SU1713797A1 - Промышленный робот - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению и служит дл  автоматизации вспомогательных процессов, например загрузки и выгрузки деталей, преимущественно при обслуживании быстродействующего технологического оборудовани . Цель изобретени  - повышение точности позиционировани  робота за счет создани  нат га в кинематической цепи манипул то-ра. На звено замкнутого шарнирного многозвенного механизма 4 действует момент, развиваемый упругим элементом 1 аккумул тора механической энергии. Однако движени  не происходит, поскольку второе его звено, шарнирно св занное с предыдущим звеном 5 манипул тора, зафиксировано упором-фиксатором, составленным из звеньев 8 и 9. При поступлении сигнала от системы управлени  шатуны выйдут из особого положени  и манипул тор перейдет в положение, показанное пунктиром. При зтом звень  8 и 9 упора-фиксатора зафиксируютс  приводом, выполненным в виде электромагнита. На всей длине хода работает привод 6, перемещение центра захвата 2 по пр молинейной траектории обеспечиваетс  за счет симметрии замкнутого шести- звенного шарнирного механизма (шестизвенника) и единичного передаточного отношени  в зубчатых парах 14, 15 и 16, 17, зубчатые колеса жестко св заны с соответствующими звень ми шестизвенника. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.<^ёСО^ оVJ

Description

Изобретение относитс  к машиностроению и служит дл  автоматизации вспомогательных процессов, а именно загрузки и выгрузки деталей, в особенности при обслуживании быстродействующего технологического оборудовани , например штамповочных прессов.

Цель изобретени  - повышение точности позиционировани  робота за счет создани  нат га в кинематической цепи манипул тора.

На фиг.1 показана схема робота с рекуперацией энергии, в котором кинематическа  цепь привода выходного звена включает шарнирный четырехзвенник; на фиг.2 - то же, в котором кинематическа  цепь привода выходного звена выполнена на основе шестизвенника.

Промышленный робот состоит из неподвижного основани  1, на котором установлен манипул тор, несущий захват 2 и составленный из шарнирно соединенных звеньев. Каждое звено кинематически св зано с приводом. На фиг.1 показана кинематическа  цепь привода только одного выходного звена 3 манипул тора, несущего захват 2. Она включает замкнутый шарнирный многозвенный механизм 4. В данном случае это механизм шарнирного четырехзвенника . Он своими двум  кривошипами шарнирно св зан с предыдущим звеном 5 манипул тора. С одним кривошипом четырехзвенника кинематически св зан привод 6 и пружинный аккумул тор 7 механической энергии. Другой кривошип установлен с возможностью взаимодействи  с управл емым упором-фиксатором. В данном случае управл емый упор-фиксатор выполнен в виде двух шарнирно св занных звеньев 8 и 9, кинематически св занных соответственно с кривошипом и предыдущим звеном 5 манипул тора . В особом (выт нутом) положении звеньев вс  кинематическа  цепь привода звена 3 манипул тора фиксируетс  сопр женными элементами 10 и 11 привода, выполненного в виде электромагнита, установленными на звень х 8 и 9. Дл  пере; ачи движени  звену 3 в шарнирах четырехЗвенника установлена зубчата  передача, зубчатое колесо 12 которой жестко св зано с кривошипом. Сопр женное зубчатое колесо (шестерн ) 13 установлено с возможностью свободного вращени  на оси шарнира, но жестко св зано с ведомым звеном 3 манипул тора , несущим захват 2.

На фиг.2 представлена аналогична  кинематическа  цепь привода звена 3 манипул тора , несущего захват 2 с тем отличием, что замкнутый шарнирный механизм 4 выполнен в виде шарнирного шестизвенника.

Дл  обеспечени  одной степени подвижности этого шестизвенника его симметрично установленные звень  кинематически св заны между собой посредством зубчатых

передач с зубчатыми элементами 14 и 15, установленными на ос х шарниров, св зывающих звень  шестизненника с предыдущим звеном 5 манипул тора и зубчатыми элементами 16 и 17, установленными на

0 ос х шарниров звена, несущего ведомое звено 3 манипул тора с захватом 2. Одно звено шестизвенника кинематически св зано с пружинным аккумул тором 7 механической энергии, а другое - соответственно с

5 механизмом управл емого упора-фиксатора , также выполненного в виде звеньев 8 и 9..

