Промышленный робот Советский патент 1984 года по МПК B25J19/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкциям промьшшенных роботов с улучшенным устройством уменьшения нагрузки прикладываемой к приводу. Известен промьшшенный робот, содержащий основание, манипулирующий захват, корпус, установленный с возможностью перемещения и поддерживан я захвата, средства для осуществления вертикального перемещени корпуса,, направление которого обеспечивается вертикальной направляющей штангой или штангами, причем средства вертикального перемещения включают двигатель вертикальной подачи, источник сжатого воздуха (компрессор), регулятор давления, пневмотрубопров@д, пневмоцилиндр для приложения направленного вверк усилия к вертикально движущемуся корпусу, причем наружный конец движущегося возвратно-поступательно шт ка пневмоцилиндра соединен с корпус а пневмоцнлиндр закреплен на основа НИИ неподвижно lj . Недостатком известного промьшшен ного робота является то, что регули ровка давления на постоянном уровне в пневмоцилиндре, предназначенного для поддержания направленного вверх усилия, действующего на вертикально движущийся корпус, сжимаемого до высокого давления в пневмоцилиндре во время перемещения вниз вертикально движущегося корпуса, производится путем выпуска воздуха в атмосферу через предохранительный клапан. Следовательно, из-за выпуска сжатого воздуха в атмосферу теряется энергия использующаяся для работы источника сжатого воздуха. Кроме того, выпуск сжатого воздуха, использовавшегося один раз в цилиндре, в атмосферу приводит к загрязнению окружающей среды из-за содержания в нем масла, поскольку подаваемый в цилиндр возду обычно смешивается с минеральным маслом. Цель изобретения - noBbmjeHHe экономии энергии и предотвращение загрязнения окружающей среды. Для достижения поставленной цели промьш1ленный робот, содержащий основание, манипулируюш 1й захват, корпус, установленный с возможностью перемещения и поддерживания захвата, средства для вертикального перемеще61 2 ния корпуса по вертикальной направляющей штанге или штангам, при этом средства для вертикального перемещения включают двигатель вертикальной подачи, источник сжатого воздуха (компрессор), регулятор давления, пневмотрубопровод, пневмоцилиндр для приложения направленного вверх усилия к вертикально движущемуся корпусу, причем наружный конец движущегося возвратно-поступательно штока пневмоцилиндра соединен с корпусом, а пневмоцилиндр закреплен на основании неподвижно, снабжен обратным клапаном и средствами хранения воздуха под давлением, расположенными между источником сжатого воздуха (компрессором) и пневмоцилиндром, а регулятор, давления и обратный клапан установлены между источником сжатого воздуха (компрессором) и средствами хранения воздуха, при этом средства хранения воздуха содержат один или два жестких бака, образующих жесткую конструкхдаю робота. На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый промьщшенный робот, общий вид; на фиг. 2 - схема пневматического контура средств уменьшения нагрузки промышленного робота. Робот содержит основание 1, на основании смонтирован двигатель 2 вертикальной подачи,, механизм 3 передачи шкив - ремень, ходовой винт 4 и вертикальная направляющая штанга 5. Вертикально перемещающаяся часть 6 промышленного робота содержит привод 7 вращения, подшипниковло коробку 8, корпус 9, руку 10, кисть 11 и захват 12. Корпус 9 перемещается по вертикальной паправлякяцей штанге 5 и вращается вокруг вертикальной оси с помощью привода 7. Ппевмоцилиндр 13 для приложения направленного вверх усилия к вертикально движущейся части 6 неподвижно закреплен Йа основании 1, которое является самым нижним элементом конструкции робота. Пневмоцилиндр 13 имеет шток 14, наружный конец которого соединен с корпусом 9 вертикально движущейся части 6. Конструкция может быть выполнена так, что наружный конец штока 14 крепится к основанию 1, а конец пневмоцилиндра 13,соединяется с вертикально движущейся частью 6. Поскольку ходовой винт 4 взаимодействует с элементом 15, прикреп- ленным к корпусу Я вертикально движущейся части 6, то при вращении ходового винта 4 осуществляется вертикальное перемещение вертикально движущейся части 6 по вертикальной направляющей штанге 5. Корпус 9 снабжен ползушкой 16, подвижно установленной на вертикальной направляющей штанге 5. Вместо одной направляющей штанги 5 могут использоваться две направляющие штанги. Сжатый