Промышленный робот

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ЕТЕНИЯ ПИСАНИ К АВТОРСКОМУ С ТЕЛ Ь СТВУ.,1 -:2изобретения: промышленный робот состоит из основания 1 с поворотной колонйой 2, на1 - : которой шарнирно устанбвлен рычаг 3 с ме- НОТРОН"ханической рукой 5, закрепленной на немсредней частью. На концах мехайическоймышлейные роботы. руки 5 установлены основные" и"дополни-йностроение, 1983, с, тельныемодули - качайия 8 и 9 иисполни", тельные 10 и 11, а. в полости корпусамеханической руки размещеныкоаксиаль- (54) ПРОМЫШЛЕННЫЙ РОБОТ .. ные-валы, наружный из которых кинемати- (57) Использование: автоматизация основ- чески связан с модулями качания; а ных и вспомогательных технологическихвнутренний - с исполнйтельными "модуля- операций; в т.ч, сйятие аблая, резки литни= " ми, Причем один из исполнительйыхмодуков, опилбвки заусенцев, шлифовки и дру-лей выполнен в виде инструмейтального г х процессов механообработки, Сущность " шпинделя 11, 1 з.п, ф-лы, 4 ил,(21) 4805462/08. Ф -:,:,чИзобретение относится к машинострое- " .В других случаях испблнителъный манию, а именно к промышленным роботам;дуль выполняется в виде инструмента, на- применяемым для автоматизации основных пример инструментальногО шпинделя: или а технологических операций, в частности для.сварочного агрегата; или окрасочного писснятия облоя, резки литников, опиловки за- толета, которь 1 м выполняется койкретная ц усенцев, шлифовки и других процессов ме-технологическая операция(заявка ФРГ МО ханообработкиОЯ 3716688, клВ 25 317/00, заявка ЙпонйиИзвестны промышленные роботы, при- .,: Ь 63-12753, кл. В 25,3 9/06). При этом вспоменяемые для автоматизации основных тех- мОгательные операции поустановке, мериен 4-нологических операций, Рука таких роботов . тации, закрепленйю и снятию деталей ЬЭ содержит исполнительнь 1 й модуль, пред. выполняются дополнйтельным оборудованазначенный для выполнения конкретной нием, "д технологической огерации. Например, для . Общим недостатком рассмотренных реснятия облоя или резки литникав робот со- шений являются недостаточные функциодержит схват, которым осуществляется поо- нальные возможности робота. Это приводит чередная подача деталей под вращающийся к сложной конструкции роботизироваййого инструмент, закрепленный в специальном комплекса, снижению его надежности, увеоборудовании, включаемом в состав робо- личению стоимости, увеличению занятыхо тизированного комплекса (Авт, св, В площадей, затрат на эксплуатациюиз-за не 1369889, кл. В 25 3 11/00). обходимости применения дополнительного10 15 20 25 30 35 40 50 оборудования, предназначенного для выполнения функций, не реализуемых роботом,Наиболее близким к предполагаемому изобретению является робот "РОМА" фирмы Оптатоп, аналогом которого в СССР является робот РМсоветско-финского производства (см, проспект фирмы НОВА(Финляндия) "Промышленное роботы", проспект фирм НОВА (Финляндия) и Минрадиопром (СССР). "Автоматизация производства"(1).Робот содержит основание, поворотную колонну, установленную нэ основании,рычаг, шарнирно связанный с поворотной колонной, механическую руку, установленную нэ конце рь 1 чага и включающую полый корпус, два коаксиально расположенных в полости корпуса вала, связанные с модулем качания и исполнительным модулем, Исполнительный модуль связан с модулем качания присоединительным узлом и выполнен в виде унифицированного держателя, снабженного различного вида рабочими органами,например, схватом,инструментальным шпинделем, Эти держатели располагаются в инструментальном магазине (см, проспект фирм МОЮА(Финляндия) и Минрадиопром(СССР), "Автоматизация производства"),При обработке роботавтоматически меняет держателя с рабочими органами в соответствии с технологическим процессомобработки конкретной заготовки, Такое решение позволяет избавиться в роботизированном комплексе от дополнительного оборудования, поскольку большйнство фун-кций выйолняется роботом. Существенйым недостатком рассмотренного решения является низкая производительность роботизированного комплекса при обработке заготовок с мальм машинньгм временем обработки, автоматизацию обработки которых экономически целесообразно