Промышленный робот

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве прецизионно-технологического оборудования, предназначенного для работы в условиях нестабильности температуры окружающей среды, в частности для автома тизации сборки. Целью изобретения является повьшение точности Позиционирования рабочего органа в условиях нестабильности температуры окружающей среды за счет компенсации линейньк деформаций продольных элементов прямоугольной рамы. Для этого на конечном звене 2 размещена прямоугольная рама 3, продольные элементы 5 и 6 которой расположены перпендикулярно продольной оси звена. продольных элементов прямоугольной рамь имеет индивидуальный привод и установлен с возможностью вращения вокруг своей оси. Продольные элементы рамы выполнены из материалов с различными коэффициен тами линейного расширения. Больший коэффициент линейного расширения у продольного элемента, наиболее, удаленного от оси шарнира соединения конечного звена 2 с предьщущим звеном 1. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (б1) 4 В 25 J 11/00

RCPT. К)ч и г

5Ф ч4О,Fkk

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к двто скоьгк свидктельствм

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ. (21) 4075609/25-08 (22) 05.05.86 (46) 07.09.88. Бюл. В 33 (71) Всесоюзный проектно-конструкторский институт технологии электротехнического производства (72) М.Х. Седлер, И.Б. Красик и Б.И. Шпиндель (53) 62-229.72(088.8) (56) Заявка EP N9 1.02082, кл. В 25 J 11/00, 1984. (54) ПРОМЫШЛЕННЫЙ РОБОТ (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве прецизионно-технологического оборудования, предназначенного для работы в условиях нестабильности температуры окружающей среды, в частности для автоматизации сборки.

Целью изобретения является повышение

„„SU„„1421526 А1 точности позиционирования рабочего органа в условиях нестабильности температуры окружающей среды за счет компенсации линейных деформаций продольных элементов прямоугольной рамы.

Для этого на конечном звене 2 размещена прямоугольная рама 3, продольные элементы 5 и 6 которой расположены перпендикулярно продольной оси звена. Один из продольных элементов прямоугольной рамы имеет индивидуальный привод и установлен с возможностью вращения вокруг своей оси, Продольные элементы рамы выполнены. из материалов с различными коэффициентами линейного расширения. Больший коэффициент линейного расширения у продольного элемента, наиболее. удаленного от оси шарнира соединения конечного звена 2 с предыдущим звеном 1. 2 ил.

1421526

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в качестве прецизионно-технологичесг кого оборудования, предназначенного для работы в условиях нестабильности температуры окружающей среды, в частности для автоматизации сборки.

Цель изобретения - повышение точности позиционирования рабочего органа в условиях нестабильности температуры окружающей среды за счет компенсации линейных деформаций конечного звена.

На фиг. 1 изображен промышленный 15 робот, общий вид, с подвижной установкой прямоугольной рамы на конечном звене; на фиг ° 2 — то же, с неподвижной установкой прямоугольной рамы на конечном звене. 20

Робот. содержит шарнирно соединенI ные звенья 1 и 2, шарнирно соединенные со стойкой. На конечном звейе 2 . расположена прямоугольная рама 3, несущая рабочий орган.4. Прямоугольная 25 рама 3 содержит продольный элемент 5, представляющий собой, например, зубчатую .рейку, соединенную с приводом прямолинейного перемещения (не показан), и установленный с возможностью 30 вращения вокруг своей оси другой продольный элемент 6, выполненный в виде скалки, связанной соответственно с индивидуальным приводом (не показан) . Продольные элементы 5 и 6 соединены по концам поперечными элементами 7 и расположены перпендикулярно продольной оси звена.

В случае жесткого закрепления на. звене 2 прямоугольнои рамы 3 по- 4О следняя содержит кронштейн 8, жестко связанный со звеном 1, и установленную с воэможностью вращения скалку

9, соединенную с рабочим органом 4.

Стойка 10 крбнштейна 8 и скалка 9 .представляют собой продольные элементы прямоугольной рамы 3. Продольные элементы прямоугольной рамы 3 выполнены из материалов с различными коэффициентами линейного расширения, больший из которых - у продольного элемента, наиболее удаленного от оси .шарнира соединения конечного зве° на 2 с предыдущим звеном 1..Например, при подвижном соединении прямоугольной рамы 3 со звеном 2 продольный элемент 5 выполнен из материала сталь 25ХНВА с, Ы = 10,7 10 1/град, а продольный элемент 6 — из материала сталь 18ХНВА с о. = 14,5 10 1/град.

