Исполнительное устройство промышленного робота

(19) (11) ГОСУД АРСПО ДЕЛ ИЕ ИЗОБРЕТУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Н АВТОРС работы модулей, о ными гибкими замк выполненными в ви с соответствующим ленных на основан передачи, располо последнего модуля дикулярных плоско но блокам приводо гибких тяг, огиба этом каждый модул мом фиксации доло тяг относительно2. Устройство снабжено приводтыми передачами,де блока прив шкивами, установ иблоков гибкой енных на фланце в и дополнительных ющих эти блоки, пр ь снабжен механизлнительных гибких фланцев модулей. по п.1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что механизмфиксации дополнительных гибких тяготносительно фланцев модулей выполнен в виде электромагнитного приводрасположенного на фланце и кинематически связанного с поворотным элементом, имеющим круговые пазы и,соответствующие каждому пазу парытормозных колодок по числу дополнительных гибких тяг, при этом однатормозная колодка каждой пары жесткзакреплена на фланце и входит вкруговой паз поворотного элемента,а другая тормозная колодка установлна подпружиненно относительно этогокругового паза поворотного элемента ВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) 1 ИСПОЛНИТЕЛЬНОЕ уСТРОЙСТВО ПРОМЬШ 1 ЛЕННОГО РОБОТА, содержащееоснование, установленные на нем приводы и идентичные модули, последовательно соединенные между собой,при этом каждый модуль выполнен ввиде сферических сегментов, закрепленных на фланцах и контактирующихмежду собой по сферическим поверхностям, при этом на фланцах выполненыотверстия, через которые проходятосновные гибкие тяги, жестко закрепленные на фланце последнего от основания модуля и связанные с соответствующими шкивами основных приводов,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью расширения функциональных возможностей путем обеспечения предварительно заданной последовательности во взаимно перпенстях соответствен1202852 2 10 15 образом. 1Изобретение относится к робототехнике, в частности к манипуляторам, предназначенным для работы в трудоноступных местах, характеризующихся узкими искривленными пространствами, например для выполнения окрасочных операций сложных внут ренних полостей объектов.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения предварительно заданной последовательности работы модулей.На фиг. 1 изображено исполнительное устройство промышленного робота, общий вндф на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2 ф на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2.Исполнительное устройство промышленного робота содержит основание 1, установленные на нем идентичные модули 2, последовательно соединенные между собой. Каждый модуль выполнен в виде сферических сегментов 3, закрепленных на фланцах 4 и контактирующих между собой по сферическим поверхностям.На фланцах выполнены отверстия 5-8, через которые проходят основные гибкие тяги 9 н 10, жестко закрепленные на фланце 11 последнего от основания 1 модуля 2 и жестко связанные с соответствующими шкивами12 и 13 основных приводов 14 и 15, установленных на основании 1.Кроме того, на фланцах 4 и 11 выполнены отверстия 16-19, через которые проходят дополнительные гибкие тяги 20 и 21 дополнительной приводной гибкой замкнутой передачи, дополнительные приводы 22 и 23, которой с соответствующими шкивами 24 и 25 установлены на основании Дополнительные блоки 26 и 27 гибкой передачи расположены на фланце 11 последнего от основания 1 модуля 2 во взаимно перпендикулярных плоскостях соответственно шкивам 24 и 25 дополнительных приводов 22 и 23. Дополнительная гибкая тяга 20 огибает шкив 24 и блок 26, а дополнительная гибкая тяга 2 1 огибает шкив 25 и блок 27.На каждом модуле установлен механизм фиксации дополнительных гибких тяг относительно фланцев модулей, выполненный в вице электромагнитного привода 28, расположенного на фланце 4, сердечник 29 которого ки 20 25 30 35 40 45 50 55 нематически связан посредством, апример, шарнирно-ползунного меха- изма 30 с поворотным элементом 31, меющим круговые пазы, Тормозные колодки 32 - 35 жестко закреплены на фланце 4 и входят в круговой паз поворотного элемента 31. Тормозные колодки 36-39 установлены подпружиненно посредством соответствующих упругих элементов, например пружин 40-.43, относительно круговых пазов поворотного элемента 31.