RU2063329C1 - Robotic technological plant - Google Patents
Robotic technological plant Download PDFInfo
- Publication number
- RU2063329C1 RU2063329C1 RU93030489A RU93030489A RU2063329C1 RU 2063329 C1 RU2063329 C1 RU 2063329C1 RU 93030489 A RU93030489 A RU 93030489A RU 93030489 A RU93030489 A RU 93030489A RU 2063329 C1 RU2063329 C1 RU 2063329C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- link
- base
- workpiece
- drives
- installing
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к машиностроению, в частности к технологическим устройствам для обработки деталей сложной формы, например, лопаток авиационных двигателей, обработка может заключаться во фрезеровании, шлифовании, полировании и т.д. The invention relates to mechanical engineering, in particular to technological devices for processing parts of complex shape, for example, aircraft engine blades, processing can consist in milling, grinding, polishing, etc.
Известен многоцелевой станок, содержащий основание, размещенное на нем устройство для установки обрабатывающего инструмента и устройство для установки обрабатываемого изделия, содержащее начальное звено, сопряженное с основанием, и конечное звено, на которых установлены приводы (см. Технология машиностроения, специальная часть. Учебник для ВТУЗов / Гусев А.А. Ковальчук Е.Р. Колесов И.М. и др. -М. Машиностроение, 1986, с.237). A multi-purpose machine is known, comprising a base, a device for mounting a processing tool placed on it, and a device for installing a workpiece containing a starting link associated with the base and a final link on which the drives are installed (see Engineering Technology, special part. Textbook for technical schools / Gusev A.A. Kovalchuk E.R. Kolesov I.M. et al. -M. Mechanical Engineering, 1986, p.237).
К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известного устройства, относится то, что в нем звенья связаны поступательными кинематическими парами, требующими больших затрат металла, имеющими склонность к перекосам и заклиниваниям и отличающимися невысокой надежностью и высокой стоимостью, кроме того, указанное устройство не дает возможности перемещать обрабатываемое изделие и обрабатывающий инструмент друг относительно друга по шести координатам с достаточной протяженностью относительных перемещений. The reasons that impede the achievement of the required technical result when using the known device include the fact that the links in it are connected by translational kinematic pairs, which require large expenditures of metal, are prone to distortions and jamming, and are notable for their low reliability and high cost; moreover, this device does not makes it possible to move the workpiece and the processing tool relative to each other in six coordinates with a sufficient length nyh movements.
Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемому объекту по совокупности признаков является робототехническая технологическая установка, включающая основание, размещенное на нем устройство для установки обрабатывающего инструмента и устройство для установки обрабатываемого изделия, содержащее начальное звено, сопряженное вращательной парой с основанием, конечное звено и два промежуточных звена, сопряженные, соответственно, с начальным звеном, с конечным звеном и между собой вращательными парами с параллельными осями, шесть приводов вращательного перемещения, один из которых установлен во вращательной паре, сопрягающей основание и начальное звено устройства для установки обрабатываемого изделия, второй привод установлен на одном из промежуточных звеньев указанного устройства, третий привод установлен на конечном звене устройства для установки обрабатываемого изделия (см. Управление технологическими роботами и гибкими модулями / Афонин В. Л. Ковалев В.Е. Колодезев С. В. и др. -М: Наука 1992, с.17). The closest device of the same purpose to the claimed object in terms of features is a robotic technological installation, including a base, a device for installing a processing tool placed on it, and a device for installing a workpiece containing a starting link paired with a rotary pair with a base, an end link and two intermediate links associated, respectively, with the initial link, with the final link and between each other by rotational pairs with parallel axes, six rotary movement drives, one of which is installed in a rotary pair that mates the base and the initial link of the device for installing the workpiece, the second drive is installed on one of the intermediate links of the specified device, the third drive is installed on the final link of the device for installing the workpiece (see Control technological robots and flexible modules / Afonin V.L. Kovalev V.E. Kolodezev S.V. et al., M: Nauka 1992, p.17).
К причинам, препятствующим достижению требуемого технического результата при использовании известной установки, принятой за прототип, относится то, что в ней устройство для установки обрабатываемого изделия выполнено в виде робота с шестью степенями свободы и открытой кинематической цепью, при этом имеет место нежесткая конструкция указанного устройства, малая грузоподъемность и нагрузочная способность, что обуславливает невысокие точность, надежность и технологические возможности устройства-прототипа. The reasons that impede the achievement of the required technical result when using the known installation adopted as a prototype include the fact that in it the device for installing the workpiece is made in the form of a robot with six degrees of freedom and an open kinematic chain, while there is a non-rigid design of this device, low carrying capacity and load capacity, which leads to low accuracy, reliability and technological capabilities of the prototype device.
