Рука промышлнного робота Советский патент 1986 года по МПК B25J18/02 

«

Изобретение относится к мшаино- строению в частности к промшиленным роботам с пневмоприводом, и может найти применение в автоматических линиях и комплексах дпя загрузки штучных заготовок в рабочую зону технологического оборудования, и выгрузки их, а также для автоматизации, сборочных операций.

Цель изобретения снижение мощности привода и повышение долговечности руки за счет снижения сил трения между направляющей и ползушкой, а также повышение быстродействия ру- ки путем приближения закона перемещения ползушки к синусоидальному за счет обеспечения более равномерной нагрузки на приводе.

На фиг, 1 показана кинематическая схема руки промыпшенного робота} на фиг. 2 то же, вид сверху;-на фиг. 3 схема механизма изменения длины регулируемого звена; на фиг. 4 схема управляемого в процессе хода ползушки механизма изменения длины регулируемого звена, вариант выполнения; на фиг. 5 расчетная схема сил, действующих на ползушку.

.Рука промьшшенного робота содержит поворотный привод I с углом поворота 80 дпя аксиального кривошип но-ползунного механизма, размещенный на направляющей 2 посредством клег-г- мника 3 с возможностью регулировки его положения вдоль направляющей 2, Направляющая 2 закреплена на основа- нии 4 также с возможностью регулировочного перемещения вдоль своей оси Q . Вал 5 привода 1 соединен с кривошипом 6j выполненным с возмож™ ностью изменения длины посредством клеммника 7, Кривошип 6 шарнирно соединен с шатуном 8, который через шарнир 9 связан с регулируемым звеном 10..

Регулируемое звено 10 соедин:ено с ползушкой 11, на которой закреплен механизм 12 подъема со схватом 13, Ползушка 1i установлена на направляющей 2 с возможностью перемещения вдоль ее оси а.

Шарнир 9 смещен относительно оси симметрии S ползушки 11 вдоль прямой fe , параллельной оси о. направляющей 2, по направлению к валу 5 привода 1.

Механизм 12 подъема также смещен относительно оси симметрии ё ползуш290392

ки 1 по направлению к валу 5 привода I ,

Мелоду шарниром 9 и регулируемым звеном 10 размещен механизм 14 изме- 3 нения длины регулируемого звена 10.

Механизм 14 изменения длины может быть выполнен в виде гайки 15, соединенной с шарниром 9 5 и винта 16, установленного на звене 10 посредством (О упорного подшипника 17,

Механизм I4 изменения длины также . может быть выполнен в виде пневмоци- линдра 18, корпус которого соединен с шарниром 9з а шток-поршень 19- свя- В зал с регулируемым звеном 10.

Полости пневмоцилиндра 18.соединены через распределитель 20, дроссели 21 и 22 с системой питания про- Фшитенного робота, в состав которого 20 входит предлагаемая рука промышпен- ного робота. Распределитель 20 управляется системой программного управления робота (не показана). Выхлопные кангшы распределителя 20 соединены с 25 глушителями 23 и 24.

Величина смещения m шарнира 9 относительно оси симметрии $ ползушки 1 приближенно может быть определена из выражения

- О р- P- sinyJ

где h - расстояние от шарнира до

оси направляющей; а. расстояние от центра тяжести i-массы, установленной на ползушке, о оси симметрии ползушки;

bj - расстояние, от центра тяжести 1 массы, установленной на ползушке, до оси направляющей ;

L - длина ползушки;- G - вес i-массы, установленной

на ползушке;

I - усршие, действующее от привода на шарнир;

if - угол между направлением силы Р и прямой,параллельной оси направляющей; ti число масс, установленных

на ползушке.

Данное выражение следует из усло- ВИЯ равенства сил трения при движении ползушки 1 1 по направляю цей 2 в обе стороны и не зависит от того, выполнена ползушка 11 охватывающей

3

направляющую 2, или ползушка И охватывается направляющей 2.

Рука промышленн1 го робота работае следующим образом.

В исходном- положении кривошип 6 и шатун 8 лежат на прямой b , ползушка 11 находится в крайнем положении (на фиг. 1 правом). По команде из системы программного управления промышленного робота, в состав которого входит рука, вал 5 привода 1 поворачивается вместе с кривошипом 6. Усилие привода 1, передающееся через шатун 8, шарнир 9 и регулируемое 5вено 10, перемещает ползушку 11 с механизмом 12 подъема и схватом 13 по направляющей 2. При этом угол If изменяется от О до максимального значения, а затем снова до О - в другом крайнем положении полззтпки 11 (левом

Ход в другое крайнее положение (правое) осуществляется аналогично.

Величина смещения m выбирается из указанного выражения, которое обеспечивает равенство трения при движении ползушки 11 по направляющей 2 в обе стороны при минимальной величине трения, или подбирается экспериментально .

Изменение величины смещения механизмом 14 при наладке осуществляется посредством винта 16 и гайки 15 и позволяет достичь уравнивания сил трения при максимальном значении угла. Величина смещения при этом определяется формулой

h + b,

-L - a. (

2b.

-1)

где r - длина кривошипа; L - длина шатуна; M момент, развиваемый поворотным приводом.

Изменение величины смещения механизмом 14 в процессе движения ползуш290,39

ки 11 пневмоцилиндром 18 со шток- поршнем 1 9 позволяет осуществить уравнивание сил трения в диапазоне изменения угла ji в сторону уменьшес ния от его максимального значения/ При максимальном значении угла у шток-поршень I9 находится в положении, показанном на фиг. 4. При уменьшении величины угла у при движении

10 ползушки 11 в любую сторону по команде из системы управления распределитель 20 переключается и сжатый воздух подается в поршневую полость пневмоцилиндра 18. Сброс воздуха из

15 штоковой полости осуществляется через дроссель 21, распределитель 20 и глушитель 23. Величина смещения m увеличивается. Ползушка И приходит в крайнее положение при максимальном 20 для данного модуля значении т. При обратном ходе ползушки 11 распределитель 20 переключается по команде из системы управления, сжатый воздух подается в штоковую полость пневмо-

25 цилиндра 18, сброс воздуха из поршневой полости осуществляется через дроссель 22, распределитель 20 и глушитель 24. Величина смещения m принимает минимальное значение при макси-

2Q мальном угле f и с дальнейшим его

уменьшением увеличивается при очередном переключении распределителя 20. Настройка плавности изменения величины m производится дросселями 21 и 22. Регулировка величины хода ползуш- ки 11 осуществляется посредством клеммника 7. При этом регулировка вьшета направляющей 2 для обеспечения прихода ползушки к торцу направляющей и регулировка положения привода j для сохранения положения центра тяжести модуля на предыдущем модуле осущест вляется соответственно посредством клеммника основания 4 и клеммника 3. Изменение смещения m не влияет на величину хода ползушки 1I по направляющей 2.

5

40

5

фиг. 2

Фиг.З

фиг л

Сл

от системы питания

22

У тТТ//.

аг

и.

LSL6.

Составитель А. Ширяева Редактор Н, Тупица Техред Н.Бонкало Корректор Б. Рошко

2406/13

Тираж 1031Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская: наб., д, 4/5

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

фиг. 5

GZ