SU1301701A1 - Industrial robot actuating device - Google Patents

Abstract

Translated fromRussian

Изобретение относитс  к робототехнике , в частности к манипул торам, предназначенным дл  работы в труднодоступных местах, например дл  выполнени  окрасочных операций внутри полостей объектов. Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей и повышение надежности. Исполнительное устройство промышленного робота выполнено в виде р да гибких секций, состо щих из последовательно соединенных идентичных модулей 1. Каждый модуль 1 выполнен в виде двух фланцев 2 и 3, соединенных между собой упругим элементом 4. Через периферийные отверсти , выполненные во фланцах 5,6,пропу1цены гибкие приводные т ги 9 и 10, которые одним концом жестко закреплены на фланце 2 последнего от основани  модул , а другим прикреплены к соответствующим приводам. В каждом фланце выполнено центральное отверстие. Каждый модуль 1снабжен жестким стержнем 15, расположенным в центральном отверстии каждого фланца 2 и 3 и шарнирно соедин ющим их. Жесткие стержни 15 выполнены полыми и в их полости расположен трос 19 механизма нат жени , жестко закрепленный на фланце последнего от основани  модул  и прикрепленный к основанию 20 через пружину 21 раст жени  этого механизма нат жени . 2з.п.ф-лы, 4 ил. i (Л оо о Vue.iThe invention relates to robotics, in particular, to manipulators designed to work in hard-to-reach places, for example, to perform painting operations inside object cavities. The aim of the invention is to enhance the functionality and increase reliability. The actuator of an industrial robot is made up of a series of flexible sections consisting of consecutively connected identical modules 1. Each module 1 is made up of two flanges 2 and 3 interconnected by an elastic element 4. Through peripheral holes made in flanges 5.6 , the flexible drive cables 9 and 10, which are rigidly fixed at one end to the flange 2 from the base of the module, and the other attached to the corresponding drives, are missing. A central hole is made in each flange. Each module 1 is equipped with a rigid rod 15 located in the central hole of each flange 2 and 3 and pivotally connecting them. The rigid rods 15 are hollow and in their cavities there is a cable 19 of the tension mechanism rigidly fixed on the flange of the latter from the base of the module and attached to the base 20 through the spring 21 of the tension of this tension mechanism. 2z.p.f-ly, 4 ill. i (l oo o Vue.i

Description

Translated fromRussian

Изобретение относитс  к робототехнике, в частности к манипул торам, предназначенным дл  работы в труднодоступных местах , 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, for example, to perform painting operations on complex internal cavities of objects.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей и повышение надежности .The purpose of the invention is to enhance functionality and increase reliability.

На фиг. изображено исполнительное устройство промышленного робота, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - соединение полого жесткого стержн  с фланцем модул  посредством шарнира Гука; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.З.FIG. shows the actuating device of an industrial robot, general view; figure 2 - section aa in figure 1; on fig.Z - connection of a hollow rigid rod with a flange of the module by means of a Hook hinge; figure 4 - section bb in fig.Z.

Исполнительное устройство промышленного робота выполнено в виде р да гибких секций, состо щих из последовательно соединенных идентичных модулей 1. Каждый модуль 1 выполнен в виде двух фланцев 2 и 3, соединенных между собой упругим элементом 4, причем фланцы 2 и 3 смежных модулей соединены жестко. По всей длине секции через периферийные отверсти  5-8, выполненные во фланцах, пропущены гибкие приводные т ги 9 и 10, которые одним концом жестко закреплены на фланце 2 последнего от основани  модул , а другим прикреплены к валам 11 и 12 соответствующих приводов, например двигателей 13 и 14, причем в каждом фланце 2 и 3 выполнено центральное отверстие. Каждый модуль 1 снабжен жестким стержнем 15, расположенным в центральном отверстии каждого фланца 2 и 3 и шарнирно соедин ющим их. Дл  обеспечени  пространственных перемещений фланцы модул  соедин ютс  с жестким стержнем с помощью сферических шарниров 16-18 (фиг.1) или с помошью шарнира Гука (фиг.З).The actuator of an industrial robot is made up of a series of flexible sections consisting of consecutively connected identical modules 1. Each module 1 is made up of two flanges 2 and 3 interconnected by an elastic element 4, and the flanges 2 and 3 of adjacent modules are rigidly connected. Through the entire length of the section, through the peripheral holes 5-8, made in the flanges, flexible drive rods 9 and 10 are missed, which are rigidly fixed at one end to the flange 2 of the latter from the base of the module, and the other are attached to the shafts 11 and 12 of the respective drives, for example 13 and 14, with a central hole in each flange 2 and 3. Each module 1 is provided with a rigid rod 15 located in the central opening of each flange 2 and 3 and pivotally connecting them. To ensure spatial movement, the flanges of the module are connected to a rigid rod using spherical hinges 16–18 (FIG. 1) or Hooke’s hinge (FIG. 3).

