Промышленный робот

 

Изобретение относится к области робототехники. Цель изобретения - повьшение производительности и упрощение устройства. Промышленный, робот содержит силовой привод, установленный на основании и выполненный в виде генератора механических колебаний и электромагнитных муфт. Входное звено каждой муфты кинематически связано с генератором механических колебаний . Обмотки управления муфт соединены с системой управления, которая содержит датчики скоростей входных звеньев муфт, датчики положения выходных звеньев муфт и логический блок управления, выходы которого соединены с обмотками муфт, а к входам подсоединены выходы датчиков скорости и положения. С выходными звеньями муфт жестко связаны соответствующие элементы исполнительного органа робота . 4 ил. S сл к оо О)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО1.1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 25 J 9/00 г

t .1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3898813/31-08 (22) 22.05.85 (46) 15.02.87. Бюл. № 6 (71) Волгоградский политехнический институт (72) Я Л. Флейтман (53) 621. 229. 72(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 993311446633, кл. В 25 J 13/00, В 25 J 9/00, 1982. (54) ПРОМЫШЛЕННЫЙ РОБОТ (57) Изобретение относится к области робототехники. Цель изобретения— повьппение производительности и упрощение устройства. Промьппленный, робот содержит силовой привод, установлен„„SU„„1289671 А 1 ный на основании и выполненный в виде генератора механических колебаний и электромагнитных муфт. Входное звено каждой муфты кинематически связано с генератором механических колебаний. Обмотки управления муфт соединены с системой управления, которая содержит датчики скоростей входных звеньев муфт, датчики положения выходных звеньев муфт и логический блок управления, выходы которого сое- динены с обмотками муфт, а к входам подсоединены выходы датчиков скорости и положения. С выходными звеньями муфт жестко связаны соответствующие элементы исполнительного органа робо- В та. 4 ил.

1 12896

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при создании проььппленных роботов.

Целью изобретения является повышение производительности промышлен5 .ного робота за счет уменьшения инерционности исполнительных органов и упрощение его конструкции.

На фиг.l показан промышленный робот, общий вид; на фиг.2 — электро- 1g магнитная муфта для линейного перемещения, разрез; на фиг.3 — электромагнитная муфта для вращения, на фиг. 4— функциональная схема системы управления. 15

Промьппленный робот содержит исполнительный орган из двухзвенных элементов. Элемент линейного перемещения состоит из основания 1 робота и выходного звена 2, совершающего ли- 2g нейные перемещения. Элемент вращения состоит из звена 2 и поворотного рычага 3. Для увеличения числа степеней свободы можно увеличить число двухзвенных элементов. 25

Исполнительные органы снабжены приводами, выполненными в виде генератора механических колебаний 4, например крутильных, содержащего выходное звено 5, и электромагнитных 3{) муфт. Для элемента линейного перемещения предназначена муфта б, а для элемента вращения — муфта 7. Муфта

6 содержит корпус 8, в котором размещено входное звено 9, снабженное электромагнитом с обмоткой управления 10, и выходное звено 11 из ферромагнитного материала. Муфта 7 содержит корпус 12, входное звено 13 и выходное звено 14. Для силовой щ связи входного и выходного звеньев служит электромагнит, размещенный в корпусе, имеющий выводы обмотки управления 15.

Входное звено 9 муфты 6 и входное звено 13 муфты 7 соединены поссредством кинематической связи 16 с выходным звеном 5 генератора механических колебаний 4. Эти кинематические связи могут быть разного ис- 5g полнения, например в виде жесткого стержня или гибкой тяги. Ксли при работе промышленного робота происходит удаление входного звена 13 муфты 7 от выходного звена 5 -..åíåðàòopa механических колебаний 4, то тяга должна быть подпружинена, например, спиральной пружиной !7 относительно корпуса муфты 7. Это можно

71 2 сделать, подпружинив входное звено

13 относительно корпуса 12. При этом тяга 16 всегда передает вибрацию на входное звено 13 независимо от изменения ее дпины. Для более надежного возврата входного звена 9 в исходное сос.тояние, если тяга нежесткая, можно использовать пружину 18.

Обмотки управления 10, 15 муфт соединены с системой управления 19.

Последняя включает датчики 20,21 скорости входных звеньев муфт 6,7, датчики 22, 23 положения выходных звеньев муфт и логический блок 24 управления. В качестве блока 24 можно использовать микропроцессорную систему управления, например, на ЭВМ

"Электроника-60". К входам блока

24 подсоединены выходы датчиков 20, 21 скорости и датчиков 22, 23 положения.

В качестве датчиков 20,21 скорости удобнее использовать индуктивные датчики, сиги л с которых при изменении направления движения контролируемого звена меняет знак.

В качестве датчиков 22, 23 положения можно использовать любые датчики — индуктивные, оптические и т.д.

Промышленный робот работает следующим образом.

1 енератор 4 генерирует механичес;кие колебания. С его выходного звена

5 колебания через тяги поступают на входные звенья 9, 13 муфт 6 и 7. Последние совершают колебания соответственно звено 9 — линейные звено 13— крутильные. Я логический блок управления " датчика 20 поступает информация о знаке линейной скорости звена 9, а с датчика 21 — информация о знаке угловой скорости звена 13. Одноврем нно с датчиков 22, 23 положения поступает напряжение, величина которого пропорциональна действительному положению соответствующих зве— ньев. В блоке 24 сигналы с датчиков положения сравниваются с сигналами задапия и разностный сигнал по величинс и знаку является основанием для включения или выключения соответствующих муфт.

Блок 24 для каждой муфты при совпадении зна. .;ов-, поступающих с ее звеньев, сигналов выдает управляющий импульс на соответствующие обмотки муфт. При включении муфты ее выходное звено совершает дискретное перемещение в направлении движения вход1289671

Щиг1

11 ного звена. Таким образом осуществляется направленное движение исполнительных органов промыпленного робота.

В данном устройстве используется один источник энергии — генератор механических колебаний — и несколько удаленных исполнительных органов, имеющих простую конструкцию. Это упрощает компоновку конструкции робота, его изготовление и обслуживание. В качестве генератора механических колебаний и электромагнитных муфт можно использовать серийно выпускаемые изделия и тем самым значительно упростить процесс изготовления робота.

Формула изобретения

1. Промьппленный робот, содержащий основание, силовой привод, кинематически связанный со звеньями исполнительного органа, и систему управления, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения производительности,, силовой привод выполнен в виде генератора механических колебаний, установленного на основании, и электромагнитных муфт, а исполнительный орган— в виде двухзвенных элементов, один из которых имеет возможность линейного перемещения относительно основа-ния, а второй — возможность вращения относительно другого, причем каждый из этих элементов жестко связан с выходным звеном соответствующих элек10 тромагнитных муфт, входные звенья ко— торых кинематически связаны с генератором механических колебаний, а система управления включает в себя датчики скорости входных звеньев муфт и датчики положения выходных звеньев муфт, соединенные с соответствующими входами логического блока управления, выходы которого связаны с обмотками муфт.

2. Робот по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что кинематическая связь между генератором механических колебаний и электромагнитными муфтами выполнена в виде тяг, подпружиненных относительно соответствующих корпусов муфт.

1289671

Составитель И.Афонин

Техред В.Кадар

Редактор Н.Швыдкая

Корректор Л. Пилипенко

Заказ 7852/14

Тираж 97б

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4