осуществлять в первую очередь, Это определяется тем; что для каждой обрабатываемой заготовки требуется не менее двух замен держателей; одна для замены держателя с инструментом, которым обрабатывалась предшествующая заготовка, на держатель со схватом, которым следующэя заготовка должна быть установлена в позицию обработки, другая - для замены схвата на инструмент, которым будет обрабатываться данная заготовка,Другим недостатком является то, что держатели имеют сложную конструкцию, поскольку каждый из них содержит автономный привод, обычно пневматический, для вращения инструмента или перемещения губок схвэта. Кроме того, такие решения на позволяют вести обработку на интенсивных режимах из-за недостаточной мощности приводов инструмента, поскольку ограничены габариты и масса держателей, в которых располагается привод.Целью изобретения является повышение производительности промышленного робота,Этэ цель достигается тем, что промышленный робот снабжен дополнительными модулями - качания и исполнительным, а механическая рука шарнирно связана с рычагом своей средней частью, причем концы наружного вала механической руки кинематически связаны с модулями качания, а концы внутреннего вала - с исполнительными модулями, при этом дополнительный исполнительный модуль выполнен в виде инструментального шпинделя.Оснащение промышленного робота механической рукой, которая шарнирно связана с рычагом своей средней частью и которая снабжена дополнительным модулем качания с исполнительным модулем, выполненным в виде инструментального шпинделя, обеспечивает повыщение производительности робототехнологического комплекса за счет сокращения вспомогательного времени, поскольку исключаются операции по смене исполнительного модуля при снятии облоя, резке литников, опиловке заусенцев и других операциях, где обьчно требуется только схват и один инструмент, обычно фреза или абразивный круг.Расположение дополнительных исполнительного модуля и модуля качания на свободном конце руки обеспечивает статическую балансировку робота, а значит, и повышение его грузоподьемности, Причем это решение обеспечивает применение для инструментального шпинделя автономного привода повышенной мощности относительно аналогов, что позволяет применить интенсивные режимы обработки, а значит, дополнительно сократить время обработки.При необходимости робот может известными способами автоматически сменить непосредственно инструмент в инструментальном шпинделе, а не держатель с приводом и инструментом, как это реализовано в известных аналогах, .На фиг, 1 изображен промышленный робот, общий вид; на фиг, 2 - рука робота и модуль качания, разрез; на фиг,3 и 4-схемы перемещений рабочих органов робота при установке заготовки и ее обработке в составе роботизированного комплекса,Промышленный робот (фиг, 1) включает основание 1, поворотную колонну 2, кэчающийся рычаг 3, нэ выходном валу 4 которо- чэния и исполнительным, а мехэническаяго закреплена рука 5, противоположные рука шарйирно "связана"с рычагом своейконцы которой содержат вэлы-корпусыкис. средней частью, причем концынаружноготей б и 7, несущие модули качания 8 й 9 с вала механической руки кинематйчески свяисполнительными модулями соответствен зэны с модулями качания, э крнцы внутренно, один иэ которых выполнен в виде схвата:. негб вала - с исполнительными модулями,.10, а другой - в виде инструментального при этом дополнительнйй исполнительныйШпийделя 11 с инструментом 12; модуль выполнен в виде инструментальногоВалы-корпусы кистей б и 7 установлены: шпинделя.е корпусе руки нэ йодшипниках 13 и жестко 10 Описанная совокупность существенныхсвязаны между собой валом 14, э зубчатыми отличий позволяет иметь следующие преколесэмй 15, 16 и редуктором 17 соединены имущества предлагаемого изобретения;с электродвигателем 18. Корпус модуля кэ- -повышение производительности рочэния 8 жестко соедийей с валом 19, кине- бота при снятии облоя, резке литников, опиматически связанным зубчатыми колесами 15 ловке заусенцев и других операциях, где20,21,22,23 и наружным полым валом 24 с обычно применяется только схват и одинприводом качания (на чертеже не показан), инструмент, не менее чем в 2 