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, заключается в повышении нагрузочной способности, точности, надежности робототехнической установки за счет того, что степени свободы, распределяются между устройством для установки обрабатываемого изделия и устройством для установки обрабатывающего инструмента, кроме того, оба устройства выполнены в виде замкнутых кинематических цепей, что повышает точность, надежность, нагрузочную способность. The problem to which the claimed invention is directed, is to increase the load capacity, accuracy, reliability of the robotic installation due to the fact that the degrees of freedom are distributed between the device for installing the workpiece and the device for installing the processing tool, in addition, both devices are made in the form closed kinematic chains, which increases accuracy, reliability, load capacity.
Технический результат, который может быть получен при осуществлении заявленного изобретения, заключается в том, что обеспечивается возможность различной технологической обработки изделия обрабатывающим инструментом за счет взаимного движения указанных объектов при высокой точности, надежности и нагрузочной способности. The technical result that can be obtained by implementing the claimed invention is that it provides the possibility of various technological processing of the product with a processing tool due to the mutual movement of these objects with high accuracy, reliability and load capacity.
Указанный технический результат достигается тем, что в известной робототехнической технологической установке, включающей основание, размещенное на нем устройство для установки обрабатываемого инструмента и устройство для установки обрабатываемого изделия, содержащее начальное звено, сопряженное вращательной парой с основанием, конечное звено и два промежуточных звена, сопряженные, соответственно, с начальным звеном, с конечным звеном и между собой вращательными парами с параллельными осями, шесть приводов вращательного перемещения, один из которых установлен во вращательной паре, сопрягающей основание и начальное звено устройства для установки обрабатываемого изделия, второй привод установлен на одном из промежуточных звеньев указанного устройства, третий привод установлен на конечном звене устройства для установки обрабатываемого изделия, новым является то, что устройство для установки обрабатывающего инструмента выполнено в виде начального и конечного звеньев, сопряженных с основанием вращательными парами с параллельными осями, двух промежуточных звеньев, сопряженных, соответственно, с начальным звеном, конечным звеном и между собой вращательными парами с осями, параллельными осям вращательных пар, сопрягающих с основанием начальное звено и конечное звено устройства для установки обрабатывающего инструмента, причем конечное звено устройства для установки обрабатываемого изделия сопряжено с основанием вращательной парой с осью, параллельной осям вращательных пар, сопрягающих промежуточные звенья устройства для установки обрабатываемого изделия, соответственно, с начальным звеном, конечным звеном и между собой, ось вращательной пары устройства для установки обрабатываемого изделия, сопрягающей начальное звено с основанием, расположена параллельно оси вращательной пары, сопрягающей конечное звено устройства для установки обрабатываемого изделия с основанием, и осям вращательных пар устройства для установки обрабатывающего инструмента, ось второго привода, установленного на промежуточном звене устройства для установки обрабатываемого изделия, расположена параллельно осям вращательных пар указанного устройства, при этом указанный второй привод жестко связан с обрабатываемым изделием, третий привод, установленный на конечном звене устройства для установки обрабатываемого изделия, расположен во вращательной паре, сопрягающей конечное звено указанного устройства с основанием, четвертый привод и пятый привод установлены, соответственно, во вращательных парах, сопрягающих начальное и конечное звенья устройства для установки обрабатывающего инструмента с основанием, шестой привод установлен на промежуточном звене указанного устройства и жестко связан с обрабатывающим инструментом, а ось указанного шестого привода расположена под углом к осям вращательных пар устройства для установки обрабатывающего инструмента. The specified technical result is achieved by the fact that in a known robotic technological installation, including a base, a device for installing a workpiece installed on it, and a device for installing a workpiece containing a starting link, coupled by a rotary pair to the base, a link and two intermediate links, respectively, with the starting link, with the ending link and between each other by rotational pairs with parallel axes, six rotational movement drives , one of which is installed in a rotary pair that mates the base and the initial link of the device for installing the workpiece, the second drive is installed on one of the intermediate links of the specified device, the third drive is installed on the final link of the device for installing the workpiece, new is that the device for installation of the processing tool is made in the form of initial and final links, conjugated to the base by rotational pairs with parallel axes, two intermediate links associated, respectively, with the initial link, the final link and between the rotational pairs with axes parallel to the axes of the rotational pairs that mate with the base, the initial link and the final link of the device for installing the processing tool, and the final link of the device for installing the workpiece is associated