SU1333571A1

SU1333571A1 - Overhead transport robot

Info

Publication number: SU1333571A1
Application number: SU864055867A
Authority: SU
Inventors: Эдуард Александрович Соколов; Александр Михайлович Курчанинов
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6758
Priority date: 1986-04-14
Filing date: 1986-04-14
Publication date: 1987-08-30

Abstract

Изобретение относитс к робототехнике , в частности к автоматическим манипул торам (роботам) портального типа, примен емым в машиностроении . Целью изобретени вл етс расширение динамических характеристик за счет повьш1ени точности позиционировани и безударной остановки. Дл этого на портале 1 в продольном направлении на роликовых опорах установлена каретка 2. На каретке расположены привод ее продольного перемещени , имеющий электродвигатель 3j электромагнитный тормоз 4 и редуктор 5, на вьосодном валу которого имеетс ведуща звездочка 6. На нижней полке портала 1 свободно лежит втулочно-папьцева цепь 8, ее концы св заны со штоками силовых цилиндров 9 и 10 управл ющего устройства. Што- ковые полости обоих силовых цилиндров соединены через обратные клапаны и дроссели с распределител ми 11 и 12 рабочей среды. При замыкании движущейс кареткой 2 путевого датчика 18 включаетс электродвигатель 3, электромагнитный тормоз останавливает вращение звездочки 6, заклиi (Л This invention relates to robotics, in particular, to portal-type automatic manipulators (robots) used in mechanical engineering. The aim of the invention is to enhance the dynamic characteristics by increasing the accuracy of positioning and unstressed stopping. For this purpose, a carriage 2 is installed longitudinally on the portal 1 on roller supports. On the carriage there is a drive for its longitudinal movement, an electromagnetic brake 4 having an electric motor 3j and a reduction gear 5, on the drive shaft of which there is a drive sprocket 6. On the lower shelf of the portal 1 lies loosely vtulochno - finger chain 8, its ends are connected with the rods of the power cylinders 9 and 10 of the control device. The stem cavities of both power cylinders are connected via check valves and throttles to the distributors 11 and 12 of the working medium. When the moving carriage 2 is closed, the track sensor 18 turns on the electric motor 3, the electromagnetic brake stops the rotation of the sprocket 6, and is locked (L

Description

низани ее на цепи 8. Одновременно срабатывают электромагниты распределителей 11 и 12. Штокова полость силового цилиндра 9 соедин етс с атмосферой , а в штоковую полость силового цилиндра 10 подаетс давление. Движуща с каретка 2 через левую 1lowering it on the circuit 8. At the same time, the electromagnets of the distributors 11 and 12 are actuated. The rod cavity of the power cylinder 9 is connected to the atmosphere, and pressure is supplied to the rod cavity of the power cylinder 10. Moving from the carriage 2 through the left 1

Изобретение относитс к робототехнике , в частности к автоматическим манипул торам (роботам) портального типа, примен емым в машиностроI ВНИИ.The invention relates to robotics, in particular, to automatic manipulators (robots) of the portal type, used in the machine-building VNII.

Целью изобретени вл етс улучшение динамических характеристик за счет повышени точности позиционировани и безударной остановки.The aim of the invention is to improve the dynamic performance by improving positioning accuracy and unaccented stopping.

На чертеже изображен подвесной транспортный робот, общий вид.The drawing shows a suspended transport robot, a general view.