Промышленный робот работает следующим образом.

В исходном положении на звено замкнутого шарнирного многозвенника механизма 4 действует момент, развиваемый упругим элементом 7 аккумул тора. Однако движени  не происходит, поскольку второе звено, шарнирно св занное с предыдущим

5 звеном 5 манипул тора, не может повернутьс  вокруг оси шарнира из-за того, что упор-фиксатор, составленный из звеньев 8 и 9, находитс  в особом положении, зафиксированом сопр женными элементами 10

0 и 11 электромагнита.

При поступлений сигнала от системы управлени  (не показана) сопр женные элементы 10 и 11 Электромагнита разойдутс . Звень  8 и 9 упора-фиксатора выйдут из

5 особого положени , а манипул тор перейдет в положение, показанное пунктиром. При этом на первой половине пути будет происходит интенсивный раэгон, поскольку потенциальна  энерги  пружины будет, переходить в кинетическую энергию перемещаемых масс, а на второй половине пути будет происходить торможение системы и обратный переход энергии - аккумул тор будет зар жатьс . В крайнем положении,

5 показанном пунктиром, звень  8 и 9 перейдут во второе особое положение, где и зафиксируютс  управл емым электромагнитом 10 и 11. На всейхдлине хода работает привод 6, подкачива  в cиcVe0 му энергию, расходуемую на трение в шарнирах и передачах.

Claims (4)

1. В манипул торе (фиг.1) за счет введени  зубчатой пары 12 и 13 при повороте замкнутого шарнирного механизма П1эоизойдет обкатка шестерни 13 по колесу 12. Передаточное отношение зубчатой пары и соотношение длин ведомого звена 3 и кривошипов подобраны так, чтобы центр захвата перемещалс  по траектории, близкой к пр мой, а крайние положени , фиксируемые упором-фиксатором, соответствовали повороту захвата на 180°. Эти характеристики удобны при обслуживании различного технологического оборудовани , в частности быстродействующих прессов с направл ющими колонками. В манипул торе (фиг.2) перемещение центра захвата по пр молинейной траектории обеспечиваетс  за счет симметрии ше-; стизвенного замкнутого шарнирного механизма и единичного передаточного отношени  в зубчатых парах 14ч 15 и 16,17. Применение изобретени  позвол ет повысить точность позиционировани  ведомого звена 3 руки за счет того, что в предлагаемых вариантах конструкции практически вс  кинематическа  цепь привода звена оказываетс  нат нутой усиЛием пружины 7 аккумул тора механической энергии. Формула изобретени  1. Промышленный робот, содержащий основание, манипул тор с щарнирно соединенными звень ми, шарнирно установленный на основании, приводы, также установленные на основании и кинематически св занные со звень ми манипул тора, аккумул торы механической энергии и управл емые упоры-фиксаторы, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности позиционировани  за счет выборки зазоров в кинематической цепи манипул тора, он снабжен по крайней мере одной замыкающей кинематической цепью, шарнирно соединенной своими концами с соответствующими звень ми манипул тора и образующей совместно с ними замкнутый шарнирный многозвенный механизм , при этом одно из звеньев этого механизма кинематически св зано с соответствующим аккумул тором механической энергии, а другое имеет .возможность взаимодействи  с соответствующим упором-фиксатором.
2. 2. Робот по П.1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что замкнутый шарнирный многозвенный механизм выполнен в виде четыоехзвенника , имеющего кривошип и шатун, а в шарнирах шатуна установлены два дополнительно введенных зубчатых колеса, образующих между собой зацепление, при этом одно из колес жестко св зано с кривошипом указанного четырехзвенника, а другое - с последующим звеном манипул тора. .
3. 3. Робот по П.1,отличающийс  тем, что замкнутый шарнирный многозвенный механизм выполнен в виде шестизвенника , причем соответствующие звень  манипул тора и замыкающей кинематической цепи кинематически св заны между собой дополнительно введенными зубчаты-, ми передачами.
4. 4. Робот по П.1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что каждый управл емый упор-фиксатор выполнен в виде двух шарнирно соединенных друг с другом звеньев, одно из которых шарнирно соединено с соответствующим звеном замкнутого шарнирного, многозвенного механизма, а другое - с основанием , причем оба звена зтого упорафиксатора св заны с дополнительно введенным приводом, выполненным в виде электромагнита.

   V|