Промышленный робот

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .

РЕСПУБЛИК

21523 А1 (19) (И) (5д 4 В 25 J 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ . НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И. ОТНРЫТИЙ

Н А BT0PCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 f ) 4105296/25-08

I(22) 21.08.86 (46) 07,09.88. Бюл. N 33 (72) В.А. Смирнов и А.В. Бабич (53) 62-229.72(088,8} (56) Промышленная робототехника./Под ред. Я.А. Шифрина, — M.: Машиностроение, 1982, с. 15, рис. 1.3, робот

"Универсал 5". (54) ПРОМЬШШЕННЫЙ РОБОТ (57) Изобретение относится к области машиностроения, в частности к промышленным роботам для автоматизации технологических операций. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей эа счет увеличения эоны обслуживания. При включении двигателей 9, установленных на каретках 4 и 5,. происходит поворот валов 23 и 30, смонтированных на осях 6, При этом поворачиваются рычаги 24 и платформа 29, что приводит к соответствующему .пе- . ремещению рук 21 и 34. Механизм 10 прямолинейного перемещения, кинематически связанный через зубчато-реечную передачу 11-3 с направляющими

2 основания 1, осуществляет перемещение па направляющим c,ïoìîùüþ цилиндра 15кареток и уравновешивает их.

5 иле

ГЬ ф

1421 523

Изобретение относится к машиностроению, в частности к промьппленным роботам для автоматизации технологических операций.

Цель изобретения — расширение

5 функциональных возможностей за счет увеличения зоны обслуживания и повышение жесткости.

На фиг. 1 представлен робот с консольным расположением основания, :общий вид; на фиг. 2 — кинематичес:кая схема робота с консольным расположением основания; на фиг. 3 — портальная компоновка робота; на фиг. 4 - 15 робот с симметричным расположением платформы, общий вид; на фиг. 5 — кинематическая схема робота с симметричным расположением платформы.

Робот состоит из основания 1 с двумя прямолинейными направляющими

2, с одной из который жестко связана рейка 3, и на направляющих 2 установлены каретки 4 и,. 5, в которых на осях 6 установлены волновые редукто- 25 ры 7, через зубчато-ременную пере-, дачу 8 связанные с двигателями 9.

На каретке 5 установлен механизм 10 . прямолинейного перемещения, зубчатое колесо 11 которого связано с рей- 30 кой 3. С основанием 1 жестко связана шаровая опора 12, элемент 13 которой жестко связан с корпусом 14 уравновешивающего цилиндра 15. В корпусе

14 установлен плунжер 16, в котором размещен шток 17. Плунжер 16 через шаро- 35 вую опору 18 связан с кареткой 5, а шток, 17 через шаровую опору t9 и соединение 20 — с кареткой 4. Рука 21 установлена на платформе 22, которая связана с выходным валом 23 волнового 40 редуктора 7 на каретке 4 парой рычагов 24.

Рычаги 24 через подшипники 25 связаны с платформой 22. Пара рычагов 26 через подшипники 27 и 28 связана с платформой 22 и осью б каретки 5. Вторая платформа 29 жестко связана с концами выходного вала 30 волнового редуктора 7, смонтированного на каретке 5, и через подшипники 31 — с двумя рычагами 32, которые через подшипники 33 связаны с платформой 22. На платформе 29 установлена рука 34.

На фиг. 5 платформа 29 жестко связана с концами выходного вала 30, причем платформа 29 установлена симметрично относительно вала 30. Рычаги 26 через подшипники 35 связаны с платформой 29, а рычаги 24 через подшипники 36 — с платформой 22, причем подшипники 36 расположены симметрично относительно платформы 22.

На фиг,, 3 робот установлен направляющими на колонны 37, а с кареткой

5 .через шаровую опору 38 связан корпус 39 цилиндра 40, шток 41 которого через шаровую опору 42 связан с кареткой 4.

Робот работает следующим образом.

Для перемещения рук вдоль направляющих включается механизм 10 прямо- . линейного перемещения и его колесо

11 начинает вращаться и за счет его сцепления с рейкой 3 механизм 10 прямолинейного перемещения и каретка 5 перемещаются вдоль направляющих

2, при этом между каретками 4 и 5 посредством пар рычагов 24 и 26 платформ 22 и 29 волновых редукторов

7 устанавливается жесткая связь и каретка 4 вместе с платформами 22 и 29 и установленными на них руками 21 и 34 также неремещаются вдоль направ" ляющих 2. Таким образом происходит параллельный перенос рук 21 и 34 вдоль прямолинейных направляющих 2.

При параллельном переносе верхней руки в плоскости, перпендикулярной прямолинейным направляющим, механизм 10 прямолинейного перемещения и волновой редуктор 7, установленный на каретке 5, находятся в неподвижном состоянии, а на двигатель

9> установленный на каретке 4, пода-: ется энергоноситель, в результате чего вращение от двигателя 9 через зубчато-ременную передачу 8 подается на волновой. редуктор 7, выходной вал

23 которого начинает поворачивать рычаги 24, которые через подшипники

25 перемещают платформу 22 в плоскости, перпендикулярной прямолинейным направляющим, при этом происходит удаление платформы 22 с рукой 21 от направляющих 2. Одновременно с этим платформа 22 с рукой 21 перемещаются вдоль направляющих 2, каретка 4 также перемещается вдоль направляющих

2. За счет введения рычагов 32 и 26 и платформы 29 происходит параллельный перенос платформы 22 и руки 21.