Подвесной транспортный робот содержит портал 1. На портале 1 в продольном направлении на роликовых опорах установлена каретка 2. На карет ке расположен привод продольного перемещени каретки, состо щий из асинхронного электродвигател 3, электромагнитного тормоза 4 (управл ющего устройства) и редуктора 5, на выходном валу которого имеетс ведуща звездочка 6, а на корпусе каретки - две холостые (отклон ющие) звездочки 7 ,The suspended transport robot contains port 1. Carriage 2 is installed longitudinally on roller bearings on the roller supports. On the carriage there is a drive for longitudinal movement of the carriage consisting of an asynchronous electric motor 3, an electromagnetic brake 4 (control device) and a gear 5, on the output one the shaft of which has a drive sprocket 6, and on the carriage body there are two idle (deflecting) sprockets 7,

На нижней полке портала 1 свободно лежит втулочно-пальцева цепь 8, котора огибает звездочки 6 и 7„ Концы цепи 8 св заны со штоками силовых цилиндров 9 и 10 управл ющего устройства. Штоковые полости обоих силовых цилиндров соединены через обратные клапаны и дроссели с распределител ми 11 и 12 рабочей среды. Силовой цилиндр 10 крепитс к порталу проушиной, а цилиндр 9 имеет помимо проушины нат жное устройство: винт 13 и две гайки 14.On the lower shelf of portal 1, there is a loose-finger chain 8, which goes around sprockets 6 and 7. The ends of chain 8 are connected to the rods of the power cylinders 9 and 10 of the control device. Rod cavities of both power cylinders are connected via check valves and throttles to the distributors 11 and 12 of the working medium. The power cylinder 10 is attached to the portal with an eye, and the cylinder 9 has, in addition to the eye, a tensioning device: a screw 13 and two nuts 14.

На рассто нии 1 от левого упора - 15 находитс путевой датчик 16 управл ющего устройства. Ход штоков силовых цилиндров 9 и 10 также равен величине 1. В нижнем крайнем положеветвь цепи 8 выт гивает шток цилиндра 9. Сжатый воздух из штоковой полости цилиндра 9 вытесн етс в атмосферу через дроссель, т.е. он работает как пневматический демпфер, см гча первоначальный рывок цепи 8 и гас скорость каретки 2. 1 ил.At distance 1 from the left abutment 15, there is a track sensor 16 of the control device. The stroke of the rods of the power cylinders 9 and 10 is also equal to the value 1. In the lower extreme position of the chain 8, it pulls the rod of the cylinder 9. Compressed air from the rod cavity of the cylinder 9 is forced out into the atmosphere through a throttle, i.e. it works as a pneumatic damper, see gcha initial jerk of chain 8 and gus the speed of carriage 2. 1 Il.

10ten

5five

00

5five

00

5five

00

НИИ поршни штоков силовых цилиндровSRI Pistons rods of power cylinders

9и 10 не доход т до упора в дно цилиндра на величину 1. В левом крайнем положении каретка 2 упираетс в упор 17, закрепленный на портале 1. На рассто нии 1 от упора 17 находитс путевой датчик 18 управл ющего устройства. Управление автоматическим циклом работы осуществл етс отдельной системой управлени .9 and 10 do not reach the bottom of the cylinder by an amount 1. At the left end position, the carriage 2 abuts against the stop 17 fixed on the portal 1. At distance 1 from the stop 17 there is a track sensor 18 of the control device. The automatic cycle control is performed by a separate control system.

Подвесной транспортный робот работает следующим образом.Suspended transport robot works as follows.

В исходном положении каретка 2 находитс в левом крайнем положении, Шток силового цилиндра 9 вт нут,, аIn the initial position, the carriage 2 is in the left extreme position, the power cylinder rod 9 is retracted, and

цилиндра 10 - вьщвинут. Звездочкаcylinder 10 - down. Star

6 закреплена электромагнитным тормозом 4. При подаче рабочей среды (например, сжатого воздуха) в систему штокова полость цилиндра 9 оказываетс под давлением, а цилиндра6 is fixed by an electromagnetic brake 4. When the working medium (for example, compressed air) is supplied to the rod system, the cavity of the cylinder 9 is under pressure, and the cylinder

10- св зана с атмосферой. Шток цилиндра 9 опускаетс до нижнего крайнего положени , нат гива левукг часть ветви 8 -до звездочки 6 и тем самым прижима каретку 2 к упору 15. Права част1 ветви цепи 8 свободно Лежит на полке портала 1.10 is associated with the atmosphere. The cylinder rod 9 is lowered to the lower end position, tensioning the left part of the branch 8 to the asterisk 6 and thereby pressing the carriage 2 to the stop 15. The right part 1 of the branch of the chain 8 freely Lies on the shelf of the portal 1.

