Промышленный робот

Промышленный робот

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ПРОМЫШЛЕННЫЙ РОБОТ, содержащий неподвижное основание с установленной на нем подъемно-поворотной механической ,рукой, кинематически связанные с рукой приводы подъема и поворота руки, захват, аккумуляторы мехаиической энергии, упоры-фиксаторы крайних положений руки, отличающийся тем, что. // 19 7S с целью повышения скорости перемещения и надежности в работе, он снабжен дополнительным звеном, шарнирно закрепленным одним концом на руке,на другом конце дополнительиого звена жестко закреплен захват , а дополнительное звено кинематически связано с основанием передаточным отношением i, определенным соотношением + 1 1 -Zafcsln и-А) где f - отношение длины дополнительного звена к длине руки. 2. Робот по п. 1, отличающийся тем, что приводы подъема и поворота руки установлены на основании и связаны между собой механизмом развязки вращательного и поступательиого перемещений руки, выполненным в виде передачи винт-гайка, ось «Я которой совпадает с осью поворота руки, причем один из элементов связан с приводом подъема руки, а другой - жестко соединен с рукой и кинематически связан с приводом поворота руки. 00 со 75

. SU„„1119837 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК зав В 25 J 900

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А5ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3536037/25-08 (22) 05.01 .83. (46) 23.10.84. Бюл. № 39 (72) Л. М. Болотин, М. Г. Боровский, Е. М. Калинников, А. Ш. Кацнельсон, А. И. Корендясев, И. П. Митяшин, Б. Л. Саламандра, Л. И. Тывес и А. А. Федосеенков (71) Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт приборостроения «НИИТЕХНОПРИБОР» и Институт машиноведения им. акад. А. А. Благонра вова (53) 62.229.72 (088.8) (56) 1. Патент СССР № 568346, кл. В 25 J 9/ОО, 1974 (прототип). (54) (57) 1. ПРОМЫШЛЕННЫЙ РОБОТ, содержащий неподвижное основание с установленной на нем подъемно-поворотной механической рукой, кинематически связанные с рукой приводы подъема и поворота руки, захват, аккумуляторы механической энергии, упоры-фиксаторы крайних положений руки, отличающийся тем, что, го с целью повышения скорости перемещения и надежности в работе,он снабжен дополнительным звеном, шарнирно закрепленным одним концом на руке, на другом конце дополнительного звена жестко закреплен захват, а дополнительное звено кинематически связано с основанием передаточным отношением i, определенным соотношением — — +1

Х

/ 2агсыи ц Л) где il — отношение длины дополнительного звена к длине руки.

2. Робот по п. 1, отличающийся тем, что приводы подъема и поворота руки установлены на основании и связаны между собой механизмом развязки вращательного и поступательного перемещений руки, выполненным в виде передачи винт-гайка, ось которой совпадает с осью поворота руки, причем один из элементов связан с приводом подъема руки, а другой — жестко соединен с рукой и кинематически связан с приводом поворота руки.

1119837

1 — — — — + 1

2-2 аг с ы (-Л) 4О

Изобретение относится к машиностроению, а именно для загрузки-выгрузки быстродействующих штамповочных прессов.

Известный промышленный робот, содер жащий неподвижное основание с установленной на нем подьемно-поворотной механической рукой, кинематически связанные с рукой приводы подъема и поворота руки, захват, аккумуляторы механической энергии, упоры-фиксаторы крайних положений руки (11.

Недостатком известного устройства является перемещение захвата по окружности, что ограничивает скорость перемещения руки и область применения робота.

Цель изобретения — повышение скорости перемещения и надежности в работе.

Цель достигается тем, что промышленный робот, содержащий неподвижное основание с установленной на нем подъемноповоротной механической рукой, кинематически связанные с рукой приводы подъема и поворота руки, захват, аккумуляторы механической энергии, упоры-фиксаторы крайних положений руки, снабжен дополнительным звеном, шарнирно закрепленным одним концом на руке, на другом конце дополнительного звена жестко закреплен захват, а дополнительное звено кинематически связано с основанием передаточным отношением i, определяемым соотношением где Л вЂ” отношение длины дополнительного звена к длине руки.

При этом приводы подъема и поворота руки установлены на основании и связаны между собой механизмом развязки вращательного и поступательного перемещений руки, выполненным в виде передачи винтгайка, ось которой совпадает с осью поворота руки, причем один из элементов связан с приводом подъема руки, а другой — жестко соединен с рукой и кинематически связан с приводом поворота руки.

