Привод робота

Привод робота

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к машиностроению , в частности к роботам и манинуляторам, нрименяемым для автоматизации различных производственных процессов, таких как загрузка и разгрузка технологического оборудования,сборка, покраска. Целью изобретения является снижение энергозатрат и повышение производительности робота за счет работы привода в резонансном режиме. Исходным положением для функционирования привода является положение, при котором шток 3 находится в одном из крайних положений, подвижная часть фиксатора находится в зацеплении с ответной его J // неподвижной частью, датчик положения взаимодействует со штоком 3 и через тягу удерживает кран-выключате. 1ь в закрытом состоянии . Подвижная часть 12 крана-переключателя занимает крайнее положение. Для пачала движения подвижную часть ф1 ксатора выводят из зацепления с его неподвижной частью, и Н1ТОК 3 под действием упругого элемента 4 начинает интенсивный разгон, а после прохождения среднего положения - интенсивное торможение. При этом шток 3, увлекая за собой фрикцион 10 (фрикционную муфту), через тягу 11 переместит подвижную часть 12 крана-переключателя , например, до правого упора, и рабочая среда через каналы 17, 15 будет поступать в левую камеру силового цилиндра 1, а рабочая среда из правой камеры будет удаляться через каналы 14 и 16. В этом случае сила давления рабочей среды будет способствовать движению штока 3. При иодходе гнтока к крайнему положению перемешается часть 12 до левого упора, и повое положение будет исходпым для движения штока влево. 3 з.п. ф-лы, 3 ил. SS (Л оо о со со CD :о (риг. 1 11

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИХ

„„80„„1303399

А1 (SO 4 В 25 1 9 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2! ) 3984264/25-08 (22) 06. 1 2. 85 (46) 15.04.87. Бюл. № 14 (71) Институт машиноведения им. А. А. Благонравова (72) Т. С. Акинфиев (53) 621-229.7 (088.8) (56) Костюк В. И. и др. Промышленные роботы. — Киев: Ви!ца школа, 1985, с. 54. (54) ПРИВОД РОБОТА (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к роботам и манипуляторам, применяемым для автоматизации различных производственных процессов, таких как загрузка и разгрузка технологического оборудования, сборка, покраска. Нелью изобретения является снижение энергозатрат и повышение производительности робота за счет работы привода в резонансном режиме. Исходным положением для функционирования привода является положение, при котором шток 3 находится в одном из крайних положений, подвижная часть фиксатора находится в зацеплении с ответной его неподвижной !зстью, дзт !ик ио:!Ожения взаимодействует со штоком 3 и через тягу удерживает кран-вык,!к1чатег!ь в закрытом состоянии. Подвижная часть 12 крана-псрскг!к)чателя занимает крайнее положение. Для начала движения нодвижнуlo чз Tb фиксатора выводят из зацепления с его неподвижной частью, и шток 3 под действием упругого элемента 4 начинает инте!ксивный разгон, а после прохождения среднего положения — интенсивное торможение. При этом шток 3, увлекая за собой фрикцион 10 (фрикционную муфту), через тягу l! переместит подвижну!о часть 12 крана-переключателя, например, 10 правого упора, и рабочая среда через каналы 17, 15 будет поступать в левую камеру силового ци.!индрг! 1, а рабочая среда из правой камеры будет удаляться через каналы 14 и 6. Е3 этом случае сила давления рабочей среды будет способствовать движению штока 3. При llo;I,ходе штока к крайнему положению псреме-! цается часть 12 до левого упора, и новое положение будет исходным 11я движения штока влево. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.!

303399

55

Изобретение относится к ма шиностроению, в частности к роботам и манипуляторам, применяемым для автоматизации различных производственных процессов, таких как загрузка и разгрузка технологического оборудования, сборка, покраска.

Цель изобретения — снижение энергозатрат и повышение производительности работы путем обеспечения работы привода в резонансном режиме.

На фиг. 1 изображен силовой цилиндр с фрикционом штока и краном-переключателем; на фиг. 2 — фрикцион штока; на фиг. 3 — элемент штока с фиксаторами, датчиками крайних положений и краномвыключателем.

Привод содержит закрепленный на основании силовой цилиндр 1, в котором перемещается поршень 2 со штоком 3, причем поршень подпружинен относительно цилиндра упругим элементом 4, по крайней мере один из концов которого установлен на устройстве регулирования его положения, выполненного, например, в виде винта 5. На штоке может быть установлен схват робота (не показан) или следующий модуль.

На штоке 3 закреплена подвижная часть 6 фиксатора, ответные неподвижные части 7 и 8 которого связаны с основанием. К штоку 3 с помощью подпружиненного регулировочного винта 9 поджат фрикцион 10 (фрикционная муфта), который через тягу 11 связан с подвижной частью 12 крана-переключателя (перемещение подвижной части ограничено упорами) . К подвижной части 12 поджата ответная неподвижная часть 13 крана-переключателя с двумя каналами, один из которых !4 связан с правой полостью цилиндра, а второй 15 — с левой полостью.

Подвижная часть 12 имеет три канала 16 — 18, причем канал 17 связан с подводящей магистралью, а каналы 16 и 18 — с атмосферой. При крайнем правом положении части 12 канал 17 совмещен с каналом 15, а канал 16 с каналом 14; при крайнем левом положении совмещены каналы 17 и 14, а также 18 и 15.

