Промышленный робот

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при создании промышленных роботов. Целью изобретения является повышение производительности робота за счет совмещения операции перемещений рабочего органа и обрабатываемой детали. Промышленный робот снабжен позиционером в виде рамы 40 с механизмами фиксации, установленным на колоннах 1 с возможностью вращения. Механические руки 6, перемещаясь в вертикальной плоскости посредством дополнительных кареток, в горизонтальной плоскости за счет поворота основной каретки, установленной в Г-образных направляющих балки , выполненной в виде полого кольца, а также за счет трех собственных степеней подвижности и перемещений вдоль направляющих основной каретки, обеспечивают подвод рабочих органов к обрабытываемой поверхности детали. Позиционер приводится в движение от двигателя, закрепленного на колонне и передающего вращение на генератор волн волнового редуктора, жесткое колесо которого жестко связано с колонной, а гибкое колесо передает вращение на раму 40 позиционера. Перемещение механических рук 6 в горизонтальной плоскости обеспечивается приводом перемещений основной каретки, ведомое колесо зубчатой передачи которого закреплено на наружней поверхности вертикальной полки Г-образной направляющей. Перемещение механических рук 6 в вертикальной плоскости обеспечивается приводом дополнительных кареток, имеющим конические и шариковинтовые передачи, связанные промежуточным валом с двигателем. 3 з.п.ф-лы, 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1481057 А 1 (5D4 В 25 J 11 00

П Е()>рар

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4306000/25-08 (22) 14.09.87 (46) 23.05.89. Бюл. № 19 (72) В. А. Смирнов и А. А. Смирнов (53) 62-229.72 (088.8) (56) Андре П. и др. Конструирование роботов. — М.: Мир, 1986, с. 230 †2, рис. 6.19. (54) ПРОМЫШЛЕННЫЙ РОБОТ (57) Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при создании промышленных роботов. Целью изобретения является повышение производительности робота за счет совмещения операции перемещений рабочего органа и обрабатываемой детали. Промышленный робот снабжен позиционером в виде рамы 40 с механизмами фиксации, установленным на колоннах 1 с возможностью вращения. Механические руки 6, перемещаясь в вертикальной плоскости посредством дополнительных кареток, в горизонтальной плоскости за счет поворота основной каретки, установленной в Г-образных направляющих балки, выполненной в виде полого кольца, а также за счет трех собственных степеней подвижности и перемещений вдоль направляющих основной каретки, обеспечивают подвод рабочих органов к обрабатываемой поверхности детали. Позиционер приводится в движение от двигателя, закрепленного на колонне и передающего вращение на генератор волн волнового редуктора, жесткое колесо которого жестко связано с колонной, а гибкое колесо передает вращение на раму 40 позиционера. Перемещение механических рук 6 в горизонтальной плоскости обеспечивается приводом перемещений основной каретки, ведомое колесо зубчатой передачи которого закреплено на наружней поверхности вертикальн<)й полки Г-образной Hànравляю>neé. 11< рe e> < ф ние механических рук 6 в вор г>:>.„, и,>;«.и плоскости обеспечивает<.я прин<>.«>: «и«>.;нительных кареток, имею«ням к<)»; ц.к;>< и шарико-винтовые передачи, св». >I I », I ромежуточным валом с двп> и г» к )>. ф-лы, 7 ил.

1481057

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при создании промышленных роботов.

Целью изобретения является повышение производительности за счет совмещения по времени перемещений рабочего органа и обрабатываемой детали.

На фиг. 1 представлен промышленный робот, общий вид; на фиг. 2 — то же, с пози пионером, в котором установлена боковина ку, зова (стяжка не показана). общий внд;

: на фиг. 3 — вид А на фиг. 2; на фиг. 4 — кинематическая схема промышленного ро, бота; на фиг. 5 — разрез Б — Б на фиг. 2;

: на фиг. 6 — разрез  — В на фиг. 5; на фиг. 7 — механизм фиксации детали в по- 5 зиционере.

Г1ромышленный робот содержит колонны 1, на которых установлены допопнительные каретки 2 с приводом их перемещения, несущие балку 3 в виде полого кольца коробчатого сечения, размещенную в горизонтальной плоскости, Г-образные направляющие 4, закрепленные одной из полок на внутренней поверхности балки 3, основную каретку 5 с механическими руками

6, размещенную на Г-образных направляю- 25, щих балки 3, и систему управления 7.