В случае жесткого соединения прямо-. угольной рамы 3 со звеном 2 продольный элемент — стойка 10 кронштейна

8 — выполнен из материала сталь Ст.3 с К = 11,1 ° 10 1/град, а продоль" ный элемент — скалка 9 — из материала сталь 18ХНВА с а/= 14,5 10 1/град.

Продольные элементы прямоугольной рамы расположены друг от друга на расстоянии а, равном размеру попе" речных элементов 7 и определяемом соотношением ао L Z до(. Le и (а

2о(. 1 2a" 1 где 1 — длина конечного звена 2 до оси шарнира его соединения с предыдущим звеном — коэффициент линейного расширения материала из которого изготовлено конечное звено 2;

АЫ вЂ” разность коэффициентов линейного расширения материалов, из которых изготовле. ны продольные элементы рамы;

L и L — максимальная и минимальная длины консольного участка прямоугольной рамы.

В случае жесткого соединения прямоугольной рамы с конечным звеном 2

L< = Ь,.

Робот работает следующим образом.

При совершении, .например, сборочных операций, рабочий орган 5 с инструментом выходит на рабочую позицию. При этом необходимо обеспечить высокую точность позиционирования в горизонтальной плоскости (порядка

0 05 мм).

При изменении температуры окружающей среды, например при работе промышленного робота в нетермоконстантных цехах, размеры конструктивных элементов промышленного робота, в частности его конечного звена 2 и продольных элементов прямоугольной рамы 3, несущей рабочий орган 4, изменяются. Так как попарно соединенные концы продольных элементов не имеют воэможности перемещения относительно друг друга, и продольные

О элементы выполнены из разных материалов, то прямоугольная рама изги2а 1 g

d o(25 где 1

35

1. иЬ

ВНИИПИ Заказ 4370/13 Тираж 908 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

"3 14 бается таким образом, что .конец ее консольного участка, на котором размещен рабочий орган 4, перемещается так, что компенсирует изменение длины звена. Так как продольный эле.мент (скалка 6), наиболее удаленный от оси шарнира соединения конечного звена 2 с предыдущим звеном 1, выполнен из материала с большим коэффициентом линейного расширения, то смещение консольного конца прямоугольной рамы 3 компенсирует изменение длины конечного звена 2.

При расположении продольных элементов на расстоянии а, определяемом соотношением

da(L dd Lz

« а 4.— —

2Ы 1 2а(1 обеспечивается полная компенсация в горизонтальной плоскости изменения длины конечного звена 2 при длине консольного участка причем L < L «1 Lz, т.е. это поло1 жение рабочего органа 4, являющееся оптимальным, находится в пределах зоны обслуживания промышленного робота.

Формула изобретения

Промышленный робот, содержащий шарнирно соединенные звенья, прямоугольную раму, связанную с конечным звеном так, что ее-продольные элементы расположены перпендикулярно продольной оси звена, а один иэ про21526 дольных элементов рамы установлен с возможностью вращения вокруг своей оси от индивидуального привода, и рабочий орган, размещенный на свободном конце прямоугольной рамы, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности нозиционирования рабочего органа в условиях нестабильности температуры окружающей среды за счет компенсации линейных деформаций конечного звена, продольные элементы рамы выполнены из материалов с различными коэффициентами линейного расширения, больший из которых — у продольного элемента наиболее удаленного от оси шарнира соединения конечного звена с предыдущим звеном, а размер поперечных эле20 ментов р йы а определяется из соотношения

da. L ° da L| (а(- — — — -- i

2а 1 2a(1 длина конечного звена до оси шарнира его соединения с предыдущим звеном; коэффициент линейного рас-. ширения материала, из которого изготовлено конечное звено", разность коэффициентов линейного расширения материалов,из которых изготовлены продольные элементы рамы, максимальная и минимальная длины консольного участка прямоугольной рамы.