Промышленный робот Советский патент 1986 года по МПК B21D43/00 B25J9/00 

ND

О5

00

ГчЭ С71

o

Изобретение относится к автоматизации технологического оборудования, преимущественно листоштамповочных прессов, и может быть использовано для подачи Е5 штамп штучнь х листовых заготовок и удаления отштампованных деталей и отходов с помощью роботов-манипуляторов.

Цель изобретения - повышение надежности и экономичности работы путем выполнения кинематической связи руки промышленного робота с приводом возвратновращательного перемещения в виде рычажно-зубчатого планетарного механизма трехколесного четырехзвенника с выстоем ведомого звена.

На фиг. 1 изображен промышленный робот к листоштамповочному прессу, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид в плане; на фиг. 3 - схема зубчаторычажного механизма трехколесного четырехзвенника; на фиг. 4 - характеристика - передаточное число в функции угла поворота ведущего звена.

Промышленный робот содержит станину 1, поворотную раму 2, вращающуюся в подшипниках 3 и 4 станины, привод, который содержит двигатель 5, ременную передачу 6, редуктор 7 и рычажно-зубчатый планетарный механизм трехколесного четырехзвенника 8.

Выходной вал редуктора 7 соединен с кривошипом 9 механизма трехколесного четырехзвенника 8. Кривощип 9 через шатун 10, коромысла 11 и шестерню 12 соединен с выходным звеном 13 механизма трехколесного четырехзвенника 8.

На выходной вал механизма 8 посажена шестерня 14, входящая в зацепление с сектором 15, закрепленным на раме 2. В на 1равляющих рамы установлена каретка 16, перемещаемая в вертикальной плоскости цилиндром 17. На каретке 16 с помощью болтов 18 и шарнира 19 установлена рука, состоящая из стрелы 20 и штока 21, закрепленного болтами 22 в посадочном месте 23 стрелы. На конце штока закреплена плита 24 с отверстиями для крепления захватных органов 25. Показаны также заготовка 26 и штамп 27. В крайних положениях поворотная рама вместе с рукой фиксируется шариковым фиксатором 28.

На фиг. 2 обозначены фиксированные по углу поворота позиции стрелы робота: положение I - рука над стопой заготовок, положение II - рука над тарой, положение III - рука над штампом. На фиг. 4 изображена зависимость передаточного числа

-: от угла поворота ведущего звена ф/,.

Сплошная линия - теоретическая кривая, пунктирная - с учетом зазоров в зацеплениях и соединениях рычагов. |з - теоретический угол обратного хода, 2г)) - максимальный угол выстоя механизма в случае,

когда суммарный люфт от ведущего звена механизма до руки, приведенных к ведомому звену механизма, равен теоретическому углу обратного хода ведомого звена механизма.

Промышленный робот работает следующим образом.

Исходным положением является положение II. После хода ползуна пресса, в момент его остановки в верхней мертвой точке, включается привод поворота рамы 2, т. е. двигатель 5, который через ременную передачу 6, редуктор 7,- механизм трехколесного четырехзвенника 8 приводит в движение сектор 15. В результате этого рама 2 поворачивается в положение III. Опускается каретка 16 со стрелой, включается питание захватных органов 29, притягивающих деталь и отходы, затем происходит подъем каретки со стрелой, отштампованной деталью и отходами, и поворот стрелы в положение П. В положении Н осуществляется кратковременный выстой стрелы, отключение захватных органов, удерживающих отходы, и сбрасывание отходов в тару. Выстой в положении II осуществляется без отключения привода. Далее стрела движется в положение 1, опускается каретка, отключаются захватные органы, удерживаюш.ие деталь, которая ложится в стопу. После этого стрела возвращается в положение II и ожидает окончания очередного хода пресса.

Применение зубчаторычажного механизма трехколесного четырехзвенника позволяет обеспечить оптимальную динамику поворота, точно останавливать стрелу, обеспечить промежуточную позицию для выгрузки отходов, и пуск двигателя без нагрузки и плавное нагружение.

Перемещение стрелы из положения I в положение И и из положения И - в положение III осуществляется за один оборот ведущего звена механизма. Ведомый вал также совершает один оборот. В положениях I, II, III угол поворота ведущего звена ф1, устанавливается при монтаже робота в пределах угла ij) (фиг. 4), т. е. в момент, когда ведомое звено осуществляет выстой. При нахождении угла ф/, в пределах угла i|; (точка С по характеристике, фиг. 4), происходит включение привода ведущего звена. (fb начинает возрастать. До момента выбора зазоров в зацеплениях и соединениях рычагов (точка а по характеристике) ведомое звено стоит. Затем ведомое звено плавно разгоняется до скорости, немного большей удвоенной скорости ведущего звена (точка е), и плавно останавливается (участок е-п). После точки п на теоретической характеристике передаточное число отрицательно, это означает, что ведомое звено механизма должно осуществлять реверс. Это не происходит из-за наличия люфтов в зацеплениях и соединениях рычагов. Практически на участке п-с происходит выбор зазора в передачах в направлении, противоположном направлению первоначального Вращения, а на участке с-а - в направлении первоначального вращения.

Инерционный выбег, разброс по времени срабатывания аппаратуры, выключающей привод, не влияет на точность остановки, так как механизм в течение достаточного времени осуществляет выстой, и поворотная рама 2 с кареткой 16 и стрелой зафиксирована в этот момент фиксатором. Загрузка заготовки в щтамп происходит аналогично.

Изобретение позволяет улучшить динамику движения руки робота, что позволяет повысить производительность и уменьшить металлоемкость за счет снижения динамических нагрузок; получить высокую точность позиционирования без применения специальных дополнительных устройств (демпфера, фиксаторов, ловителей), что существенно упрощает конструкцию; получить промежуточную позицию, что расширяет производственные возможности робота, а именно позволяет осуществлять смазку подаваемых в штамп деталей, выгрузку крупных отходов.

Формула изобретения

. Промышленный робот, содержащий смонтированную на станине с возможностью возвратно-поступательного и возвратно-вращательного перемещений руку с захватным органом, кинематически связанную с приводами возвратно-поступательного и возвратно-вращательного перемещений руки, и датчики отключения приводов перемещения руки, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности и экономичности работы, кинематическая связь руки с приводом возвратно-вращательного перемещения выполнена в виде имеющего ведущее звено рычажно-зубчатого планетарного механизма трехколесного четырехзвенника с выстоем ведомого звена.

2.Робот по п. 1, отличающийся тем, что датчик отключения привода возвратновращательного перемещения руки расположен на ведущем звене рычажно-зубчатого планетарного механизма.

3.Робот по п. 1, отличающийся тем, что привод возвратно-вращательного перемещения руки выполнен в виде электродвигателя.

Изобретение относится к автоматизации технологического оборудования и может быть использовано для подачи в штамп штучных заготовок с помощью роботов-манипуляторов. Целью изобретения является повьииение надежности и экономичности работы. Поставленная цель достигается за счет введения в кинематическую связь привода с рукой робота рычажно-зубчагого планетарного механизма трехколесного четырехзвенника с выстоем ведомого звена. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.