Путевые датчики 16 и 18 и электродвигатель 3 обесточены,, колодки электромагнитного тормоза 4 залсаты..The traveling sensors 16 and 18 and the electric motor 3 are de-energized, the pads of the electromagnetic brake 4 of the salator.

При подаче команды на перемещение каретки 2 вправо до упора 17 подаетс ток к путевому датчику 18. Одновременно растормаживаетс электромагнитный тормоз 4 и включаетс электродвигатель 3. При этом звездочка 6, враща сь против часовой стрелки , перемещает каретку 2 вдоль неподвижной цепи 8, котора огибает отклон ющие звездочки 7.When commanded to move the carriage 2 to the right up to the stop 17, current is supplied to the track sensor 18. At the same time, the electromagnetic brake 4 is released and the electric motor 3 is activated. In this case the sprocket 6, rotating counterclockwise, moves the carriage 2 along the fixed chain 8, which bends around the deviating asterisks 7.

313313

При замыкании движущейс кареткой 2 путевого датчика 18 включаетс электродвигатель 3, электромагнитный тормоз останавливает вращение звездочки 6, заклинива ее на цепи 8. .When the moving carriage 2 is closed by the track sensor 18, the electric motor 3 is turned on, the electromagnetic brake stops the rotation of the sprocket 6, wedging it on the chain 8..

Одновременно срабатывают электромагниты распределителей 11 и 12. Што кова полость силового цилиндра 9 соедин етс с атмосферой, а в штоко- вую полость силового цилиндра 10 подаетс давление. Движуща с каретка 2 через левую ветвь цепи 8 выт гивает шток цилиндра 9. Сжатый воздух из штоковой полости цилиндра 9 вытесн етс в атмосферу через дроссель , т.е. цилиндр 9 работает как пневматический демпфер, см гча первоначальный рывок цепи 8 и гас скорость каретки 2. Права ветвь цепи 8 выбираетс идущим вниз штоком цилиндра 10, тем самым перемеща каретку 2 вправо. В конце движени каретки 2 шток цилиндра 10, преодолева сопротивление сжатого воздуха в по- лости цилиндра 9, подт гивает каретку 2 до левого упора 17 и прижимает к нему каретку 2. Перемещение каретки 2 вправо окончено.At the same time, the electromagnets of the distributors 11 and 12 are actuated. Moving the carriage 2 through the left branch of the chain 8 pulls the rod of the cylinder 9. Compressed air from the rod end of the cylinder 9 is forced into the atmosphere through the throttle, i.e. cylinder 9 operates as a pneumatic damper, see the initial jerk of chain 8, and gus the speed of carriage 2. The right branch of chain 8 is selected by going down the cylinder rod 10, thereby moving carriage 2 to the right. At the end of the movement of the carriage 2, the rod of the cylinder 10, overcoming the resistance of compressed air in the cavity of the cylinder 9, pushes the carriage 2 to the left stop 17 and presses the carriage 2 against it. The carriage 2 is moved to the right.

Возврат каретки 2 в исходное по- ложение производитс следующим образом .The return of the carriage 2 to the initial position is as follows.

