Промышленный робот — SU 1673427 (original) (raw)
(57) Изобр для дугово вано в пром в мэшинос тельной, эл лях. Цел надежност клинивани к устроиствам быть использох, применяемых омобилестроии других отрас - повышение исключения заых кинематичетение относится й сварки и может ышленных робота троительной, авт ектротехнической ь изобретения и работы эа счет в поступательнГОСУДАРСТВЕН.ЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Всесоюзный научно-исследователь: ский, проектно-конструкторский и технологический институт электросварочного оборудования(5)э В 25 Э 9/02, 1 ских парах. При подаче питания на основной двигатель 2 начинается перемещение первого промежуточного звена относительно входного звена, установленного на основании. При этом работает передача винт-гайка. установленная внутри звена Х, При подаче питания на основной двигатель 12 работает передача винт-гайка, расположенная внутри второго промежуточного звена т, что приводит к поступательному перемещению этого звена. Для осуществления вращательного движения выходного звена включается дополнительный двигатель 18. При этом движение передается через коническую зубчатую передачу на вал, шарнирно установленный на втором промежуточном звене и жестко связанный с выходным звеном работы. При поступательном перемещении второго промежуточного звена направляющая втулка с линейными подшипниками 15 определяется на вал 23, используемый как направляющий элемент, 4 ил,Изобретение относится к устройствам для дуговой сварки и может быть использовано в промышленных роботах, применяемых в машиностроительной, автомобилестроительной, электротехнической и других отраслях.Цель изобретения - повышение надежности работы эа счет исключения заклинивания в поступательных кинематических парах.На фиг, 1 представлена кинематическая схема предлагаемого робота; на фиг. 2 - направляющая втулка; на фиг, 3 - разрез А - А на фиг.2; на фиг. 4 - манипулятор промышленного робота в подвесном исполнении, общий вид.Промышленный робот содержит корпус 1 входного звена Х.В корпусе 1 звена Х смонтированы двигатель 2, крестовая муфта 3, передача 4 винт-гайка качения в подшипниковых опорах и направляющая 5 круглого сечения, С гайкой передачи 4 шарнирно связан ползун б, поступательно перемещающийся по оси звена Х относительно направляющей 5 при помощи двух шариковых подшипников 7 для линейного перемещения, Под корпусом 1 расположен корпус 8 первого промежуточного звена У. В корпусе установлены электродвигатель 9, крестовая муфта 10 и передача 11 в подшипниковых опорах, гайка которой шарнирно связана с ползуном б, причем винт передачи 11 расположен перпендикулярно по отношению к винту передачи 4 звена Х, а также двигатель 12, крестовая муфта 13 и вал 14 вподшипниковых опорах.Вал 14 выполнен в виде направляющей круглого сечения и может поступательно перемещаться по оси звена У относительно двух шариковых подшипников 15 для линейного перемещения направляющих втулок, размещенных в полэуне б. Для обеспечения возможности вращения вала 14 и восприятия осевых нагрузок подшипники 15 размещены в игольчатых подшипниках 16 и взаимодействуют с упорными подшипниками 17.В корпусе 8 звена У расположены двигатель 18, крестовая муфта 19, волновой редуктор 20, тихоходный вал 21 которого через крестовую муфту 22 связан с валом 23, размещенным в подшипниковых опорах, На торцах корпуса 8 размещен кронштейн, в котором установлена с возможностью вращения в подшипниках 24 гайка передачи 25, Вращение гайке передается от связанного с ней конического колеса 26, входящего в зацепление с коническим колесом, установленным на конце вала 14, Относительно 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 вращающейся гайки поступательно по оси звена Е перемещается винт передачи 25, закрепленный жестко в корпусе 27 второго промежуточного звена 2,На торце корпуса 8 закреплены два кронштейна 28, в которых размещены игольчатые подшипники 16, упорные подшипники 17 и шариковые подшипники 15 для линейного перемещения, аналогичные установленным в ползуне 6 звена Х.