SU1364781A1 - Pneumatic drive of industrial robot - Google Patents

Abstract

Изобретение м.б. использовано в приводах исполнительных механизмов промьшшенных роботог. Цель изобретени  - повьшение быстродействи  пневмопривода . Направл юща  штанга 5 св зана траверсами (Т) 6 со схватом 8 рабочего органа, при этом шток (Ш) 3 соединен со схватом В шарнирно. Кажда  Т 6 снабжена механизмом поворота Ш 3 в крайних положени х поршн . ге J7 21 4 J6 IS S /« Механизм выполнен в виде электромагнита 14, установленного на корпусе, и конической шестеренной передачи, шестерн  16 которой жестко закреплена на Ш 3, а шестерн  17 шарнирно установлена на Т 6. Шестерн  17 снабжена возвратной пружиной 19, ограничителем поворота 20 и кулачками 21 с наклонными поверхност ми 22 и 23, взаимодействующими с  кор ми 24 электромагнитов 14. Вращательное движение Ш 3 с поршнем перед началом поступательного перемещени  позвол ет сменить статическое трение в уплотнени х на трение движени . Сопротивление поступательному движению при этом оказывает осева  составл юща  сил трени , что снижает силу сопротивлени . За счет этого резко снижаетс  врем  наполнени  рабочей полости цилиндра и пневмомагистрали. Снижаетс  и врем  перемещени  на участке хода Ш 3 во врем  его поворота . 3 ил. с (О ЗидА Ъ 22 Г8 25 ее 5 00 / ./ iff и г. Z /J 70Invention m. used in actuators of industrial robotog actuators. The purpose of the invention is to increase the speed of the pneumatic actuator. The guide rod 5 is connected by traverses (T) 6 with the gripper 8 of the working body, while the stem (III) 3 is connected with the gripper H pivotally. Each T 6 is equipped with a W 3 turning mechanism in the extreme positions of the piston. Ge J7 21 4 J6 IS S / “The mechanism is made in the form of an electromagnet 14 mounted on the housing and bevel gears, the gear 16 of which is rigidly fixed on Ш 3, and the gear 17 is pivotally mounted on T 6. The gear 17 is equipped with a return spring 19, a rotation limiter 20 and cams 21 with inclined surfaces 22 and 23 interacting with the cortex 24 of electromagnets 14. Rotational movement of W 3 with a piston before the beginning of translational movement allows changing the static friction in the seals to friction of movement. The resistance to translational motion is exerted by the axial component of the friction force, which reduces the resistance force. Due to this, the filling time of the working cavity of the cylinder and the air line is sharply reduced. The time of movement in the area of stroke 3 is also reduced during its rotation. 3 il. с (О ЗидА Ъ 22 Г8 25 its 5 00 / ./ iff and d. Z / J 70

Description

1one

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к пневмодвига- тел м поступательного перемещени , и может быть использовано в приводах исполнительных механизмов промьшлен- ных роботов,.The invention relates to mechanical engineering, in particular, to pneumatic actuators of translational motion, and can be used in actuators of industrial robots.

Целью изобретени   вл етс  повышение быстродействи  пневмопривода.The aim of the invention is to increase the speed of the pneumatic drive.

1364781213647812

После того как наклонна  поверхность 22 одного из кулачков 21 коснетс   кор  24 электромагнита 14 оба кулачка 21 вместе с шестерн ми 17 поворачиваютс  вокруг оси 18, раст гива  пружины 19. Наход щиес  в зацеплении с шестерн ми 17 шестерни 16, при этом поворачивают св занныеAfter the tilted surface 22 of one of the cams 21 contacts the core 24 of the electromagnet 14, both cams 21 together with gears 17 rotate around axis 18, stretching the spring 19. Gears 16 that are in engagement with gears 17, at the same time turning coupled

На фиг. 1 представлен пневмопривод д с ними через ступицы 12, втулки 11FIG. 1 shows a pneumatic drive with them through the hub 12, the sleeve 11

промышленного робота, общий вид на фиг. 2 -/вид А на фиг. 1; на фиг. 3- разрез В-Б на фиг. 2.industrial robot, a general view of FIG. 2 - / view A in FIG. one; in fig. 3- section B-B in FIG. 2

