Исполнительное устройство промышленного робота

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) SU(iII (Я) 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ фф

40 pp"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3734820/25-08 (22) 28.04,84 (46) 07 ° 01. 86. Бюл. 11- 1 (71) Институт машиноведения им. А.А.Благонравова (72) Л.M.Болотин, А.И.Корендясев, Б.Л.Саламандра, А.Н.Сонин и Л.И.Тывес (53) 62-229.72 (088.8) ($6) Патент Швеции У 419421, кл. В 25 J 17/00. опублик. 1981. (54)(57) 1. ИСПОЛНИТЕЛЬНОЕ YCTPOACTВО ПРОМЬШ1ЛЕННОГО РОБОТА, содержащее основание, установленные на нем приводы и идентичные модули, последовательно соединенные между собой, при этом каждый модуль выполнен в виде сферических сегментов, закрепленных на фланцах и контактирующих между собой по сферическим поверхностям, при этом на фланцах выполнены отверстия, через которые проходят основные гибкие тяги, жестко закрепленные на фланце последнего от основания модуля и связанные с соответствующими шкивами основных приводов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения предварительно заданной последовательности работы модулей, оно снабжено приводными гибкими замкнутыми передачами, выполненными в виде блока приводов с соответствующими шкивами, установленных на основании, блоков гибкой передачи, расположенных на фланце последнего модуля во взаимно перпендикулярных плоскостях соответственно блокам приводов и дополнительных гибких тяг, огибающих эти блоки, при этом каждый модуль снабжен механизмом фиксации дополнительных гибких тяг относительно фланцев модулей.

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что механизм фиксации дополнительных гибких тяг относительно фланцев модулей выполнен в виде электромагнитного привода, расположенного на фланце и кинематически связанного с поворотным элементом, имеющим круговые пазы и, соответствующие каждому пазу пары тормозных колодок по числу дополнительных гибких тяг, при этом одна тормозная колодка каждой пары жестко закреплена на фланце и входит в круговой паз поворотного элемента, а другая тормозная колодка установлена подпружиненно относительно этого кругового паза поворотного элемента.

1202852 2

15 образом.

Изобретение относится к робототехнике, в частности к манипуляторам, предназначенным для работы в трудоноступных местах, характеризующихся узкими искривленными пространствами, например для выполнения окрасочных операций сложных внут ренних полостей объектов.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет обеспечения предварительно заданной последовательности работы модулей.

На фиг. 1 изображено исполнительное устройство промышленного робота, общий внд, на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1, на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 2, на фиг. 4 — разрез В-В на фиг. 2.

Исполнительное устройство промышленного робота содержит основание 1, установленные на нем идентичные модули 2, последовательно соединенные между собой. Каждый модуль выполнен в виде сферических сегментов

3, закрепленных на фланцах 4 и контактирующих между собой по сферическим поверхностям.

На фланцах выполнены отверстия

5-8, через которые проходят основные гибкие тяги 9 н 10, жестко закрепленные на фланце 11 последнего от основания 1 модуля 2 и жестко связанные с соответствующими шкивами 12 и 13 основных приводов 14 и 15, установленных на основании 1.

Кроме того, на фланцах 4 и 11 выполнены отверстия 16-19, через которые проходят дополнительные гибкие тяги 20 и 21 дополнительной приводной гибкой замкнутой передачи, дополнительные приводы 22 и 23, которой с соответствующими шкивами

24 и 25 установлены на основании

Дополнительные блоки 26 и 27 гибкой передачи расположены на фланце 11 последнего от основания 1 модуля 2 во взаимно перпендикулярных плоскостях соответственно шкивам 24 и 25 дополнительных приводов 22 и 23.

Дополнительная гибкая тяга 20 огибает шкив 24 и блок 26, а дополнительная гибкая тяга 2 1 огибает шкив 25 и блок 27.

На каждом модуле установлен механизм фиксации дополнительных гибких тяг относительно фланцев модулей, выполненный в вице электромагнитного привода 28, расположенного на фланце 4, сердечник 29 которого ки20

55 нематически связан посредством, апример, шарнирно †ползунно мехаизма 30 с поворотным элементом 31, немеющим круговые пазы. Тормозные колодки 32 — 35 жестко закреплены на фланце 4 и входят в круговой паз поворотного элемента 31. Тормозные колодки 36-39 установлены подпружиненно посредством соответствующих упругих элементов, например пружин

40 †.43, относительно круговых пазов поворотного элемента 31.

