Рука робота

Фгф ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХЕСПУБЛИК 757877 А(57) Использование; в мка робота, имеющая ки румента ния кис тальног муфтой вого пе кинемат другом муфта, привода деля, 4 ен- ой трон, опубл 02 ик. 1987, шиностроении, Руть, несущую инстводит к появлению зазоров. Известные так-же роботы, в которых исключение взаимно-; Лго влияния кинематических цепей и высокаяточность достигается обеспечением корот-; ,Вмких кинематических цепей путем размещения приводов на подвижныхзвеньях, а,получение высоких динамических характе-;ристик за счет применения различных урав-новешивающих механизмов (см. СССР а,с.984859 МКИ В 25,3 11/ОО, а,с, 971643 МКИ .: (ЯВ 25 3 3/00, а.с, 1220785 МКИ В 25,3 9/04),Однако такие роботы имеют также Ясложную конструкцию, причем уравновешивающие механизмы увеличивают габаритыи массу подвижных звеньев робота, и, следо-,вательно, снижают егЬ динамические ха к-,теристики,Наиболее близким к предлагаемому фтехническому решснию является промыш-:ленный робот с шарнирно сочлененной рукой, принятый за прототип, в которомдинамические характеристики обеспечиваюся методами статическоГО уравновешивания, а высокие точностные параметрыостигаются короткими кинематическими Изобретение относится к области машиностроения, а именно к промышленным роботам, применяемым для автоматизаЦии технологических процессов., в частности дляобработки облоя, опиловки заусенцев, полировке и т.д,Известны технические решения, в которых с целью обеспечения высоких динамических характеристик и точностных параметров манипулятор содержит основа-ние с размещенными на нем приводами и многозвенную руку, звенья которой последовательно связаны с приводами зубчатымй передачами и блоками дифференциалов, реализующими кинематическую развязку дви-" жений исполнительных механизмов и натяжную кинематическую цепь для выборки зазоров (см, СССР а,с, 115453 МКИ В 25 .3 17/00, а,с. 988544 МКИ В 25,3 1/02, а,с.699747 МКИ В 25 3 1/00), Недостатком,данных решений является их высокая конструк-.тивная сложность, позтому такие манипуляторы промышленного применения практически не нашли, причем износ зубчатых передач в зтих конструкциях при- д ОСУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР ТОРСКОУУ СРИДЕТЕЛЬСТВ 2льный шпиндель и приводы вращети, качания и вращения инструм о шпинделя, снабжена шарнирн и тягой, имеющей возможность осеремещения, причем один конец тя, и ически связан с приводом, а на ее конце закрепленашарнирная полукинематически связанная с валом качания инструйентального шпинил.цепями РСТ, заявкэ Японии 87-00360, МКИВ 25 1 17/02),Рука робота содержит корпус э переднем конце которого размещена исть, несущая привод с инструментальнымшпинделем, э на другом - приводы вращения кисти и качания инструментэльногсшпинделя.Недостатком данного решения является наличие взаимного влияния кинемэтических цепей привода вращения .кистиотносительно продольной оси руки и привода .качания инструментального шпинделяотносительно перпендикулярной оси. Этоухудшает эксплуатационные характеристики робота, поскольку усложняется программно-мэтематическое обеспечение, чтовызывает увеличение объема памяти, снижение быстродействия вычислительныхоперэций, увеличение смоимости управляющего устройства,Целью предлагаемого изобретения является исключение взаимного влияния кинематических цепей вращения кисти икачания инструментального шпинделя рукиробота.Этэ цель достигается тем, что рука робота снэбкена шарнирной муфтой, полумуфты которой выполнены вращающимисяотносительно друг друга, и тягой, имеющейвозможность осевого перемещения, причемодин конец тяги кинематически связан сприводом, а нэ другом закреплена шарнирная муфта, подвижная полумуфтэ которойкинемэтически связана с валом качания инструментального шпинделя,Снабжение руки робота тягой и установленной на ней шарнирной муфтой, кинемэтически связанными соответственно сприводом и валом качания инструментэльного шпинделя обеспечивает преобразование вращательного движения .привода впоступательное движение тяги, котороевновь преобразуется во вращательное движение вала качания инструментальногошпинделя, Этйм достигается йеподвижность тяги при вращении кисти, и, следовательно, неподвижность вала качанияинструментального шпинделя, Аналогичноисключается влияниепривода вала качанияинструментального шпинделя нэ привод ро-,. тации кисти,Исключение взаимного влияния кинематических цепей приводов ротации кистии качания инструментального шпинделя позволяет значительно упростить программно-матемэтическое обеспечение, чтопозволяет повысить быстродействие, сократить объем памяти и, следовательно, уменьшить зэтрэты на устройство управления робота,На фиг,1 изображен разрез руки робота; нэ фиг.2 - соединенле шарнирной муфты с валом кэчэния инструментального шпинделя; на фиг,З - соединение тяги с приводом; нэ фиг,4 - соединение приводов с валом ротации кисти и инструментальным шпинделем,10 Рука робота содержит корпус 1, нэ переднем конце которого нэ подшипниках 2 устэновпен корпус кисти 3 (см. фиг,1), В корпусе кисти 3 нэ подшипниках 4 размещен вэп 5 привода качания с инструментальным шпинделем 6, на внутреннем конце которого выполнено зубчатое коническое колесо 7, зацепляющееся