Электромеханический промышленный робот

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в приводах промышленных роботов с внешними магнитными системами . Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и улучшение маосогабаритных показателей. Для этого внешняя магнитная система 2 блока 6 приводов исполнительного органа 7 робота выполнена в виде матриць магнитных элеме Нтов, расположенных на сферической поверхности. Элементы матрицы снабжены, например, фотоэлектрической системой коммутации полярности. За счет выполнения .магнитной системы приводов сферической формы обеспечивается два угловых перемещения исполнительного органа робота причем при его перемещении в горизонтальной плоскости происходит поочередное переключение полярности вертикальных рядов злемен - тов магнитной системы. 2 з.п. ф-лы, 10 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ю 4 В 25 J 11/00 9/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

° с, .

Риг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4128297/31-08 (22) 12.08.86 . (46) 07.09.88. Бюл. В 33 (71) Воронежский политехнический институт (72) А,M. Литвиненко (53) 621.229.72(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1219340, кл. В 25 J 15/06, 1986. (54) ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ПРОМЬППЛЕННЫЙ РОБОТ (57) Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в приводах промышленных роботов с внешними магнитными системами. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и улуч„„SU„„1421528 А1 шение маасогабаритных показателей.

Для этого внешняя магнитная система

2 блока 6 приводов исполнительного органа 7 робота выполнена в виде матрицы магнитных элементов, расположенных на сферической поверхности.

Элементы матрицы снабжены, например, фотоэлектрической системой коммутации полярности, 3а счет выполнения ,магнитной системы приводов сферической формы обеспечивается два угловых перемещения исполнительного органа.робота, причем при его перемещении в горизонтальной плоскости происходит поочередное переключение полярности вертикальных рядов элемен-. тов магнитной системы. 2 з.п. ф-лы, 10 ил.

1421528

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкции промышленных роботов.

Цель иэобрстения -- расширение функциональных возможностей и улучшение массогабаритных показателей за счет. возможности использования внешней магнитной системы в приводе исполнительных органов роботов, осу- 10 ществляющих сложные пространственные перемещения.

На фиг. 1 изображен робот, вид сбоку,; на фиг. 2 — то же, вид спереди, на фиг. 3 — то же, вид сверху; 15 на фиг. 4 — кинематическая схема (до валов двигателей ориентирующих степеней подвижности) робота, на фиг. 5 — один из магнитных элементов внешней магнитной системы, разрез, 20 на фиг. 6 — узел привода, вид сбоку, разрез, на фиг. 7 — разрез А-А на, фиг. 6, на фиг. 8 — схема формирова:ния активных зон матричной магнитной системы; на фиг. 9 — принцип работы 25 фотоэлектрического коммутатора; на фиг. 10 — система коммутации полярности магнитных элементов.

Робот включает стойку 1 с установленнсй на ней матричной внешней маг- 30 нитнсй системой 2, выполненной в виде части сферь1. В ее поле находятся диски (якори) 3 двигателей приводов, Робот может иметь несколько магнитных систем. Ток к дисковым якорям 35 подводится с помощью щеток 4. На неподвижном основании двигателей установлены отражающие элементы 5 системы коммутации, например зеркала— в случае фотоэлектрического управле- 40 ния коммутацией. Двигатели установлены на основании блока 6 приводов. Последний может включать несколько двигателей; он располагается на конце исполнительного органа (руки) 7.

На стойках 8 с помощью привода 9 осуществляется качание руки 7 в подшипнике 10. На противоположном от блока 6 конце руки 7. имеется блок 11 ориентации и схват 12. С помощью привода 13 вращающееся основание 14 вращается относительно неподвижного основания 15, Иатричная магнитная система состоит из элементов 16, размещенных рядамн на поверхности сферы. Иежду рядами имеются зазоры 17. Рука 7 вращается в подшипнике 10 относительно оси 18, а подшипники 10 укреплены на стойке 8, которая вращается в подшипнике 1.9.

Элементы матричной магнитной сис- темы крепятся с помощью винтов 20 к основанию 21 ° Элемент включает сердечник 22, в проточке 23 которого располагается катушка 24. В сердечнике выполнен осевой канал 25 для пропуска проводов, идущих к светоизлучателю, например светодиоду 26, и фотоприемнику, например фотодиоду

27. Торцовый участок 28,сердечника обращен к дискам; Со стороны руки к дисковым якорям с зазором примыкают ферромагнитные. кольца 29, служащие для замыкания магнитного потока.