Пневмопривод промьшгленного робота содержит корпус 1, в котором с образованием рабочих полостей 2 установлен поршень (не показан) со штоком 3 i демпфирующее устройство 4 и направл ющую штангу 5, установленную в кор- пусе 1 и св занную траверсами 6 и кронштейнами 7 со схватами 8 рабочего органа. Траверсы 6 установленные на штоке 3 с помощью упорных подшип- НИКОВ 9 и радиальных подшипников 10, шарнирно св занными со втулками 11 и ступицами 12, жестко соединенными со штоком 3 штифтами 13.The pneumatic actuator of the industrial robot contains a housing 1, in which, with the formation of working cavities 2, a piston (not shown) is installed with a stem 3 i and a damping device 4 and a guide rod 5 mounted in housing 1 and connected by cross-arms 6 and brackets 7 with tongs 8 working body. Cross member 6 mounted on the rod 3 by means of thrust bearings 9 and radial bearings 10 pivotally connected to sleeves 11 and hubs 12, which are rigidly connected to the rod by 3 pins 13.

Кажда  траверса 6 снабжена механизмом поворота штока 3 в крайних положени х поршн , выполненным в виде электромагнита 14, установденного на корпусе 1 и конической шестеренной передачи 15, шестерн  16 котора  жестко закреплена на штоке 3, а шестерн  17 на оси 13 шарнирно установлена на траверсе 6. Шестерни 17, кроме того, пружинами 19 раст жени  поджаты к ограничител м поворота 20, жестко закрепленньм на траверсах 6, а также имеют кулачки 21 с наклонными поверхност ми 22 и 23, дл  взаимодействи  с  кор ми 24 электромагнитов 14.Each traverse 6 is equipped with a mechanism for rotating the rod 3 in the extreme positions of the piston, made in the form of an electromagnet 14 mounted on the housing 1 and bevel gear 15, gear 16 which is rigidly fixed on the rod 3, and gear 17 on the axis 13 is pivotally mounted on the traverse 6 The gears 17, moreover, the extension springs 19 are clamped to the rotation limiters 20, rigidly fixed on the cross arms 6, and also have cams 21 with inclined surfaces 22 and 23, for interacting with the core 24 of the electromagnets 14.

Между траверсами 6 и корпусом 1 установлены с возможностью поступательного перемещени  упоры 25 с вмонтированными в них магнитами 26, взаимодействующими с установленными в корпусе 1 гирконами 27 системы управлени  (не показаны). Упоры 25 посредством регулировочных винтов 28 св заны с траверсами 6. Схват 8 установлен на штоке 3 с помощью подшипника 29.Between the cross arms 6 and the housing 1, the stops 25 are mounted with the possibility of translational movement with magnets 26 mounted therein, which interact with the control system 27 (not shown) mounted on the housing 1. The stops 25 are connected with cross-arms 6 by means of adjusting screws 28. The tong 8 is mounted on the rod 3 by means of a bearing 29.

Пневмопривод промьш1ленного робота работает следующим образом.Pneumatic industrial robot works as follows.

При перемещении штока 3 из одного крайнего положени  в другое, например слева направо, все св занные с ним элементы движутс  поступательно.When the stem 3 is moved from one extreme position to another, for example from left to right, all elements associated with it move progressively.

30thirty

и шток 3. В заключительный период хода штока 3  корь 24 левого электр магнита 14 взаимодействует с наклон ной поверхностью 23 кулачка 21. Схвand rod 3. In the final period of the stroke of the rod 3 measles 24 of the left electric magnet 14 interacts with the inclined surface 23 of the cam 21. Shv

15 8, шарнирно св занный со штоком 3 и жестко через кронштейн 7 с травер сой 6, при этом перемещаетс  только поступательно. При подходе магнита 26 к гиркону 27 даетс  сигнал в15 to 8 pivotally connected to the rod 3 and rigidly through the bracket 7 with the cross bar 6, while only moving progressively. At the approach of magnet 26 to gyrcon 27, a signal is given in

20 цепь управлени  на отключение воздуха .20 control circuit to turn off the air.

Наклонные поверхности 23 кулачк 21, упирающиес  в  кор  24 электро магнитов 14, преп тствуют поворотуThe inclined surfaces 23 of the cam 21, abutting against the core 24 of the electromagnets 14, prevent rotation

25 кулачков 21 и штока 3.25 cams 21 and stock 3.

