SU831606A1

SU831606A1 - Module of industrial robot

Info

Publication number: SU831606A1
Application number: SU792731716A
Authority: SU
Inventors: Василий Кузьмич Даниленко; Сергей Александрович Полтаев; Виктор Аркадьевич Титов; Михаил Прохорович Чайко
Original assignee: Институт Технической Кибернетикиан Белорусской Ccp
Priority date: 1979-03-05
Filing date: 1979-03-05
Publication date: 1981-05-23

Description

1one

Изобретение относитс к автоматическим, манипул торам с программным управлением в частности к модул м движени , и может быть использовано при компоновке манипул торов , построенных по агрегатному принципу .The invention relates to automatic, software-controlled manipulators, in particular, to motion modules, and can be used in assembling manipulators constructed according to an aggregate principle.

Известен модуль промышленного робота, содержащий привод с ходовым винтом, св занным с гайкой, укрепленной в исполнительном органе, установленном в направл ющих корпуса 1.A known industrial robot module comprising a drive with a lead screw associated with a nut fixed in an actuator mounted in the guides of the housing 1.

Недостатком известного,модул вл ютс ограниченные функциональные возможности , обеспечивающие только однокоординатное движение исполнительного органа - возвратное программируемое линейное перемещение . Дл получени двухкоординатного движени , например линейного перемещени и вращени вокруг оси, манипул тор должен содержать, по крайней мере, два модул , один из которых осуществл ет линейное перемещение, а другой - поворот.A disadvantage of the known module is the limited functionality that provides only one-coordinate movement of the actuator - returnable programmable linear movement. To obtain a two-coordinate movement, such as linear movement and rotation around the axis, the manipulator must contain at least two modules, one of which carries out linear movement and the other one rotates.

Цель изобретени - расщирение функциональных возможностей модул промыщленного робота.The purpose of the invention is to extend the functionality of the industrial robot module.

Дл достижени поставленной цели он снабжен установленным на корпусе механизмом изменени вида движени исполнительного органа, который выполнен в виде электромагнитного устройства и блока опорных роликов, установленных в державках, контактирующих с поверхностью исполнительного органа, причем оси одной половины роликов установлены параллельно, а другой половины роликов - перпендикул рно направлению линейного перемещени исполнительного органа, и, по крайней мере, два ролика со взаимно перпендикул рными ос ми подпружинень, а их державки вл ютс кор ми электромагнитного устройства.To achieve this goal, it is equipped with a mechanism for changing the type of movement of the executive body mounted on the body, which is made in the form of an electromagnetic device and a block of support rollers installed in holders in contact with the surface of the executive body, the axes of one half of the rollers being installed in parallel, and the other half of the rollers - perpendicular to the direction of linear movement of the executive body, and at least two rollers with mutually perpendicular axes are spring-loaded, and The holders are the corners of the electromagnetic device.

На фиг. 1 представлена кинематическа схема модул промыщленного робота; на FIG. Figure 1 shows the kinematic diagram of the industrial robot module; on

S фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2.S of FIG. 2 shows section A-A in FIG. one; in fig. 3 shows a section BB in FIG. 2

Модуль промышленного робота содержит привод 1, прикрепленный к корпусу 2, который снабжен направл ющими 3 и привалочным фланцем 4, который служит дл установки модул на несущий его агрегат. На корпусе 2 установлен механизм 5 изменени вида движени исполнительного органа , охватывающий направл ющую поверхность б исполнительного органа 7, установленного в направл ющих 3. Исполнительный орган 7 несет фланец 8, унифицированный с агрегатом, устанавливаемым на модуль. Привод 1 содержит электродвигатель 9, кинематически св занный передаточным механизмом 10 с датчиком 11 положени и ходовым винтом 12, который св зан с гайкой 13, укрепленной в исполнительном органе 7.The industrial robot module contains a drive 1 attached to the housing 2, which is provided with guides 3 and a sealing flange 4, which serves to install the module on the unit carrying it. On housing 2 there is a mechanism 5 for changing the type of movement of the executive body, covering the guide surface 6 of the executive body 7 installed in the guides 3. The executive body 7 carries a flange 8, unified with the unit mounted on the module. The actuator 1 comprises an electric motor 9, kinematically connected by a transmission mechanism 10 with a position sensor 11 and a lead screw 12, which is connected with a nut 13 fixed in the actuator 7.

