RU2654096C2

RU2654096C2 - Industrial robot

Info

Publication number: RU2654096C2
Application number: RU2015101655A
Authority: RU
Inventors: Александр Михайлович Литвиненко; Роман Михайлович Бохер
Priority date: 2015-01-20
Filing date: 2015-01-20
Publication date: 2018-05-16
Also published as: RU2015101655A

Abstract

FIELD: moulding.

SUBSTANCE: invention relates to the field of industrial robotics and can be used in the design of robots with external magnetic systems, and can also be used for mechanisation and technological operations. Industrial robot comprises a base, a manipulator arm mounted on a platform with hinges, an external magnetic system in the form of a stator with poles and windings and translational motion drives. Translational motion drives are located in the gap between the poles of the stator, each drive comprising active drive elements in the form of spiral-spatial conductive elements, a fixed rod connected by a hinge to the base, a movable rod connected by a hinge to the platform, and springs, fixed on the drive housing and the movable rod.

EFFECT: invention is aimed at increasing the service area and reducing the mass of moving parts.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области промышленной робототехники и может быть использовано при проектировании роботов с внешними магнитными системами, а также может использоваться для механизации и технологических операций.The invention relates to the field of industrial robotics and can be used in the design of robots with external magnetic systems, and can also be used for mechanization and technological operations.

Известен промышленный робот (Авторское свидетельство Литвиненко A.M. №1537517, опубл. 23.01.90, бюл. №3, заявка 4365867/31-08 от 20.01.88), содержащий внешнюю магнитную систему с обмотками, выполненную в виде индуктора с цилиндрическим зазором, в котором перемещаются закрепленные на вращающемся основании якори, соединенные с редукторами и далее со звеньями робота. Имеется поворотное основание (колонна с приводом поворота), рука с схватом, цилиндрический кольцевой зазор, образованный полюсными наконечниками, имеется также привод поворота плеча, на плече установлен блок приводов поворота локтя, поворота схвата, ротации схвата. Также он снабжен дополнительной рукой с приводами ее перемещения, при этом ось поворота дополнительной руки расположена концентрично оси поворота основной руки, а магнитные системы приводов выдвижения основной и дополнительной руки расположены коаксиально.A well-known industrial robot (Copyright Certificate Litvinenko AM No. 1537517, publ. 23.01.90, bull. No. 3, application 4365867 / 31-08 from 01.20.88), containing an external magnetic system with windings, made in the form of an inductor with a cylindrical gap, in which move anchors mounted on a rotating base, connected to gearboxes and further to the links of the robot. There is a rotary base (a column with a rotary drive), a hand with a tong, a cylindrical annular gap formed by pole pieces, there is also a shoulder rotary drive, a block of elbow rotate, grip rotate, and grip rotation actuators are mounted on the shoulder. It is also equipped with an additional arm with drives for moving it, while the axis of rotation of the additional arm is concentric with the axis of rotation of the main arm, and the magnetic drive systems for extending the main and secondary arm are coaxial.

Недостатком данного изобретения является большие массогабаритные показатели, а также низкие технологические возможности, обусловленные малой маневренностью кинематической цепи.The disadvantage of this invention is the large overall dimensions, as well as low technological capabilities due to the low maneuverability of the kinematic chain.

Наиболее близким по технической сущности является промышленный робот (Авторское свидетельство Литвиненко A.M. СССР №1342723, опубл. 07.10.87, бюл. №37, заявка 4076643/31-08 от 20.06.86), содержащий внешнюю магнитную систему с обмотками, выполненную в виде индуктора с цилиндрическим зазором, в котором перемещаются закрепленные на вращающемся основании якори, соединенные с редукторами и далее с звеньями робота. Имеется поворотное основание (колонна с приводом поворота), рука с схватом, цилиндрический кольцевой зазор образован полюсными наконечниками, имеется также привод поворота плеча, на плече установлен блок приводов поворота локтя, поворота схвата, ротации схвата.The closest in technical essence is an industrial robot (Copyright certificate of Litvinenko AM USSR No. 1342723, publ. 07.10.87, bull. No. 37, application 4076643 / 31-08 from 06.20.86), containing an external magnetic system with windings, made in the form an inductor with a cylindrical gap in which the anchors are mounted on a rotating base, connected to gearboxes and further to the links of the robot. There is a rotary base (a column with a rotary drive), a hand with a tong, a cylindrical annular gap formed by pole pieces, there is also a shoulder rotary drive, a block of drives for elbow rotation, grasp rotation, grip rotation is mounted on the shoulder.

Недостатком прототипа является низкие технологические возможности, обусловленные малой маневренностью кинематической цепи.The disadvantage of the prototype is the low technological capabilities due to the low maneuverability of the kinematic chain.

Изобретение направленно на повышение зоны обслуживания и уменьшение массы подвижных частей.The invention is aimed at increasing the service area and reducing the mass of moving parts.

Это достигается тем, что промышленный робот, содержащий основание, руку манипулятора, установленную на платформу с шарнирами, внешнюю магнитную систему в виде статора с полюсами и обмотками и привода поступательного перемещения, согласно изобретению приводы поступательного перемещения расположены в зазоре между полюсами статора, при этом каждый из привод содержит активные приводные элементы в виде спирально-пространственных токопроводящих элементов, неподвижный шток, соединенный шарниром с основанием, подвижный шток, соединенный шарниром с платформой, и пружины, закрепленные на корпусе привода и подвижном штоке.This is achieved by the fact that an industrial robot containing a base, a manipulator arm mounted on a platform with hinges, an external magnetic system in the form of a stator with poles and windings and a translational displacement drive, according to the invention, translational displacement drives are located in the gap between the stator poles, each from the drive contains active drive elements in the form of spiral-spatial conductive elements, a fixed rod connected by a hinge to the base, a movable rod connected by a joint Nir with the platform, and a spring attached to the actuator housing and the movable rod.

