pohon rotácie. Hmotnosť protizávažia pósobí nepriaznivo na potrebnú tuhosť systému mechanickej časti robota, ako aj na potřebný zvýšený výkon servopohonu pre rotách, Servopohon pre pohyb horizontálneho ramena, uložený na predlohe pohonu rotácie spósobuje súčasne víazaný pohyb horizontálneho a vertikálneho ramena okolo ich osi rotácie, v dósledku čoho pri pohybe vertikálneho ramena musí sa odchylka od kruhovej trajektorie chapadla ako koncového člena robota vyrovnávat riadeným súčasnýra pohybom horizontálneho ramena, čo kladie ďalšie zvýšené nároky na riadiaci systém, zabezpečující v reálnom čase súčasné pohyby robota.

Vyššie uvedené nedostatky rieši bodovo a dráhovo riadený priemyselný robot podía vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že vertikálně rameno je opatřené dvomi pevnými pákami s kývne uloženými maticami pohybových guličkových skrutiek, pričom druhá pohybová gulíčková skrutka pre pohyb horizontálneho ramena je spolu s prevodom a druhým naklápacím eervopohonom kývne uložená na páke horizontálneho ramena.

Týmto usporiadaním sa súčasne využívá hmotnosť servomotora s hmotnosťou převodu ako protizávaŽia pre statické vyváženie horizontálneho ramena robota. Uložením servomotore pre pohyb horizontálneho ramena priamo na horizontálně rameno, dosiahne sa pri zhodných dynamických vlastnostiach robota jeho nížsej hmotnosti a tým aj možnosti použitia výkonovo menšieho servopohonu pre pohon rotácie, připadne sa móže zvýšiť celková operačná rýchlosť robota. Usporiadaním robota podía vynálezu je poloha koncového člena robota jednoduchšia matematicky vyjádřitelná a vyžaduje oproti terajšiemu stavu menšiu kapacitu operačných parnáti riadiaceho systému.

Na pripojenom výkrese je schématicky znázorněný příklad prevedenia bodovo a dráhovo riadeného robota podía vynálezu.

Na tanier _2 jednotky rotácie so samostatným servopohonom je pevne uchytená předloha £ s dvomi předlohovými servopohonmi 6 s prevodami 5_ a kývne uchyteným prvým naklápacím servopohonom 18 s prevodom 1 7. Vertikálně rameno J7, ktoré je kývne uložené na predlohe 4^ je opatřené dvomi konzolami 12 s kývne uloženými maticami 13 pohybových guličkových skrutiek 1 4, 1 5, pričom prvá pohybová gulíčková skrutka 14 prechádza jednou z matic 13 a je určená pre naklápanie vertikálneho ramena _7. Horizontálně rameno 16 s pákou 24 je kývne uložené v spoločnej ose 1 9 vertikálneho ramena 7, pričom na konci páky 24 horizontálneho ramena 16 je kývne uložená druhá pohybová gulíčková skrutka 15 s druhým naklápacím servop'ohonom 1 8/ ^a prevodom 1 7, prechádzajúca maticou 13 druhej konzoly 12 vertikálneho ramena 7_ pre pohyb horizontálneho ramena 16, vzhladom k vertikálnemu ramenu 7_. Zo strany chápadla 1 1 je horizontálně rameno 16 postupné opatřené diferenciálom 2» zápástím 10 a chápadlom 1 1 , pričom rotácia zápastia 10 okolo osi 22 rotácie zápastia 10, ako aj sklápaníe zápastia 10 okolo osi 21 rotácie chápadla 11 sa prevádza prostredníctvom dvoch zdvojených š tvorklbových paralelogramov 8_ cez převodové zariadenie 5_, s dvomi předlohovými servopohonmi 6, uchytenými na predlohe 4,. Dve tažné pružiny 23 po bočných stranách robota sú jednou stranou spojené s předlohovými ramenami 20 a druhou stranou pósobia v spoločnej ose 1 9 vertikálneho ramena 7_ a sú pre vyváženie celku vertikálneho ramena £ a sú pre vyváženie celku vertikálneho ramena 7 a horizontálneho ramena 16.

Pri rotácii prvej pohybovej guličkovej skrutky 14 naklápajúce sa vertikálně rameno £ naklápa súčasne aj horizontálně rameno 1 6, pričom pri zabrzdění předlohových servopohonov prostredníctvom zdvojených štvorklbových paralelogramov 8_ a diferenciálu 9. uhlová poloha chápadla 1 1 sa voči. osiara 21, 22 rotácie neraení. Pri pohybe druhej guličkovej skrutky 15 sa naklápa horizontálně rameno 16, pričom zdvojené štvorklbové paralelogramy 8^ s dif erenciálom j) tento pohyb uhlovo vyrovnávajú ako u pohybu vertikálneho ramena 7_. Předlohové servopohony b prostredníctvom převodových zariadení 5, natáčajú chapadlo 1 1 okolo osi 2 1 , 22 rotácie, pričom pohyby chápadla 1 1 okolo týchto osi 21, 22 rotácii sú na seba nezávislé.

Claims (1)

1. PREDMET VYNALEZU

   Bodovo a dráhovo riadený priemyselný robot s elektrickými alebo hydraulickými servopohonmi, s piatimi stupňanii volnosti, pozostávajuci z jednotky rotácie, na ktorom je upevněná předloha s kývne uloženým vertikálnym ramenom a jeho servopohonom, ďalej z horizontálneho ramena s diferenciá1om, zápástím a chápadlom, kde horizontálně rameno je kývne uložené v hornej Častí vertikálneho ramena, význačujúci sa tým, že vertikálně rameno /7/ je opatřené dvomi pevnými konzolami /12/, s kývne uloženými maticami /13/ pohybových guličkových skrutiek /14, 15/, pričom druhá pohybová guličková skrutka /15/ je spolu s prevodom /17/ a druhým naklápacím servopohonom /18/ kývne uložená na páke /24/ horizontálneho ramena /16/.