SU1289671A1

SU1289671A1 - Industrial robot

Info

Publication number: SU1289671A1
Application number: SU853898813A
Authority: SU
Inventors: Яков Шаевич Флейтман
Original assignee: Волгоградский Политехнический Институт
Priority date: 1985-05-22
Filing date: 1985-05-22
Publication date: 1987-02-15

Abstract

Изобретение относитс к области робототехники. Цель изобретени - повьшение производительности и упрощение устройства. Промышленный, робот содержит силовой привод, установленный на основании и выполненный в виде генератора механических колебаний и электромагнитных муфт. Входное звено каждой муфты кинематически св зано с генератором механических колебаний . Обмотки управлени муфт соединены с системой управлени , котора содержит датчики скоростей входных звеньев муфт, датчики положени выходных звеньев муфт и логический блок управлени , выходы которого соединены с обмотками муфт, а к входам подсоединены выходы датчиков скорости и положени . С выходными звень ми муфт жестко св заны соответствующие элементы исполнительного органа робота . 4 ил. S сл к оо О) This invention relates to the field of robotics. The purpose of the invention is to increase productivity and simplify the device. Industrial, the robot contains a power drive mounted on the base and made in the form of a generator of mechanical vibrations and electromagnetic couplings. The input link of each coupling is kinematically associated with a mechanical oscillator. Coupling control windings are connected to a control system that contains speed sensors of input clutch sections, position sensors of output clutch sections and a logic control unit whose outputs are connected to the windings of the clutches, and outputs of speed and position sensors are connected to the inputs. Corresponding elements of the executive body of the robot are rigidly connected with the output links of the couplings. 4 il. S SL K OO O)

Description

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано при создании промьшшенных роботов.The invention relates to mechanical engineering and can be used to create industrial robots.

Целью изобретени вл етс повышение производительности промьшлен- ного робота за счет уменьшени инерционности иСполнительнь х органов и упрощение его конструкции.The aim of the invention is to increase the productivity of an industrial robot by reducing the inertia and complementary organs and simplifying its design.

На фиг.1 показан промьшшенный робот , общий вид; на фиг.2 - электромагнитна муфта дл линейного перемещени , разрез; на фиг.З - электромагнитна муфта дл вращени ; на фиг.4 - функциональна схема системы управле 1да .Figure 1 shows the industrial robot, general view; 2 is an electromagnetic clutch for linear movement, a slit; Fig. 3 shows an electromagnetic clutch for rotation; figure 4 is a functional diagram of the control system 1 da.

Промьпиленный робот содержит испол нителыаш орган из двухзвенных элементов . Элемент линейного перемещени состоит из основани 1 робота и выходного звена 2, совершающего линейные перемещени . Элемент вращени состоит из звена 2 и поворотного ры- ,чага 3. Дл увеличени числа степеней свободы можно увеличить число двухзвенных элементов.The industrial robot contains an organ from two elements. The linear displacement element consists of the base 1 of the robot and the output link 2 that performs linear displacements. The rotation element consists of link 2 and a rotary rychag, chaga 3. To increase the number of degrees of freedom, you can increase the number of two-link elements.

Исполнительные органы снабжены приводами, вьтолненными в виде генератора механических колебаний 4, например крутильных, содержащего выходное звено 5, и электромагнитных ryфт. Дл элемента линейного перемещени предназначена муфта 6, а дл элемента вращени - муфта 7. Муфта 6 содержит корпус 8, в котором размещено входное звено 9, снабженное электромагнитом с обмоткой управлени 10, и выходное звено 11 из ферромагнитного материала. Муфта 7 содержит корпус 12, входное звено 13 и выходное звено 14. Дл сил.овой св зи входного и выходного звеньев слу;кит элек тромагнит, размещенный в корпусе, имеющий выводы обмотки управлени 15.The actuators are equipped with actuators, embodied in the form of a generator of mechanical oscillations 4, for example, torsional, containing the output link 5, and electromagnetic ryft. Clutch 6 is used for the linear displacement element, and clutch 7 is used for the rotation element. Clutch 6 includes a housing 8 in which an input link 9 is placed, equipped with an electromagnet with a control winding 10, and an output link 11 made of a ferromagnetic material. The clutch 7 includes a housing 12, an input link 13 and an output link 14. For a force connection, the input and output links of the layer; the electromagnet, housed in the housing, has terminals of the control winding 15.

Входное звено 9 муфты 6 и входное звено 13 муфты 7 соединены нос- средством кинематической св зи 16 с выходным звеном 5 генератора механических колебаний 4. Эти кинематические св зи могут быть разного исполнени , например в виде жесткого стержн 11ли гибкой т ги. Если при работе промышленного робота происходит удаление входного звена 13 муфты 7 от выходного звена 5 генератора механических колебаний 4, то т га должна быть подпружинена, например , спиральной пружиной 17 относительно корпуса муфты 7, Это можноThe input link 9 of the coupling 6 and the input link 13 of the coupling 7 are connected by means of a kinematic connection 16 to the output link 5 of the mechanical vibration generator 4. These kinematic connections can be of different designs, for example, in the form of a rigid rod 11 of flexible pull. If during operation of an industrial robot, the input link 13 of the clutch 7 is removed from the output link 5 of the mechanical vibration generator 4, then the pull must be spring-loaded, for example, with a coil spring 17 relative to the clutch housing 7,