with the base of the rotational a pair with an axis parallel to the axes of the rotational pairs that mate the intermediate links of the device for installing the workpiece, respectively, with the initial link, to by a finite link and between each other, the axis of the rotary pair of the device for installing the workpiece that mates the initial link with the base, is parallel to the axis of the rotary pair that mates the end link of the device for installing the workpiece with the base, and the axes of the rotational pairs of the device for installing the processing tool the drive mounted on the intermediate link of the device for installing the workpiece is located parallel to the axes of the rotational pairs of the specified device while the specified second drive is rigidly connected with the workpiece, the third drive mounted on the end link of the device for installing the workpiece is located in a rotational pair that mates the end link of the specified device with the base, the fourth drive and the fifth drive are installed, respectively, in rotational pairs connecting the initial and final links of the device for installing the processing tool with the base, the sixth drive is installed on the intermediate link of the specified device and gesture associated with a processing tool, and said sixth drive axis is angled to the axes of rotational pairs device for setting machining tool.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявителем не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам заявленного изобретения, а определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном объекте, изложенных в формуле изобретения. An analysis of the prior art by the applicant, including a search by patent and scientific and technical sources of information and identification of sources containing information about analogues of the claimed invention, allowed to establish that the applicant did not find an analogue characterized by features identical to all the essential features of the claimed invention, and the definition from the list identified analogues of the prototype, as the closest in the totality of the characteristics of the analogue, allowed to identify the set of essential in relation to claimed by the applicant the technical result of the distinguishing features in the claimed object set forth in the claims.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству. Therefore, the claimed invention meets the requirement of "novelty" under applicable law.
Для проверки соответствия заявленного изобретения требованию изобретательского уровня заявитель провел дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного изобретения, результаты которого показывают, что заявленное изобретение не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние именно таких дополнений:
замена какой-либо части известного средства другой известной частью для достижения технического результата, в отношении которого установлено влияние именно такой замены;
исключение какой-либо части средства с одновременным исключением обусловленной ею наличием функции и достижением при этом обычного для такого исключения результата;
увеличение количества однотипных элементов для усиления технического результата, обусловленного наличием в средстве именно таких элементов;
выполнение известного средства или его части из известного материала для достижения технического результата, обусловленного известными свойствами материала;
создание средства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между ними осуществлены на основании известных правил, и достигаемый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого объекта и связей между ними.To verify the conformity of the claimed invention to the requirements of the inventive step, the applicant conducted an additional search for known solutions in order to identify features that match the distinctive features of the claimed invention, the results of which show that the claimed invention does not follow explicitly from the prior art, as the prior art determined by the applicant, the influence of such additions was not revealed:
the replacement of any part of the known means with another known part to achieve a technical result, in respect of which the effect of such a replacement is established;
the exclusion of any part of the funds with the simultaneous exclusion of the function due to it and the achievement of the usual result for such exclusion;
the increase in the number of elements of the same type to enhance the technical result due to the presence in the tool of just such elements;
the implementation of a known tool or part thereof from a known material to achieve a technical result due to the known properties of the material;
the creation of a tool consisting of known parts, the choice of which and the relationship between them are based on known rules, and the technical result achieved in this case is due only to the known properties of the parts of this object and the relationships between them.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень" по действующему законодательству. Therefore, the claimed invention meets the requirement of "inventive step" under applicable law.
На чертеже представлена схема заявленного устройства, где изображен вид установки. The drawing shows a diagram of the claimed device, which shows a view of the installation.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения с получением вышеуказанного технического результата, заключаются в следующем. Information confirming the possibility of carrying out the invention to obtain the above technical result are as follows.
