Промышленный робот

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН р 4 В 25 Я 11/00 ИЗОБРЕТЕНИДЕТЕЛЬСТВУ САНИЕ конструк ии элект сик я к машиноользовано в логиче аче таб и ьно в ч борки,я повыш М Сз ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Всесоюзный проектноторский институт технолотехнического производств(57) Изобретение относитстроению и может быть искачестве прецизионно-техго оборудования, предназдля работы в условиях нетемпературы окружающей срности для автоматизацииЦелью изобретения являетс.ЯО 1421526 точности позиционирования рабочегооргана в условиях нестабильности температуры окружающей среды за счеткомпенсации линейных деформаций продольных элементов прямоугольной рамы.Для этого на конечном звене 2 размещена прямоугольная рама 3, продольные элементы 5 и 6 которой располо"жены перпендикулярно продольной осизвена. Один из продольных элементовпрямоугольной рамы имеет индивидуальный привод и установлен с возможностью вращения вокруг своей оси,Продольные элементы рамы выполнены.из материалов с различными коэффициентами линейного расширения. Большийкоэффициент линейного расширенияу продольного элемента, наиболее.удаленного от оси шарнира соединенияконечного звена 2 с предыдущим звеном 1. 2 ил.Изобретение относится к машиностроению и может быть использованов качестве прецизионно-технологичесФкого оборудования, предназначенногодля работы в условиях нестабильноститемпературы окружающей среды, вчастности 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 15робот, общий вид, с подвижной установкой прямоугольной рамы на конечном звене; на фиг2 - то же, с неподвижной установкой прямоугольнойрамы на конечном звене. 20Робот. содержит шарнирно соединен 1ные звенья 1 и 2, шарнирно соединенные со стойкой. На конечном звейе 2расположена прямоугольная рама 3, несущая рабочий орган.4. прямоугольная 25рама 3 содержит продольный элемент 5,представляющий собой, например, зубчатую .рейку, соединенную с.приводомпрямолинейного перемещения (не показан), и установленный с возможностью 30вращения вокруг своей оси другой продольный элемент 6, выполненный в виде скалки, связанной соответственнос индивидуальным приводом (не показан). Продольные элементы 5 и б соединены по концам поперечными элементами 7 и расположены перпендикулярно продольной оси звена,В случае жесткого закрепленияна, звене 2 прямоугольнои рамы 3 по Оследняя содержит кронштейн 8, жесткосвязанный со звеном 1, и установленную с воэможностью вращения скалку9, соединенную с рабочим органом 4.Стойка 10 кронштейна 8 и скалка 9.представляют собой продольные элементы прямоугольной рамы 3. Продольные элементы прямоугольной рамы 3 выполнены из материалов с различнымикоэффициентами линейного расширения,больший из которых - у продольногоэлемента, наиболее удаленного отоси .шарнира соединения конечного зве на 2 с предыдущим звеном 1 Например,при подвижном соединении прямоугольной рамы 3 со звеном 2 продольныйэлемент 5 выполнен из материаласталь 25 ХНВА с, Ы = 10,7 10 1/град,а продольный элемент 6 - из материала сталь 18 ХНВА с с, = 14,5 10 1/град.В случае жесткого соединения прямо-.угольной рамы 3 со звеном 2 продольный элемент - стойка 10 кронштейна8 - выполнен из материала сталь Ст,3с К = 11,1101/град, а продоль"ный элемент - скалка 9 - из материала сталь 18 ХНВА с а(= 14,5 101/град,Продольные элементы прямоугольнойрамы расположены друг от друга нарасстоянии а, равном размеру попе"речных элементов 7 и определяемомсоотношением вЫ Ь 2 дЫ 1,(а2 Ы 1 2 о 1 где 1 - длина конечного звена 2до оси шарнира его соединения с предыдущим звеном- коэффициент линейного расширения материала из которого изготовлено конечноезвено 2,А Ы - разность коэффициентов линейного расширения материалов, из которых изготовлены продольные элементырамы;Ь и 1. - максимальная и минимальнаядлины консольного участкапрямоугольной рамы.В случае жесткого соединения прямоугольной рамы с конечным звеном 2 ь =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 отно" сительно друг друга, и продольныеО элементы выполнены из разных материалов, то прямоугольная рама изги"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 соотношениемда ЬдЫ Ьа ( . - - 2 Ы 12 Ы 1обеспечивается полная компенсация в горизонтальной плоскости изменения длины конечного звена 2 при длинеконсольного участка причем Ь ( Ь 1 Ь, т.е. это положение 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 про 21526дольных элементов рамы установленс возможностью вращения вокруг своейоси от индивидуального привода, ирабочий орган, размещенный на свободном конце прямоугольной рамы, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности нозиционирования рабочего органа в условияхнестабильности температуры окружающей среды за счет компенсации линейных деформаций конечного звена, продольные элементы рамы выполнены изматериалов с различными коэффициентами линейного расширения, большийиз которых - у продольного элемента,наиболее удаленного от оси шарнирасоединения конечного звена с предыдущим звеном, а размер поперечных элементов рййы а определяется из соотношениядЫ ЬМЬа(а(- ---2 с 12 е 1 длина конечного звена дооси шарнира его соединения с предыдущим звеном;коэффициент линейного расширения материала, из которого изготовлено конечное звено",разность коэффициентовлинейного расширения матеРиалов,из которых изготовлены продольные элементырамы,максимальная и минимальная длины консольногоучастка прямоугольнойрамы. жгород, ул, Проектная