с зубчатым колесом 8 вала 9, установленного внутри вала качания нэ подшипниках 10. На противоположном конце вала 9 ээкреплено зубчатое колесо 11,зэцепляющееся с зубчатым колесом 12. установленным нэ валу 14, на другом конце которого выполнена ионическая шестерня 13, входящая в зацепление с шестерней 15, жестко соединенной с валом 16. Полый вап 16 одним концом опирается нэ подшипник 17, установленный на жестко связанный с внутренним приливом корпуса 1 вап 18, э друглм - на подпшипник 19, размещенный нэ торце корпуса 1, Во внутренней полости корпуса 1 размещены двэ линейных подшипника качения 20, предназначенных для перемещения вдоль оси руки попой тяги 21, нэ переднем конце которой закреплена по 35 пумуфтэ 22 шарнирной муфты. другая полумуфта 23 которой установлена нэ подшипниках 24 и содержит выступ, в который запрессован палец 25, являющийся осью шарнира рычага 26, нэ другом конце рычага имеется второй аналогичный шарнир, осью которого является палец 27, запрессованный в крышку - рычаг 28, закрепленный нэ валу качания 5 см, фиг.2),40 45 На противоположном конце попой тяги21 жестко закреплен хомут 29 с запрессованным в нем пальцем 30, являющимся осью шарнира шатуна 31 см. фиг.З), Другим концом шатун 31 шарнирно связан с криво шипом 32, жестко закрепленным на валуредуктора 33 с электродвигателем 34. Корпус 1 жестко соединен с валом 35 установленным нэ подшипнйках 36 в основании руки 37, нэ котором размещен редуктор 38 55 с электродвигателем 39, Нэ полом валу 16жестко ээкреплено зубчатое колесо 40, зэцеппяющееся с шестерней 41, насаженной на вэл привода 42 инструментального шпинделя, Вэл 18 приводится во вращение1757877редуктором 43 ат электродвигателя 44 (см. кисти и качания инструментального шпинделя, чта позволяет значительно упроститьфиг,4),Рука робота работает следующим абра-, и рограммно-математическое обеспечениезом, Врашением электродвигателя 39 и ре- рабата. Это обеспечивает повышение быстдуктора 38 обеспечивается поворот вала 35 5 радействия, уменьшение объема задействос корпус.:м 1 относительна основания 37 ванной памяти и, следовательно, снижениеруки см, фиг,1). Ротация корпуса кисти 3 аппаратных затрат при создании устройстасуществляется передачей вращения от ва управления роботом.электродвигателя 44 через редуктор 43 на Изобретение разработано в Томскомвал 18.Движение "качания" инструменталь фил 1 але НИИТМ в процессе выполненияного шпинделя реализуется поворотом на НИОКР по темам 0-604-89, 0-608-90 в саотподшипниках 4 вала качания 5, получающе- ветствии с отраслевой комплексной прага вращение от электродвигателя 34 через граммой технологического обновления иредуктор ЗЗ с кривошипам 32, который, по- автоматизации производст" а на 1990 - 1995ворачиваясь, перемещает шатун 31 с тягой 15 г,г, Данная кочструкция руки робота приме 21,П.1, Последняя, совершая осевое перемеще- нена в многоцелевом адаптивном роботе, Вние, приводит в движение через полумуфту 1991 г, будет изготовлен эксперименталь-23 шарнирной муфты рычаг 26, который вра- ный образец, а с 1993 г, запланировано изщает крышку-рычаг 28 с валам 5 качания готовлять и внедрять на предприятияхПри этом за счет возможности поворота по-. 20 отрасли до 50-ти роботизированных комплумуфты 23 относительно полумуфть 1 22 до-; лексов ехегадна для автоматизации эачистстигается передача крутящего момента на ных операций на литых деталях. Ожидаемыйвал 5 и пои вращении корпуса кисти 3 атно- годовой экономический эффект - 30 тыс,руб,сительнорукисисключениемвлияниякине- Изобретение может быть широка исматической цепи ротации кисти на цепь 25 пользавано в других типах роботов во всехкачания инструментального шпинделя, областях машиностроения.Вращение шпинделя 6 осуществляетсяот электродвигателя 42 зубчатые колеса 41, Формула изобретения40, полыи вал 16, конические колеса 15, 13, Рука работасодержащая корпус, на опару 8, 7,цилиндрические колеса 12, 11 и коническую 30 ном конце которого размещена кистьь, несущая инструментальный шпиндель, а наПредлагаемое техническое решение . противоположном установлены приводыимеет существенные отличия от прототипа, вращения кисти и качанйя инструментальзаключающиеся атом, что рука рабата снаб- ного шпинделя, о т л и ч а ю щ а я с я тем,жена шарнирной муфтой и тягой, имеющей 35 что,сцельюулучшениядинамическиххарактевозможность осевого перемещения, причем ристик за счет исключеййя взаимного влиодин конец тяги кинематически связан с яния приводов, ана снабжена шарнирнойпроводом качания, а на другом закреплена муфтой и тягой, имеющей возможностьшарнирная муфта, г 1 адвижная часть кото- осевога перемещения,причем один конецрай кинематически связана с валом качания 40 тяги кинематически связан с приводом, аинструментальнога шпинделя. на другом ее конце закреплена шарнирнаяОписанная совокупность существенных полумуфта, кинематически связанная с ваотличий обеспечивает исключениевзаимно- лом привода качания йнструментальногого влияния кинематических цепей ротации шпинделя,1757877 Корректор О. Кравцова дактор Л, Пав Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гага 101 аказ 2962 ВНИИПИГо Составитель Э, ПанкратТехред М.Моргентал Тираж Подписноетвенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5