SU1142270A1 - Промышленный робот - Google Patents

Abstract

ПРОМЫШЛЕННЫЙ РОБОТ, содержащий основание и размеш,еннь(е на нем след щие электроприводы с безлюфтовыми передачами, а также поворотную ко« / лонну, на которой смонтирована многозвенна  рука, уравновешивающий механизм и систему автоматического управлени , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности и улучшени  динамических характеристик , он снабжен телескопическими устройствами, штанга которых смонтирована в гильзе с возможностью фиксации друг относительно друга фиксаторами, при этом телескопические устройства шарнирно соединены соответственно с основанием, колонной и со звень ми руки, образу  силовые треугольники с переменными геометрическими параметрами. 25 23 гч- 12 ,

Description

Изобретение относитс  к машиностроению и может быть использовано при создании автоматических манипул торов (AM) и промышленных роботов (ПР).

Известен промышленный робот, содер жащий основание и размещенные на нем след ш,ие электроприводы с безлюфтовыми передачами, а также поворотную колонну, на которой смонтирована многозвенна  рука и уравновешиваюш,ий механизм 1.

Недостатками этой конструкции промышленного робота  вл ютс  непосредственное воспри тие передачами привода внешних усилий, возникающих при различных видах обработки (например, клепке ), а также ограниченна  жесткость конструкции руки при воздействии на нее знакопеременных нагрузок, что приводит к ускоренному износу передач, потере точности и стабильности позиционировани  робота. Дл  увеличени  общей жесткости многозвенной конструкции руки робота, передачи привода должнь выполн тьс  массивными, что приводит к увеличению приведенного момента инерции привода, увеличению времени переходных процессов и ухудшению его динамических характеристик. Это в конечном итоге уменьшает долговечность механизмов промышленного робота, увеличивает его массу, ухудшает точностные характеристики и снижает производительность .

Цель изобретени  - повышение точности и улучшение динамических характеристик .

Указанна  цель достигаетс  тем, что промышленный робот, содержащий основание и размещенные на нем след щие электроприводы с безлюфтовыми передачами , а также поворотную колонку, на которой смонтирована многозвенна  рука, уравновешивающий механизм и систему автоматического управлени  снабжен телескопическими устройствами, штанга которых смонтирована в гильзе с возможностью фиксации друг относительно друга фиксаторами , при этом телескопические устройства щарнирно соединены с основанием, колонной и со звень ми руки, образу  силовые треугольники с переменными геометрическими параметрами.

Использование телескопических устройств с фиксаторами положени  штанг позвол ет существенно увеличить жесткость многозвенной конструкции руки промышленного робота, .значительно уменьшив при этом общую массу промышленного робота, который может быть выполнен в виде переносной конструкции. За счет уменьшени  подвижных масс промышленного робота улучшаютс  динамические характеристики приводов, что позвол ет интенсифицировать их переходные процессы, увеличить скорость перемещени  подвижных звеньев робота и его произв.одительность. Разгрузка передач приводов телескопическими устройствами увеличивает долговечность работы передач, улучшает стабильность точностных характеристик робота и устойчивость положени  звеньев руки робота при позиционировании.

На фиг. 1 изображена обща  конструкци  промышленного робота; на фиг. 2 - ки-нематическа  схема промышленного робота .