При обратном ходе одновременно даетс  сигнал на включение воздуха в другую полость 2 пневмопривода и электромагнитов 14. При этом  кор  24 электромагнитов 14 выход т из к такта с наклонными поверхност ми 2 кулачков 14, которые под действием пружин 19 раст жени , поворачивают при этом вместе с шестерн ми 16 и During the return stroke, a signal is simultaneously given to turn on air into another cavity 2 of the pneumatic actuator and electromagnets 14. In this case, the core 24 of the electromagnets 14 emerge from the tact with inclined surfaces 2 of the cams 14, which, under the action of the extension springs 19, turn together with gear mi 16 and

ступицами 12, втулками 11 и штоком Iwheel hubs 12, sleeves 11 and rod I

При вращательном движении штокаWith stock rotation

3 с поршнем перед началом поступательного перемещени  статическое т ние в уплотнени х смен етс  меньши по величине трением движени . Кром того, сопротивление поступательном движению при этом оказывает осева  составл юща  сил трени  при их разл жении на направление поступательно3, with the piston before the beginning of the translational movement, static in the seals is replaced by a smaller friction movement. In addition, the resistance to translational motion is exerted by the axial component of the friction forces, when they are dispersed into the direction

45 перемещени  и перпендикул рное ему тангенциальное. Врем  наполнени  р бочей полости цилиндра и пневмома- гистрали, завис щее от сил сопротив лени  поступательному перемещению,45 displacements and perpendicular to it tangential. The time of filling the barrel cavity of the cylinder and the pneumatic mastic depends on the resistance forces for translational movement,

50 при этом резко снижаетс . Снижаетс  и врем  перемещени  на участке хода штока 3 во врем  его поворота.50 at the same time decreases sharply. The travel time in the stroke section of the rod 3 during its rotation is also reduced.

В конце хода штока 3 влево процесс поворота штока 3 осуществл етсAt the end of the stroke of the rod 3 to the left, the process of turning the rod 3 is carried out

55 взаимодействием наклонных поверхнос тей 22 и 23 кулачка 21, установленного с правой стороны штока 3 и последовательность работы устройства повтор етс  в той же последователь3555 by the interaction of the inclined surfaces 22 and 23 of the cam 21 mounted on the right side of the rod 3 and the sequence of operation of the device is repeated in the same sequence 35

4040

с ними через ступицы 12, втулки 11with them through the hubs 12, bushings 11

и шток 3. В заключительный период хода штока 3  корь 24 левого электромагнита 14 взаимодействует с наклонной поверхностью 23 кулачка 21. Схватand rod 3. In the final period of the stroke of the rod 3 measles 24 of the left electromagnet 14 interacts with the inclined surface 23 of the cam 21. The grip

8, шарнирно св занный со штоком 3 и жестко через кронштейн 7 с траверсой 6, при этом перемещаетс  только поступательно. При подходе магнита 26 к гиркону 27 даетс  сигнал в8, which is pivotally connected to the rod 3 and rigidly through the bracket 7 with the crosspiece 6, while only moving progressively. At the approach of magnet 26 to gyrcon 27, a signal is given in

цепь управлени  на отключение воздуха .control circuit to turn off the air.

Наклонные поверхности 23 кулачков 21, упирающиес  в  кор  24 электромагнитов 14, преп тствуют поворотуThe inclined surfaces 23 of the cams 21, abutting against the core 24 of the electromagnets 14, prevent rotation

кулачков 21 и штока 3.cams 21 and rod 3.

При обратном ходе одновременно даетс  сигнал на включение воздуха в другую полость 2 пневмопривода и электромагнитов 14. При этом  кор  24 электромагнитов 14 выход т из контакта с наклонными поверхност ми 23 кулачков 14, которые под действием пружин 19 раст жени , поворачиваютс  при этом вместе с шестерн ми 16 и 17During the return stroke, a signal is simultaneously given to turn on air into another cavity 2 of the pneumatic actuators and electromagnets 14. In this case, the core 24 of the electromagnets 14 come out of contact with the inclined surfaces 23 of the cams 14, which, under the action of the extension springs 19, turn together with gear wheels mi 16 and 17

ступицами 12, втулками 11 и штоком 3. Ihubs 12, sleeves 11 and rod 3. I

При вращательном движении штокаWith stock rotation

3 с поршнем перед началом поступательного перемещени  статическое трение в уплотнени х смен етс  меньшим по величине трением движени . Кроме того, сопротивление поступательному движению при этом оказывает осева  составл юща  сил трени  при их разложении на направление поступательного3 with a piston prior to the onset of translational motion, static friction in the seals is replaced by a smaller movement friction. In addition, the resistance to translational motion is exerted by the axial component of the friction forces, when they are decomposed into the direction of translational