Установка содержит основание 1, размещенное на нем устройство для установки обрабатывающего инструмента 20 и устройство для установки обрабатываемого изделия 1б, содержащее начальное звено 2, сопряженное вращательной парой 3 с основанием 1, конечное звено 4 и два промежуточных звена 5, сопряженных, соответственно, с начальным звеном 2, с конечным звеном 4 и между собой вращательными парами 6 с параллельными осями, шесть приводов вращательного перемещения, один из которых 7 установлен во вращательной паре 3, сопрягающей основание 1 и начальное звено 2, второй привод установлен на одном из промежуточных звеньев 5, третий привод 9 установлен на конечном звене 4. Начальное 2 и конечное 4 звенья можно поменять местами. Устройство для установки обрабатывающего инструмента 20 выполнено в виде начального 10 и конечного 11 звеньев, сопряженных с основанием 1 вращательными парами 12 с параллельными осями, двух промежуточных звеньев 13, сопряженных, соответственно, с начальным звеном 10, конечным звеном 11 и между собой вращательными парами 14 с осями, параллельными осям вращательных пар 12, сопрягающих с основанием 1 начальное звено 10 и конечное звено 11. Начальное 10 и конечное 11 звенья можно поменять местами. Конечное звено 4 устройства для установки обрабатываемого изделия 16 сопряжено с основанием 1 вращательной парой 15 с осью, параллельной осям вращательных пар 6, ось вращательной пары 3 расположена параллельно оси вращательной пары 15 (и пар 6) и под углом к осям вращательных пар 12,14. Этот угол может быть прямым, целесообразно его варьировать в пределах 20 90 градусов в зависимости от задачи, ось второго привода 8 расположена параллельно осям вращательных пар 3,6,15. Привод 8 жестко связан с обрабатываемым изделием 16. Третий привод 9 расположен во вращательной паре 15. Четвертый и пятый приводы 17,18 установлены во вращательных парах 12, сопрягающих начальное 10, конечное 11 звенья с основанием 1. Шестой привод 19 установлен на промежуточном звене 13 и жестко связан с обрабатывающим инструментом 20, а ось привода 19 расположена под углом к осям вращательных пар 12,14. Этот угол может быть прямым. Его целесообразно варьировать в пределах 20 90 градусов. The installation comprises a base 1, a device for mounting a processing tool 20 placed on it, and a device for installing a workpiece 1b, comprising an initial link 2, conjugated by a rotary pair 3 with a base 1, an end link 4 and two intermediate links 5, respectively associated with the initial link 2, with the final link 4 and between each other by rotational pairs 6 with parallel axes, six rotational displacement drives, one of which 7 is installed in the rotary pair 3, mating base 1 and the initial link 2, the second drive is installed on one of the intermediate links 5, the third drive 9 is installed on the final link 4. The initial 2 and final 4 links can be interchanged. A device for installing the processing tool 20 is made in the form of the initial 10 and final 11 links, coupled to the base 1 with rotational pairs 12 with parallel axes, two intermediate links 13, conjugated, respectively, with the initial link 10, the final link 11 and the rotational pairs 14 with axes parallel to the axes of the rotational pairs 12, mating with the base 1, the initial link 10 and the final link 11. The initial 10 and final 11 links can be interchanged. The final link 4 of the device for installing the workpiece 16 is associated with the base 1 of the rotary pair 15 with an axis parallel to the axes of the rotational pairs 6, the axis of the rotational pair 3 is parallel to the axis of the rotational pair 15 (and pairs 6) and at an angle to the axes of the rotational pairs 12,14 . This angle can be right, it is advisable to vary it within 20 90 degrees depending on the task, the axis of the second drive 8 is parallel to the axes of the rotational pairs 3,6,15. The drive 8 is rigidly connected with the workpiece 16. The third drive 9 is located in the rotary pair 15. The fourth and fifth drives 17,18 are installed in the rotational pairs 12, connecting the initial 10, the final 11 links with the base 1. The sixth drive 19 is installed on the intermediate link 13 and is rigidly connected to the processing tool 20, and the axis of the actuator 19 is located at an angle to the axes of the rotational pairs 12,14. This angle can be straight. It is advisable to vary within 20 to 90 degrees.