Относительно подшипников 15 поступательно перемещается вал 29, закрепленный в подшипниковых опорах корпуса 27, связанный с поворотным основанием манипулятора и одновременно выполняющий функцию направляющей круглого сечения. Для сообщения вращения валу 29 в нем выполнен продольный паз, взаимодействующий с шпонкой 30, закрепленной в центральном отверстии конического колеса 31, зафиксированного в осевом направлении подшипниками 15. Колесо 31 входит в зацепление с коническим колесом 32. закрепленный на валу 23 звена У. Выходное звено состоит из корпуса 33, внутри которого размещены двигатель 34, крестовая муфта 35 и волновой редуктор 36, тихоходный вал 31 которого при помощи конических колес 38 передает вращение валу 39, связанному с узлом крепления рабочего органа промышленного робота, например сварочной горелки.Промышленный робот работает следующим образом.При подаче питания на двигатель 2 начинает вращаться винт, обеспечивая линейное перемещение ползуна 6 относительно круглой направляющей 5, жестко закрепленной в корпусе 1 звена Х. При включении электродвигателя 9 начинает вращаться винт, обеспечивая линейное перемещение корпуса 8 звена относительно ползуна 6. При этом в качестве круглой направляющей используется вал 14, поступательно перемещающийся относительно линейных подшипников 15, При включении двигателя 12 вал 14 начинает синхронно вращаться вместе с линейными подшипниками 15 в игольчатых подшипниках 16, установленных в двух соосных корпусах ползуна 6,Осевые усилия в процессе вращения вала 14 воспринимаются упорными подшипниками 17. Вращение от вала 14 при помощи конических колес 26 передается гайке шариковинтовой передачи 25, вращающейся в радиально упорных подшипниках 24. Тем самым обеспечивается поступательное перемещение корпуса 21 звена вместе с жестко закрепленным в нем винтом и валом 29, выполняющим функцию круглой на1673427 17 правляющей по отношению к линейным подшипникам 15, Так как винты и направляющие звеньев Х, У и Е взаимно перпендикулярны, обеспечивается перемещение рабочего органа манипулятора в прямоугольной системе координат. При включении двигателя 18 вращение передается через вал 23. волновой редуктор 20 и конические колеса 31 и 32 на вал 29 при помощи шпанки 30, закрепленной в отверстии конического колеса 31 (см, фиг. 2). Линейные подшипники 15 вращаются синхронно с валом 29 в игольчатых подшипниках 16, размещенных в двух соосных корпусах, закрепленных в корпусе 8 звена У. С валом 29 жестко связан корпус 33 поворотного основания манипулятора, При включении электродвигателя 34 поворотного основания вращение передается через волновой редуктор 36 и коническую передачу на вал 39, предназначенный для крепления рабочего органа, например горелки для ду;овой сварки. Тем самым обеспечивает я ориентация рабочего органа манипулятора путем вращения вокруг вертикальной и наклонной осей, пересекающихся в общей точке Формула изобретения Промышленный робот, содержащий основание, входное звено, установленное на основании, первое промежуточное звено, 5 связанное с входным поступательной кинематической парой, выходное звено, а также приводы, имеющие основные двигатели, кинематически связанные с соответствующими звеньями передачами винт-гайка, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышениянадежности работы за счет исключения заклинивания в поступательных кинематических парах, он снабжен дополнительным двигателем, вторым промежуточным зве ном, образующим поступательную кинематическую пару с первым промежуточным звеном, валом, шарнирно установленным на втором промежуточном звене, а также направляющей втулкой, шарнирно установ ленной на первом промежуточном звене иимеющей воэможность взаимодействия с валом, причем укаэанный вал жестко соединен с выходным звеном робота и кинематически связан с дополнительным двигателем 25 с помощью дополнительно введенной конической зубчатой передачи.1673427 Составитель В.ВерховскийТехред М. Моргентал Корректор А.Осауленко Редактор Т.Горячева Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 2888 Тираж 451 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5