Колонны 1 установлены на фундаменте посредством опорных платиков 8, а верхние их концы жестко связаны между собой стяжкой 9, на которой закреплена площадка

10 с системой 7 управления. С площадкой 30

10 связана лестница 11.

Привод перемещения дополнительных кареток 2 включает двигатель 12, закрепленный на одной из колонн 1, выходной вал которого связан с ведущим шкивом 13 зубчато-ременной передачи, ведомый шкив 14 ее 35 установлен на промежуточном валу 15, связанном посредством конических передач 16 с винтами 17 шарико-винтовых передач, установленных в подшипниках 18, закрепленных на колоннах 1, а гайки 19 шарико- 40 винтовых передач связаны с дополнительными каретками 2. Основная каретка 5 выполнена в виде двух сегментных элементов

20, жестко связанных между собой двумя направляющими 21 и установленных на Г-образных направляющих 4 посредством роли- 45 ков 22 и 23, причем ролики 22 контактируют с горизонтальной полкой Г-образных направляющих, а ролики 23 — с вертикальной полкой этих направляющих.

Привод перемещения основной каретки

5 включает двигатель 24, установленный на 50 одном из сегментных элементов 20, и зубчатую передачу, ведущее колесо 25 которой установлено на выходном валу двигателя

24, а ведомое колесо 26 смонтировано на наружной поверхности вертикальной полки

Г-образных направляющих 4. На направляющих 21 основной каретки посредством роликов 27 установлены каретки 28 механических рук 6 с приводами их перемещений.

Каждый из приводов перемещений кареток 28 механических рук 6 имеет двигатель 29, установленный на каретке, зубчатоременную и шарико-винтовую передачи, причем ведущий шкив 30 связан с выходным валом, а ведомый шкив 31 жестко связан с гайкой 32 винтовой передачи, установленных на подшипниках 33. При этом винт 34 винтовой передачи своими концами закреплен на сегментных элементах 20, Механические руки 6 имеют три степени 35-37 подвижности и кисть 38 с рабочим органом 39, например клещами, пистолетом и т.п.

Позиционер для установки обрабатываемой детали выполнен в виде рамы 40 с приводом ее вращения и механизмом фиксации.

Рама 40 установлена на левой колонне посредством оси 41 и подшипников 42.

Привод вращения рамы 40 выполнен в виде двигателя 43, закрепленного на правой колонне 1 зубчато-ременной передачи, ведущий шкив 44 установлен на выходном валу двигателя, а ведомый шкив 45 — на входном валу волнового редуктора 46, связанном с генератором волн, а его выходной элемент 47 — цапфа гибкого колеса жестко связан с рамой 40, причем жесткое колесо 48 волнового редуктора жестко связано с правой колонной 1, а рама 40 с другой стороны установлена на корпусе

49 волнового редуктора 46 посредством подшипников 50.Механизм фиксации обрабатываемой детали установлен на раме 40 и выполнен в виде силовых цилиндров 51, на штоках 52 которых установлены прихваты 53.

Промышленный робот работает следующим образом.

При перемещении механических рук 6 в вертикальной плоскости от системы 7 управления поступает сигнал на двигатель

12, который начинает работать, вращается ведущий шкив 13 и через зубчатый ремень вращает ведомый шкив 14 и промежуточный вал 15 с ведущими колесами конических передач 16. Ведущие колеса приводят в действие ведомые колеса конических передач и винты 17. Винты 17 вращаются и через гайки 19 воздействуют на дополнительные каретки 2, которые начинают перемещаться вверх или вниз в зависимости от направления вращения винтов !7. Вместе с дополнительными каретками 2 перемещается балка 3 с установленными на нем механизмами, в том числе и с механическими руками 6.

При перемещении механических рук 6 в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси от системы 7 управления поступает сигнал на двигатель 24, который начинает работать, вращается ведущее зубчатое колесо 25, в результате чего ведущее зубчатое колесо 25 с двигателем 24, сегментными элементами 20, направляющими 21 и установленными на этих направляющих 21 механизмами перемещаются в горизонталь148105? ной плоскости, вращаясь вокруг вертикальной оси полого кольца балки 3.

При перемещении механических 6 рук в горизонтальной плоскости вдоль направляюших 21 от системы 7 управления по- 5 ступает сигнал на двигатели 29 кареток

28, работающие автономно один от другого.