Исполнительное устройство промьпп,ленного робота работает следующим На механизмы фиксации дополнительных гибких тяг, установленные на фланце Г, подается сигнал от системы управления (не показана) и на этом фланце фиксируются дополнительные гибкие тяги 20 и 2 1. В этом случае все модули 2 ниже фланца Г перемещаются от дополнительных приводов 22 и 23 через шкивы 24 и 25 и дополнительные гибкие тяги 20 и 21. А все модули 2 выше фланца Г перемещаются от основных приводов 14 и 15 через шкивы 12 и 13 и основ.ные гибкие тяги 9 и 10, жестко закрепленные на фланце 11 последнего модуля 2. Дополнительные гибкие тяги 20 и 21, проходящие вьппе фланца Г, не заклинивают работу исполнительного устройства, так как они образуют замкнутую гибкую передачу, охватывая дополнительные блоки 26 и 27.В результате получено исполнительное устройство, состоящее из двух гибких, независимо работающих участков. Длина первого участка - от первого модуля до фланца Г, длина второго участка - от фланца Г до последнего модуля. Менять длины автономно; работающих участков можно произвольно. Независимость работы участков не означает независимость работы дви гателей. Нри изменении конфигурации участка, лежащего ниже фланца Г, за счет дополнительных приводов 22 и 23 и дополнительных гибких тяг 20 и 21, изменяется длина обеих ветвей основных гибких тяг 9 и 10. Перераспределение их натяжения осуществ-. ляется за счет соответствующего доворота основных приводов 14 и 15. Углы доворота рассчитываются по простым геометрическим соотношениям, регулируемым системой программного управления.Если подать сигнал на механизмы Фиксации дополнительных гибких тяг, установленные на фланцах 1) и 1, и зафиксировать дополнительные гибкие тяги 20 и 21, то все модули 2 ниже фланца Э перемещаются от дополнительных приводов 22 и 23 посредством дополнительных гибких тяг 20 и 21, а все модули выше фланца Е - от основных приводов 14 и 15 посредством основных гибких тяг 9 и 10, Модули 2 на участке от фланца Г до флаНца Е неподвижны и повышают жесткость всей конструкции. Фиксирование дополнительных гибких тяг на фланцах Э и 1 модулей может происходить при произвольной конфигура ции всего исполнительного устройства. Поэтому зафиксированный (жесткий) участок ЭЕ исполнительного устройства может иметь как прямолинейную конфигурацию, так и криволинейную, произвольно ориентированную в пространстве. Таким образом, вся длина исполнительного устройства промышленного робота программно (от системы управления) может быть разбита на три участка: средний - жесткий и два крайних, независимо управляемых от системы управления. Механизм фиксации дополнительных гибких тяг относительно фланцев модулей работает следующим образом. Наэлектромагнитный привод 28подан электрический сигнал. Поступательное движение сердечника 29через шарнирно-ползунный механизм 5 30 приводит в действие поворотныйэлемент 31. Поворотный элемент 31начинает перемещаться относительнофланца 4, Тормозные колодки 36-39,прикрепленные через упругие. элемен ты, например пружины 40-43, к поворотному элементу 31, прижимают соответствующие дополнительные гибкиетяги 20 и 21 к тормозным колодкам32-35, закрепленным на фланце 4.15 Происходит фиксация дополнительныхгибких тяг 20 и 21. При этом, еслиобеспечить независимость работымеханизмов фиксации дополнительныхгибких тяг 20 и 21.и основных гиб, ких тяг 9 и 1 О, то функциональныевозможности исполнительного устройства промышленного робота еще болеерасширятся. В частности, если зафиксировать основную гибкую тягу 10 25 и дополнительную гибкую тягу 21, аосновную гибкую тягу 9 и дополнительную гибкую тягу 20 не фиксировать относительно фланца, то жесткость участка в двух взаимно перпендикулярных направлениях существенно различается, что необходимо привзаимодействии с обрабатываемымиобъектами, например при шлифованиии зачистке деталей.1202852 г 7 Фи,Ч тель И.Бакулина .Неце Соста Текред ректор А.Обруч актор А,Сабо аказ 8365/18 сное ППП "Патент ВНИИПИ по 13035 Мо