Промышленный робот модульного типа Советский патент 1992 года по МПК B25J9/08 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкции промышлен- ных роботов, манипуляторы которых состоят из автономных приводных модулей.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей путем увеличения степеней подвижностей.

На фиг. 1 представлен промышленный робот, общий вид; на фиг. 2 - приводной модуль, разрез; на фиг. 3 - типоразмерный ряд приводных модулей; на фиг. 4 и 5 - различные компоновки промышленного робота.

Промышленный робот модульного типа содержит приводные модули 1-3 (фиг. 1), основание 4, промежуточные корпусы 5 и 6, рабочий механизм, например захват 7. Каждый из приводных модулей (фиг. 2) содержит корпус 8 с полостью 9 внутри и двумя цилиндрическими отверстиями 10, оси которых пересечены. В отверстиях 10 установлены с возможностью поворота выходные элементы в виде полых валов с фланцами 11, например, на шариковых подшипниках 12 с четырехточечным контактом. Привод фланцев 11 осуществляется от двигателей 13, укомплектованных, в общем случае, тормозами 14 и датчиками 15 обратной связи по положению и скорости. Связь двигателя 13 с фланцем 11 осуществляется с помощью конической зубчатой передачи, содержащей, например, коническое ведущее зубчатое колесо 16 и ведомое коническое зубчатое колесо 17, расположённое соосно

ы

4 Ю

ю

с фланцем 11, и эксцентриковой планетарной передачи 18, содержащей эксцентрик 19, сателлиты с циклоидальными зубьями 20 и цевочное колесо 21.

Выходной вал 22 передачи связан с сателлитами посредством цилиндрических пальцев 23 и жестко крепится к фланцу 11 винтами 24. В выходном вале 22 имеется цилиндрическое отверстие 25. Блок 26 энергетических и информационных кабелей содержит корпус 27 и смонтированные в нем кабели: входной 28, оканчивающийся разъемом 29, выходной 30, оканчивающийся разъемом 31, и два кабеля 32 для связи с двигателями 13, тормозами 14 и датчиками 15 приводов данного модуля. Кабель 28 помещен внутри кожуха 33 с крышкой 34, имеющей клеммный зажим 35. Разъем 31 выходного кабеля 30 крепится аналогично в крышке 34. На фиг. 3 изображен типораз- мерный ряд приводных модулей, отличающихся по мощности используемых приводов. В ряд входят, например, пять типоразмеров приводных модулей: I, II, III, IV и V. Вариант компоновки робота, показанный на фиг. 4, содержит приводные модули III, IV и V соединенные между собой промежуточными корпусами 36 и 37. Стыковочные поверхности 38 и 39, а также 40 и 41 промежуточных корпусов 36 и 37 взаимно перпендикулярны, Вариант компоновки робота, показанный на фиг. 5, содержит приводные модули I, III и V, соединенные между собой промежуточными корпусами 42 и 43. Стыковочные поверхности 44 и 45 и 46 и 47 промежуточных корпусов параллельны, Кроме того, модуль V выполнен с одним двигателем 13, а второй фланец 11 жестко прикреплен к корпусу В. Промежуточные корпусы 5 и 6 (фиг. 1), 36 и 37 (фиг. 4), 42 и 43 (фиг. 5) выполнены полыми и внутри них размещены входные кабели 28 блоков 26 энергетических и информационных кабелей, при этом разъемы 29, которыми оканчиваются кабели, сочленяются с разъемами 31 выходных кабелей 30 предыдущего приводного модуля (фиг. 1).

Промышленный робот модульного типа работает следующим образом.

Перемещение рабочего механизма (захвата) 7 производится по заданной траектории с помощью двигателей 13 и передаточных механизмов, осуществляющих согласованное совместное перемещение фланцев 11 приводных модулей в соответствии с управляющей программой. Управляющая программа зависит от конкретной компоновки промышленного робота, соответствующей конкретным требованиям производства. Создание новых компоновок

промышленного робота модульного типа состоит в выборе требуемых по энергетическому расчету типоразмеров приводных модулей и в разработке промежуточных корпусов (5, 6, 36, 37,42 и 43), обеспечивающих требуемые геометрические параметры манипулятора. При этом могут использоваться промежуточные корпусы с перпендикулярными и параллельными базовыми поверхностями, а также с базовыми поверхностями, расположенными под произвольным углом друг к другу.

Таким образом, ограниченный набор, например, из пяти типоразмеров унифицированных приводных модулей дает возможность создания типоразмерного ряда универсальных антропоморфных промышленных роботов по грузоподъемности (с тройками типоразмеров приводных модулей l-ll-lll, II-IIHV, III-IV-V).

Формула изобретения

1.Промышленный робот модульного типа, содержащий основание, модули перемещений, связанные между собой посредством промежуточных элементов, причем каждый модуль перемещения включает корпус, выходные элементы с приводами их перемещений и энергетические и информационные кабели, отличающий- с я тем, что, с целью упрощения конструкции, модули перемещений выполнены конструктивно подобными, а корпус каждого из

модулей перемещений выполнен полым, причем привод перемещения каждого выходного элемента модуля выполнен в виде размещенного на поверхности корпуса двигателя и расположенной в полости корпуса

конической зубчатой передачи, ведущее зубчатое колесо которой связано с выходным валом двигателя, а ведомое зубчатое колесо - с выходным элементом, выполненным в виде полого вала, имеющего на конце

фланец, при этом промежуточные элементы выполнены также полыми с двумя стыковочными поверхностями, жестко связанными с фланцами выходных элементов соседних модулей перемещений, а энергетические и

информационные кабели размещены в полостях промежуточных и выходных элементов модулей перемещений.

2.Робот по п.1, отличающийся тем, что стыковочные поверхности промежуточного элемента расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях.

3.Робот поп.1,отличающийся тем, что стыковочные поверхности промежуточного элемента расположены в параллельных плоскостях

4. Робот по п. 1,отличающийся тем, что стыковочные поверхности промежуточного элемента расположены в одной плоскости.

5. Робот по п. 1,отличающийся тем, что выходные элементы каждого модуля перемещения размещены под углом 90°.

Использование: автоматизация технологических процессов машиностроения. Сущность изобретения: промышленный робот модульного типа содержит конструктивно подобные модули перемещений, связанные между собой промежуточными элементами. Каждый модуль перемещений выполнен в виде полого корпуса, выходных элементов, являющихся полыми валами с фланцами на конце, и приводов перемещений этих выходных элементов, включающих двигатели, размещенные на корпусе, и конические зубчатые передачи, расположенные в полости корпуса. Промежуточные элементы выполнены полыми со стыковочными поверхностями, расположенными в перпендикулярных или параллельных плоскостях или в одной плоскости. Энергетические и информационные кабели размещены в полостях промежуточных элементов и полых валов выходных элементов. Выходные элементы каждого модуля пересекаются под углом 90°, 4 з.п.ф-лы, 5 ил.

5

& .{

Ъ-П

Фиг. I

Фиг.

7

.J