SU1660959A1 - Механизм привода промышленного робота - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к робототехнике и может быть использовано в промышленных роботах. Цель изобретени  - снижение энергопотреблени  за счет обеспечени  поступательного и поворотного движений ползуна от одного двигател . Электродвигатель привода через черв чный редуктор вращает вал 21, установленный в корпусе 1. Дл  обеспечени  вращательного движени  ползуна 37, смонтированного в направл ющих роликах, включают электромагнит 16, жестко установленный в корпусе. При этом центральна  полумуфта переключающей фрикционной муфты взаимодействует с боковой полумуфтой 25 этой муфты, совмещенной с водилом планетарной передачи. Сателлит 29 этой передачи не имеет вращени , а направл ющие вместе с установленным в них ползуном 37 поворачиваютс  с зубчатым колесом. Дл  поступательного перемещени  ползуна повторно включают электромагнит 16, что приводит к перемещению центральной полумуфты в другое крайнее положение, когда она взаимодействует с боковой полумуфтой 18, совмещенной с корпусом 1. В этом случае колесо 7 планетарной передачи  вл етс  неподвижным, а сателлит 29 обкатываетс  вокруг него и перемещает ползун 37, кинематически св занный с сателлитом. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Description

Изобретение относитс  к робототехнике и может быть использовано в промыш- ленныхроботах.

Цель изобретени  - снижение энергопотреблени  за счет выполнени  поступательного и поворотного движений ползуна от одного двигател .

На фиг. 1 изображен механизм привода промышленного робота, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Механизм привода промышленного робота состоит из корпуса 1 с закрепленными в нем корпусом 2 черв чного редуктора и фланцем 3 с резьбовым кольцом 4, Фланец 3, резьбовое кольцо 4 совместно с ободом 5 зубчатого колеса и шариками б образуют опору качени  поворотного узла. Последний включает обод 5 с запрессованным в нем зубчатым венцом 7 с внутренним зацеплением и подп тниками 8, которых установлены керны 9, закрепленные на концах лепестком хлопающей кольцевой мембраны 10. Последн   установлена и закреплена между коническими полумуфтами 11 и 12. На резьбовую поверхность ступицы 13 зубчатого колеса навинчены контргайка 14 и сердечник 15 электромагнита. Катушка 16 электромагнита закреплена посредством крышки 17 в приливе-полумуфте 18 корпуса 1. В гнездах корпусов 1 и 2 размещены радиально-упорные шарикоподшипники 19 и 20, на которых установлен вал 21 безлюф- тового черв чного колеса 22, образующего с черв ком 23 черв чную передачу, На валу 21, выполненном из немагнитного материала , закреплена посредством резьбовых шпонок 24 водило-полумуфта 25, на котором установлена ось 26 с шарикоподшипниками 27 и 28 сателлита 29, зубь  которого вход т в зацепление с зубчатым венцом 7, образу  планетарную передачу. На сателлите 29 закрепленэксцентрикЗО с пальцем 31, на котором посредством шарикоподшипников 32 и 33 размещен направл ющий ролик 34. Рабочие поверхности направлющего ролика 34 охватываютс  гибкими нераст жимыми т гами 35 и 36 (например, гибкой стальной лентой), одни из концов которых закреплены в ползуне 37 посредством т г 38 и 39, а другие - посредством регулируемых т г 40 и 41 в кронштейнах 42 и 43, установленных на выступах 44 и 45 обода зубчатого колеса. Ползун 37 своими опорными поверхност ми 46 и 47 размещен в четырех роликах - направл ющих 48-51, которые установлены посредством шарикоподшипников 52 и 53 на эксцентричных ос х 54, закрепленных с помощью шайб 55 и винтов 56 на выступах 44 и 45 обода зубчатого колеса.

Механизм привода работает следующим образом.

Вращение от вала электродвигател  (не показан) передаетс  на вал черв ка 23 и

далее не безлюфтовое черв чное колесо 22 и вал 21с установленным на нем водилом- полумуфтой 25, При этом возможны два режима работы механизма промышленного робота: вращение рабочего органа (ползун

0 37) относительно центральной оси и его перемещение относительно неподвижного корпуса. При подаче однопол рного электрического импульса на катушку 16 электромагнита сердечника 15, выполненный из

5 ферромагнитного материала, перемещаетс , стрем сь зан ть положение, при котором обеспечиваетс  минимальное сопротивление магнитному потоку пол  катушки . Такое положение соответствует сим0 метричному расположению торцов сердечника 15 относительно поперечной плоскости симметрии катушки. Перемещение сердечника приводит к осевому перемещению ступицы 13, полумуфт 11 и 12 и

5 защемленного между ними внутреннего кра  упругой мембраны 10. Поскольку лепестки мембраны 10 установлены посредством кернов 9 в подп тниках 8 с предварительным односторонним прогибом,

0 то така  система образует хлопающую мембрану с жестким центром.