Изобретение иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан заявленный робот, вид спереди в разрезе. Схема соединения основания с платформой в развертке изображена на фиг. 2. На фиг. 3 представлена конструкция привода поступательного перемещения.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows the claimed robot, a front view in section. The connection diagram of the base with the platform in a scan is shown in FIG. 2. In FIG. 3 shows the design of the translational drive.

Промышленный робот содержит основание 1, привод поступательного перемещения 2, статор с полюсами 3 и обмотками 4, платформу 5, на которой установлена рука 6 с схватом 7. Привода поступательного перемещения 2 соединены с платформой 5 с помощью подвижных штоков 8, 9, 10, соединяющиеся с платформой 5 шаровыми шарнирами 11, 12, 13.The industrial robot contains a base 1, a translational displacement drive 2, a stator with poles 3 and windings 4, a platform 5, on which a hand 6 with a grip 7 is mounted. The translational displacement drives 2 are connected to the platform 5 using movable rods 8, 9, 10, connecting with platform 5 ball joints 11, 12, 13.

Привод поступательного перемещения 2 имеет неподвижный шток 14, который соединен шаровыми шарнирами 15, 16, 17 с основанием 1. Привод поступательного перемещения содержит активный элемент, выполненный в виде спирально-пространственного элемента, содержащего ветвь 18 и ветвь 19. В месте их перегиба ветви 18 и 19 соединены с подвижным штоком 20. Так же конструкция привода поступательного перемещения содержит две пружины 21 и 22 закрепленные на корпусе привода 23 и подвижном штоке 20. Втулки с изоляцией 24 и 25 закреплены на корпусе 23, кабель 26 закреплен к неподвижному штоку 14.The translational movement drive 2 has a fixed rod 14, which is connected by ball joints 15, 16, 17 to the base 1. The translational movement drive contains an active element made in the form of a spiral-spatial element containing a branch 18 and a branch 19. In the place of their bend of the branch 18 and 19 are connected to the movable rod 20. Also, the design of the translational displacement drive contains two springs 21 and 22 fixed to the actuator housing 23 and the movable rod 20. The bushings with insulation 24 and 25 are fixed to the housing 23, the cable 26 is fixed to to the movable stem 14.

Промышленный робот работает следующим образом. Для перемещения платформы в требуемом направлении, необходимо подключить к источнику электрической энергии (не показан) обмотку 4 статора, который создаст магнитный поток в зазоре между полюсами 3, и привод поступательного перемещения 2. При включении источника электрической энергии ток в приводе поступательного перемещения протекает по активному элементу, представленному в виде спирально-пространственного токопроводящего элемента, при этом возникают электромагнитные поля. Так как ток в ветвях 18 и 19 имеет разное направление, то за счет магнитных полей происходит взаимооталкивание ветвей, вследствие чего подвижный шток перемещается вниз. Расположение привода поступательного перемещения в зазоре между полюсами увеличивает тяговое усилие привода за счет воздействия внешних магнитных полей. Пружины 21 и 22 служат для возвратно поступательного движения привода, а электрический ток поступает к приводу поступательного перемещения по кабелю 26, через втулки с изоляцией 24, 25.Industrial robot works as follows. To move the platform in the required direction, it is necessary to connect the stator winding 4 to the electric energy source (not shown), which will create a magnetic flux in the gap between the poles 3, and the translational displacement drive 2. When the electric energy source is turned on, the current in the translational displacement drive flows through the active an element represented in the form of a spiral-spatial conductive element, in this case, electromagnetic fields arise. Since the current in branches 18 and 19 has a different direction, due to magnetic fields there is a mutual repulsion of the branches, as a result of which the movable rod moves down. The location of the translational drive in the gap between the poles increases the traction force of the drive due to the influence of external magnetic fields. Springs 21 and 22 are used for reciprocating movement of the drive, and electric current is supplied to the translational movement drive through cable 26, through bushings with insulation 24, 25.

Введение основания, руки манипулятора, установленную на платформу с шарнирами, внешней магнитной системы и активных приводных элементов, позволяет увеличить зону обслуживания робота, а активные элементы выполнены в виде спирально-пространственных токопроводящих элементов, расположенных между платформой и основанием, позволяют снизить массогабаритные показатели робота.The introduction of the base, the arms of the manipulator, mounted on a platform with hinges, an external magnetic system and active drive elements, allows you to increase the service area of the robot, and the active elements are made in the form of spiral-spatial conductive elements located between the platform and the base, reduce the overall dimensions of the robot.

Claims

An industrial robot containing a base, a manipulator arm mounted on a platform with hinges, an external magnetic system in the form of a stator with poles and windings and translational displacement drives, characterized in that the translational displacement drives are located in the gap between the stator poles, each drive containing active drive elements in the form of spiral-spatial conductive elements, a fixed rod connected by a hinge to the base, a movable rod connected by a hinge to the platform, and springs mounted on the actuator housing and the movable stem.