Промышленный робот

Промышленный робот, содержащий основание, размещенные на нем звенья вращательного и поступательного перемещений, кинематически связанные между собой и с помощью сцепных устройств с приводом, имеющим корпус и выходные подвижные элементы, а также захватный орган и систему управления, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, сцепные устройства выполнены в виде управляемых схватов, с помощью которых ведущие элементы каждого звена связаны по крайней мере двумя из них с выходными подвижными элементами привода, а одним из них с корпусом привода, установленного на одном из звеньев.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к робототехнике, и может быть использовано для автоматизации технологического процесса.
Целью изобретения является повышение быстродействия робота.
На фиг. 1 показан общий вид промышленного робота подвесного исполнения; на фиг. 2 вид А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.4 разрез В-В на фиг.2; на фиг.5 промышленный робот напольного исполнения; на фиг.6 то же, вид сверху на фиг.5.
Промышленный робот подвесного исполнения состоит из основания 1, поворотной платформы 2, установленной под верхней частью основания 1 с помощью подшипника 3, плеча 4, шарнирно соединенного с плечом 4 с помощью вала 7, тяги 8 с рычагом 9, поворот которого вызывает поворот предплечья 6, головки 10, имеющей возможность поворачиваться на конце предплечья 6 относительного двух взаимно перпендикулярных осей 11 и 12; вибрационного электропривода 13 с рабочими 14 22 и фиксирующими 23 27 управляемыми схватами, установленными на выходных подвижных элементах-планках 28, 29 и 30 привода, соответственно, системы поворота платформы 2 относительно оси 31, включающей в себя зубчаток колесо 32 с приводными шестернями 33 и 34, к которым жестко закреплены шкивы 35 и 36 соответственно, где последние имеют возможность свободно вращаться относительно осей 37 и на которых расположен ремень 38, системы поворота плеча 4, включающей в свой состав шкивы 39 41 и ремень 42, системы поворота предплечья 6, включающей шкивы 43 45 и ремень 46, системы поворота головки 10 относительно оси 11, включающей в себя шкивы 47 49 и ремень 50, вал 51, шкивы 52, 53 и ремни 54, 55, системы поворота головки 10 относительно оси 12, включающей в свой состав шкивы 56, 57, 58 и ремни 59, 60, вал 61, а также шкивы 62, 63 и ремень 64.
Шкивы 43, 39, 47, 56; 40, 44, 57 и 41, 45, 49, 58 установлены на валах 65, 66, 5 соответственно, жестко связанных с платформой 2.
Шкивы 40, 44, 48, 52, 57 и 62 выполнены в виде двойных шкивов.
Дифференциал, осуществляющий поворот головки 10 робота относительно двух взаимно перпендикулярных осей 11 и 12, а также шкивы 53 и 63 расположены на оси 11.
Промышленный робот (фиг.5 и 6) напольного исполнения кроме трособлочной системы в качестве ведущих элементов поворотно перемещаемых звеньев имеет жесткий шток 67 в качестве ведущего элемента поступательно перемещаемого звена 68 на котором шарнирно установлено предплечье 6 качания захватного органа 69 и который управляется схватами 70 72.
Промышленный робот работает следующим образом.
Напряжение источника питания синусоидальной формы подается на обмотки пятивыходного вибрационного электропривода 13. При этом два выходных подвижных элемента привода 13 синхронно совершают возвратно-поступательные движения (с частотой, равной частоте источника питания) с прикрепленными к ним рабочими 14 22 и фиксирующими 23 27 схватами, установленными на планках 28 30 соответственно. Пять независимых движений на одном приводе 13 получаются преобразованием возвратно-поступательных движений, движущихся в противоположном направлении подвижных частей привода 13 в пять линейных движений ремней 38, 42, 46, 50, 49 путем поочередного включения и отключения пяти групп схватов, каждая из которых состоит из двух рабочих 14 и 15, 16 и 17, 18 и 19, 20 и 21, 22 и одного фиксирующего 23 27 схвата соответственно, управляемых по соответствующим законам для каждого независимого движения от устройства управления, а также передающих пять линейных движений замкнутых систем передачи, т.е. ремней 42, 59, 38, 46, 50 соответственно к пяти подвижным звеньям робота, а именно к системе поворота головки 10 относительно оси 12, системе поворота плеча 4, системе поворота платформы 2, системе поворота предплечья 6, системе поворота головки 10 относительно оси 11.
