Модуль промышленного робота

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1

09) (11) а) 4 B 25 J 9/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4068141/25-08 (22) 13.05.86 (46) 07.09.88. Бюл. У 33 (72) IO.А. Аркатов, Э.Ф. Шевченко, Н.М. Киреев и Н.В. Попов (53) 621-229.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1121132 кл. В 25 J 1/02 1983. (54.) МОДУЛЬ IIPOMblKIEHHOI 0 РОБОТА (57) Изобретение относится к робототехнике иможет быть использовано в различ ных отраслях промышленности, например в электротехнической, для роботизации процессов обработки и сборки изделий, в том числе с плазменно-газовым йа- пылением, резкой и штамповкой. Целью изобретения является точность позиционирования. Перемещение рабочей головки 11 происходит с помощью линейных щаговых двигателей 2 и 3, установленных на корпусе 1, якоря

4,5 которых соединены шарнирами 6,7 со стержнями 8,9, связаннымн между собой шарниром 10. При этом возможны варианты работы, в которых совершается поисковое движение рабочей головки 11 не только при ее продольном перемещении, но и при криволинейных. 8 ил.

1421524 2

Изобретение относится к робатотехнике и может быть использовано. в различных отраслях промышленности, например в электротехнической, для роботизации процессов обработки и сборки изделий, в том числе и плазменно-газовым напылением, резкой и штамповкой.

Цель изобретения — повьппение точ10 ности позиционирования, На фиг. 1 показан модуль промьппленного робота, общий вид; на фиг. 2блок-схема управления модулем промьппленного работа; на фиг. 3 — вид А на фиг. 1, вариант 1; на фиг. 4— то же, вариант 2; на фиг. 5 — сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 6-8 — возможные схемы перемещения элементов модуля промьппленнога робота.

Модуль цромьппленного робота состоит из корпуса 1 со смонтированными в нем линейными шаговыми двигателями 2 и 3, якоря 4 и 5 которых соединены шарнирами б и 7 со стержнями

8 и 9, связанными между собой шарниром 10 и соединенными с рабочей головкой 11. Шаговые двигатели 2 и 3 сиабжены соответственно фазными

:обмотками 12-14 и 15-17 и электро.магнитами 18 и 19, которые подключе30 .ны к устройству 20 программного уп- . равления через автономные для каждого двигателя 2 и 3 блоки 21 и 22 коммутации и блок 23 управления, связанный с датчиками 24 и 25 выработки 35 импульсов, .соответствующих чередованию ступеней якорей 4 и 5 при их перемещении.

Работа модуля промышленного робота может осуществляться по нескольким программам, задаваемым оператором в зависимости от требуемых схем перемещения рабочей головки 11, оп ределяемых синхронной (фиг. 6), последовательной (фиг. 7) и комбиниро- 45 рованнай (фиг. 8) работой электродвигателей 2 и 3.

Возможные схемы перемещения рабочей головки 11 с различными поисковыми движениями в различных точках 50 позиционирования достигаются следующим образом.

При включении модуля в режим "работа" якоря 4 и 5 электродвигателей

2 и 3 удерживаются электромагнитами

18 и 19 в исходном положении. Как только устройство 20 программного управления вьдаст команду на отработ-, ку заданной программы позиционирования рабочей головки 11„. блок 23 управления через блоки 21 и 22 коммутации . отключает обмотки электромагнитов 18 и 19, формирует импульсы коммутации фазных обмоток 12-17.

Эта коммутация вызывает перемещение якорей 4 и 5 в запрограммированном направлении.

При перемещении якорей 4 и 5 их ступени, перемещаясь относительно, датчиков 24 и 25, вырабатывают импульсы, соответствующие их чередова" нию. При этом число этих импульсов, l кратное числу переместившихся ступеней якорей 4. и 5, сравнинается с числом, записанным в памяти соответствующей программы, на основании чего блок

23 управления измеряет частоту комму" тации импульсов в блоках 21 и 22 коммутации и ньдает сигналы на подключение соответствующих фазных обмоток

12-17 к источнику постоянного тока, размещенному в блоке 21 (22) коммутации, за счет которого создается . суммарное магнитное поле.

При уменьшении частоты импульсов перемещения и движения соответствующего якоря 4 .(5) н постоянном магнитной поле в якоре индуцируются электрические токи, взаимодействие которых с суммарным магнитным полем фазных обмоток 12-1? создает тормозное усилие для гашения кинетической энергии движущихся масс при подходе н заданное положение.

В момент вьдвижения якорей 4 и 5 на заданную величину блок 23 управления отключает соответствующий блок 21(22), прекращая коммутацию импульсов в соответствующих фазных обмотках 12-17 с сохранением в них постоянного магнитного поля. В одной из фазных обмоток обеспечивается торможение соответствующего якоря

4(5) с точностью равной величине их ступенчатого деления, После этого блок 23 управления вьдает сигналы в соответствующий блок 21(22) фазной коммутации. обмоток 12-17 в зависимости от требуемого перемещения соотнетствующих якорей 4(5).

После отработки заданной программы перемещений рабочего органа якоря 4 и 5 перемещаются.н начальное, нулевое положение. Подход к этому положению может осуществляться как н режимах перемещения с пониженной скоростью, так и в режимах тормаже24

12 1Я 1+ 18 2

3 14215 ния и фиксации нулевого положения соответствующим электромагнитом 18 или 19.

Поисковые движения рабочей голов-: ки 11 реализуются при колебательном движении якорей 4 и 5 в требуемых точках позиционирования за счет того, что блок 23 управления через соответствующий блок 21 и 22 коммутации осуществляет попеременную коммутацию двух фаэньж обмоток, например в двигателе 2 обмоток 12 и 13 с одновременной подачей постоянного тока в обмотку 14 для снижения амплитуды колебаний.

Прямолинейное движение рабочей головки 11 (фиг. 6) реализуется при различном перемещении шарнира 6 из положения Io в I,, а шарнира 7 из положения IIä в II, что соответствует перемещению шарнира 10 и рабочей головки 11 из положения 1Ы о в III . 25

Криволинейное движение рабочей головки 11 по траектории с переменным радиусом кривизны (фиг. 7) и с постоянным радиусом кривизны (фиг. 6) реализуется при расчетном перемещении соответствующих роторов двигателей 4 и 5.

Формула изобретения

Модуль промышленного робота, содержащий два расположенных параллельно в одной плоскости линейных двигателя, подвижные элементы которых связаны с рабочей головкой, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности позиционирования, он снабжен двумя стержнями, а линейные двигатели выполнены шаговыми, при этом один из концов стержней жестко связан с рабочей головкой и шарнирно — с концом второго стержня, а вторые концы стержней шарнирно связаны с якорями шаговых двигателей.

15 1Ю 17 19 .7

142) 524

1421524

3 1

Составитель Ф.Майоров

Текред М.Ходанич

Корректор Л.Патай r

Редактор Е.Папп

Подписное

Тираж 908

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4370/13

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектна оектная 4