Двигатели 29 начинают работать, врашаются ведущие шкивы 30 и через зубчатые . ремни вращают ведомые шкивы 31 с гайками 32. Гайки 32 врашаются в подшипниках

ЗЗ и через них воздействуют на каретки 28.

Каретки 28 при помощи роликов 27 перемешаются по направляющим 21. Вместе с каретками 28 перемещаются механические руки 6. 15

При перемешении механических рук от системы 7 управления поступают сигналы на три степени 35 — 37 подвижности, выходные звенья которых начинают вращаться вокруг своих осей. Степень 35 подвижности осушествляет врашение вокруг вертикальной оси, а степени 36 и 37 — вращение вокруг горизонтальных осей.

Рабочий орган, закрепленный на кисти

38,работает следующим образом. В зависимости от типа производства на кисти 38 мо- 25 гут быть закреплены клещи, пистолет или иные оружия, работой которых управляет . система 7 управления. Приводы промышленного робота по команде от системы 7 правления доставляют рабочий орган в нужную точку пространства.

При работе позиционера от системы 7 управления поступает сигнал на двигатель

43, ведущий шкив 44 начинает вращаться и через зубчатый ремень вращает ведомый шкив 45, в волновом редукторе 46 происходит преобразование параметров вращения, З5 вращается гибкое колесо 47 и сообщает вращение раме 40, которая начинает врашаться относительно оси 41 и корпуса 49 волнового редуктора 46, установленных соосно. В раме 40 закрепляется боковина ку- 40 зова или иная обрабатываемая деталь, которые крепятся при помощи механизмов фиксации. При поступлении рабочей среды в штоковую полость силовых цилиндров 51 штоки 52 с прихватами 53 перемещаются и прижимают боковину к раме 40. 45

При поступлении рабочей среды в бесштоковые полости силовых цилиндров 51 штоки 52 с прихватами 53 перемещаются и освобождают боковину. П ри установке и снятии боковины с рамы 40 последняя ус- 50 танавливается в горизонтальное положение.

Вращение рамы 40 происходит взаимосвязано со степенями подвижности промышленного робота. формула изобретения

1. Промышленный робот, содержащий колонны, балку с направляюшими, основную каретку с механическими руками, установленную на направляющих балки, приводы перемещения основной каретки и механических рук и систему управления, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности за счет совмещения операций перемещения обрабатываемой детали и рабочего органа, он снабжен дополнительными каретками с приводами их перемещений, жестко связанными с балкой и установленными на колоннах, позиционером с приводом его перемешений и с механизмами фиксации деталей и осью, закрепленной на одной из колонн и расположенной перпендикулярно продольной оси колонны, причем позиционер установлен с возможностью врашения относительно этой оси, а балка выполнена в виде полого кольца, при этом направляюшие выполнены Г-образными, и вертикальная полка этих направляюших ж стко связана с внутренней поверхностью полого кольца, а привод перемешения основной каретки выполнен в виде двигателя и зубчатой передачи, ведушее кольцо которой м жестко связано с выходным валом двигателя, и ведомое колесо закреплено на наружной поверхности вертикальной полки Г-образных направляюших.

2. Робот по п. 1, отличающийся тем, что привод перемещения дополнительных кареток выполнен в виде двигателя, установленного на одной из колонн, промежуточного вала, а также конических и шарико-винтовых передач, винты которых установлены на колоннах, а гайки жестко связаны с дополнительными каретками, причем концы винтов посредством конических передач связаны с концами промежуточного вала, кинематически связанного с выходным валом двигателя.

3. Робот по п. 1, отли сающийся тем, что привод позиционера выполнен в виде двигателя, закрепленного на колонне, и волнового редуктора, жесткое колесо которого жестко связано с колонной, гH6Koc колесо связано с рамой позиционера, а генератор волн кинематически связан с выходным валом двигателя.

4. Робот по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения удобства в обслуживании и экономии производственных площадей, он снабжен площадкой и лестницей, причем плошадка закреплена на верхних торцах колонн, а лестница жестко связана с площадкой, при этом система управления установлена на площадке.

1481057

19

7

56

37

51

1481057

18

17

1У

78

7б

1481057

26

Дг

Составитель A. Ширяева

Редактор И. Шулла Техред И. Верес Корре ктор Э. Лонч а ко в а

Заказ 2620/14 Тираж 779 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 10!