Модуль промышленного робота

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„! 393621 A1 (gp 4 B 25 J 9/00, 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ л !

Н А BTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Q f2 0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4158101/25-08 (22) 08. 12.86 (46) 07.05.88. Бюл. И - 17 (72) М.Я. Островский и А.И. Захаров (53) 621-229. 72(088.8) (56) Кожевников С.Н. и др. Механизмы. Справочное пособие. — M.: Машиностроение, 1976, с. 553, рис.9.38. ,(54) ХОДУЛЬ ПРОМЬЫПЕННОГО РОБОТА ,(57) Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при создании промышленных роботов. Целью изобретения является повышение надежности работы за счет ,компенсации изменения длины гибкого звена кинематической передачи и стабилизации точности позиционирования.

Для этого модуль, содержащий ползун

4, установленный на направляющих 5 с воэможностью линейного перемещения и жестко связанный с помощью фиксатора 6 с гибким звеном 3, привод 7 и устройство натяжения 8 гибкого звена, дополнительно снабжен устройством контроля длины гибкого звена, содержащим натяжной ролик 10 и опору скольжения 11 с датчиком 12 малых линейных перемещений, а также блоком управления 14. По сигналам датчика

12 блок управления 14 осуществляет регулировку натяжения гибкого звена

3. 3 ил.

1393621

И зобретение относится к машиностроению, а именно к механизмам про. граммируемого линейнего перемещения:, и может быть использовано при создании промышленных роботов.

Цель изобретения — повышение надежности работы модуля за счет исключения влияния изменения длины гибкого звена кинематической передачи на точность позиционирования.

На фиг. I показан модуль промышленного робота, общий вид, на фиг. 2— схема блока управления устройством натяжения гибкого звена, на фиг. 3— форма сигнала, снимаемого с датчика малых линейных перемещений.

Модуль промышленного робота со()держит ведущии I и ведоьий 2 шкивы,, охваченные гибким звеном 3 полэун 2О

4, установленный на направляющих 5 ! и жестко связанный с гибким звеном 3 при помощи фиксатора 6, привод 7 вращательного движения, устройство 8: натяжения гибкого звена 3, опорные 25 ! ,щеки 9, служащие каркасом модуля, ) а также устройство контроля длины гибкого знена 3, состоящее из натяж ного ролика 10, опоры 11 скольжения. атчика 12 малых линейных перемеще- 3О ий„ закрепленного на опоре 11, и етки 13, нанесенной на участке гиб кого звена 3, расположенного в опоре, 11 скольжения.

Выход датчика )2 электрически ,связан с блоком 14 управления устрой)ством натяжения гибкого звена, со)стоящим из двух компараторов 15, клю чей 16 и 17 блоков 18 и 19 аналогоцифрового преобразования: (AIUI), суМматора 2О, схем 21 и 22 сравнения, регистров 23 и 24 памяти, схемы 25 управления, усилителей 26 и 27 и реле 28 и 29, контакты которых включа ют прямое или реверсивное питание электродвигателя, входящего в состав устройства натяжения гибкого звена.

Устройство работает следующим образом. 50

Ведущий шкив I, получая вращательное движение от привода 7, преобразует его через гибкое звено 3 н поступательное движение полэуна 4. При этом перемещение полэуна должно соо r- 55 ветствонать расчетному иэ формулы и П

Я =- ---" ° 41

36О где S — перемещение ползуна;

D — диаметр ведущего шкива, у — угловое перемещение ведущего шкива.

Однако фактическое перемещение ползуна отличается от расчетного на неличину удлинения гибкого звена, т.е.

S = S- д1, где S — фактическое перемещение полФ зун а, д 1 — удлинение гибкого звена.

Удлинение гибкого звена складывается из его температурной деформации, естественного удлинения гибкого звена в процессе эксплуатации, а также дополнительного растяжения отдельных его участков, вызванного воздействием вращающего момента на ведущем шки.ве и сил сопротивления перемещению полэуна по направляющим. Последняя составляющая выражается законом Гука:

Fl д1

-А Р FS где 1 первоначальная длина участка гибкого звена, заключенного между ведущим шкивом и фиксатором гибкого звена на полэуне, сила сопротивления перемещению ползуна по направляющим; площадь сечения гибкого звена, 1 удлинение выбранного участка гибкого звена под действием силы Р.

При вращении шкива 1 против часовой стрелки первый участок гибкого звена, заключенный между ведущим шкивом 1 и фиксатором 6 гибкого звена 3 на ползуне 4, удлиняется и это удлинение передается шкивом 1 остальной части гибкого звена 3. При этом метка 13 смещается вместе с гибким звеном 3 в опоре 11 скольжения влево, вызывая изменение показания датчика 12 малых линейных перемещений.