перемещени  и перпендикул рное ему тангенциальное. Врем  наполнени  рабочей полости цилиндра и пневмома- гистрали, завис щее от сил сопротивлени  поступательному перемещению,displacements and perpendicular to it are tangential. The time of filling the working cavity of the cylinder and airglass, depending on the forces of resistance to translational movement,

при этом резко снижаетс . Снижаетс  и врем  перемещени  на участке хода штока 3 во врем  его поворота.while sharply reduced. The travel time in the stroke section of the rod 3 during its rotation is also reduced.

В конце хода штока 3 влево процесс поворота штока 3 осуществл етс At the end of the stroke of the rod 3 to the left, the process of turning the rod 3 is carried out

взаимодействием наклонных поверхностей 22 и 23 кулачка 21, установленного с правой стороны штока 3 и последовательность работы устройства повтор етс  в той же последовательthe interaction of the inclined surfaces 22 and 23 of the cam 21 mounted on the right side of the rod 3 and the sequence of operation of the device is repeated in the same follower

ности, как при.описанном вьше движении в противоположном направлении.as described above, moving in the opposite direction.

Регулировка величины хода штока 3 и положени  охвата 8 осуществл етс  изменением положени  винтов 28, установленных в траверсах 6. Торможение штока 3 в конце хода производитс  с помощью демпфирующего устройства 4, смонтированного на корпусе 1. The adjustment of the stroke of the rod 3 and the position of the span 8 is carried out by changing the position of the screws 28 installed in the cross-arms 6. The braking of the rod 3 at the end of the stroke is carried out using a damping device 4 mounted on the housing 1.

Дл  регулировки относительного положени  кулачков 21 и  корей 24 электромагниты 14 перемещаютс  в направлении оси штока 3 до их закреплени  на корпусе 1.To adjust the relative position of the cams 21 and koreas 24, the electromagnets 14 move in the direction of the axis of the rod 3 until they are fixed to the housing 1.

В конструкци х пневмоцилиндров с односторонним штоком 3 поворотное устройство может быть смонтировано на одном конце щтока 3. При этом ускорение хода осуществл етс  в од- ном направлении. Поворотное устройство может быть осуществлено и при других конструктивных вариантах предотвращени  поворота траверс 6 и схва- та 8 рабочего органа.In designs of pneumatic cylinders with a single-sided rod 3, the swivel device can be mounted on one end of the rod 3. In this case, the acceleration of the stroke is carried out in one direction. The pivoting device can also be implemented with other constructive options for preventing the rotation of the cross-arms 6 and the gripper 8 of the working member.

15 1915 19

7373

Claims (1)

Формулаизобретени  Пневмопривод промьшгленного робота содержащий корпус, в кот-ором с образванием рабочих полостей установлен поршень со штоком, демпфирующее устройство и направл ющую штангу, установленную в корпусе и св занную траверсами со схватом рабочего органа, отличающийс  тем, что, с целью повьш1ени  быстродействи , кажда  траверса снабжена механизмом поворота штока в крайних положени х порщн , выполненным в виде электромагнита , установленного на корпусе, и конической шестеренной передачи, одна шестерн  которой жестко закреплена на штоке, а втора  шарнирно установлена на траверсе и снабжена возвратной пружиной, ограничителем поворота и кулачком с наклонной поверхностью , взаимодействующей с  корем электромонтажа, при этом шток пневмопривода соединен со схватом шарнирно.Formula of the Invention An pneumatic actuator of an industrial robot comprising a housing in which a piston with a rod is installed, a damping device and a guide rod mounted in the housing and connected by cross-arms with a tongue of the operating element, which is designed to increase speed of operation. the traverse is equipped with a mechanism for turning the rod in the extreme positions of the piston, made in the form of an electromagnet mounted on the housing, and a bevel gear transmission, one gear of which is rigidly closed It is heated on the rod, and the second is pivotally mounted on the yoke and is equipped with a return spring, a rotation limiter and a cam with an inclined surface that interacts with the electrical installation drum, while the pneumatic actuator rod is connected to the gripper. 3 гу3 gu 28 28 дзиг.1dzig.1