На фиг. 1 представлена кинематическая схема предлагаемого промышленного робота; на фиг. 2 и 3 — примеры возможной компоновки робота на прессе.

Промышленный робот состоит из неподвижного основания 1, на котором установлена подъемно-поворотная механическая рука 2, соединенная с основанием 1 поступательной 3 и вращательной 4 кинематическими передачами, оси которых параллельны, индивидуальных приводов поступательного и вращательного движения механической руки 2, включающих двигатели

5 и 6 и аккумуляторы механической энергии, например, в виде пружин 7 — 10, прог1о

iI5

2О

25 зо раммноуправляемых упоров-фиксаторов

11 — 14 крайних положений и кинематических цепей 15 для обеспечения перемещений подъемно-поворотной руки 2 и захвата 16.

Робот также снабжен дополнительным звеном 17, соединенным вращательной кинематической передачей 18 с подъемно-поворотной рукой 2 и кинематической передачей 19, связывающей дополнительное звено

17 с основанием 1. При этом индивидуальные приводы руки установлены на основании 1, а механизм развязки вращательного и поступательного перемещения выполнен в виде соосной передачи винт-гайка, ось которой совпадает с осью вращения подьемно-поворотной руки 2. Один из элементов передачи — винт 20, связан с индивидуальным приводом поступательного движения руки, а другой элемент-гайка 21, жестко соединен с подъемно-поворотной рукой 2 н кинематически связан с индивидуальным приводом вращательного движения руки.

Кинематическая передача 19, связывающая дополнительное звено 17 с основанием 1, может быть выполнена на гибких элементах, например тросах или цепях, а ее переда точное отношение 1 и отношение 3 длины дополнительного звена 17 к длине подъемно-по воротного рычага должны удовлетворять условию (1) и выбираются из условий технологической задачи, когда захват необходимо перемещать по траектории, близкой к прямой, и задано расстояние от этой прямой до оси поворота подъемно-поворотной руки 2:

В тех случаях, когда при повороте подьемно-поворотного рычага ориентация детали относительно основания не должна имзеняться, передаточное отношение кинематической передачи должно быть равно 1.

На фиг. 2 представлена примерная компановка робота на прессе при Я = 0,293, i = 3, полном ходе по прямой S = 2E и расстоянии до нее Н =- 0,707k.

При повороте подъемно-поворотной руки 2 на вЂ, звено 17 повернется относиХ

Л тельно вертикальной оси на - -, а центр

3Г захвата будет двигаться по приближенной прямой 1 — 1.

На фиг. 3 представлена примерная компоновка робота на прессе при i = !.

Предлагаемая конструкция работает следующим образом.

При наиболее рациональной компоновке (фиг. 2) механическая рука за счет дополнительного звена 17 и кинематической связи 19 этого звена с основанием 1 обеспечивает почти прямолинейное движение захвата 16, а не движение по окружности.

1119837

Рука Emerson

ЯЪг. Z

Руэгг Ый7а Ю

+ — — с

Фиг.,7

Составитель С. Новик

Техред И. Верес Корректор М. Максимишинец

Тираж 1032 Подписное

ВНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

1 13035, Москва, 5K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор, И. Дербак

Заказ 7530/12

Таким образом, всегда можно расположить робот на боковой стороне станины пресса так, чтобы траектория захвата проходила между направляющими боковыми колонками штампа. Поворот руки осуществляется за счет индивидуального привода, включающего двигатель 6 и пружинные аккумуляторы 9 и 10 и настроенного на собственную (резонансную) частоту механической колебательной системы. Благодаря тому, что привод подъема руки робота вынесен на основание, перемещаемая масса руки уменьшена, и, следовательно, ее собственная частота, а отсюда и быстродействие, увеличены. При повороте рычага в передаче винтгайка имеет место некоторое поступательное перемещение руки 2 в вертикальном направлении. Однако передаточное отношение винтгайка может быть принято достаточно большим, в результате чего достигается приближенная кинематическая развязка этих двух степеней подвижности.

Таким образом, выполнение робота по предлагаемой схеме позволяет с помощью дополнительного звена и кинематической передачи, связывающей дополнительное звено 17 с основанием 1, упростить ввод захвата 16 в рабочую зону оборудования, чем достигается расширение функциональных возможностей робота, а также облегчить подвижные звенья, уменьшить их габариты и массу за счет вынесения всех индивидуальных приводов на основание 1, улучшив тем самым динамические качества руки и ее быстродействие.