SU1202852A1

SU1202852A1 - Actuating member of industrial robot

Info

Publication number: SU1202852A1
Application number: SU843734820A
Authority: SU
Inventors: Лев Михайлович Болотин; Альфред Иванович Корендясев; Борис Львович Саламандра; Андрей Николаевич Сонин; Леонид Иосифович Тывес
Original assignee: Институт Машиноведения Им.А.А.Благонравова
Priority date: 1984-04-28
Filing date: 1984-04-28
Publication date: 1986-01-07

Description

1one

Изобретение относитс к робототехнике , в частности к манипул торам , предназначенным дл работы в трудоноступных местах, характеризующихс узкими искривленными пространствами , например дл выполнени окрасочных операций сложных внутренних полостей объектов.The invention relates to robotics, in particular, to manipulators designed to work in hard-to-reach places characterized by narrow curved spaces, for example, to perform painting operations on complex internal cavities of objects.

Цель изобретени ,- расширение функциональных возможностей за счет обеспечени предварительно заданной последовательности работы модулей.The purpose of the invention is to enhance the functionality by providing a predetermined sequence of operation of the modules.

На фиг. 1 изображено исполнительное устройство промышленного робота, общий вид5 на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1 на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2.FIG. 1 shows the actuating device of an industrial robot, a general view5 of FIG. 2 is a section A-A in FIG. 1 in FIG. 3 is a section BB in FIG. 2; in fig. 4 shows a section B-B in FIG. 2

Исполнительное устройство промьш- ленного робота содержит основание 1, установленные на нем идентичные модули 2, последовательно соединенные между собой. Каждьй модуль выполнен в виде сферических сегментов 3, закрепленных на фланцах 4 и контактирующих между собой по сферическим поверхност м.The actuator of the industrial robot contains a base 1, identical modules 2 mounted on it, connected in series with each other. Each module is made in the form of spherical segments 3 fixed on flanges 4 and in contact with each other along spherical surfaces.

На фла нцах выполнены отверсти 5-8, через которые проход т основные гибкие т ги 9 и 10, жестко закрепленные на фланце 11 последнего от основани 1 модул 2 и жестко св занные с соответствующими шкивами 12 и 13 основных приводов 14 и 15, установленных на основании 1.Holes 5-8 are made on the flags, through which the main flexible rods 9 and 10 pass, rigidly fixed on the flange 11 of the latter from the base 1 of module 2 and rigidly connected to the corresponding pulleys 12 and 13 of the main drives 14 and 15 mounted on ground 1.

Кроме того, на фланцах 4 и 11 выполнены отверсти 16-19, через которые проход т дополнительные гибкие т ги 20 и 21 дополнительной приводной гибкой замкнутой передачи, ополнительные приводы 22 н 23, которой с соответствующими щкивами 24 и 25 установлены на основании 1. ополнительные блоки 26 и 27 гибкой передачи расположены на фланце 11 последнего от основани 1 модул 2 во взаимно перпендикул рных плоскост х соответственно шкивам 24 и 25 ополнительных приводов 22 и 23. ополнительна гибка т га 20 огибает шкив 24 и блок 26, а дополнительна гибка т га 21 огибает кив 25 и блок 27. In addition, on flanges 4 and 11, holes 16–19 are made through which additional flexible rods 20 and 21 of additional flexible flexible closed gear pass; additional drives 22 and 23, with corresponding tongs 24 and 25, are mounted on base 1. Additional Blocks 26 and 27 of the flexible transmission are located on the flange 11 of the latter from the base 1 of module 2 in mutually perpendicular planes, respectively, to pulleys 24 and 25 of auxiliary drives 22 and 23. Optional bending cable 20 surrounds pulley 24 and block 26, and additional bending cable ha 21 rounds em nod 25 and block 27.

На каждом модуле установлен мехаизм фиксации дополнительных гибких г относительно фланцев модулей, ыполненный в виде электромагнитноо привода 28,.расположенного на ланце 4, сердечник 29 которого ки1202852Each module is equipped with a mechanism for fixing additional flexible gs relative to the flanges of the modules, performed in the form of an electromagnetic drive 28, located on the lance 4, the core 29 of which is 1202852

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

нематически св зан посредством, Например, шарнирно-ползунного механизма 30 с поворотным элементом 31, 1меющим круговые пазы. Тормозные к олодки 32-35 жестко закреплены на фланце 4 и вход т в круговой паз поворотного элемента 31. Тормозные колодки 36-39 установлены подпружи- ненно посредством соответствующих упругих элементов, например пружин 40-43, относительно круговых пазов поворотного элемента 31.nematic is connected by, for example, a hinged-slider mechanism 30 with a pivot element 31, 1 surrounding circular grooves. Brake pads 32-35 are rigidly fixed to the flange 4 and fit into the circular groove of the rotary element 31. Brake pads 36-39 are spring-loaded via corresponding elastic elements, for example springs 40-43, relative to the circular grooves of the rotary element 31.

