Промышленный робот модульного типа

 

Использование: автоматизация технологических процессов машиностроения. Сущность изобретения: промышленный робот модульного типа содержит конструктивно подобные модули перемещений, связанные между собой промежуточными элементами . Каждый модуль перемещений выполнен в виде полого корпуса, выходных элементов, являющихся полыми валами с фланцами на конце, и приводов перемещений этих выходных элементов, включающих двигатели, размещенные на корпусе, и конические зубчатые передачи, расположенные в полости корпуса. Промежуточные элементы выполнены полыми со стыковочными поверхностями, расположенными в перпендикулярных или параллельных плоскостях или в одной плоскости. Энергетические и информационные кабели размещены в полостях промежуточных элементов и полых валов выходных элементов. Выходные элементы каждого модуля пересекаются под углом 90°, 4 з.п.ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 25 J 9/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР., 1 19Ч

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1т едЬ

gj5Qkk. "" м".".-.. " (21) 4703556/08 (22) 08.06,89 (46) 23.05.92. Бюл. N 19 (71) Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков (72) И,B.Êàëàáèí, В.П.Степанов, В,Б.Великович, В,Я.Подустов, Ю,В.Саватеев, И,П,Бурмистров, Ю,Д.Клименко, В,А.Галкин и А.Г.Лебяжьев (53) 62-229,72 (088.8) (56) Патент США N 4636138, кл. В 66 С 23/16, опублик. 1987, (54) ПРОМЫШЛЕННЫЙ РОБОТ МОДУЛЬНОГО ТИПА (57) Использование; автоматизация технологических процессов машиностроения.

Сущность изобретения: промышленный робот модульного типа содержит конструктивИзобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции промышленных роботов, манипуляторы которых состоят из автономных приводных модулей.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей путем увеличения степеней подвижностей.

На фиг. 1 представлен промышленный робот, общий вид; а фиг. 2 — приводной модуль, разрез; на фиг. 3 — типоразмерный ряд приводных модулей; на фиг. 4 и 5— различные компоновки промышленного робота.

Промышленный робот модульного типа содержит приводные модули 1 — 3 (фиг. 1), основание 4, промежуточные корпусы 5 и 6, рабочий механизм, например захват 7, Каж„„. Ж „„1734994 А1 но подобные модули перемещений, связанные между собой промежуточными элементами. Каждый модуль перемещений выполнен в виде полого корпуса, выходных элементов, являющихся полыми валами с фланцами на конце, и приводов перемещений этих выходных элементов, включающих двигатели, размещенные на корпусе, и конические зубчатые передачи, расположенные в полости корпуса, Промежуточные элементы выполнены полыми со стыковочными поверхностями, расположенными в перпендикулярных или параллельных плоскостях или в одной плоскости, Энергетические и информационные кабели размещены в полостях промежуточных элементов и полых валов выходных элементов. Выходные элементы каждого модуля пересекаются под углом 900, 4 з.п.ф-лы, 5 ил. дый из приводных модулей (фиг. 2) содержит корпус 8 с полостью 9 внутри и двумя цилиндрическими отверстиями 10, оси которых пересечены. В отверстиях 10 установлены с возможностью поворота выходные элементы в виде полых валов с фланцами 11, например, на шариковых подшипниках 12 с четырехточечным контактом. Привод фланцев 11 осуществляется от двигателей 13, укомплектованных, в общем случае, тормозами 14 и датчиками 15 обратной связи по положению и скорости. Связь двигателя

13 с фланцем 11 осуществляется с помощью конической зубчатой передачи, содержащей, например, коническое ведущее зубчатое колесо 16 и ведомое коническое зубчатое колесо 17, расположенное соосно

1734994

20 с фланцем 11, и эксцентриковой планетарной передачи 18, содержащей эксцентрик

19, сателлиты с циклоидальными зубьями 20 и цевочное колесо 21.

