Промышленный робот

(51)5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРВ 1119837, кл. В 25 3 9/00, 1983.(57) Изобретение относится к машиностроению и служит для автоматизации вспомогательных процессов, например загрузки и выгрузки деталей, преимущественно при обслуживании быстродействующего технологического оборудования. Цель изобретения - повышение точности позиционирования робота за счет создания натяга в кинематической цепи манипулятора. На звено замкнутого шарнирного многозвенного механизма 4 действует момент, развиваемый упругим элементом 7 аккумулятора механической энергии. Однако движения не происходит, поскольку второе его звено, шарнирно связанное с предыдущим звеном 5 манипулятора, зафиксировано упором-фиксатором, составленным из звеньев 8 и 9. При постуг 1 лении сигнала от системы управления шатуны выйдут из особого положения и манипулятор перейдет в положение, показанное пунктиром. При этом звенья 8 и 9 упора-фиксатора зафиксируются приводом, выполненным в виде электромагнита. На всей длине хода работает привод 6, перемещение центра захвата 2 по прямолинейной траектории обеспечивается за счет симметрии замкнутого шестизвен ного шарнирного механизма (шестизвенника) и единичного передаточного отношения в зубчатых парах 14, 15 и 16, 17, зубчатые колеса жестко связаны с соответствующими звеньями шестизвенника. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.Изобретение относится к машиностроению и служит для автоматизации вспомогательных процессов, а именно загрузки и выгрузки деталей, в особенности при обслуживании быстродействующего технологического оборудования, например штамповочных прессов.Цель изобретения - повышение точности позиционирования робота за счет создания натяга в кинематической цепи манипулятора.На фиг.1 показана схема робота с рекуперацией энергии, в котором кинематическая цепь привода выходного звена включает шарнирный четырехзвенник; на фиг.2 - то же, в котором кинематическая цепь привода выходного звена выполнена на основе шестизвенника,Промышленный робот состоит из неподвижного основания 1, на котором установлен манипулятор, несущий захват 2 и составленный из шарнирно соединенных звеньев. Каждое звено кинематически связано с приводом. На фиг.1 показана кинематическая цепь привода только одного выходного звена 3 манипулятора, несущего захват 2, Она включает замкнутый шарнирный многозвенный механизм 4. В данном случае это механизм шарнирного четырехзвенника. Он своими двумя кривошипами шарнирно связан с предыдущим звеном 5 манипулятора. С одним кривошипам четырекзвенника кинематически связан привод 6.и пружинный аккумулятор 7 механической энергии. Другой кривошип установлен с возможностью взаимодействия с управляемым упором-фиксатором. В данном случае управляемый упор-фиксатор выполнен в виде двух шарнирно связанных звеньев 8 и 9, кинематически связанных соответственно с кривошипом и предыдущим звеном 5 манипулятора. В особом,вытянутом) положении звеньев вся кинематическая цепь привода звена 3 манипулятора фиксируется сопряженными элементами 10 и 11 привода, выполненного в виде электромагнита, установленными на звеньях 8 и 9. Для передачи движения звену 3 в шарнирах четырехзвенника установлена зубчатая передача, зубчатое колесо 12 которой жестко связано с кривошипам, Сопряженное зубчатое колесо (шестерня) 13 установлено с возможностью свободного вращения на оси шарнира, но жестко связано с ведомым звеном 3 манипулятора, несущим захват 2.На фиг.2 представлена аналогичная кинематическая цепь привода звена 3 манипулятора, несущего захват 2 с тем отличием, что замкнутый шарнирный механизм 4 выполнен в виде шарнирного шестизвенника.10 осях шарниров звена, несущего ведомое 15 В исходном положении на звено замк нутого шарнирного многозвенника меха низма 4 действует момент, развиваемый движения не происходит, поскольку второе звено, шарнирно связанное с предыдущим звеном 5 манипулятора, не может повернуться вокруг оси шарнира из-за того, что упор-фиксатор, составленный из звеньев 8 и 9, находится в особом положении, зафик-. сированом сопряженными элементами 10 и 11 электромагнита.При поступлении сигнала от системы управления (не показана) сопряженные элементы 10 и 11 электромагнита разойдутся. Звенья 8 и 9 упора-фиксатора выйдут из особого положения, а манипулятор перейдет в положение, показанное пунктиром. При этом на первой половине" пути будет происходит интенсивный разгон, поскольку потенциальная энергия пружины будет.