Механизм 5 изменени вида движени исполнительного органа (фиг. 2), выполненный в виде блока опорных роликов, содержит корпус 14, в котором на ос х 15 и 16 установлены ролики 17-20, охватывающие направл ющую поверхность 6 исполнительного органа 7. Оси 15 роликов 17 и 18 установлены перпендикул рно направлению линейного перемещени исполнительного органа, а оси 16 роликов 19 и 20 - параллельно направлению линейного перемещени в державках 21 и 22.The mechanism 5 for changing the type of movement of the executive body (Fig. 2), made in the form of a block of support rollers, includes a housing 14 in which rollers 17-20 are mounted on axes 15 and 16, covering the guide surface 6 of the executive body 7. Axes 15 of rollers 17 and 18 are set perpendicular to the direction of linear movement of the actuator, and the axes 16 of the rollers 19 and 20 are parallel to the direction of linear movement in the holders 21 and 22.

Державки 21 жестко прикреплены к корпусу 14, а державки 22 (фиг. 3) установлены с возможностью осевого перемещени в направлении, перпендикул рном направлению линейного перемещени исполнительного органа. Ролики 18 и 20 могут быть прижаты к направл ющей поверхности 6 исполнительного органа 7 с помощью пружин 23 или отведены от нее при взаимодействии катушек 24 электромагнитов с державками 22. Электродвигатель 9, датчик 11 положени и катущки 24 запитаны от системы управлени (на чертеже не показана), The holders 21 are rigidly attached to the body 14, and the holders 22 (FIG. 3) are mounted with the possibility of axial movement in the direction perpendicular to the direction of linear movement of the actuator. The rollers 18 and 20 can be pressed to the guide surface 6 of the executive body 7 by means of springs 23 or moved away from it when the coils 24 of the electromagnets interact with the holders 22. The electric motor 9, the position sensor 11 and the rolls 24 are powered from the control system (not shown ),

При сборке механизма 5 изменени вида движени неподвижные ролики 17 и 19 подгон ютс к направл ющей поверхности 6 исполнительного органа 7 с минимальным зазором , равным зазору в паре направл ющие 3 - направл юща поверхность 6, допускающим в режимах отработки движений при взаимодействии с одним из подпружиненных роликов 18 или 20 контакт либо с роликами 17 и 18, имеющими оси 15, установленные перпендикул рно направлению линейного перемещени , либо с роликами 19 и 20, имеющими оси 16, установленные параллельно направлению линейного перемещени .When assembling the mechanism 5, the change in the type of movement is fixed rollers 17 and 19 fitted to the guide surface 6 of the actuator 7 with a minimum clearance equal to the gap in the pair of guide 3 - guide surface 6, which allows in the modes of working out the movements when interacting with one of the spring-loaded the rollers 18 or 20 contact either with the rollers 17 and 18, having axes 15, set perpendicular to the direction of linear movement, or with rollers 19 and 20, having axes 16, installed parallel to the direction of linear movement.

Модуль движени работает в режимах линейного перемещени , поворотного движени и позиционировани с заданной угловой и линейной ориентацией. Первые два режима осуществл ют при включении электродвигател 9 и подаче напр жени на одну из катушек 24 электромагнитов, а последний - при обесточивании элементов 9 и 24.The motion module operates in linear motion, rotary motion and positioning modes with a given angular and linear orientation. The first two modes are carried out when the electric motor 9 is turned on and the voltage is applied to one of the coils 24 of the electromagnets, and the last one when the elements 9 and 24 are de-energized.

Режим линейного перемещени осуществл етс следующим образом.The linear mode is performed as follows.

По команде системы управлени отводитс ролик 20 от направл ющей поверхности 6 исполнительного органа 7. При подаче напр жени на катушку 24 она прит гивает к себе державку 22, несущую ось 16 иAt the command of the control system, the roller 20 is retracted from the guide surface 6 of the actuator 7. When voltage is applied to the coil 24, it attracts the holder 22, the carrier axis 16, and