Щетки установлены в щеткодержателях

30. Дисковые якори крепятся центральной прокладкой 31 к валу, вал закреплен в подшипник 32 консольно. Вал

33 двигателя вращает редуктор 34, например, волнового типа, его выходной вал 35 непосредство приводит в движение степень подвижности исполнительного органа робота, на нем же устанавливаются датчики положения, скорости, нагрузки, На поле матричной магнитной системы можно выделить зоны 36 расположения якорей и эоны 37 срабатывания датчиков системы коммутации полярности. Зона 37 характеризует срабатывание приемников 27.

Если какой-либо излучатель, например излучатель 38 (фиг. 9), оказывается вне зоны 37, то фотоприемник не срабатывает. Для срабатывания фотоприемника необходимо наличие связи 39, т.е. наличие зеркала 5 в зоне 37. Приемники 27 подключены через схему

ИЛИ 40 к реверсивным ключам 41. На ключи подается питание от источника

42. К ключам 41 также подключены линейки катушек 24.

Робот работает следующим образом, Двигатели приводов управляются соответствующей системой управления.

На каждом из магнитных элементов, в торце 28 установлен светоизлучатель 26 и фотоприемник 27. Сторона диска 3, обращенная к магнитной системе 2, выкрашена черной краской и обладает малой отражающей способ" постыл. Если перед торцом 28 находится диск, или вообще нет никакого элемента блока 6, то световой поток светоизлучателя 38 (фиг. 9) не попадает к приемнику 27, во всяком слу" чае, уровень сигнала для его сраба3 142 тывания недостаточен. Если же напротив элемента оказывается зеркало 5, то световой поток излучателя 26 засвечивает приемник 27, вызывая срабатывание соответствующего устрой-: .- ства. Срабатывание любого приемника вызывает перемену полярности на всей вертикальной линейке элементов.

Катушки 24 магнитных элементов питаются от реверсивных ключей 41, на которые подается напряжение от источника 42. Если ни один из приемников

27 не засвечен, то на всех элементах

16 будет напряжение одной полярности.

Всегда имеется зона 37, где раз мещено зеркало 5, в этой зоне наблюдается засветка или одного (справа, фиг. 8) или двух (слева, фиг. 8) приемников 27. Ширина этой эоны несколько больше ширины зеркала — изза рассеяния .света — и зависит еще оТ величины зазора между магнитным элементом и блоком приводов. Срабатывание хотя бы одного из приемников, 27 вызывает сигнал на выходе схемы

ИЛИ 40. Данная схема вызывает срабатывание реверсивного ключа 41, который осуществляет < перемену полярности на той линейке катушек 24, которая соответствует засвеченному датчику; Таким образом, при любом положении дисков 3 на одной стороне диска полярность поля, противоположная полярности на другой стороне.

Магнитный поток замыкается по кольцу 29, пронизывает проводники диска, в результате возникает вращающийся момент, который передается на вал 33.

При перемещении зеркал 5 с блоком 6 вправо или влево (фиг, 8) происходит чередование полярности вертикальных

1528 сборок элементов 16. При перемещении же блока 6 вверх или вниз (фиг, 8) смены полярности сборок не происходит.

Формула изобретения

1. Электромеханический промьппленный робот, содержащий установленный на основании исполнительные орган с блоком приводов его перемещения, расположенным на одном из концов исполнительного органа и включающим внешнюю магнитную систему, о т л и% а. Io E H и c B тем, что, расширения функциональных возможностей и улучшения массогабаритных по- казателей, внешняя магнитная система выполнена.в виде матрицы магнитных элементов, расположенных,на сферической поверхности и снабженных системой коммутации полярности.

2. Робот по п. 1, о т л и ч а—

Ь шийся тем, что сИстема коммутации полярности выполнена в виде установленных на магнитных элементах светоизлучателей и фотоприемников, имеющих возможность оптического взаимодействия с помощью отражающих элементов, установленных на исполнительном органе, при этом выходы фотоприемников через схемы ИЛИ связаны с соответствующими реверсивными ключами, через которые источник питания связан с магнитными элементами.

3. Робот по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что блок приводов перемещения исполнительного

40 органа снабжен ферромагнитным кольцом, установленным между дисковым якорем и основанием блока приводов.!

421 528

1421 528

1421528

Составитель Н.Сергеев

Техред М. Ходанич

Корректор М.,Пожо

Редактор В.Папп

Подписное

Тираж 9.08

ВНИИПИ 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. Проектная, 4