Реверс приводя 7 вращательного движения и связанного с ним шкива 1 вызывает растяжение уже другого участка гибкого звена, а именно охватывающего ведомый шкив 2.

Это удлинение передается первому участку гибкого звена и под действием натяжного ролика 10 метка 13

1393621

Чма«с-Чм»н

Ч макс >

Чмакс-Vìèí

М>> Н 7 где Чм„«с и Чм,„— максимальное и минимальное значения 30 сигнала на датчике, получаемые при настройке модуля на работу в требуемом диапазоне точности позиционирования.

При движении ползуна вправо сигнал на датчике возрастает до какогото значения Ч; „ „,.Если V;„ «, < V 40 то система управления устройством натяжения гибкого звена остается в отключенном состоянии и натяжение гибкого звена остается прежним. Если

Ч„, < V;ма«с, то один из компарато- 45 ров 15 открывается и подает сигнал на логический вход E ключа 16, который, открываясь, пропускает аналоговый сигнал с датчика 12 в АЦП 18, где он, преобразуясь в цифровой код, поступает в сумматор 20. вместе с гибким звеном 3 смещается в опоре 11 скольжения вправо, что регистрируется датчиком 12. Разность показаний датчика 12 соответствует йо-, 5 зиционированию ползуна с точностью

Максимальное значение эта разность имеет при реверсировании ползуна 4 в крайнем левом положении.

Для настройки модуля необходимо в этот. момент замерить величину .d

Далее модуль работает в автоматическом режиме.

Связь датчика 12 с устройством натяжения гибкого звена осуществля- 15 ется следующим образом, На датчике 12 вырабатывается сигнал (фиг. 3), который поступает на два параллельно включенных компаратора 15, один из которых настроен 20 на порог срабатывания V,, а второй— на V„, причем

При движении ползуна влево уровень сигнала Ч; „„ на датчике падает ниже Ч„ и откРывает другой компаратор 15, в результате чего сигнал проходит через ключ 17 и АЦП 19 в сумматор 20, где он вычитается из сигнала U; макс °

Полученная разность сигнала зЧ поступает на две параллельно включенные схемы 21 и 22 сравнения. На схеме 21 разность сигналов сравнивается с числом, хранящимся в регистре 23 памяти. Если разность сигналов zU больше этого числа (задающегося при настройке модуля), то при наличии тактирующего схемой 25 управления импульса усиленный в усилителе 26 сигнал проходит на обмотки реле 28, которое, замыкая свои контакты, включает прямое питание двигателя в устройстве натяжения гибкого звена. Вращательное движение двигателя преобразуется, например, посредством винтовой передачи в поступательное движение шкива 2, чем и обеспечивается натяжение гибкого звена.

При этом. натяжение увеличивается до тех пор, пока значение 8 V не окажется ниже заданного, т.е. точность позиционирования ползуна войдет в пределы нормы.

На схеме 22 разность сигналов

ЛЧ сравнивается с числом, хранящимся в регистре 24 памяти. Если разность а U меньше этого числа, соответствующего минимальному удлинению гибкого звена, заданному при настройке модуля, то при наличии тактирующего импульса со схемы 25 управления усиленный в усилителе 27 сигнал проходит на обмотки реле 29, которое, замыкая свои контакты, включает реверсивное питание двигателя в устройстве натяжения гибкого звена. При этом натяжение гибкого звена уменьшается, уменьшая при этом н момент трения на шкивах. Процесс продолжается до тех пор, пока >1V не станет больше заданного числа, хранящегося в регистре 24 памяти °

Схема 25 управления выполняет функцию элемента И, т.е. дает команду на сравнение сигналов в схемах 2 1 и 22 с заданными в регистрах 23 и 24 памяти значениями только в том случае, когда сигнал на датчике 12 сначала превышает уровень Ч>,, а затем

1 становится ниже уровня Ч, т.е. ползун 4 совершает реверсйвное движение. формула изобретения

Модуль промьппленного робота, содержащий ползун, установленный на направляющих с воэможностью линейно139 3Ы1

Составитель О.Романенко

Техред M.Äèäûê.

Редактор И.Николайчук

Корректор АТяско

Заказ 1919/15 Тираж 908. Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Го перемещения, природ вращательного движения с кинематнческой передачей

В виде гибкого звена, с которым при

Iïoìoùê фиксатора жестко связан ползун, а также устройство натяжения гибкого звена, о т л и ч а ю .щ и йС я тем, что, с целью повышения надежности работы, он снабжен устройством контроля длины гибкого звена, содержащим установленные на полэуне натяжной ролик и опору скольжения с расположенным на ней датчиком малых линейнык перемещений, выход которого электрически связан с дополнительно введенным блоком управления устройством натяжения гибкого звена, при этом натяжной ролик установлен между опорой скольжения и фиксатором. !