Промышленный робот

Промышленный робот

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ оси««

РЕСПУБЛИК

Зш 0 25 Ю 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х АВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3458185/25-08 (22) 22.04.82 (46) 07.10.83. Бюл. Н 37 (72) Б.А. Голод, Ю.П. Мартюшов, А,E. Глагола и А.А. Чубуков (71) Ростовский-на-Дону научно -исследовательский институт технологии машиностроения (53) 62-229 ° 72(088 ° 8) (56) 1. Патон Е.Е. и др. Промышлен-: ные работы для сварки. Киев, "Наукова думка", 1977, с. 118-147. (54)(57) ПРОМЫШЛЕННЫЙ РОБОТ, содержащий поворотную колонну, на кото„„Я()„„ 1046083 рой с возможностью качания закреплена траверса, несущая выдвижную руку с кистью и приводы наклона и вращения кисти, отличающийся тем, что, с целью повышения точности позиционирования и производительности, он снабжен дифференциальным механизмом, планшайбой и кулачковым механизмом с торцовым кулачком, смонтированным на этой планшайбе, причем последняя связана с приводом качания траверсы, а дифференциальный механизм связан с приводом поворота колонны и с приводом качания траверсы.

Изобретение относится к робототехнике и может применяться в различных отраслях народного хозяйства, в частности в машиностроении для контакт" ной точечной сварки. 5

Известен промышленный робот

ИЭС-690, содержащий поворачивающуюся колонну, на которой с возможностью качания закреплена траверса, включающая выдвижную руку с кистью на конце 10 и приводы наклона и вращения кисти и вылета руки. Колонна посажена на подшипниках на вертикальную ось, жестко закрепленную нижней частью на сварной раме-основании. Колонна име- 15 ет возможность поворота .с помощью насаженной на нее шестерни, сцепленной с выходной шестерней привода азимутального поворота, закрепленного неподвижно на основании. Верх ко- 20 лонны развит в вилку, несущую горизонтальную ось, служащую опорой траверсе робота. В нижней части колонны укреплен привод наклона траверсы, над ним - ось зубчатого сектора, ко- 25 торый сцеплен с выходной шестерней привода наклона и связан шарнирно рычажными тягами с траверсой. Качание и азимутальный поворот исполнительного органа осуществляется сле- З0 дующим образом:.от системы программного управления подается питание на двигатели приводов наклона руки и азимутального поворота, Привод аэимутального поворота через выходную

35 шестерню поворачивает колонну с насаженной на ней шестерней относительно оси. Одновременно поворачивается траверса с рукой, закрепленная на оси вилки в верхней части колонны. 40

Привод качания, закрепленный на колонне, от выходной шестерни вращает зубчатый сектор, ось которого установлена с возможностью вращения на колонне. При повороте зубчатого сек- 45 тора на определеный угол осуществляется качание траверсы с рукой на тот же угол .через рычажные тяги, одни концы которых шарнирно закреплены на зубчатом секторе а вторыеl 50 на траверсе робота Г13.

Однако привод качания, закрепленный на колонне, металлоемок, а следовательно, металлоемка и колонна. Массы привода качания и колонны при ази-55 мутальном повороте создают значительный момент инерции, что ограничивает скорость поворота и снижает точ83 2 ность позиционирования рабочего органа робота по этой координате ° Кроме того, при азимутальном повороте колонны, привод качания перекрывает значительную зону пространства, что ведет к увеличению габаритов робота, а также при повышенных скоростях азимутального поворота возникают колебания манипулятора, так как колонна поворачивается относительно оси, закрепленной только нижним концом на основании, а центр тяжести всех вращающихся частей не находится на оси поворота, что также снижает точность позиционирования рабочего органа и ограничивает рабочую скорость.

Цель изобретения - повышение точности позиционирования и скорости перемещения рабочего органа, а также уменьшение габаритов.

Укаэанная цель достигается тем, что промышленный робот, содержащий поворотную колонну, на которой с возможностью качания закреплена траверса, несущая выдвижную руку с кистью и приводы наклона и вращения кисти, снабжен дифференциальным механизмом, планшайбой и кулачковым механизмом с торцовым -кулачком, смонтированным на этой планшайбе, причем последняя связана с приводом качания траверсы, а дифференциальный механизм связан с приводом поворота колонны и с приводом качания траверсы.

На чертеже изображена развернутая кинематическая схема промышленного робота.