Подаетс напр жение на путевой датчик 16, растормаживаетс тормоз 4 и включаетс электродвигатель 3. Каретка 2 начинает перемещатьс по порталу 1 влево.Вслед за этим обесто- чиваетс путевой датчик 18. Каретка 2 замыкает при движении путевой датчик 16, выключаетс электродви- гатель 3, электромагнитный тормоз 4 останавливает вращение звездочки 6 и онД заклиниваетс на цепи 8. Одновременно обесточиваютс электромагниты распределителей 11 и 12 и шток цилиндра 9 идет вниз, а цилиндра 10 - вверх. Происходит процесс торможени каретки 2 и последующее подт гивание ее до левого упора 15. Путевой датчик 16 обесточиваетс . Цикл работы механизма передвижени каретки робота окончен.The voltage is applied to the track sensor 16, the brake 4 is released and the electric motor 3 is turned on. The carriage 2 begins to move along the portal 1 to the left. Then the track sensor 18 is de-energized. The carriage 2 closes the traveling sensor 16 when it is moving, the electric motor 3 turns off, The electromagnetic brake 4 stops the rotation of the sprocket 6 and the HDD is wedged on the circuit 8. At the same time, the electromagnets of the distributors 11 and 12 are de-energized and the cylinder rod 9 goes down, and the cylinder 10 goes up. The process of braking the carriage 2 and its subsequent pushing up to the left abutment 15 occurs. The track sensor 16 de-energizes. The cycle of the mechanism of movement of the robot carriage is over.

Постепенное выт жение цепи 8 в процессе работы компенсируетс периодической подт жкой цепи винтом 13 и гайками 14, выдерживанием размера 1/ во врем эксплуатации робота.The gradual elimination of the chain 8 during operation is compensated for by periodically tightening the chain with screw 13 and nuts 14, maintaining size 1 / during operation of the robot.

Аналогично осуществл етс работа механизма передвижени каретки робота при наличии на портале нескольких точек позиционировани , имеющих вьщвижные упоры, с возвратом каретки каждый раз в исходное положение.Similarly, the operation of the robot carriage movement mechanism is carried out when there are several positioning points on the portal with remote stops, with the carriage returning to the initial position each time.

Если необходимо совершить перемещение каретки из исходного (левого) положени в любую промежуточную точку трассы, а затем в конечную (крайнюю правую), то перед началом движени каретки из промежуточной точки в крайнюю правую предварительно производитс опускание штока цилиндра 9 и, следовательно, вьщвижение штока цилиндра 10. Это перемещение ка- р.етки 2 влево на величину хода штока делаетс при звездочке 6, заклиненной на цепи 8.If it is necessary to move the carriage from the initial (left) position to any intermediate point of the route, and then to the final (far right) position, then before starting the carriage movement from the intermediate point to the rightmost one, the cylinder rod 9 is preliminarily rotated. 10. This movement of carriage 2 to the left by the amount of stroke of the rod is made with an asterisk 6 stuck on the chain 8.

При фиксации каретки 2 в точке позиционировани за счет нат жени цепи 8 штоком силового цилиндра и прижати каретки 2 к упору выбираютс все люфты и зазоры между цепью 8 и ведущей звездочкой 6, и поэтому степень точности позиционировани каретки 2 очень высока . Заменив дроссель на тормозной золотник, можно усилие торможени осуществл ть по любому заданному закону.When the carriage 2 is fixed at the positioning point due to the tension of the chain 8 with the ram of the power cylinder and pressing the carriage 2 against the stop, all backlashes and gaps between the chain 8 and the driving sprocket 6 are selected, and therefore the degree of positioning accuracy of the carriage 2 is very high. By replacing the choke with the brake valve, it is possible to carry out the braking force according to any given law.

Q Q

g g

5five

Claims

Invention Formula

A suspended transport robot containing a portal, a carriage mounted on it with a drive for its longitudinal movement, including the engine and gearbox, on the output shaft. which has a sprocket interlocking with a chain placed on a monorail beam, a control device having an electromechanical brake and track sensors, characterized in that, in order to improve the dynamic characteristics due to increased positioning accuracy and an unstressed stop, the control device is equipped two power cylinders, the bodies of which are mounted on the portal, - and the rods are connected to the ends of the chain, while the rod cavities of the power cylinders are connected by a channel including check valves us, drosse-, and distributors of the working environment.