Модуль подъема промышленного робота

 

Использование: в машиностроении, а именно в конструкциях промышленных роботов и манипуляторов, которые содержат поступательную кинематическую пару с вертикально ориентированной осью. На подвижном звене, находящемся внутри соленоида 10, закрепленного на стойке 5, выполнены две входящие в зацепление с фиксатором 11 проточки, а также кольцевой буртик 2, торцы которого сопряжены с пружинами 8 и 9 сжатия. Вторые концы пружин закреплены на стойке. При этом фиксатор расположен посредине между проточками подвижного звена 1. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к конструкциям промышленных роботов, манипулятор которых содержит поступательную кинематическую пару с вертикально ориентированной осью, и работающих с цикловой системой управления.

Известен модуль подъема, принятый в качестве аналога, в котором исполнительное звено модуля непосредственно воздействует на выходное звено привода.

К недостаткам аналога относится прежде всего высокие энергозатраты на подъем исполнительного звена модуля и присоединенных к нему звеньев манипулятора.

Известен модуль подъема, принятый в качестве прототипа, содержащий стойку и подвижное звено, связанное с механизмом подъема, в котором силы тяжести исполнительного звена модуля и присоединенных к нему других звеньев манипулятора частично компенсируется за счет уравновешивающего механизма, встраиваемого в модуль, представляющего собой пружину, установленную на стойке и связанную с подвижным звеном гибким элементом через систему блоков и двухтросовый барабан.

К недостаткам прототипа следует отнести сложность и громоздкость модуля, а также высокие энергозатраты в период пуска и торможения.

Целью изобретения является уменьшение энергозатрат при работе модуля и упрощение его конструкции.

Это достигается тем, что на подвижном звене, находящемся внутри соленоида, закрепленного на стойке, выполнены две проточки, расстояние между которыми равно ходу модуля подъема и каждая из проточек имеет возможность входить в защепление с фиксатором, а также кольцевой буртик, торцы которого сопряжены с пружинами сжатия, вторые концы которых закреплены на корпусе, а сами пружины сдеформированы таким образом, что фиксатор находится посредине между проточками.

Новым в изобретении является подвес вертикально перемещаемого звена на статически напряженных пружинах сжатия, что обеспечивает рекуперацию энергии звена при его торможении, а также охват подвижного звена соленоидом, что обеспечивает пополнение энергии системы в размере ее рассеяния.

Техническими преимуществами предлагаемой конструкции по сравнению с прототипом являются простота конструкции, малые габариты, низкие энергозатраты.

На чертеже представлена конструкция модуля подъема.

Он содержит подвижное звено 1, на котором выполнены кольцевой буртик 2 и проточки 3 и 4, стойку 5 с внутренним буртиком 6 и крышку 7. Пружина 8 сжатия базируется по крышке 7 и одному из торцов буртика 2, а пружина 9 базируется по другому торцу буртика 2 и внутреннему буртику 6 на стойке 5. Соленоид 10, размещенный на стойке 5, образует с подвижным звеном 5 двигатель поступательных перемещений. Управляемый фиксатор 11 выполнен сопрягаемым с проточками 3 и 4.

Модуль работает следующим образом.

Подвижное звено 1 принудительно перемещается в одно из крайних положений, например вниз, и фиксируется управляемым фиксатором 11, сопрягаемым при этом с проточкой 3. При этом пружина 9 догружается, а пружина 8 частично разгружается. При этом результирующая воздействий на звено 1 пружин превосходит силу тяжести F и направлена в противоположную сторону. По команде на включение модуля на подъем фиксатор 11 освобождает звено 1 и оно под действием результирующей сил со стороны пружин 8 и 9 начинает перемещаться вверх. При этом пружина 9 начинает разгружаться, а пружина 8 - догружаться. Направление результирующей разницы воздействий пружин на звено 1 уменьшается, но не изменяет своего знака до прохождения звеном 1 половины хода , что обуславливает разгон звена 1 на этом участке. После прохождения звеном пути результирующая разница воздействий пружин на звено 1 меняет свой знак и начинает увеличиваться, что обуславливает торможение звена 1. Ввиду рассеяния энергии канавка 4 не может дойти до позиции сопряжения с фиксатором 11 и звено 1 не пройдет требуемый путь h. Для предотвращения этого служит соленоид 10, включение которого в момент остановки звена 1, сообщает звену дополнительный силовой импульс и обеспечивает его перемещение на требуемую величину, после чего фиксатор 11 сопрягается с канавкой 4 и стопорит звено 1 в крайнем верхнем положении.

Обратный цикл (опускание) отработки звеном 1 координаты h по физике процесса аналогичен прямому циклу (подъему).

Техническими преимуществами предлагаемой конструкции по сравнению с прототипом являются простота, малые габариты, низкие энергозатраты.

Формула изобретения

МОДУЛЬ ПОДЪЕМА ПРОМЫШЛЕННОГО РОБОТА, содержащий стойку, подвижное звено и пружину, отличающийся тем, что, с целью уменьшения энергозатрат и упрощения конструкции, он снабжен фиксатором и соленоидом, закрепленными на стойке, и двумя пружинами, а на подвижном звене выполнены две образующие зацепление с подвижным элементом фиксатора проточки, а также кольцевой буртик, торцы которого сопряжены с первыми концами пружин, вторые концы которых закреплены на стойке, при этом фиксатор находится посредине между проточками подвижного звена.

РИСУНКИ

Рисунок 1