Промышленный робот содержит основание 1 с размещенной на нем поворотной колонной 2. На поворотной колонне 2 смонтирована рука, состо ща  из звеньев 3, 4 и 5, которые снабжены безлюфтовыми шариковинтовыми передачами с датчиками положени  и след щими электроприводами. Звень  3 и 4 совместно с рычагами 6 и 7 образуют параллелограмм. На поворотной колонне 2 смонтированы ось 8 со звеном 3 и диском 9, на котором щарнирно закреплены т ги 10. На ос х 11 и 12 установлены диски 13 и 14 с шарнирно закрепленными т гами 15. На звене 5 смонтирована многоинструментальна  головка 16 с возможностью вращени  на оси 17 и плоскопараллельного перемещени  по направл ющим. Звень  3, 4 и 5 посредством шарнирных опор 18 и 19 соединены телескопическими устройствами 20, 21 и 22. Телескопическое устройство содержит цилиндрическую штангу 23 с возможностью свободного перемещени  в фиксаторе 24, смонтированном в гильзе 25, при незафиксированных положени х телескопического устройства. При зажиме фиксатором 24 штанги 23 образуетс  замкнутый силовой треугольник из звень,ев 4 и 5 и телескопического устройства 20. Аналогичные телескопические устройства 21, 22 и 26 при зажиме фиксаторами штанг образуют силовые треугольники из следующих звеньев: 3-4-21, 2-3-22 и 1-ось 27 поворотной колонны 2-телескопическое устройство 26. В основании 1 размещен уравновешивающий груз 28. Дл  запуска робота в работу оператор на пульте управлени  переводит тумблер в положение «Автомат и нажимает кнопку «Автомат. С этого момента весь цикл выполнени  технологических и вспомогательных команд производитс  по записанной при обучении промышленного робота программе без участи  оператора. Отработка перемещений звеньев. 3, 4 и 5 руки промышленного робота и поворот колонны 2 может производитьс  как одновременно всеми электроприводами , так и последовательно каждым в отдельности.

Отработка заданных углов поворота звеньев 3, 4 и 5 контролируетс  датчиками

положени , которые при достижении заданных углов поворота соответствующими звень ми промышленного робота, дают команды через систему автоматического управлени  одновременно на сброс напр жени  на обмотках двигателей и на включение фиксаторов телескопических устройств 20, 21, 22 и 26. При этом фиксаторы жестко схватывают штанги телескопических устройств, образу  замкнутые силовые треугольники с переменными геометрическими параметрами, которые воспринимают нагрузки, возникающие при механической обработке (сверлении и клепке ). После окончани  обработки автоматически производитс  отвод инструмента и переход робота на следующую позицию дл  выполнени  следующих операций. Все операции повтор ютс  до окончани  полной обработки издели , после чего робот отключаетс , подава  при этом звуковой и световой сигналы окончани  полного цикла работы.

Промышленный робот может быть использован дл  выполнени  следующих

технологических операций: сверлени  и зенковани  отверстий в различных издели х; установки заклепки в отверстие и образование замыкающей головки (расклепывание); сварки и покраски изделий, транспортировки инструмента в пространстве.

Предложенна  конструкци  промышленного робота с телескопическими устройствами позвол ет воспринимать динамические нагрузки, возникающие при клепке, без

снижени  точности позиционировани  конечного звена робота, несущего рабочий инструмент , за счет разгрузки прецизионных безлюфтовых кинематических передач приводов . Кроме того, исключаютс  заклинивание и поломка инструмента (например, сверла ) при обработке за счет упругих деформаций нежесткой многозвенной руки робота . Телескопические устройства позвол ют при сохранении массы робота значительно увеличить жесткость его руки, что существенно при исполнении робота переносным вариантом, необходимым дл  работы в заKpbiTbix объемах, например, внутри фюзел жа самолета.

Claims (1)

1. ПРОМЫШЛЕННЫЙ РОБОТ, содержащий основание и размещенное на нем следящие электроприводы с безлюфтовыми передачами, а также поворотную ко лонну, на которой смонтирована многозвенная рука, уравновешивающий механизм и систему автоматического управления, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и улучшения динамических характеристик, он снабжен телескопическими устройствами, штанга которых смонтирована в гильзе с возможностью фиксации друг относительно друга фиксаторами, при этом телескопические устройства шарнирно соединены соответственно с основанием, колонной и со звеньями руки, образуя силовые треугольники с переменными геометрическими параметрами.

   Фиг.1