ролик 20, преодолева усилие пружины 23. Исполнительный орган 7 контактирует по направл ющей поверхности 6 только с роликами 17 и 18, оси 15 которых установлены перпендикул рно направлению линейного перемещени . Эти ролики допускают линейное перемещение исполнительного органа и преп тствуют его повороту. После включени электродвигател 9 через передаточный механизм 10 движение передаетс на ходовой винт 12 и гайку 13, при этом вращательное движение винта преобразуетс в поступательное движение гайки и исполнительного органа 7. В процессе линейного перемещени датчик 11 положени сравнивает текущие линейные координаты с заданными, а после отработки заданной величины линейного перемещени подает сигналы на отключение электродвигател и катушки, закладывает в пам ть робота информацию о линейном положении исполнительного органа и сбрасываетс на ноль.the roller 20, overcoming the force of the spring 23. The executive body 7 contacts along the guide surface 6 only with the rollers 17 and 18, whose axes 15 are set perpendicular to the direction of linear movement. These rollers allow linear movement of the executive body and prevent its rotation. After switching on the electric motor 9 through the transmission mechanism 10, the movement is transmitted to the spindle screw 12 and the nut 13, and the rotational movement of the screw is converted into the forward movement of the nut and the actuator 7. During the linear movement, the position sensor 11 compares the current linear coordinates with the set ones of a given magnitude of the linear displacement signals the motor and the coil off, lays in the robot’s memory information on the linear position of the actuator and the collector goes to zero.

Режим поворотного движени осуществл етс следующим образом.The rotary motion mode is carried out as follows.

По команде системы управлени отводитс ролик 18. При подаче напр жени на катушку 24 она прит гивает к себе державку 22, несущую ось 15 и ролик 18, преодолева усилие пружины 23. Исполнительный орган 7 контактирует по направл ющей поверхности 6 только с роликами 19 и 20, оси 16 которых установлены параллельно направлению линейного перемещени .At the command of the control system, the roller 18 is retracted. When voltage is applied to the coil 24, it attracts the holder 22, the carrier axis 15 and the roller 18, overcoming the spring force 23. The actuating member 7 contacts the guide surface 6 only with the rollers 19 and 20 whose axes 16 are set parallel to the direction of linear movement.

Эти ролики преп тствуют линейному перемещению и допускают поворотное движение исполнительного органа. После включени электродвигател 9 движение через передаточный механизм 10 передаетс на ходовой винт 12 и гайку 13. Так как гайка вместе с исполнительным органом застопорена в осевом направлении, ходовой винт и исполнительный орган 7 начинают поворачиватьс . Программируемое поворотное движение контролируетс датчиком 11 положени . Цикл движени завершаетс обесточиванием двигател и катущки, запоминанием заданного углового положени на ноль показаний датчика.These rollers interfere with linear movement and allow rotary movement of the executive body. After switching on the electric motor 9, movement through the transmission mechanism 10 is transmitted to the spindle 12 and the nut 13. As the nut together with the actuator is locked in the axial direction, the spindle and the actuator 7 begin to turn. The programmable rotational movement is monitored by the position sensor 11. The motion cycle is completed by de-energizing the engine and the rollers by memorizing the predetermined angular position to zero sensor readings.

Режим позиционировани с заданной угловой и линейной ориентацией осуществл етс следующим образом.A positioning mode with a predetermined angular and linear orientation is carried out as follows.

При обесточенных элементах 9 и 24 пружины 23 через державки 22 и оси 15 и 16 прижимают ролики 18 и 20 к направл ющей поверхности 6 исполнительного органа 7. Благодар сцеплению роликов и направл ющей поверхности исполнительный орган сохран ет СБОЮ первоначальную ориентацию.With de-energized elements 9 and 24, the springs 23, through the holders 22 and the axles 15 and 16, press the rollers 18 and 20 against the guide surface 6 of the actuator 7. Due to the adhesion of the rollers and the guide surface, the actuator retains the FALSE initial orientation.

Примен емый в модуле промышленного робота механизм изменени вида движени исполнительного органа позвол ет осуществл ть последовательное двухкоординатное движение, что упрощает компоновочную схему агрегатного робота исключением из нее как минимум одного модул .The mechanism for changing the type of movement of the executive body used in the industrial robot module allows sequential two-coordinate movement, which simplifies the layout scheme of the aggregate robot by eliminating at least one module from it.

Claims

Claim

1. An industrial robot module comprising a drive with a screw connected to a nut mounted in an actuator mounted in the guides of the housing, characterized in that, in order to expand its functionality, it is equipped with a mechanism for changing the type of movement of the actuator mounted on the housing body.

2. The module in π. 1, characterized in that the gear change movement type used additionally body ¹⁰ is in the form of an electromagnetic device and a block supporting rollers mounted in the tool holder contacting with the actuator body surface, the axis of one half of the rollers are arranged in parallel, - the other half of the rollers - perpendicular the direction of linear movement of the actuator, and at least two rollers with mutually perpendicular axes are spring-loaded, and their holders are the anchors of the electromagnetic device.