Исполнительное устройство промьпп,ленного робота работает следующим

На механизмы фиксации дополнительных гибких тяг, установленные на фланце Г, подается сигнал от системы управления (не показана) и на этом фланце фиксируются дополнительные гибкие тяги 20 и 2 1. В этом случае все модули 2 ниже фланца Г перемещаются от дополнительных приводов 22 и 23 через шкивы 24 и

25 и дополнительные гибкие тяги 20 и 21. А все модули 2 выше фланца I перемещаются от основных приводов

14 и 15 через шкивы 12 и 13 и основ.ные гибкие тяги 9 и 10, жестко закрепленные на фланце 11 последнего модуля 2. Дополнительные гибкие тяги

20 и 21, проходящие вьппе фланца Г, не заклинивают работу исполнительного устройства, так как они образуют замкнутую гибкую передачу, охватывая дополнительные блоки 26 и 27.

В результате получено исполнительное устройство, состоящее из двух гибких, независимо работающих участков. Длина первого участка — от первого модуля до фланца Г, длина второго участка — от фланца Г до последнего модуля. Менять длины автономно; работающих участков можно произвольно. Независимость работы участков не означает независимость работы дви. гателей. Нри изменении конфигурации участка, лежащего ниже фланца Г, за счет дополнительных приводов 22 и 23 и дополнительных гибких тяг 20 и 21, изменяется длина обеих ветвей основных гибких тяг 9 и 10. Перераспределение их натяжения осуществ-. ляется за счет соответствующего доворота основных приводов 14 и 15. Углы доворота рассчитываются по простым геометрическим соотношениям, регулируемым системой программного управления.

1202852

Если подать сигнал на механизмы фиксации дополнительных гибких тяг, установленные на фланцах ) и E u зафиксировать дополнительные гибкие тяги 20 и 21, то все модули 2 ниже фланца 3 перемещаются от дополнительных приводов 22 и 23 посредством дополнительных гибких тяг 20 и 21, а все модули выше фланца E — от основных приводов 14 и 15 посредством основных гибких тяг 9 и 10. Модули 2 на участке от фланца Г до флаица E неподвижны и повышают жесткость всей конструкции. Фиксирование дополнительных гибких тяг на фланцах D u F модулей может происходить при произвольной конфигура ции всего исполнительного устройства. Поэтому зафиксированный (жесткий) участок DE исполнительного устройства может иметь как прямолинейную конфигурацию, так и криволинейную, произвольно ориентированную в пространстве. Таким образом, вся длина исполнительного устройства промышленного робота программно (от системы управления) может быть разбита на три участка: средний— жесткий и два крайних, независимо управляемых от системы управления.

Механизм фиксации дополнительных гибких тяг относительно фланцев модулей работает следующим образом.

На электромагнитный привод 28 подан электрический сигнал. Поступательное движение сердечника 29 через шарнирно-ползунный механизм

5 30 приводит в действие поворотный элемент 31. Поворотный элемент 31 начинает перемещаться относительно фланца 4. Тормозные колодки 36-39, прикрепленные через упругие. элемен10 ты, например пружины 40-43, к поворотному элементу 31, прижимают соответствующие дополнительные гибкие тяги 20 и 21 к тормозным колодкам

32-35, закрепленным на фланце 4.

15 Происходит фиксация дополнительных гибких тяг 20 и 21. При этом, если обеспечить независимость работы механизмов фиксации дополнительных гибких тяг 20 и 21.и основных гиб20. ких тяг 9 и 10 то функциональные возможности исполнительного устройства промышленного робота еще более расширятся. В частности, если зафиксировать основную гибкую тягу 10

25 и дополнительную гибкую тягу 21, а основную гибкую тягу 9 и дополнительную гибкую тягу 20 не фиксировать относительно фланца, то жесткость участка в двух взаимно перпендикулярных направлениях существенно различается, что необходимо при взаимодействии с обрабатываемыми объектами, например при шлифовании и зачистке деталей.

1202852

2ä

Составитель И.Бакулина

Текред О.Неце Корректор А.Обручар

Редактор А.Сабо филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 8365/18 Тираж 1049 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5