Выходной вал 22 передачи связан с сателлитами посредством цилиндрических пальцев 23 и жестко крепится к фланцу 11 винтами-24. В выходном вале 22 имеется цилиндрическое отверстие 25. Блок 26 энергетических и информационных кабелей содержит корпус 27 и смонтированные в нем кабели: входной 28, оканчивающийся разьемом 29, выходной 30, оканчивающийся разъемом 31, и два кабеля 32 для связи с двигателями 13, тормозами 14 и датчиками

15 приводов данного модуля. Кабель 28 помещен внутри кожуха 33 с крышкой 34, имеющей клеммный зажим 35. Разъем 31 выходного кабеля 30 крепится аналогично в крышке 34, На фиг. 3 изображен типоразмерный ряд приводных модулей, отличающихся по мощности используемых приводов. В ряд входят, например, пять типоразмеров приводных модулей: I, !!, !!!, И и V. Вариант компоновки робота, показанный на фиг. 4, содержит приводные модули

III, IV u V соединенные между собой промежуточными корпусами 36 и 37. Стыковочные поверхности 38 и 39, а также 40 и 41 промежуточных корпусов 36 и 37 взаимно перпендикулярны, Вариант компоновки робота, показанный на фиг, 5, содержит приводные модули I, III и V, соединенные между собой промежуточными корпусами 42 и 43. Стыковочные поверхности 44 и 45 и 46 и 47 промежуточных корпусов параллельны, Кроме того, модуль V выполнен с одним двигателем 13, а второй фланец 11 жестко прикреплен к корпусу В, Промежуточные корпусы 5 и 6 (фиг. 1), 36 и 37 (фиг. 4), 42 и 43 (фиг. 5) выполнены полыми и внутри них размещены входные кабели 28 блоков 26 энергетических и информационных кабелей, при этом разъемы 29, которыми оканчиваются кабели, сочленяются с разъемами 31 выходных кабелей 30 предыдущего приводного модуля (фиг. 1).

Промышленный-робот модульного типа работает следующим образом.

Перемещение рабочего механизма (захвата) 7 производится по заданной траектории с помощью двигателей 13 и передаточных механизмов, осуществляющих согласованное совместное перемещение фланцев 11 приводных модулей в соответствии с управляющей программой. Управляющая программа зависит от конкретной компоновки промышленного робота, соответствующей конкретным требованиям производства. Создание новых компоновок

55 промышленного робота модульного типа состоит в выборе требуемых по энергетическому расчету типоразмеров приводных модулей и в разработке промежуточных корпусов (5, 6, 36, 37, 42 и 43), обеспечивающих требуемые геометрические параметры манипулятораа. П ри этом могут испол ьзоваться промежуточные корпусы с перпендикулярными и параллельными базовыми поверхностями, а также с базовыми поверхностями, расположенными под произвольным углом друг к другу

Таким образом, ограниченный набор, например, из пяти типоразмеров унифицированных приводных модулей дает возможность создания типоразмерного ряда универсальных антропоморфных промышленных роботов по грузоподъемности (с тройками типоразмеров приводных модулей !-II — !!!, !! — III-IV, III — IV — V).

Формула изобретения

1. Промышленный робот модульного типа, содержащий основание, модули перемещений, связанные между собой посредством промежуточных элементов, причем каждый модуль перемещения включает корпус, выходные элементы с приводами их перемещений и энергетические и информационные кабели, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения конструкции, модули перемещений выполнены конструктивно подобными, а корпус каждого из модулей перемещений выполнен полым, причем привод перемещения каждого выходного элемента модуля выполнен в виде размещенного на поверхности корпуса двигателя и расположенной в полости корпуса конической зубчатой передачи, ведущее зубчатое колесо которой связано с выходным валом двигателя, а ведомое зубчатое колесо — с выходным элементом, выполненным в виде полого вала, имеющего на конце фланец, при этом промежуточные элементы выполнены также полыми с двумя стыковочными поверхностями, жестко связанными с фланцами выходных элементов соседних модулей перемещений, а энергетические и информационные кабели размещены в полостях промежуточных и выходных элементов модулей перемещений.

2. Роботпоп1,отличающийся тем, что стыковочные поверхности промежуточного элемента расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях.

3. Робот по п.1, отличающийся тем, что стыковочные поверхности промежуточного элемента расположены в параллельных плоскостях, 1734994

4. Робот no n.1, отличающийся тем, что стыковочные поверхности промежуточного элемента расположены в одной плоскости.

5. Робот по и. 1, отличающийся тем, что выходные элементы каждого модуля перемещения размещены под углом 90, 1734994

1734994

1734994

Составитель А, Ширяева

Редактор Н. Лазоренко Техред М.Моргентал Корректор И. Муска

Заказ 1774 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