воздух, создаваемый источником 17 сжатого воздуха (компрессором) , направляется в бак 18 через регулятор 19 давления и обратньш клапан 20. При этом жесткий бак 18 вьшолнен из двух частей, соединенных одна с другой и с пневмоцилиндром 13 с помощью пневмотрубопроводов 21. Работа устройства осуществляется следующим образом. Включается двигатель 2 вертикальI ной подачи, вращение ходового винта 4 осуществляется через механизм 3 передачи шкив-ремень. Поскольку ходовой винт 4 взаимодействует с элементом 15, прикрепленным к корпусу 9 вертикально движзпцейся части 6, то при вращении ходового винта 4 осуществляется вертикальное переме- щение вертикально движущейся части 6 по вертикальной направляющей штан ге 5 . При этом сжатый воздух, создавае мый компрессором 17, направляется в жесткий бак 18 через регулятор 19 давления и обратный клапан 20. Воздух в жестком баке 18 хранится под требуемым фиксирйванным давлением, Затем воздух под этим фиксированным давлением подается в пневмоцилиндр 13 по трубопроводу 21, в результате чего направленное вверх усилие, соответствующее произведению давления воздуха на эффективную площадь пневмоцилнндра 13, прикладывается штоком 14 поршня цилиндра 13 к вертикально движущейся части 6, Жест-t кий бак 18 имеет достаточную емкост Таким образом, по пневмоцепи (фиг.2 сжатый воздух всегда подается из жесткого бака 18 в пневмоцилиндр 13 как только бак будет заполнен. Поэт му компрессор 17 может быть значительно меньшей производительности, т.е. копрессор должен иметь производительность, достаточную для. подачи воздуха под давлением в , когда давление в жестком баке 18 падает ниже установленного регулятором 19 из-за утечек в жестком баке 18, пневмоцилиндре 13 или пневмотрубопроводах 21 между компрессором 17 и пневмоцилиндром 13. Направленное вверх усилие, создаваемое пневмоцилиндром 13 и прикладываемое к вертикально движущейся части 6, обеспечивается давлением воздуха в жестком баке 18 ив пневмоцилиндре 13. Кроме того, давление в жестком баке 18 постоянно поддерживается на требуемом фиксированном уровне в течение длительного периода времени после заполнения этого бака. Это также позволяет использовать компрессор значительно меньшей мощности, что требует меньшего расхода энергии для его работы. В соответствии с пневмоконтуром (фиг.2) направленное вверх усилие, прикладываемое к вертикально движущейся части 6, может поддерживаться постоянным. В соответствии с законом абсолютных систем давлений имеет место зависимость V,(P + 1,03) (V + V2)(P + + 1 ,03 + дР)..., объем жесткого бака 18 пнев- где V, мотрубопровода 21, соединяющего жесткий бак 18 с пневмоцилиндром 13, Vo - увеличение объема пневмоцилиндра 13 в результате подъема вертикально движу- . щейся части 6, Р - требуемое фиксированное давление , устанавливаемое регулятором 19 давления сжатого воздуха в жестком баке 18, iP - увеличение давления пневмЬцилиндра вследствие увеличения объема пневмоцилиндра 13. Повышение давления дР незначи ельно, когда V значительно больше V2, поэтому давление в пневмоцилиндре 13 поддерживается по существу постоянным, несмотря на увеличение объема этого пневмоцилиндра. Когда объем камеры пневмоцилиндра 13 уменьшается вследствие перемещения вниз вертикально движущейся части 6, повышение

ПРОМЫШЛЕННЫЙ РОБОТ, содержащий основание, манипулирующий захват, корпус, установленный с возможностью перемещения и поддерживания захвата средства для вертикального перемещения корпуса по вертикальной направляющей штанге или штангам при этом средства для вертикального перемещения включают двигатель вертикальной подачи, источник сжатого воздуха (компрессор), регулятор давления, пневмотрубопровод, пневмоцилиндр для приложения направленного вверх усилия к вертикально движущемуся корпусу, причем наружный конец движущегося -возвратно-поступательно штока пневмоцилиндра соединен с корпусом, а пневмоцилиндр закреплен на основании неподвижно, отличающийся тем, что, с целью повьшения экономии энергии и предотвращения загрязнения окружающей среды, он содержит обратный клапан и средства хранения воздуха под давлением, расположенные между источником сжатого воздуха (компрессором) и пневмоцилиндром, а регуляСУ) тор давления и обратный клапан установлены между источником сжатого воздуха (компрессором) и средствами хранения воздуха, при этом средства хранения воздуха содержат один или два жестких бака, образующих жесткую конструкцию робота. 00