Так, например, для поворота платформы 2 рабочими и фиксирующими муфтами 18, 19, 25 вибрационного электропривода 13, взаимодействуя с ремнем 38, который установлен на шкивах 35 и 36, приводят во вращение приводные шестерни 33, 34. Так как их оси жестко связаны с платформой 2 и зубчатое колесо прикреплено к основанию, то это приводит в свою очередь, к вращению платформы 2.
Далее для поворота плеча 4 с ремнем 42 взаимодействуют силы 16, 17 и 24. При этом плечо 4, корпус которого жестко связан со шкивом 40, поворачивается вокруг вала 5.
Для поворота предплечья 6 используются схваты 20, 22 и 26, взаимодействующие с ремнем 46, который установлен на шкивах 43 45, причем шкив 44 жестко закреплен с тягой 8, поворот которой вызывает поворот предплечья 6. Вращением указанной ременной системы управления предплечье 6 имеет возможность свободно поворачиваться вокруг валов 51, 61.
Система поворота головки 10 относительно оси 12 работает следующим образом.
Возвратно-поступательное движение вибрационного электропривода 13 с помощью схватов 14, 15 и 23 передается к ремню 59, расположенному на шкивах 56 58. Шкив 57 выполнен в виде двойного шкива и кинематически связан со шкивом 63 с помощью ремней 60, 64 и шкива 62, расположенного на валу 61. Тогда поворот шкива 57 передается к шкиву 63, который имеет возможность свободно вращаться на оси 11 и жестко соединен с дифференциалом, где последний приводит во вращение головку 10 робота вокруг вертикальной оси 12.
Система поворота головки 10 относительно оси 11 работает аналогичным образом.
Все степени подвижности робота имеют возможность работать как совместно, так и раздельно благодаря использованию управляемых схватов.
Управление вибрационным электроприводом 13, а также пятью группами схватов осуществляется от микроЭВМ типа "Электроника-60" в зависимости от заданных заранее в память машины различных универсальных программ, предназначенных для работы промышленного робота в конкретном технологическом процессе.
Для перемещения штока 67 (фиг.5, 6) влево в момент, когда подвижные части перемещаются к крайним магнитопроводам, схват 70 включен, шток сцеплен с левой подвижной частью вибрационного электропривода 13. В этот момент времени схваты 71, 72 выключены, правая подвижная часть не сцеплена со штоком 67 и последний вместе с левой подвижной частью совершает движение влево на один шаг. Далее в момент, когда подвижные части перемещаются к центральным магнитоприводам схват 72 включен, а схват 70 выключен и шток 67 вместе с правой подвижной частью совершает второй шаг влево и т.д. Циклы повторяются. Перемещение штока 67 вправо осуществляется аналогично.
Таким образом в предлагаемом изобретении достигнуто увеличение быстродействия за счет выполнения связей с ремнем систем движения плеча, предплечья и головки, а также жесткого штока 67 с подвижными частями ВЭП посредством управляемых рабочих и фиксирующих схватов.
Изобретение относится к машиностроению, в частности к робототехнике, и может быть использовано для автоматизации технологического процесса. Целью изобретения является повышение быстродействия работы. При перемещении выходных подвижных элементов привода 13 его управляемые схваты 18, 19 взаимодействуют с ведущими элементами 38 звена 2, обеспечивая его поворот вместе с плечом 4 и предплечьем 6. Фиксирующий управляющий схват 25 установлен на корпусе привода и обеспечивает фиксацию звена 2. 6 ил.