Промышленный робот

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

»»948659 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 040880 (21) 2967890/25-08 с присоединением заявки Nß— (23) Приоритет—

Опубликовано 070882. Бюллетень No 29

Дата опубликования описания 070882 (51)М.Кл з

В 25 J 9/00

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений н открытий (53) УДК 62-229. 72 (088.8) (72) Автор изобретения

Н.Н.Смирнов

Горьковское станкостроительное производст объединение — — — "" (71) Заявитель (54) ПРОМЫШЛЕННЫИ РОБОТ

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к робототехнике и может быть использовано в различных областях техники. 5

Известен промюаленный робот, содержащий устройство программного управления с датчиками обратной связи и, выполненные из эластичных элементов, руку, кисть и схват, полости 10 которых связаны с приводами, например, гидравлическими (1) .

Недостатком известного устройства является сложность конструкции и низкая точность.

Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение точности.

Цель достигается тем, что каждый гидравлический привод выполнен в виде основного и дополнительного силовьтх цилиндров, жестко связанных своими штоками, причем бесштоковая полость дополнительного цилиндра связана с полостью одного эластичного элемента, а в поршне основного силового цилиндра размещена несамотормо- зящаяся винтовая пара, гайка которой закреплена на поршне, а винт, закрепленный неподвижно относительно корпуса основного силового цилиндра, связан с датчиком обратной связи. Кроме того, датчик обратной связи выполнен в виде шагового электродвигателя.

На фиг.1 показан промышленный робот, общий вид; на фиг.2 - разрез А-A на фиг.1; на фиг.3 — разрез B-Б на фиг.1.

Промышленный робот состоит из основания 1, на котором смонтирована рука 2 с кистью 3 и охватом 4, выполненным из трех пальцев. Внутри основания 1 размещена насосная станция 5, к которой подсоединены силовые цилиндры 6. В поршне 7 силового цилиндра 6 смонтирована шариковая гайка 8, а ходовой винт 9 соединен с шаговым двигателем 10. Полый шток 11 одним концом соединен с поршнем 7 основного цилиндра, а другим - с поршнем 12 дополнительного цилиндра 13, выполняющего функции насоса, одна полость которого сообщается с внутренней полостью эластичного элемента 14, выполненной из резинокордного материала, а другая полость связана с атмосферой.

Рука 2 и кисть 3 представляют из себя последовательно соединенные между собой эластичные силовые механизмы, в каждом гофрированном цилиндре

$5 которых размещены эластичные эле948659

50 менты 14. Внутренняя полость гофрированных цилиндров 15 наполнена эластичным материалом 16, например, поролоном, и соединена с источником пневматического давления 17.

Каждый палец схвата 4 выполнен также в виде эластичного силового механизма, внутри которого размещен один эластичный элемент 18, обеспечивающий пальцу одну степень свободы.

Действие промышленного робота, t0 такое как взятие детали с одного места и перенос ее на другое осуществляется следующим образом.

Необходимо взять деталь, расположенную н стороне эластичного элемен- 15 та 14, внутренняя полость которого обозначена буквой В, и перенести ее в сторону эластичного элемента 14, внутренняя полость которого обозначена буквой Г.

После включения насбсной станции

5 жидкость под давлением согласно заданной программе направится в полости, основных силовых цилиндров 6, каждый из которых, являющийся частью электрогидравлического привода линейного типа, связан через дополнительный цилиндр 13 с внутренней полостью В, Г или Д одного из эластичных элементов 14. Для данного случая жидкость направится в штоковую полость силового цилиндра 6, кинематически связанного с полостью В эластичного элемента 14, и в бесштоковые полости силовых цилиндров 6, связанных с полостями Г и Д эластичного элемента 35

14. Одновременно с поршнями 7 начнут линейно перемещаться гайки 8, приводя во вращение винты 9, а соединенные с ними шаговые двигатели 10, являясь датчиками обратной связи, подают сигнал в программное устройство промышленного робота для контроля вели чины линейного перемещения поршней 7.