При переносе верхней руки вдоль линии, перпендикулярной прямолиней" ным направляющим, и нижней руки вдоль прямолинейных направляющих параллельно самой себе, двигатель 9, установленный на каретке 5, отключен, 40

3 1421 5 а на двигатель 9, установленный на каретке 4,и на механизм 10 прямолинейного перемещения подается энергоносИтель, вследствие чего колесо ii и вал 23 начинают вращаться, причем .направление вращения у них противоположное. Рычаги 24, 26 и 32 воздействуют на платформу 22 и перемещают ее вдоль линии, перпендикулярной на.10 правляющим 2, т.е. происходит радиальное перемещение.

В режиме качания рук двигатель 9 каретки 4 и механизм 10 прямолинейного перемещения отключены, а на

15 двигатель 9, установленный на каретке 5, подается энергоноситель, в результате чего выходной вал 30 волнового редуктора 7 начинает вращаться, при этом поворачивается платформа

29, которая через рычаги 32 поворачивает платформу 22, при этом происходит качание платформы 29 с рукой

34 относительно оси 6 каретки 5 и качание платформы 22 с рукой 21 от25 носительно оси подшипников 36 (фиг, 5) и относительно оси подшипников 27 и 25 (фиг, 2). Для переноса верхней руки вдоль линии, расположенной под углом к прямолинейным направляющим, механизм 10 прямолинейного перемещения отключается, а на двигатели 9 подается энергоноситель, в результате чего вращаются выходные валы 23 и 30 и платформа 22 вместе с рукой 21 перемещаются поступательно. 35

Уравновешивающий цилиндр работает следующим образом.

При неподвижном положении кареток.

4 и 5 энергоноситель поступает в бесплунжерную часть корпуса 14 и бесштоковую часть плунжера 16, при этом происходит уравновешивание каретки 4 и 5 от действия массы конструкции. При перемещении каретки 5 происходит перемещение плунжера 16 45 относительно корпуса 14, а при перемещении каретки 4 происходит перемещение штока 17 относительно плунжера 16. При движении кареток 4 и 5 . корпус 14 вместе с плунжером 16 ка- 5р чаются относительно осей симметрии шаровых опор 12 и 18, а шток 17 качается относительно осей симметрии шаровой опоры 19 и оси 43, которая при этом перемещается. 55

Работа. манипулятора портальной компоновки (фиг. 3) происходит аналогично работе манипулятора на фиг. 1 и 2, при этом цилиндр 40, его

23 4 корпус 39 и шток 4! качаются при движении кареток 4 и 5 относительно осей симметрии шаровых опор 38 и 42 °

Рабою манипулятора с симметричным расположением платформы (фиг. 4 и 5) происходит аналогично работе манипулятора с консолью расположенной платформой 29 ° При этом за счет симметричного прикладывания движущих моментов к платформам 22 и 29, т.е. симметричного расположения платформы 29 относительно вала 30, конструкция манипулятора более сбалансирована, чем конструкция на фиг. 1 и 2.

Формула изобретения

Промьппленный робот, содержащий основание с направляющими, первую платформу, на которой смонтирова" на механическая рука, механизм перемещения этой платформы относительно основания, содержащий две каретки, размещенные в направляющих основания, две пары рычагов, причем рычаги первой и второй пар с одной стороны связаны с соответствующими первой и второй из указанных кареток, а с другой стороны их концы объединены общим шарниром, при этом указанная платформа шарнирно связана с этими рычагами, а также механизм уравновешивания, привод кареток и систему управления, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет увеличения зоны обслуживания и повышения жесткости, он снабжен второй платформой и шарнирно связанной с ней и с первой платформой третьей парой рычагов, приводы кареток выполнены в виде трех двигателей с редукторами, а механизм уравновешивания выполнен в виде шарнирно смонтированного на основании телескопического силового цилиндра, в корпусе которого размещены два штока, при этом первый двигатель с редуктором установлен на первой каретке и концы первой пары рычагов закреплены на выходном валу этого редуктора, второй и третий двигатели с соответствующими редукторами установлены на второй каретке, причем третий двигатель с редуктором кинематически связан с основанием с помощью дополнительно введенной зубчато-реечной

5 14215 передачи, вторая платформа закреплена на выходном валу редуктора второго двигателя, а концы второй пары рычагов шарнирно связаны с второй кареткой так, что две указанные плат« формы и вторая и третья пары рычагов

23 6 образуют шарнирно-рычажный параллелограмм, при этом один шток телескопического силового цилиндра механизма уравновешивания связан с первой кареткой, а второй шток — с второй кареткой.

1421523

1421 523

Корректор Л.Патай

Тираж 908

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Е.Папп

Заказ 4370/13

Составитель Ю.Вильчинский

Техред М.Ходанич