Установка работает следующим образом. Для взаимного перемещения срабатывающего инструмента 20 и обрабатываемого изделия 16 приводы вращательного перемещения 7,9,17,18 перемещают относительно основания 1 звенья 2,4,10,11, воздействуя на них через вращательные пары 3,15,12. Звенья 2,4,10,11, воздействуя на промежуточные звенья 5 и 13 через вращательные пары 6 и 14, обуславливают движение звеньев 5 и 13. Вместе со звеньями 5 и 13 перемещаются приводы вращательного перемещения 8 и 19, которые непосредственно перемещают, соответственно, обрабатываемое изделие 16 и обрабатывающий инструмент 20. Тем самым достигается относительное перемещение обрабатываемого изделия 16 и обрабатывающего инструмента 20 по шести координатам, необходимое для различных технологических операций. Installation works as follows. For mutual movement of the triggering tool 20 and the workpiece 16, the rotary movement drives 7,9,17,18 move relative to the base 1 of the link 2,4,10,11, acting on them through the rotational pairs 3,15,12. The links 2,4,10,11, acting on the intermediate links 5 and 13 through the rotational pairs 6 and 14, determine the movement of the links 5 and 13. Together with the links 5 and 13, the rotary movement drives 8 and 19 are moved, which directly move, respectively, the workpiece 16 and the processing tool 20. Thus, the relative movement of the workpiece 16 and the processing tool 20 in six coordinates is achieved, which is necessary for various technological operations.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:
средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, а именно, в машиностроении, в частности, в механизмах для электронной техники;
для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в независимом пункте нижеизложенной формулы изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;
средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed invention:
means embodying the claimed invention in its implementation, is intended for use in industry, namely, in mechanical engineering, in particular, in mechanisms for electronic equipment;
for the claimed invention as described in the independent clause of the claims below, the possibility of its implementation using the means and methods described above or known prior to the priority date is confirmed;
means embodying the claimed invention in its implementation, is capable of achieving the achievement of the technical result perceived by the applicant.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует требованию "промышленная применимость" по действующему законодательству. Therefore, the claimed invention meets the requirement of "industrial applicability" under applicable law.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93030489A RU2063329C1 (en) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | Robotic technological plant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU93030489A RU2063329C1 (en) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | Robotic technological plant |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU93030489A RU93030489A (en) | 1995-12-27 |
| RU2063329C1 true RU2063329C1 (en) | 1996-07-10 |
Family
ID=20142971
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU93030489A RU2063329C1 (en) | 1993-06-01 | 1993-06-01 | Robotic technological plant |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2063329C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2478464C1 (en) * | 2011-08-23 | 2013-04-10 | Учреждение Российской Академии Наук Институт Машиноведения Им. А.А. Благонравова Ран | Modular processing system |
| RU2758392C1 (en) * | 2021-03-16 | 2021-10-28 | Владимир Иванович Пожбелко | Spatial g-robot |
-
1993
- 1993-06-01 RU RU93030489A patent/RU2063329C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Афонин В.И. и др. Управление технологическими роботами и гибкими модулями.- М.: Наука, 1992 , с. 63, рис. 2.13. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2478464C1 (en) * | 2011-08-23 | 2013-04-10 | Учреждение Российской Академии Наук Институт Машиноведения Им. А.А. Благонравова Ран | Modular processing system |
| RU2758392C1 (en) * | 2021-03-16 | 2021-10-28 | Владимир Иванович Пожбелко | Spatial g-robot |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Bartoš et al. | An overview of robot applications in automotive industry | |
| Ardayfio | Fundamentals of robotics | |
| Stamper et al. | Optimization of a three DOF translational platform for well-conditioned workspace | |
| Hunt | Industrial robotics handbook | |
| RU2063329C1 (en) | Robotic technological plant | |
| Marquet et al. | ARCHI: a new redundant parallel mechanism-modeling, control and first results | |
| McCarthy | The synthesis of planar RR and spatial CC chains and the equation of a triangle | |
| Laryushkin et al. | Calculation of delta-type mechanisms with linear actuators and different numbers of degrees of freedom | |
| Karouia et al. | An orientational 3-dof parallel mechanism | |
| Bruzzone et al. | Modelling and design of a parallel robot for lasercutting applications | |
| RU2202465C2 (en) | Device for machining parts of irregular spatial shape | |
| Chen et al. | A 2T-2R, 4-DoF parallel manipulator | |
| Gosselin et al. | The optimum kinematic design of a spherical three-degree-of-freedom parallel manipulator | |
| Gornostaev et al. | Development of method of forming signals for the actuators of manipulators with redundant degrees of mobility | |
| Callegari et al. | Performance Analysis of a High-Speed Redundant Robot | |
| Saadah et al. | Kuka KR5 arc welding industrial manipulator workspace modelling based on kinematics study | |
| Aidan et al. | Research and development of a 5-axis hybrid kinematic CNC machine | |
| KR100254907B1 (en) | 5-axes free curve working method | |
| Smaili | Robomechs: a new class of linkage arms for multi-task applications | |
| Gazo-Hanna et al. | Design and Modeling of a Six-Bar Mechanism for Repetitive Tasks with Symmetrical End-Effector Motion | |
| RU93030489A (en) | ROBOTIC TECHNOLOGICAL INSTALLATION | |
| SU1445945A1 (en) | Manipulator module | |
| Kiswanto et al. | Development of Robotic Arm Manipulator Control System for Micromilling Tool Wear Monitoring Based on Computer Vision | |
| Zahedi et al. | Kinematic Analysis of the Triangle-Star Robot with Telescopic Arm and Three Kinematics Chains as TS Robot (3-PRP) | |
| Liu et al. | Robotic Assembly Cell Simulation |