переходить в кинетическую энергию перемещаемых масс, а на второй половине пути будет происходить торможение системы и обратный переход энергии - аккумулятор будет заряжаться, В крайнем положении, показанном пунктиром, звенья 8 и 9 перейдут во второе особое положение, где и зафиксируются управляемым электромагнитом 10 и 11. На всей;длине хода работает привод 6, подкачивая в сис 1 ему энергию, расходуемую на трение в шарнирах и передачах.В манипуляторе(фиг.1) за счет введения зубчатой пары 12 и 13 при повороте замкнутого шарнирного механизма произойдет обкатка шестерни 13 по колесу 12. Передаточное отношение зубчатой пары и соотношение длин ведомого звена 3 и кривошипов подобраны так, чтобы центр захвата перемещался по траектории, близкой к 25 30 35 40 45 50 55 Для обеспечения одной степени подвижности этого шестизвенника его симметрично установленные звенья кинематически связаны между собой посредством зубчатых передач с зубчатыми элементами 14 и 15, установленными на осях шарниров, связывающих звенья шестизвенника с предыдущим звеном 5 манипулятора и зубчатыми элементами 16 и 17, установленными на звено 3 манипулятора с захватом 2, Одно звено шестизвенника кинематически связано с пружинным аккумулятором 7 механическсй энергии, а другое - соответственно с механизмом управляемого упора-фиксатора, также выполненного в виде звеньев 8 и9. Промышленный робот работает следующим образом,упругим элементом 7 аккумулятора, Однако1713797 5 20 40 45 50 55 прямой, а крайние положения, фиксируемые упором-фиксатором, соответствовали повороту захвата на 180. Эти характеристики удобны при обслуживании различного технологического оборудования, в частности быстродействующих прессов с 5 направляющими колонками.В манипуляторе (фиг,2) перемещение центра захвата по прямолинейной траектории обеспечивается за счет симметрии ше-, стизвенного замкнутого шарнирного 1 С механизма и единичного передаточного отношения в зубчатых парах 14 15 и 16, 17.Применение изобретения позволяет повысить точность позиционирования ведо-. мого звена 3 руки за счет того, что в предла гаемых вариантах конструкции практически вся кинематическая цепь привода звена оказывается натянутой усилием пружины 7 аккумулятора механической энергии. Ф ор мул а и зоб рете н и я1. Промышленный робот, .содержащий основание, манипулятор с шарнирно соединенными звеньями, шарнирно установленный на основании, приводы, также 25 установленные на основании и кинематически связанные со звеньями манипулятора, аккумуляторы механической энергии и управляемые упоры-фиксаторы, о т л и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения точно сти позиционирования за счет выборки зазоров в кинематической цепи манипулятора, он снабжен по крайней мере одной замыкающей кинематической цепью, шарнирно соединенной своими кон цами с соответствующими звеньями манипулятора и образующей совместно с ними замкнутый шарнирный мнагоэвенный механизм, при этом одно из звеньев этого механизма кинематически связано с соответствующим аккумулятором механической энергии, а другое имеет.возможность взаимодействия с соответствующим упором-фиксатором.2. Робот по п.1, о.т л и ч а ю щ и й с я тем, что замкнутый шарнирный многозвенный механизм выполнен в виде четыоехзвенника, имеющего кривошип и шатун, а в шарнирах шатуна установлены два дополнительно введенных зубчатых колеса, образующих между собой зацепление, при этом одно из колес жестко связано с кривошипом указанного четырехзвенника, а другое - с последующим звеном. манипулятора,. 3. Робот по и 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что замкнутый шарнирный многозвенный механизм выполнен в виде шестизвенника, причем соответствующие звенья манипулятора и замыкающей кинематической цепи кинематически связаны между собой дополнительно введенными зубчаты-, ми передачами.4. Робот по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что каждый управляемый упор-фиксатор выполнен в виде двух шарнирно соединенных друг с другом звеньев, одно из которых шарнирно соединено с соответствующим звеном замкнутого шарнирного. многозвенного механизма, а другое - с основанием, причем оба звена этого упора- фиксатора связаны с дополнительно введенным приводом, выполненным в виде электромагнита.1713797 5 Составитель В.Верховскийедактор А,Мотыль Техред М.Моргентал . Корректо арош Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 654 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5