сделать, подпружинив входное звено 13 относительно корпуса 12. При этом т га 16 всегда передает вибрацию на входное звено 13 независимо от изменени ее длины. Дл более надежного возврата входного звена 9 в исходное состо ние, если т га нежестка , молшо использовать пружину 18. Обмотки управлени 10, 15 муфтmake springing the input link 13 with respect to the housing 12. In this case, the tu ha 16 always transmits vibration to the input link 13, regardless of the change in its length. For a more reliable return of the input link 9 to the initial state, if the load is non-rigid, it is necessary to use spring 18. Control windings 10, 15 couplings

соединены с системой управлени 19. Последн включает датчики,20,21 скорости входных звеньев муфт 6,7, датчики 22, 23 положени выходных звеньев муфт и логический блок 24 управлени . Б качестве блока 24 можно использовать микропроцессорную систему управлени , например, на ЭВМ Электроника-60. К входам блока 24 подсоединены ВЫХОДЕ) датчиков 20,connected to the control system 19. The latter includes sensors, 20.21 of the input coupling speeds 6.7, sensors 22, 23 of the output coupling positions, and the logic control unit 24. As a unit 24, a microprocessor control system can be used, for example, on the Electronics-60 computer. To the inputs of the block 24 are connected OUTPUT) sensors 20,

21 скорости и датчиков 22, 23 положени ,21 speeds and sensors 22, 23 position

В качестве датчиков 20,21 скорости удобнее использовать индуктивные датчики, сигноЛ с которых при изменении направлени движени контролируемого звена мен ет знак,As speed sensors 20, 21, it is more convenient to use inductive sensors, the signals from which change sign when changing the direction of motion of the monitored link

В качестве датчиков 22, 23 положени можно использовать любые датчики - индуктивные, оптические и т.д.As sensors 22, 23 of the position, any sensors can be used - inductive, optical, etc.

Промышленный робот работает следующим образом.Industrial robot works as follows.

Генератор 4 генерирует механичес- |Кие колебани . С его выходного звена 5 колебани , через т ги поступают наGenerator 4 generates mechanical oscillations. From its output level, 5 oscillations come through

входные звень 9, 13 муфт 6 и 7 . Последние совершают колебани соответственно звено 9 - линейные звено 13 - крутильные. Б логический блок управлени с датчика 20 поступает информапд о знаке линейной скорости звена 9, а с датчика 21 информаци о знаке угловой скорости звена 13. Одновременно с датчиков 22, 23 положени поступает напр жение, величинаinput links 9, 13 couplings 6 and 7. The latter oscillate, respectively, link 9 - linear link 13 - torsional. The logical control unit from the sensor 20 receives information about the sign of the linear speed of the link 9, and from the sensor 21 information about the sign of the angular velocity of the link 13. At the same time, the voltage from the sensors 22, 23 of the link

которого пропорциональна действительному положению соответствующих звеньев . В блоке 24 сигналы с датчиков положени сравниваютс с сигналами задани и разностный сигнал по величине и знаку вл етс основанием дл включени или выключени соответствующих муфт.which is proportional to the actual position of the corresponding links. In block 24, the signals from the position sensors are compared with the reference signals and the difference signal in magnitude and sign is the basis for turning on or off the respective couplings.

Блок 24 Д.ПЯ каждой муфты при совпадении знаков, поступающих с ее звеньев , сигналов выдает управл ющий импульс на соответствующие обмотки муфт. При включении муфты ее выходное звено совершает дискретное перемещение в направлении движени входного звена. Таким образом осуществл етс направленное движение исполнительных органов промьшшенного роботаBlock 24 D.PNI of each coupling when the signals coming from its links coincide, the signals give a control pulse to the corresponding windings of the couplings. When the clutch is turned on, its output link performs a discrete movement in the direction of movement of the input link. Thus, directional movement of the executive bodies of the industrial robot is carried out.

В данном устройстве используетс один источник энергии - генератор механических колебаний - и несколько удаленных исполнительных органов, имеющих простую конструкцию. Это упрощает компоновку конструкции робота его изготовление и обслуживание. В качестве генератора механических колебаний и электромагнитных муфт можно использовать серийно выпускаемые издели и тем самым значительно упростить процесс изготовлени робота.This device uses one energy source — a generator of mechanical vibrations — and several remote actuators that have a simple structure. This simplifies the layout of the design of the robot, its manufacture and maintenance. As a generator of mechanical vibrations and electromagnetic clutches, commercially available products can be used and thereby greatly simplify the process of manufacturing a robot.

Claims

1. An industrial robot containing a base, a power drive, kinematically connected with the links of an executive body, and a control system, characterized in that, in order to simplify the design and improve performance, the power drive is designed as a mechanical vibration generator, installed

on the base, and electromagnetic couplings, and the executive body in the form of two-link elements, one of which has the possibility of linear movement relative to the base, and the second - the possibility of rotation relative to the other, each of these elements being rigidly connected with the output link of the corresponding elec- magnetic clutches, the input links of which are kinematically connected with a mechanical oscillator, and the control system includes speed sensors of the input clutches and position sensors of the output links of m ft coupled to respective inputs of a logic control unit which outputs are coupled to windings couplings.

2. Robot POP.1, characterized in that the kinematic connection between the generator of mechanical oscillations and the electromagnetic clutches is made in the form of t g, spring-loaded relative to the corresponding

CFLT housings.

///////////// 777 ///

duig.1

///// 7 //////////. phi.2

,

12

eft 4 Editor N.Shvyschka

Compiled by I.Afonin Tehred V.Kadar

Order 7852/14

Circulation 976 Subscription

VNIIPI USSR State Committee

for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4

Proofreader L. Pilipenko