Промышленный робот

 

Использований автоматизация основных и вспомогательных технологических операций, в т.ч. снятие облоя, резки литников , опиловки заусенцев, шлифовки и других процессов механообработки. Сущность изобретения промышленный робот состоит из основания 1 с поворотной колонией 2, на которой шарнирно установлен рычаг 3 с механической рукой 5, закрепленной на нем средней частью На концах механической руки 5 установлены основные и дополнительные модули - качания 8 и 9 и исполнительные 10 и 11, а в полости ко рпуса механической руки размерены коаксиальные валы, наружный из которых кинематически связан с модулями качания, а внутренний - с исполнительными модулями. Причем один из исполнительных модулей выполнен в виде инструментального шпинделя 11 1 з.п ф-лы 4 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. Ж, 175б142 А1 (si>s В 25 J 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗО6РЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ С ВИД ЕТЕЛ Ь СТВУ.

2 (21) 4805462/08 : изобретения. промышленный робот состоит (22) 23.03.90 . .: из основания 1 с поворотной кол о нй ой 2, на (46) 23.08.92. БЮл, M. 31 — :- которой шарнирно установлен рычаг 3 с ме(71) Организация "ТЕХНОТРОН" ханической рукой 5, закрепленной на нем (72) Э,П.Панкратов ., .::: средней частью. На концах мехайической (56) Козырев Ю.Г. Промышлейные роботы . руки 5 установлены основные и "дополни-

Справочник — М.: Машйностроение, 1983, с, тельные модули - качайия 8 и 9 и исполни"-"

101, - -: —: ..:,: тельные 10 и 11, à s полости корпуса механической руки размещены K03Kcиаль(54) ПРОМЫШЛЕННЫЙ РОБОТ ные-валы, наружный из которых кинемати (57) Использование: автоматизация основ- чески связан с модулямй качания; а ных и вспомогательных технологических внутренний — с исполнйтельными "модуля- операций; в т.ч, сйятие аблая, резки литни= " ми, Причем один из исполнительйых модуков, опилбвки заусенцев, шлифовки и дру- лей выполнен в виде инструмейтального гих процессов механообработки, Сущность " шпинделя 11, 1 з.п, ф-лы. 4 ил, l

Изобретение относится к машинострое- " . В других случаях исполнительный монию, а именн ; дуль выполняется в виде инструмента, наприменяемым для автоматизации основных пример инструментальногО шпинделя : или а технологических операций, в частности для. сварочного агрегата; или окрасочного писснятия облоя, резки литников, опиловки за- толета, которым выполняется койкретная лп усенцев, шлифовки и других процессов ме- технологическая операция(заявка ФРГQ . g ханообработки .. : ..- ОЯ 3 716688, кл,B 25 J 17/00, заявка Йпонйи

Известны промышленные роботы, при- .. : N 63-12753, кл. B 25 J 9/06). При этом вспоменяемые для автоматизации основных тех- . могатедьные операции по установке, ориен- 4™ нологических операций. Рука таких роботов . тации, закрепленйю и снятию деталей 1Я . содержит исполнительный модуль, пред- выполняются дополнйтельным оборудованазначенный для выполнения конкретной нием. ... " " д технологической огерации. Например, для . Общим недостатком рассмотренных реснятия облоя или резки литникав робот со- шений являются недостаточные функциодержит схват, которым осуществляется поо- нальные возможности робота. Это приводит чередная подача деталей под вращающийся к сложной конструкции роботизироваййого инструмент, закрепленный в специальном комплекса, снижению его надежности, увеобррудовании, включаемом в состав робо- личению стоимости. увеличению занятых о тизированного комплекса (Авт, св, f+ площадей, затрат на эксплуатациюиз-за не1369889, кл. В 25.3 11/00). обходимости применения дополнительного

1756142

15

25

35

50 оборудования, предназначенного для выполнения функций, не реализуемых роботом.

Наиболее близким к предполагаемому изобретению является робот "РОМА" фирмы Unimation, аналогом которого в СССР является робот РМ-01 советско-финского производства (см, проспект фирмы NORIA (Финляндия) "Промышленное роботы", проспект фирм НОВ!А (Финляндия) и Минрадиопром (СССР). "Автоматизация производства" (17.