Перемещение места защемлени  мембраны совместно с полумуфтами 11 и 12 приводит к переходу системы из одного из

5 крайних устойчивых состо ний к промежуточному неустойчивому (среднее положение). Дальнейшее перемещение происходит независимо под действием сил упругости упругого элемента к второму устойчивому состо нию

0 (второму крайнему положению). В св зи с этим действие электрического импульса прекращаетс  сразу после прохождени  подвижной системой среднего положени , соответствующего состо нию неустойчивого

5 равновеси . Такое устройство упругой подвижной системы полумуфт 11 и 12 обеспечивает малую длительность электрических импульсов. Причем большую часть времени цикла работы катушка электромагнита обес0 точена.

На фиг. 2 показано состо ние системы в положении, когда жесткий центр1 переброшен из нижнего положени  в верхнее, при котором коническа  поверхность полу5 муфты 12 прижата к конической поверхности водила-полумуфты 25. В этом случае движение от водила-полумуфты 25 передаетс  полумуфте 12, упругой мембране 10 и далее через опоры на кернах ободу 5 и зубчатому венцу 7. Совместно с ободом 5, установленным во фланцем 3 на шариковой опоре , вращаетс  рабочий орган (ползун 37), размещенный в четырех роликах 48-51, оси 54 которых установлены на выступах 44 и 45 обода 5 зубчатого колеса. При этом ползун 37 поступательного перемещени  не имеет.

После перевода полумуфт 11 и 12 в положение , когда полумуфта 11 сцеплена с приливом-полумуфтой 18, реализуетс  режим поступательного перемещени  ползуна 37, В этом случае обод 5 с зубчатым венцом 7 через подп тники 8, керны 9, упругую мембрану 10 и полумуфту 11 заблокирован через прилив-полумуфту 18 на неподвижный корпус 1. При вращении во- дила-полумуфты 25 относительно центральной оси вращаетс  и ось 26, а поскольку зубь  сателлита 29 наход тс  в зацеплении с зубь ми зубчатого венца 7, то сателлит начинает перекатыватьс  по зубчатому вен- цу 7, следовательно, сателлит 29 совершает два движени : переносное перемещение вместе с центром и относительное вращение вокруг этого же центра (ось 26).

Поскольку в устройстве использовано соотношение диаметров делительных окружностей сателлита 29 и зубчатого венца 7 1:2 и ось пальца 31, на котором установлен направл ющий ролик 34, параллельна оси 26 и удалена от нее на рассто ние, равное ра- дмусу делительной окружности сателлита, то ось пальца 31 совершает диаметральное поступательное перемещение. Две цилиндрические поверхности направл ющего ролика 34 охватываютс  двум  гибкими т гами так, что концы каждой гибкой т ги закреплены по одну сторону от направл ющего ролика, причем один из концов каждой гибкой т ги прикреплен к ползуну, а другой посредством регулируемой т ги - к кронш- теину, установленному на выступе обода зубчатого колеса.

Таким образом, диаметральное перемещение геометрической оси направл ющего

ролика 34 приводит к его вращению относительно этой же оси.

Claims (2)

1. Формула изобретени  1. Механизм привода промышленного робота, содержащее корпус, вал, установленный в корпусе, планетарную передачу, имеющую зубчатое колесо, кинематически св занное с валом, сателлит, образующий внутреннее зацепление с зубчатым колесом, и водило, на котором шарнирно установлен сателлит, а также направл ющие и ползун, установленный в этих направл ющих и кинематически св занный с сателлитом планетарной передачи, отличающийс  тем, что, с целью снижени  энергопотреблени  за счет обеспечени  поступательного и поворотного движений ползуна от одного двигател , он снабжен электромагнитом, жестко установленным в корпусе, и переключающей фрикционной муфтой, имеющей центральную полумуфту, кинематически св занную с зубчатым колесом планетарной передачи , а также две боковые полумуфты, имеющие возможность периодического взаимодействи  с центральной полумуфтой, причем одна из этих боковых полумуфт совмещена с корпусом, а друга  - с водилом планетарной передачи и жестко св зана с валом, при этом направл ющие жестко смонтированы на колесе планетарной передачи , само это колесо шарнирно установлено в корпусе, а кинематическа  св зь ползуна с сателлитом планетарной передачи выполнена посредством введенных гибких т г.
2. 2. Механизм поп. 1,отличающийс  тем, что кинематическа  св зь центральной полумуфты переключающей фрикционной муфты с зубчатым колесом планетарной передачи выполнена посредством введенной мембраны, жестко соединенной с этой полумуфтой и шарнирно - с указанным колесом, при этом число зубьев колеса вдвое больше числа зубьев сателлита.

   39

   I

   A

   50