Промышленный робот

(56) Андре П. и дртов. - М.: Мир, 198619 А. А. Смирнов Конструирование робос. 230 - 231, рис. 6.19,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 8 ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(57) Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при создании промышленных роботов. Целью изобретения является повышение производительности робота за счет совмещения операции перемещений рабочего органа и обрабатываемой детали. Промышленный робот снабжен позиционером в виде рамы 40 с механизмами фиксации, установленным на колоннах 1 с возможностью вращения. Механические руки 6, перемещаясь в вертикальной плоскости посредством дополнительных кареток, в горизонтальной плоскости за счет поворота основной каретки, установленной в Г-образных направляющих балки, выполненной в виде полого кольца, а также за счет трех собственных степеней подвижности и перемещений вдоль направляющих основной каретки, обеспечивают подвод рабочих органов к обрабатываемой поверхности детали. Позиционер приводится в движение от двигателя, закрепленного на колонне и передающего вращение на генератор волн волнового редуктора, жесткое колесо которого жестко связано с колонной, а гибкое колесо передает вращение на раму 40 позиционера. Перемещение механических рук 6 в горизонтальной плоскости обеспечивается приводом перемещений основной каретки, ведомое колесо зубчатой передачи которого закрелено на наружней поверхности вертикальй полки Г-образной напраляюцей. 11 р"це ф ние механических рук 6 е 1:к, и плоскости обеспечиваетея 11 ивд: до.,- нительных кареток, имеюи 1 им сок и шарико-винтовые передачи, ч:.ч:,:ы ;ромежуточным валом с дви г,к м., з ф-лы, 7 ил.7Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при создании промышленных роботов.Целью изобретения является повышение производительности за счет совмещения повремени перемещений рабочего органа иобрабатываемой детали.На фиг. 1 представлен промышленный робот, общий вид; на фиг. 2 - то же, с пози пионером, в котором установлена боковина ку, зова (стяжка не показана), общий внд;на фиг. 3 - вид А на фиг. 2; на фиг. 4 - ки-нематическая схема промышленного ро, бота; на фиг. 5 - разрез Б - Б на фиг. 2;на фиг. 6 - разрез В - В на фиг. 5; на фиг. 7 - механизм фиксации детали в по-5 зиционере.Промышленный робот содержит колонны 1, на которых установлены допопнительные каретки 2 с приводом их перемещения, несущие балку 3 в виде полого кольца коробчатого сечения, размещенную в горизонтальной плоскости, Г-образные направляющие 4, закрепленные одной из полок на внутренней поверхности балки 3, основную каретку 5 с механическими руками 6, размещенную на Г-образных направляю , щих балки 3, и систему управления 7.Колонны 1 установлены на фундаменте посредством опорных платиков 8, а верхние их концы жестко связаны между собой стяжкой 9, на которой закреплена площадка 10 с системой 7 управления. С площадкой 30 10 связана лестница 11.Привод перемещения дополнительных кареток 2 включает двигатель 12, закрепленный на одной из колонн 1, выходной вал которого связан с ведущим шкивом 13 зубчато-ременной передачи, ведомый шкив 14 ее 35 установлен на промежуточном валу 15, связанном посредством конических передач 16 с винтами 17 шарико-винтовых передач, установленных в подшипниках 18, закрепленных на колоннах 1, а гайки 19 шарико винтовых передач связаны с дополнительными каретками 2. Основная каретка 5 выполнена в виде двух сегментных элементов 20, жестко связанных между собой двумя направляющими 21 и установленных на Г-образных направляющих 4 посредством роли ков 22 и 23, причем ролики 22 контактируют с горизонтальной полкой Г-образных направляющих, а ролики 23 - с вертикальной полкой этих направляющих.Привод перемещения основной каретки 5 включает двигатель 24, установленный на 50 одном из сегментных элементов 20, и зубчатую передачу, ведущее колесо 25 которой установлено на выходном валу двигателя 24, а ведомое колесо 26 смонтировано на наружной поверхности вертикальной полки Г-образных направляющих 4. На направляющих 21 основной каретки посредством роликов 27 установлены каретки 28 механических рук 6 с приводами их перемещений. Каждый из приводов перемещений кареток 28 механических рук 6 имеет двигатель 29, установленный на каретке, зубчато- ременную и шарико-винтовую передачи, причем ведущий шкив 30 связан с выходным валом, а ведомый шкив 31 жестко связан с гайкой 32 винтовой передачи, установленных на подшипниках 33. При этом винт 34 винтовой передачи своими концами закреплен на сегментных элементах 20, Механические руки 6 имеют три степени 35-37 подвижности и кисть 38 с рабочим органом 39, например клещами, пистолетом и т.п.Позиционер для установки обрабатываемой детали выполнен в виде рамы 40 с приводом ее вращения и механизмом фиксации. Рама 40 установлена на левой колоннепосредством оси 41 и подшипников 42.Привод вращения рамы 40 выполнен в виде двигателя 43, закрепленного на правой колонне 1 зубчато-ременной передачи, ведущий шкив 44 установлен на выходном валу двигателя, а ведомый шкив 45 - на входном валу волнового редуктора 46, связанном с генератором волн, а его выходной элемент 47 - цапфа гибкого колеса жестко связан с рамой 40, причем жесткое колесо 48 волнового редуктора жестко связано с правой колонной 1, а рама 40 с другой стороны установлена на корпусе 49 волнового редуктора 46 посредством подшипников 50.Механизм фиксации обрабатываемой детали установлен на раме 40 и выполнен в виде силовых цилиндров 51, на штоках 52 которых установлены прихваты 53.Промышленный робот работает следующим образом.