Модуль промышленного робота Советский патент 1988 года по МПК B25J9/08 

10 11

7 3

Фиг. .

10

20

25

Иэобрет1ение относится к робототехнике и может быть использовано в различных отраслях промьшшенности, например в электротехнической, для роботизации процессов обработки и сборки изделий, в том числе и плаз- менно-газовым напылением, резкой и штамповкой.

Цель изобретения - повышение точности позиционирования .

На фиг. 1 показан модуль промышленного робота, общий вид; на фиг. 2- блок-схема управления модулем про- мьшшенного робота; на фиг. 3 - вид А .- на фиг. 1, вариант 1; нафиг.4 - то же, вариант 2; на фиг. 5 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 6-8 - возможные схемы перемещения элементов модуля промьшшенного робота.

Модуль промьшшенного робота состоит из корпуса 1 со смонтированными в нем линейными шаговыми двигателями 2 и 3, якоря 4 и 5 которых соединены шарнирами 6 и 7 со стержнями 8 и 9, связанными между собой шарниром 10 и соединенными с рабочей го- ловкой 11. Шаговые двигатели 2 и 3 сяабжены соответственно фазными обмотками 12-14 и 15-17 и электро- магнитами 18 и 19, которые подключе- нн к устройству 20 программного уп- равления через автономные для каждого двигателя 2 и 3 блоки 21 и 22 коммутации и блок 23 управления, связанный с датчиками 24 и 25 вьфаботки импульсов, соответствующих чередованию ступеней якорей 4 и 5 при их пе- ремещении.

- Работа модуля промьшшенного робота может осуществляться по нескольким программам, задаваемым оператором в зависимости от требуемых схем перемещения рабочей головки 11, определяемых синхронной (фиг. 6), последовательной (фиг. 7) и комбиниро- рованной (фиг. 8) работой электродвигателей 2 и 3.

Возможные схемы перемещения рабочей головки 11 с различными поисковыми движениями в различных точках позиционирования достигаются следую- образом.

При включении модуля в режим работа якоря 4 и 5 электродвигателей 2 и 3 удерживаются электромагнитами 18 и 19 в исходном положении. Как только устройство 20 программного управления вьщаст команду на отработ-г ку заданной программы позиционирова35

45

50

55

30

40

0

5

-

ния рабочей головки 11, блок 23 управления через блоки 21 и 22 коммутации . отключает обмотки электромагнитов 18 и 19, формирует импульсы коммутации фазных обмоток 12-17. Эта коммутация вызывает перемещение якорей 4 и 5 в запрограммированном направлении.

При перемещении якорей 4 и 5 их ступени, перемещаясь относительно датчиков 24 и 25, вырабатывают импульсы, соответствующие их чередованию. При этом число этих импульсов, кратное числу переместившихся ступеней якорей 4- и 5, сравнивается с числом, записанным в памяти соответствующей программы, на основании чего блок 23 управления измеряет частоту коммутации импульсов в блоках 21 и 22 коммутации и выдает сигналы на подключение соответствующих.фазных обмоток 12-17 к источнику постоянного тока, размещенному в блоке 21 (22) коммутации, за счет которого создается . суммарное магнитное поле.

5

5

0

5

0

При уменьшении частоты импульсов перемещения л движения соответствующего якоря 4 (5) в постоянном магнитной поле в якоре индуцируются электрические токи, взаимодействие которых с суммарным маг11итным полем фазных обмоток 12-17 создает тормозное усилие для гашения кинетической энергии движущихся масс при подходе в заданное положение..

В момент вьщвижения якорей 4 и 5 на заданную величину блок 23 управления отключает соответствующий 0 блок 21(22), прекращая коммутацию импульсов в соответствующих фазных обмотках 12-17 с сохранением в них постоянного магнитного поля. В одной из фазных обмоток обеспечивается тормржение соответствующего якоря 4(5) с Точностью равной величине их ступенчатого деления. После этого блок 23 управления вьщает сигналы в соответствуклций блок 21(22) фазной коммутации, обмоток 12-17 в зависи мости от требуемого перемещения соответствующих якорей 4(5). .

После отработки заданной программы перемещений рабочего органа якоря 4 и 5 перемещаются в начальное, нулевое положение. Подход к этому положению может осуществляться как в режимах перемещения с пониженной скоростью, так и в режимах торможения и фиксации нулевого положения соответствующим электромагнитом 18 или 19.

Поисковые движения рабочей голов ки 11 реализуются при колебательном движении якорей 4 и 5 в требуемых точках позиционирования за счет того что блок 23 управления через соответствующий блок 21 и 22 коммутации осуществляет попеременную коммутацию двух фазных обмоток, например в двигателе 2 обмоток 12 и 13 с одновременной подачей постоянного тока в об 1отку 14 для снижения амплитуды колебаний.

Прямолинейное движение рабочей головки 11 (фиг. 6) реализуется при различном перемещении шарнира 6 из положения IB в I,, а шарнира 7 из положения 11 в 1Г , что соответствует перемещению шарнира 10 и рабочей головки 11 из положения Шо в Ш .

ВиП

1524 .

Криволинейное движение рабочей головки 11 по траектории с переменным радиусом кривизны (фиг. 7) и с (. постоянным радиусом кривизны (фиг. 6) реализуется при расчетном перемещении соответствующих роторов двигате- 4 и 5.

леи

Формула изобретения

Модуль промышленного робота, содержащий два расположенных параллельно в одной плоскости линейных двигателя, подвижные элементы которых связаны с рабочей головкой, отличающийся тем, что, с целью повышения точности позиционирования, он снабжен двумя стержнями, а линей- ные двигатели выполнены шаговыми, при этом один из концов стержней жестко связан с рабочей головкой и шарнирно - с концом второго стержня, а вторые концы стержней шарнирно

связаны с якорями шаговых двигателей.

12 /J 1 18 Z

VtlZ.2

15 16 17 19 5

VLIZ.

5идА

Б-Б 2 12 i2 i5 i6 /7 14 1

ГД яУ tfUjQUUHJ U ад

4

п

/V

iia

9uz.

фае.

Щ ft

I,Ii -uoJL,

Яо10

Rl CONST

fPU2.7

I

&m tv

x

- B-

/ -,

I I

f 2V

Ki(P2, n)-COHST