Робот содержит основание, поворотную колонну, установленную нэ основании, рычаг, шарнирно связанный с поворотной колонной, механическую руку, установленную нэ конце рь1чага и включающую полый корпус, два коаксиально расположенных в полости корпуса вала, связанные с модулем качания и исполнительным модулем. Исполнительный модуль связан с модулем качания присоединительным узлом и выполнен в виде унифицированного держателя, снабженного различного вида рабочими органами, например, схватом,инструментальным шпинделем, Эти держатели располагаются в инструментальном магазине (см. проспект фирм МОВА (Финляндия) и Минрадиопром (СССР), "Автоматизация производства" ), При обработке роботавтоматически меняет держателя с рабочими органами в соответствии с технологическим процессом обработки конкретной заготовки, Такое решение позволяет избавиться в роботизированном комплексе от дополнительного оборудования, поскольку большйнство фун- кций выйолняется роботом.

Существенйым недостатком рассмотренного решения является, низкая производительность роботизированного комплекса при обработке заготовок с маль м машинным временем обработки, автоматизацию обработки которых экономически целесообразно осуществлять в первую очередь. Это определяется тем; что для каждой обрабатываемой заготовки требуется не менее двух замен держателей; одна для замены держателя с инструментом, которым обрабатывалась предшествующая заготовка, на держатель со схватом, которым следующэя заготовка должна быть установлена в позицию обработки, другая — для замены схвата на инструмент, которым будет обрабатываться данная заготовка, Другим недостатком является то, что держатели имеют сложную конструкцию, поскольку каждый из них содержит автономный привод, обычно пневматический, для вращения инструмента или перемещения губок схвэта. Кроме того. такие решения на позволяют вести обработку на интенсивных режимах из-за недостаточной мощности приводов инструмента, поскольку ограничены габариты и масса держателей, в которых располагается привод.

Целью изобретения является повышение производительности промышленного робота.

Этэ цель достигается тем, что промышленный робот снабжен дополнительными модулями — качания и исполнительным, а механическая рука шарнирно связана с рычагом своей средней частью, причем концы наружного вала механической руки кинематически связаны с модулями качания, а концы внутреннего вала — с исполнительными модулями, при этом дополнительный исполнительный модуль выполнен в виде инструментального шпинделя.

Оснащение промышленного робота механической рукой, которая шарнирно связана с рычагом своей средней частью и которая снабжена дополнительным модулем качания с исполнительным модулем, выполненным в виде инструментального шпинделя, обеспечивает повыщение производительности робототехнологического комплекса за счет сокращения вспомогательного времени, поскольку исключаются операции по смене исполнительного модуля при снятии облоя, резке литников, опиловке заусенцев и других операциях, где обычно требуется только схват и один инструмент, обычно фреза или абразивный круг.

Расположение дополнительных исполнительного модуля и модуля качания íà свободном конце руки обеспечивает статическую балансировку робота, а значит, и повышение его грузоподьемности, Причем это решение обеспечивает применение для инструментального шпинделя автономного привода повышенной мощности относительно аналогов, что позволяет применить интенсивные режимы обработки, а значит, дополнительно сократить время обработки.

При необходимости робот может известными способами автоматически сменить непосредственно инструмент в инструментальном шпинделе, а не держатель с приводом и инструментом, как это реализовано в известных аналогах, .

На фиг, 1 изображен промышленный робот, общий вид; на фиг. 2 — рука робота и модуль качания, разрез; на фиг, 3 и 4- схемы перемещений рабочих органов робота при установке заготовки и ее обработке в составе роботизированного комплекса.

Промышленный робот (фиг, 1) включает основание 1, поворотную колонну 2, кэчаю1756142

6 щийся рычаг 3, на выходном валу 4 которо- чания и исполнительным, а механическая го закреплена рука 5, противоположные рука шарйирно "связана- с рычагом своей концы которой содержат валы-корпусы кис-- средней частью, причем концы наружного тей 6 и 7, несущие модули качания 8 и 9 с вала механической руки кинематйчески свяисполнительными модулями соответствен- 5 заны с модулями качания, а крнцы внутренно, один иэ которых выполнен в виде схаата: негб вала — с исполнительными модулями, 10, а другой — в виде инструментального при этом д6полнительнйй исполнительный шпийделя 11 с инструментом 12; модуль выйолйен в виде инструментального

Валы-корпусы кистей 6 и 7 установлены: шпинделя.