Промышленный робот состоит из траверсы 1, несущей выдвижную руку с кистью, приводов вылета руки, наклона и вращения кисти, установленной с воэможностью качания на полуосях

2, закрепленных в вилке 3. Вилка 3 жестко связана с трубчатым валом 4, установленным с возможностью вращения. На нижнем конце вала ч жестко закреплено зубчатое колесо 5, связанное через выходную шестерню 6 с приводом j азимутального поворота и качания траверсы. На траверсе 1 закреплены с возможностью вращения два сферических ролика 8. Последние находятся в беззазорном контакте с торцовой рабочей поверхностью цилиндрического кулачка 9, закрепленного в верхней части трубчатого вала 10, который установлен с воэможностью вращения относительно рамы 11 робота и жестко з 10460 связан в нижней части с зубчатым колесом 12. Зубчатое колесо 12 связано с приводом 7 азимутального поворота и качания траверсы через выходную шестерню 13. Привод 7 азимутального поворота и качания траверсы состоит иэ двигателя 14 азимутального поворота, связанного с выходной шестерней 6 через конические зубчатые колеса 15, 16 и 17, 18, и двигателя 10

19 качания траверсы, связанного с выходной шестерней 13 через конические зубчатые колеса 20 и 21, дифференциальные зубчатые колеса 22 и 23, водило 24 и конические зубчатые коле- 15 са 25 и 26. Зубчатое коническое колесо 16 жестко связано с коническим зубчатым колесом 27 дифференциала.

Робот работает следующим образом.

От двигателя 14 аэимутального 20 поворота вращение передается через конические зубчатые колеса 15- 18, цилиндрические зубчатые колеса 6 и 5 трубчатому валу 4 и через жестко связанную с ним вилку 3 - траверсе 1 ро- 25 бота. Одновременно получает вращение зубчатое колесо 27 дифференциала, жестко связанное с коническим зубчатым колесом 16. Вращение колеса 27 влечет за собой вращение водила 24 дифференциала в ту же сторону и свя" эанного с ним конического зубчатого колеса 25. Через конические зубчатые колеса 25 и 26 и цилиндрические зубчатые колеса 13 и 12 вращение пере- 35 дается трубчатому валу 10 и жестко связанному с ним цилиндрическому кулачку 9. При этом передаточное отношение кинематических цепей выполнено таким образом, что вращение кулач- 4О ка 9 осуществляется в ту же сторону и с такой же скоростью, как и траверсы 1 робота. Таким образом, при азимутальном повороте траверсы 1 с рукой робота обеспечивается неподвиж- 45 ное взаимное расположение торцовой рабочей поверхности цилиндрического кулачка 9 ь роликов 8, закрепленных на траверсе, Этим достигается nocxosHc eo yrna Ha oHa. траверсы 1 рукой при азимутальном.повороте.

Качание траверсы осуществляется следующим. образом: от двигателя 19

83 4 качания траверсы вращение передается через конические зубчатые колеса

20 и 21 на зубчатое колесо 22 дифференциала, а от последнего через конические колеса 23 на водило 24 дифференциала. С водила 24 дифференциала вращение передается через конические зубчатые колеса 25 и 26 и цилиндрические зубчатые колеса 13 и

12 трубчатому валу 10 и жестко связанному с ним цилиндрическому кулачку 9. При вращении цилиндрического кулачка 9 изменяются высоты точек контакта роликов 8 с торцовой рабочей поверхностью цилиндра кулачка 9, за счет чего происходит наклон траверсы 1.

Предлагаемый робот обеспечивает, снижение инерционных нагрузок, повышение производительности и точности, уменьшение габаритов.

При качании траверсы 1 с рукой нет необходимости в механических or"" раничителях крайних положений зоны качания траверсы, так как максимальная зона качания определяется профилем торцовой рабочей поверхности ци" линдрического кулачка 9.

Вал 4 выполняется полым и через него осуществляется подвод энергопитания к руке робота. Так как вал расположен по оси качания траверсы, изгиб подводящих коммуникаций минимален.

Цилиндрический кулачок 9 закреплен на планшайбе, которая через упорные подшипники установлена с воэмож" ностью вращения на раме 11. Это так" же позволяет увеличить точность перемещения рабочего органа робота, так как при качании траверсы все динамические нагрузки воспринимаются непосредственно рамой 11..

Предлагаемый робот по расчетам позволяет увеличить точность позиционирования рабочего органа на 20253 и повысить рабочую скорость перемещения исполнительного органа при аэимутальном повороте на 10- 15ь, что обеспечивает повышение производительности робота на 5-63.

104á083

Составитель А, Ширяева

Т М Надь- Корректор С. Черни

Тираж 1081 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130 5, Москва, Ж-35 Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,