Регулировочный винт 9 фрикциона !0 должен быть отрегулирован таким образом, чтобы сила трения между фрикционом и штоком была несколько больше, чем сила трения в кране-переключателе и тяге 11, т.е. чтобы при перемещении штока в любую сторону фрикцион через тягу 11 перемещал подвижную часть крана-переключателя 12 в ту же сторону до упора, после чего происходило проскальзывание фрикциона относительно штока. Модуль может быть снабжен также краном-выключателем 19, устанавливаемым между питающей магистралью и краном-переключателем, причем кран-выключатель связан через тягу 20 с регулируемыми датчиками 21 и 22 положения штока таким образом, что в крайних положениях штока, фиксируемых фиксаторами 7 или 8, 5

45 датчики 21 или 22 воздействуют через тягу 20 на кран-выключатель 19, который перекрывает доступ рабочей среды к кранупереключателю. Кран )9 имеет также средства возврата в нормальное состояние при отсутствии сигнала от датчиков положения (ля этой цели можно использовать, например, упругие элементы) .

Привод работает следующим образом.

Исходным положением для нормального функционирования привода является положение при котором шток находится в одном из крайних положений, подвижная часть 6 фиксатора находится в зацеплении с ответной частью 7, датчик 21 положения взаимодействует со штоком 3 и через тягу 20 удерживает кран-выключатель 19 в закрытом состоянии, подвижный элемент крана-переключателя занимает крайнее положение (последнее условие не является обязательным).

Для начала движения фиксатор 7 выводят из зацепления с ответной частью 6 и шток

3 под действием упрутого элемента 4 начинает интенсивный разгон, а после прохождения среднего положения интенсивное торможение. В тот момент, когда начинается движение штока, датчик 21 положения перестает взаимодействовать с ним и кран-выключатель 19 под действием средств возврата переходит в открытое состояние и обеспечивает поступление рабочей среды к крану переключателю. В каком бы положении не находился подвижный элемент 12 крана-переключателя перед началом движения штока после начала движения шток 3, увлекая за собой фрикцион 10, через тягу 11 перемещается часть 12 до правого упора (при дальнейшем движении штока фрикцион начинает проскальзывать относительно него). При таком положении части 12 рабочая среда через каналы 17 и 15 поступает в левую камеру цилиндра, а рабочая среда из правой камеры удаляется через каналы 14 и 16. В этом случае сила давления рабочей среды на поршень в левой камере способствует движению штока вправо. Такое движение происходит до тех пор, пока фиксатор 8 не входит в зацепление с ответной частью 6; датчик 22, взаимодействуя со штоком, перекрывает кран-выключатель 19. Для обеспечения некоторого запаса устойчивости рассматриваемого движения желательно подавать рабочую среду под таким давлением, чтобы шток проходил по инерции несколько дальше фиксируемого упором 6, 8 крайнего положения, возврат штока до положения, определяемого упором

6, 8, происходит за счет упругого элемента 4. При таком возврате штока фрикцион 10 через тягу 11 перемещает часть 12 до левого упора. Новое положение системы является исходным для движения штока влево, а само это движение происходит аналогичным образом.

1303399

Наличие крана-выключателя 19 и связанных с ним датчиков 21 и 22 положения не является обязательным, система работает и без этих элементов, однако наличие крана-выключателя уменьшает энергозатраты вследствие устранения утечек в цилиндре во время выстоя и за счет отключения питающей магистрали при прохождении штока далее фиксируемого упором крайнего положения.

Если в начальный момент шток 3 находится в среднем положении, то подключение системы к магистрали с рабочим телом приводит к тому, что шток начинает под действием рабочего тела перемещаться в сторону, определяемую положением подвижной части крана-переключателя 12 (если кран в правом положении, то движение начинается влево, если кран в левом положении — в право; если кран в промежуточном положении, то штоку необходимо сообщить импульс, достаточный для того, чтобы фрикцион переместил кран в одно из крайних положений). По инерции шток 3 проходит положение статического равновесия и под действием упругого элемента 4 начинает движение обратно. В этот момент фрикцион 10 автоматически переключит кранпереключатель и процесс повторяется, причем на каждом следующем цикле амплитуде колебаний штока растет до тех пор, пока на одном из колебаний шток не доходит до фиксируемого упором крайнего положения, т.е. до исходного положения режима нормалЬного функционирования.

При настройке системы нужно с помощью регулировочного винта 5 сместить положение равновесия поршня на упругом элементе 4 относительно среднего положения между точками позиционирования в сторону, противоположную штоку Такое смещение необходимо для того, чтобы скомпенсировать уменьшение усилия привода со стороны штока 3 из-за уменьшения эффективной площади поршня с этой стороны. При достаточно большом смещении можно вообще ограничиться более простым приводом одностороннего действия и более простой системой управления (например, каналы 15 и 18 могут не использоваться), Формула изобретения

1. Привод робота, содержащий силовой цилиндр, поршень которого связан со штоком, распределитель с подвижной частью, установленный в каналах подвода и отвода рабочей среды к рабочим полостям силового цилиндра, и средство обратной связи между распределителем и штоком, отлггчающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат и повышения производительности, он снабжен упругим элементом, концы которого связаны с основаниями (крышками) силового цилиндра, а средняя часть закреплена на поршне, и фиксаторами крайних положений штока, при этом распределитель выполнен в виде крана-переключателя, а средство обратной связи выполнено в ви25 де фрикционной муфты, одна из полумуфт которой установлена на штоке, а вторая-на подвижной части крана-переключателя.

2. Привод по и. 1, отличающийся тем, что он снабжен краном-выключателем, установленным в каналах подвода и отвода рабочей среды последовательно с краномпереключателем.

3. Привод по и. 2, отличающгшся тем, что он снабжен датчиками крайних положений штока, связанными с краном-выключателем.

4. Привод по пп. 1, 2 и 4, отгггчающийся тем, что он снабжен устройством регулирования положения одного из концов упругого элемента.

1303399

Составитель A. Косеева

Редактор Л. Пчолинская Техред И. Верес Корректор А. Обручар

Заказ 1257!18 Тираж 954 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьпий

1 1 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раугнская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная. 4