Перемещение поршней 7 через полые штоки 11 передается поршням12 раз- мещенным в дополнительных цилиндрах

13, а так как между каждым силовым цилиндром 13 существует прямая объемная взаимозависимость, то шаговые двигатели 10 как бы выполняют контрольные функции перемещения поршней 12.

Таким образом, поршень 12 дополнительного цилиндра 13, полость которого сообщается с полостью В эластичного элемента 14, при своем перемещении начнет перекачивать жидкость из полости В в полость дополнительного цилиндра 13, в связи с чем эластичный элемент 14 сожмется, а так как концы элемента 14 прикреплены к 60 диафрагменным перегородкам гофрированного цилиндра 15, то сила деформа. ции заставляет гофрированный цилиндр

15 изогнуться, наклониться в сторону полости В. 65

Этому наклону также способствуют дна других эластичных элемента 14, так как поршни 12 дополнительных цилиндров 13, полости которых сообщаются с полостями Г и Д при своем перемещении, нагнетают жидкость в полости эластичных элементов 14, создавая в них избыточное давление, которое увеличивает их длину, помогая наклону гофрированного цилиндра 15 в сторону детали, которую необходимо взять

В результате проделанного рукой

2 движения, пальцы схвата 4 оказываются возле транспортируемой детали.

Для ее взятия подается команда на включение электрогидранлического привода линейного типа, кинематически связанного с внутренними полостями эластичных элементов 18, н результате чего из них откачивается жидкость н полость дополнительного цилиндра

13, пальцы сжимаются и обхнатывают деталь. После этого жидкость от насосной станции 5 напранляется н бесштоконую полость силового цилиндра

6, кинематически связанного с полостью В эластичного элемента 14, и в штоковую полость силового цилиндра 6, кинематически связанного с полостью Г эластичного элемента 14.

Электрогидравлический привод,принодящий в движение поршень дополнительного цилиндра 13, управляющего деформацией эластичного элемента с полостью Д, команд не получает. В этом случае избыточное давление, возникающее н полости В, стремится распрямить эластичный элемент 14, а производственное откачивание жидкости из элемента 14 с полостью Г ведет к сжатию. Перемена деформаций эластичных элементов

14 заставляет гофрированный цилиндр

15 руки 2 изменить направление своего наклона в сторону эластичного элемента 14, имеющего внутреннюю полость Г.

Кисть 3 вместе с схватом 4 переместит деталь в назначенное по программе место. Действие пальцев схвата 4 основано на этом же принципе. При разряжении внутренней полости эластичного элемента 18 пальцы сойдутся до соприкосновения друг с другом, при избыточном давлении - пальцы разожмутся.

Предложенный промышленный робот обладает большой универсальностью и может быть использован как средство для загрузки и разгрузки обрабатываемыми деталями различного станочного оборудования, сборочных операций,- сварки, окраски и отделочных работ. Кроме этогЬ, промышленный робот данной конструкции возможно испольэовать в работе, требующей для своего выполнения большой гибкости в ограниченной пространственной зоне. Предложенный промышленный робот может совершать дви948659 жения в прямоугольной, цилиндрической. и сферической системах координат.

Формула изобретения

1. Промышленный робот, содержащий устройство программного управления с датчиками обратной связи и выполненные из эластичных элементов руку, кисть и охват, полости которых свя- 10 заны с приводами, например, гидравлическими, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения точности, каждый гидравлический привод выполнен в виде основного и дополнительного силовых цилиндров, жестко связанных своими штоками, причем бесштоковая полость дополнительного цилиндра связана с полостью одного эластичного элемента, а в поршне основного силового цилиндра размещена дополнительно введенная несамотормозящаяся BHH товая пара, гайка которой закреплена на поршне, а винт — на корпусе основного силового цилиндра, причем винт связан с датчиком обратной связи.

2. Робот по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что датчик обратной связи выполнен в виде шагового электродвигателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 688329, кл. В 25 J 9/00, 1978, 948659 юг. 2

b -E

А r

4иг.У

ВНИИПИ Закаэ 6080/16 Тираж 1037 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä,óë.Ïðoåêòíàÿ,4