раза за счетКонструкция дополнительного модуля кача- исключения операций по поочередной зания 9 аналогична и приводится в движениемене схватов нэ инструмент;от того же прйвода. В полом валу 24 нэ 20 - повышение производительности неподшипниках 25 установлены внутренний менее чем нэ 30 - 40 нэ деталях, где повал 26, связанный зубчатыми колесами 27, технологическому процессу требуется бо. 28, 29, 30, 31 с приводным вэлом 32, пере- лее 2-х исполнительных модулей за счет содэющим вращение нэ -инструментвльный крэщения количества смен исполнительныхшпиндель, Аналогичной конструкцией пе органов, при этом мейяется недержатель средэется вращэн 5 щий момент на схвэт. При- инструментом, а только инструмент;воды валов 24,26 нэ чертеже не показаны. - улучшениетехнйческиххарактеристикВ состав роботизйРовэнного комплекса рля робота за счет обеспечения статическогоснятия облоя кроме робота входят (см. фиг; уравновешивания руки. достигаемого рэс 3, 4) накопитель 33 с заготовками 34, при положением дополнйтельного ориентируюспособление 35 савтоматическимизэжимэ- щего и исполнительного модулей нэмй 36, в котором устанавливается и противоположном конце"руки;".закрепляется заготовка для обработки, - дополнительном повышение произПромышленный робот функционирует водительности за счет интенсификации реследующим образом ,. 35 жимов обработки; . посколькуВисходном состояний рука 5 обращена обеспечивается применение автономногосхватом 10 к расположенным в накопителе привода инструментального шпинделятреЗЗ заготовкам 34 (см. фиг. 3). По командамбуемой мощности, которая не может бытьсистемы управления робот захватывает достигнута в прототипе, например, для обсхватом очередную заготовку, вынимает ее 40 работки стальных заготовок, поскольку ииз накопителя и, поворачивЭясь нэ основа- мощность прйвода ограничивается габаринии 1, устанавливает заготовку в приспо- -тами держателя, вкотором он размещен;собление 35, в котором онэ закрепляется" - предлагаемое изобретейие являетсязажимами 36, После чего робот, поворэчи-структурой многоцелевого робота, поскольвая валом 4 руку 5 на 180, направляет нэ 45 ку кроме рассмотренныхработ робот обесээготовкуинструментальный шпиндель 11 с печивэет выполнение, например,сварочныхинструментом 12; которым осуществляетсяработ, и ри котором схвэтом собирается тре-обработка в соответствии с заданной управ- буемая последовательность деталей, а свэляющей программой, При этом ротация - рочным инсттрументом "закрепленнымнасхвата и инструментального шйинделя осу другом конце руки, обеспечивается их сварществляется от электродвигателя 18 через кэ; аналогичным образом могут решатьсяредуктор 17, зубчатые колеса 15, 16 и вал- сборочные, контрольные и другие операкорпус б, а через вал 14 на вал-корйус 7 (см ции.,фиг,2),Качаниемодулейтакжевыполнявтся . Фо рмул а изобретен ияот общегопривода через вэл 24,зубчатые. 55 1, Промышленный робот, содержащийколеса 23, 22, 21, 20 и вал 19основание, поворотную "колонну, установ-Предлагаемое изобретение имеет суще-ленную нэ основании, рычаг, шарнирно свяственныеотличияотизвестного,заключаю- занный с поворотной колонной, ищився в том, что промышленный робот механическую руку, установленную на кондополнительными модулями - ка-, це рычага и включающую полый корпус, рвэкоаксиально расположенных в полости корпуса вала и.основные модули - качания и исполнительный, отл и ча ю щи й ся тем, что, с целью повышения- производительности, он снабжен дополнительными модулями - качания и исполнительным, а механическая рука шарнирно связана с рычагом своей Средней частью, причем койцы наружного вала механической руки кинематически связаны с модулями качания, а концы внутреннего вала - с исполнительными модулями.5 2. Робот по и, 1, о т л и ча ю щ и й с ятем, что дополнительный исполнительный модуль выполнен в виде инструментального шпинделя.1756142 Составитель Э.ПанкратоТехред М,Моргентал орректор Н.Слободен едактор Е,Полионова ГКНТ ССС изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгоро гарина, 10 Заказ 3051ВНИИПИ ГП Тираж Подписное . дарственного комитета по изобретениям и открыти 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5