Промышленный робот

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик931463ло делам лзебретений и открытий(54) ПРОМЫШЛЕННЫЙ РОБОТ 1Изобретение относится к станкостроению,в частности к робототехническим устройствам,Известен промышленный робот, содержащий основание, исполнительный орган изшарнирно связанных звеньев, механизм уравновешивания, приводы и систему управления 11.Недостатком известного робота является невозможность уравновешивания исполнительного органа во всем диапазоне егоперемещений, что снижает точность позиционирования и скорость перемещения исполнительного органа промышленного робота и производительность робота в целом.Цель изобретения - повышение производительности и точности позиционирования исполнительного органа.Указанная цель достигается тем, что механизм уравновешивания робота выполненв виде копира, расположенного на уравновешиваемом звене исполнительного органа,торсионного вала, жестко связанного сосмежным звеном, и втулки, кинематическисвязанной с уравновешиваемым звеном, причем торсионный вал расположен в этой втулке и связан с ней посредством шлицевогосоединения.На фиг. 1 схематически изображен робот, общий вид, напольный вариант; на фиг, 2 - то же, подвесной вариант; на фиг. 3 - механизм уравновешивания; на фиг, 4 - разрез А - А на фиг. 3.Промышленный робот имеет основание 1,на котором смонтирован исполнительный орган - манипулятор, состоящий из шарнир 1 о но соевиненных звеньев - плеча 2 и предплечья 3. Плечо 2 (последующее звено) соединено шарнирно с осью 4, жестко закрепленной на основании 1 (предыдущем звене).В основании 1 смонтирована гидроаппаратура для управления роботом (не показана).Механизм 5 уравновешивания расположен в корпусе 6 (фиг. 3), жестко закрепленном на плече 2. Внутри корпуса на оси 4 жестко закреплено неподвижное зубчатое колесо 7. В корпусе 6 смонтирован с воз 2 о можностью вращения блок 8 зубчатых колес. Одно зубчатое колесо блока 8 взаимодействует с неподвижным зубчатым колесом 7, а второе - с зубчатым колесом 9, которое также смонтировано с возможностью вра 9314635 10 15 20 25 Зо Формула изобретения 35 40 45 50 щения в корпусе 6. Внутри зубчатого колеса 9 установлена втулка 10, которая соединена с колесом 9 шпонкой 11. На втулке 10 закреплены ролики 12, которые взаимодействуют с кольцевыми проточками 13, выполненными в корпусе 6 и образующими копир.В механизме 5 имеется торсионный вал 14, один конец которого жестко закреплен внутри оси 4, а другой расположен во втулке 10 и связан с ней посредством шлицевого соединения, т,е. втулка 1 О имеет возможность смещения вдоль оси торсионного вала 14.Устройство работает следующим образом.При вертикальном положении плеча 2 торсионный вал 14 не закручен и не взаимодействует с плечом. При отклонении плеча в какую-либо сторону от вертикального положения вместе с ним отклоняется на тот же угол и корпус 6, Одновременно одно колесо блока 8 зубчатых колес обкатывается по зубчатому колесу , жестко закрепленному на оси 4 основания 1, а второе колесо блока приводит во вращение зубчатое колесо 9, которое в свою очередь через втулку 10 закручивает торсионный вал 14, В связи с тем, что предельный угол закручивания торсионного вала ограничен и значительно меньше максимального значения угла отклонения плеча 2 ( 90), передаточное отношение зубчатых колес выбрано таким, чтобы колесо 9 вращало торсионный вал в ту же сторону, что и плечо 2, но отставая от него на угол, необходимый для закручивания торсионного вала в сторону, противоположную отклонению плеча 2. Вращение зубчатого колеса 9 приводит во вращение втулку 10, ролики 12 которой, обкатываясь по копиру профильной канавке корпуса 6, связанного с плечом, перемещают втулку 10 вдоль торсионного вала и, таким образом, изменяют рабочую длину торсионного вала 14. Момент, развиваемый рабочей частью торсионного вала 14, через зубчатые колеса и корпус 6 передается на плечо 2 и уравновешивает его.Уравновешивание момента от веса плеча 2 при изменении угла поворота последнего осуществляется изменением рабочей длины торсионного вала. Это обеспечивается продольным перемещением втулки 10 от копира - кольцевой проточки 13 заданного профиля, выполненной в корпусе 6,Таким образом, механизм 5 обеспечивает полное уравновешивание плеча 2 во всем диапазоне его отклонения ( +90). В случае подвесного варианта робота конструкция механизма 5 остается той же, только передаточное отношение зубчатых колес делается таким, что при отклонении плеча 2 от вертикального положения угол закручивания торсионного вала не отстает от угла отклонения звена, а опережает его.Для первоначальной регулировки торсионного вала по углу поворота и рабочей длине могут быть предусмотрены соответствующие регулировки, При изменении массы уравновешиваемого звена возможна замена торсионного вала на другой с необходимыми для уровновешивания характеристиками.Предлагаемый промышленный робот имеет более точное уравновешивание звеньев ис. полнительного органа в более широком диапазоне отклонений этих звеньев. Механизм уравновешивания робота не оказывает деформирующего влияния на уравновешиваемое звено, что позволяет упростить его конструкцию, сделать ее менее жесткой, уменьшить общий вес и габариты робота. Промышленный робот с такой системой уравновешивания имеет большую чувствительность и легче при ручном управлении, так как не требует больших усилий при перемещении звеньев исполнительного органа. Это позволяет оператору более точно и с большей скоростью повторить технологическую схему движений манипулятора в процессе его обучения, что повышает точность программы, качество ее и скорость воспроизведения. Последнее позволяет повысить производительность работы. Промышленный робот, содержащий основание, исполнительный орган из шарнирно связанных звеньев, механизм уравновешивания, приводы и систему управления, отличающийся тем, что, с целью повышения производительностии точности позиционирования исполнительного органа, механизм уравновешивания выполнен в виде копира, расположенного на ура внове шиваемом звене исполнительного органа, торсионного вала, жестко связанного со смежным звеном, и втулки, кинематически связанной с уравновешиваемым звеном, причем торсионный вал расположен в этой втулке и связан с ней посредством шлицевого соединения. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Заявка Великобритании1485318,кл. В 25 Я 9/00, опублик, 1977.СостТех редТиражГосударствлам изобреква, Ж - 35Патент, г авитель С. НовикА. Бойкас Корректор Е. Рош1082 Подписноеенного комитета СССРтений и открытийРаушская наб., д. 4/5Ужгород, ул. Проектная, 4