: а корпусе рауки на nîäøèïíèêàx 13 и жестко 10 Описанная совокупность существенных связаны между собой валом 14, а зубчатыми отличий позволяет иметь следующие преколесамй 15, 16 и редуктором 17 соединены имущества предлагаемого изобретения; с электродвигателем 18. Корпус модуля ка- — повышение производительности рочания S жестко соедийей с валом 19, кина- бота при снятии облоя, резке литников, опиматически связанным зубчатыми колесами 15 ловке заусенцев и других операциях, где

20,21,22,23 и наружным полым валом 24 с обычно применяется только схват и один приводом качания (на чертеже не показан). инструмент, не менее чем в 2 раза за счет

Конструкция дополнительного модуля кача- исключения операций по поочередной зания 9 аналогична и приводится в движение мене схватов на инструмент; от того же прйвода. В полом валу 24 на 20 — повышение производительности не подшипниках 25 установлены внутренний менее чем на 30 — 407 на деталях, где по вал 26, связанный зубчатыми колесами 27, технологическому процессу требуется бо28, 29, 30, 31 с приводным валом 32, пере- лее 2-х исполнительных модулей за счет содающим вращений на -йнструментальный кращения количества смен исполнительных шпиндель. Аналогичной конструкцией пе- 25 органов, при этом мейяется не держатель с редается вращающий момент на схват. При- инструментом, а только инструмент; воды валов 24, 26 на чертеже не показаны. — улучшениетехнйческиххарактеристик

В состав роботизьфованногокомплексарля робота за счет обеспечения статического снятия облоя кроме робота входят (см. фиг, уравновешивания руки. достигаемого рас3, 4) накопитель 33 с заготовками 34, при- 30 положением дополнйтельного ориентируюспособление35савтоматическимизажима- щего и исполнительного модулей на ми 36, в котором устанавливается и противоположном конце"руки; " .закрепляется заготовка для обработки, . — дополнительном повышение произПромышленный робот функционирует водительности за счет интенсификации реследующим образом,, ...,.35 жимов обработки; .поскольку

В исходном состояний рука 5 обращена обеспечивается применение автономного схватом 10 к расположенным в накопителе . привода инструментального шпинделя тре33 заготовкам 34 (см. фиг. 3). По командам буемой мощности, которая не может быть системы управления робот захватывает достигнута в прототипе, например, для обсхватом очередную заготовку, вынимает ее 40 работки стальных заготовок, поскольку и из накопителя и, поворачиваясь на основа- мощность прйвода ограничивается габаринии 1, устанавливает заготовку в приспо- тами держателя, в котором он размещен; собление 35, в котором она закрепляется " — предлагаемое изобретейие является зажимами 36, После чего робот, поворачи- структурой многоцелевого робота, поскольвая валом 4 руку 5 на 180, направляет на 45 ку кроме рассмотренных работ робот обесэаготовку инструментальный шпиндель 11 с печивает выполнение, например,сварочных инструментом 12; которым осуществляется работ, и ри котором схватом собирается тре- обработка в соответствии с заданной управ- буемая последовательность деталей, а сваляющей программой. При этом ротация — рочным инструментом "закрепленным на схвата и инструментального шйинделя осу- 50 другом конце руки, обеспечивается их сварществляется от электродвигателя 18 через ка; аналогичным образом могут решаться редуктор 17, зубчатые колеса 15, 16 и вал- сборочные. контрольные и другие операкорпус 6, а через вал 14 на вал-корйус 7 (см.. ции. фиг, 2), Качание модулей также выполняется.. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я от общегопривода через аал 24,зубчатые 55 1, Промышленный робот, содержащий колеса 23, 22, 21, 20 и вал 19.:: - .. основание, поворотную колонну, устанав-

Предлагаемое изобретение имеет суще- ленную на основании, рычаг, шарнирно свяственныеотличияотизвестного, заключаю- занный с поворотной колонной, и щиася в том, что промышленный робот механическую руку, установленную на кондополнительными модулями — ка-, це рычага и включающую полый корпус, два

1756142 коаксиэльно расположенных в полости корпуса вэлэ и.основные модули — качания и исполнительный, отл и ча ю щи и ся тем, что, с целью повышения- производительности, он снабжен дополнительными модулями — качания и исполнительным, а механическая рука Шарнирно связана с рычагом своей Средней частью, причем койцы наружного вала механической руки кинематически связаны с модулями качания, а концы внутреннего вала — с исполнительными модулями.

5 2. Робот по и, 1, отличающийся тем, что дополнительный исполнительный модуль выполнен в виде инструментального шпинделя.

1756142

1756142

Составитель Э.Панкратов

Редактор Е,Полионова Техред M.Моргентал Корректор Н Слободеник

Заказ 3051 Тираж Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101