Исполнительное устройство промьш jленного робота работает следующимThe actuator of the industrial robot is as follows.

образом. in a way.

На механизмы фиксации дополнительных , гибких т г, установленные на фланце Г , подаетс сигнал от системы управлени (не показана) и на этом фланце фиксируютс дополнительные гибкие т ги 20 и 21. В этом случае все модули 2 ниже фланца Г перемещаютс от дополнительных приводов 22 и 23 через шкивы 24 и 25 и дополнительные гибкие т ги 20 и 21. А все модули 2 вьпие фланца Г перемещаютс от основных приводов 14 и 15 через шкивы 12 и 13 и основ- .ные гибкие т ги 9 и 10, жестко закрепленные на фланце 11 последнего модул 2. Дополнительные гибкие т ги 20 и 21, проход щие вьше фланца Г , не заклинивают работу исполнительного устройства, так как они образуют замкнутую гибкую передачу, охватыва дополнительные блоки 26 и 27.The locking mechanisms of the additional, flexible mounts installed on the flange D are given a signal from a control system (not shown) and additional flexible thrusts 20 and 21 are fixed on this flange. In this case, all the modules 2 below the flange D are displaced from the additional drives 22 and 23 through the pulleys 24 and 25 and additional flexible rods 20 and 21. And all modules 2 of the flange D move from the main drives 14 and 15 through the pulleys 12 and 13 and the main flexible rods 9 and 10 rigidly fixed on flange 11 of the last module 2. Additional flexible joints 20 and 21 extending above e flange G, do not jam the work of the actuator, as they form a closed flexible transmission, covering the additional blocks 26 and 27.

В результате получено исполнительное устройство, состо щее из двух гибких, независимо работающих участков . Длина первого участка - от первого модул до фланца Г , длина второго участка - от фланца Г до последнего модул . Мен ть длины автономно раб отающик участков можно произвольно . Независимость работы участков не означает независимость работы двигателей . При изменении конфигурации участка, лежащего ниже фланца Г , за счет дополнительных приводов 22 и 23 и дополнительных гибких т г 20 и 21, измен етс длина обеих ветвей основных гибких т г 9 и 10. Перераспределение их нат жени осуществ-. л етс за счет соответствующего дово- рота основных приводов 14 и 15. Углы доворота рассчитьшаютс по простым геометрическим соотношени м, регулируемым системой программного управлени .As a result, an actuator consisting of two flexible, independently working sections was obtained. The length of the first section is from the first module to flange D, the length of the second section is from flange D to the last module. The length of the autonomous slave length can be arbitrarily changed. Independence of work of sites does not mean independence of work of engines. When the configuration of the section lying below flange F is changed, due to the additional drives 22 and 23 and the additional flexible straps 20 and 21, the length of both branches of the main flexible straps 9 and 10 changes. This is due to a corresponding revolving of the main drives 14 and 15. The turning angles are calculated according to simple geometrical ratios, regulated by the program control system.

. , . ,

Если подать сигнал на механизьй фиксации дополнительных гибких т г, установленные на фланцах р и Е , и зафиксировать дополнительные гибкие т ги 20 и 21, то все модули 2 ниже фланцаD перемещаютс от дополнителных приводов 22 и 23 посредством дополнительных гибких т г 20 и 21 , а все модули выше фланца t - от основных приводов 14 и 15 посредством основных гибких т г 9 и 10. Мо- :дули 2 на участке от фланца Г до фланца Е неподвижны и повышают жесткость всей конструкции. Фиксирование дополнительных гибких т г на фланцах D и Е модулей может происходить при произвольной конфигура ции всего исполнительного устройства . Поэтому зафиксированньй (жесткий ) участок БЕ исполнительного устройства может иметь как пр молинейную конфигурацию, так и криволинейную , произвольно ориентированную в пространстве. Таким образом, вс длина исполнительного устройства промышленного робота программно (от системы управлени ) может быть разбита на три участка: средний - жесткий и два крайних, независимо управл емых от систе мы управлени .If we signal the mechanisms for fixing additional flexible pipes installed on flanges p and E, and fix additional flexible rods 20 and 21, then all modules 2 below flange D move from additional actuators 22 and 23 through additional flexible pipes 20 and 21, and all modules above the flange t - from the main drives 14 and 15 by means of the main flexible pipes g 9 and 10. Moe: blown 2 from the flange F to the flange E are fixed and increase the rigidity of the whole structure. The fixing of additional flexible tubes on the flanges of the D and E modules can occur with an arbitrary configuration of the entire actuation device. Therefore, the fixed (hard) section of the actuator's CE can have either a straight linear configuration or a curvilinear, arbitrarily oriented in space. Thus, the entire length of the actuating device of an industrial robot can be programmed (from the control system) into three sections: medium to hard and two extreme, independently controlled by the control system.