При перемещении механических рук 6 в вертикальной плоскости от системы 7 управления поступает сигнал на двигатель 12, который начинает работать, вращается ведущий шкив 13 и через зубчатый ремень вращает ведомый шкив 14 и промежуточный вал 15 с ведущими колесами конических передач 16. Ведущие колеса приводят в действие ведомые колеса конических передач и винты 17, Винты 17 вращаются и через гайки 19 воздействуют на дополнительные каретки 2, которые начинают перемещаться вверх или вниз в зависимости от направления вращения винтов 7. Вместе с дополнительными каретками 2 перемещается балка 3 с установленными на нем механизмами, в том числе и с механическими руками 6,При перемещении механических рук 6 в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси от системы 7 управления поступает сигнал на двигатель 24, который начинает работать, вращается ведущее зубчатое колесо 25, в результате чего ведущее зубчатое колесо 25 с двигателем 24, сегментными элементами 20, направляющими 21 и установленными на этих направляющих 21 механизмами перемещаются в горизонталь.ной плоскости, вращаясь вокруг вертикальной оси полого кольца балки 3,При перемешении механических 6 рук вгоризонтальной плоскости вдоль направляюших 21 от системы 7 управления поступает сигнал на двигатели 29 кареток28, работающие автономно один от другого.Двигатели 29 начинают работать, врашаются ведущие шкивы 30 и через зубчатые,ремни вращают ведомые шкивы 3 с гайками 32. Гайки 32 врашаются в подшипникахЗЗ и через них воздействуют на каретки 28.Каретки 28 при помощи роликов 27 перемешаются по направляющим 21. Вместе скаретками 28 перемешаются механические руки 6. 5При перемешении механических рук отсистемы управления поступают сигналы натри степени 35 - 37 подвижности, выходныезвенья которых начинают вращаться вокругсвоих осей. Степень 35 подвижности осуществляет врашение вокруг вертикальнойоси, а степени 36 и 37 - вращение вокруггоризонтальных осей.Рабочий орган, закрепленный на кисти38,работает следующим образом. В зависимости от типа производства на кисти 38 могут быть закреплены клещи, пистолет илииные оружия, работой которых управляетсистема 7 управления. Приводы промышленного робота по команде от системы 7правления доставляют рабочий орган внужную точку пространства.30При работе позиционера от системы 7управления поступает сигнал на двигатель43, ведущий шкив 44 начинает вращаться ичерез зубчатый ремень вращает ведомыйшкив 45, в волновом редукторе 46 происходит преобразование параметров вращения, 35вращается гибкое колесо 47 и сообщаетвращение раме 40, которая начинает вращаться относительно оси 41 и корпуса 49волнового редуктора 46, установленных соосно. В раме 40 закрепляется боковина кузова или иная обрабатываемая деталь,которые крепятся при помощи механизмовфиксации. При поступлении рабочей среды вштоковую полость силовых цилиндров 51штоки 52 с прихватами 53 перемещаются иприжимают боковину к раме 40. 45 При поступлении рабочей среды в бесштоковые полости силовых. цилиндров 51 штоки 52 с прихватами 53 перемещаются и освобождают боковину. П ри установке и снятии боковины с рамы 40 последняя ус танавливается в горизонтальное положение, Вращение рамы 40 происходит взаимосвязано со степенями подвижности промышленного робота. формула изобретения 1. Промышленный робот, содержащий колонны, балку с направляюшими, основную каретку с механическими руками, установленную на направляющих балки, приводы перемещения основной каретки и механических рук и систему управления, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности за счет совмещения операций перемещения обрабатываемой детали и рабочего органа, он снабжен дополнительными каретками с приводами их перемещений, жестко связанными с балкой и установленными на колоннах, позиционером с приводом его перемешений и с механизмами фиксации деталей и осью, закрепленной на одной из колонн и расположенной перпендикулярно продольной оси колонны, причем позиционер установлен с возможностью врашения относительно этой оси, а балка выполнена в виде полого кольца, п ри этом нап р а вляюшне вь 1 пол иены Г-образными, и вертикальная полка этих направляюших жестко связана с внутренней поверхностью полого кольца, а привод перемешения основной каретки выполнен в виде двигателя и зубчатой передачи, ведушее кольцо которой ьстко связано с выходным валом двигателя, и ведомое колесо закреплено на наружной поверхности вертикальной полки Г-образных направляюших.2. Робот по п. 1, отличающийся тем, что привод перемещения дополнительных кареток выполнен в виде двигателя, установленного на одной из колонн, промежуточного вала, а также конических и шарико-винтовых передач, винты которых установлены на колоннах, а гайки жестко связаны с дополнительными каретками, причем концы винтов посредством конических передач связаны с концами промежточного вала, кинематически связанного с выходным валом двигателя,3. Робот по п. 1, отлисающийся тем, что привод позиционера выполнен в виде двигателя, закрепленного на колонне, и волнового редуктора, жесткое колесо которого жестко связано с колонной, гибкое колесо связано с рамой позиционера, а генератор волн кинематически связан с выходным валом двигателя.4. Робот по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения удобства в обслуживании и экономии производственных площадей, он снабжен площадкой и лестницей, причем плошадка закреплена на верхних торцах колонн, а лестница жестко связана с площадкой, при этом система управления установлена на площадке.1481057 2 б 5 З Дг 22 Составитель А. ШиряеваРедактор И. Шулла Техред И. Верес Корректор Э. ЛончаковаЗаказ 2620/14 Тираж 779 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 10