Механизм фиксации дополнительных гибких т г относительно фланцев модулей работает следующим образом.The mechanism for fixing additional flexible tg relative to the flanges of the modules works as follows.

0285202852

На электромагнитный привод 28 подан электрический сигнал. Посту- пательное движение сердечника 29 через шарнирно-ползунный механизмAn electromagnetic signal is applied to the electromagnetic actuator 28. Pushing movement of the core 29 through the articulated slider mechanism

5 30 приводит в действие поворотньй элемент 31. Поворотный элемент 31 начинает перемещатьс относительно фланца 4. Тормозные колодки 36-39, прикрепленные через упругие элемен10 ты, например пружины 40-43, к поворотному элементу 31, прижимают соответствующие дополнительные гибкие т ги 20 и 21 к тормозным колодкам 32-35, закрепленным на фланце 4.5 30 actuates the pivot element 31. The pivot element 31 begins to move relative to the flange 4. Brake pads 36-39 attached through elastic elements, such as springs 40-43, to the pivot element 31, press the corresponding additional flexible links 20 and 21 to brake pads 32-35, mounted on the flange 4.

15 Происходит фиксаци дополнительных гибких т г 20 и 21. При этом, если обеспечить независимость работы механизмов фиксации дополнительных гибких т г 20 и 21 и основных гиб20 . ких т г 9 и 10, то функциональные возможности исполнительного устройства промьгашенного робота еще более расшир тс . В частности, если зафиксировать основную гибкую т гу 1015 There is a fixation of additional flexible tons of g 20 and 21. In this case, if we ensure the independence of the work of the mechanisms of fixation of additional flexible tons of g 20 and 21 and the main flex20. Since they are 9 and 10, the functionality of the actuating device of the propelled robot is further enhanced. In particular, if to fix the main flexible

25 и дополнительную гибкую т гу 21, а основную гибкую т гу 9 и допсшни- тельную гибкую т гу 20 не фиксировать относительно фланца, то жесткость участка в двух взаимно перпен30 дикул рных направлени х существен но различаетс , что необходимо при взаимодействии с обрабатываемыми объектами, например при шлифовании и зачистке деталей.25 and the additional flexible rod 21, and the main flexible rod 9 and the additional flexible rod 20 are not fixed relative to the flange, then the rigidity of the section in two mutually perpendicular angular directions is significantly different, which is necessary when interacting with the objects being processed, for example when grinding and cleaning parts.

гg

1one

3333

«/ . w"/. w

ff

«J"J

i/r./i / r. /

Редактор A.СабоEditor A. Sabo

Составитель И.БакулинаCompiled by I. Bakulin

Техред О.НецеКорректор А.ОбручарTehred O.NetseKorrektor A.Obruchar

Заказ 8365/18 Тираж 1049ПодписноеOrder 8365/18 Circulation 1049 Subscription

, ВНИИПИ Государственного,комитета СССР, VNIIPI State Committee of the USSR

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Филиал ШШ Патент, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Branch ShSh Patent, Uzhgorod, st. Project, 4

Claims

1. EXECUTIVE DEVICE OF INDUSTRIAL ROBOT, containing a base, drives installed on it and identical modules connected in series with each other, each module made in the form of spherical segments mounted on flanges and in contact with each other on spherical surfaces, with holes made on the flanges through which the main flexible rods pass, rigidly fixed on the flange of the latter from the base of the module and connected with the corresponding pulleys of the main drives, characterized in that, with In order to expand the functionality by providing a predetermined sequence of operation of the modules, it is equipped with driven flexible closed gears made in the form of a drive block with corresponding pulleys mounted on the base, flexible transmission blocks located on the flange of the last module in mutually perpendicular planes, respectively, of the drive blocks and additional flexible rods enveloping these blocks, with each module equipped with a mechanism for fixing additional flexible rods relative The flanges of the modules.

2. The device according to claim 1, characterized in that the mechanism for fixing additional flexible rods S relative to the flanges of the modules is made in the form of an electromagnetic drive located on the flange and kinematically connected with a rotary element having circular grooves and. pairs of brake shoes corresponding to each groove according to the number of additional flexible rods, while one brake shoe of each pair is rigidly fixed to the flange and enters the circular groove of the rotary element, and the other brake shoe is spring-loaded relative to this circular groove of the rotary element.