Длины жестких стержней 15 АБ превышают рассто ние ВГ между центрами шарниров 17 и 18 одного модул  1. Соединительные жесткие стержни 15 выполн ютс  полыми, и в их полости расположен трос 19 механизма нат жени , жестко закрепленный на фланце последнего от основани  модул , и прикреплен к основанию 20 через пружину 21 раст жени  этого механизма нат жени .The lengths of rigid rods 15 AB exceed the distance VG between the centers of the hinges 17 and 18 of one module 1. The connecting rigid rods 15 are hollow, and in their cavity is located the cable 19 of the tensioning mechanism, rigidly fixed on the flange of the latter from the base of the module, and attached to The base 20 through the spring 21 stretch this tension mechanism.

Центры шарниров 16 и 17 двух смежных модулей отсто т друг от друга на рассто нии ВД, равном рассто нию ВГ между центрами шарниров 17 и 18 одного модул  1.The centers of the hinges 16 and 17 of two adjacent modules are spaced apart from each other by a VD distance equal to the VG distance between the centers of the hinges 17 and 18 of one module 1.

Устройство работает следующим образом. Под действием управл ющих моментов двигателей 13 и 14 привод тс  в движение валы 11 и 12, на них наматываютс  соответствующие гибкие приводные т ги 10 и 9. Фланец 2 поворачиваетс  относительно полого жесткого стержн  15, св занного с ним сферическим шарниром (шарниром Гука). В свою очередь, полый жесткийThe device works as follows. Under the action of the control moments of the motors 13 and 14, the shafts 11 and 12 are driven, corresponding flexible drive rods 10 and 9 are wound on them. The flange 2 is rotated relative to the hollow rigid rod 15 connected with it by a spherical hinge (Hook hook). In turn, hollow hard

стержень 15 поворачиваетс  относительно фланца 3, также св занного с ним идентичным сферическим шарниром (шарниром Гука ) 17. В целом фланец 2 измен етthe rod 15 rotates relative to the flange 3, which is also associated with it by an identical spherical hinge (Hooke’s hinge) 17. In general, the flange 2 changes

свое положение относительно фланца 3. Такие изменени  происход т в каждом модуле гибкой секции, и, следовательно вс  гибка  секци  деформируетс  и занимает положение, показанное на фиг.1. При изменении конфигурации всей гибкойits position relative to flange 3. Such changes occur in each module of the flexible section, and therefore the entire flexible section is deformed and takes the position shown in Fig. 1. When you change the configuration of all flexible

секции выт гиваетс  трос 19 механизма нат жени , пропущенный внутри полых жестких стержней 15. Пружина 21 механизма нат жени  раст гиваетс , и возникают усили , стрем щиес  вернуть гибкую систему в начальное положение. Эти усили  способствуют увеличению жесткости и грузоподъемности всей системы. Соотношение длин в полом жестком стержне 15 АБ ВГ увеличивает величину раст жени  пружины 21 при отклонении системы от своего начальногоThe sections of the tension mechanism cable 19 are pulled through the hollow rigid rods 15. The tension mechanism spring 21 is stretched, and forces arise that tend to return the flexible system to its initial position. These forces contribute to the stiffness and carrying capacity of the entire system. The ratio of lengths in a hollow rigid rod 15 AB VG increases the amount of tension of the spring 21 when the system deviates from its initial

0 положени . Равенство рассто ний между центрами шарниров смежных (соседних) модулей рассто нию между центрами шарниров одного модул  ДВ ВГ (фиг.1) позвол ет получить в качестве модели системы регул рную структуру. Модель представл ет0 position The equality of the distances between the centers of the hinges of adjacent (adjacent) modules to the distance between the centers of the hinges of one module of the VG VG (Fig. 1) makes it possible to obtain a regular structure as a model of the system. The model represents

5 собой стержни одинаковой длины, соединенные между собой однотипными шарнирами . Упрощаетс  запись системы уравнений дл  решени  задач позиционировани .5 rods of the same length, interconnected by the same type of hinges. Simplified is the recording of a system of equations for solving positioning problems.

Claims (3)

Translated fromRussian

1. Исполнительное устройство промышленного робота, содержащее гибкие секции, состо щие из последовательно соединенных идентичных модулей, каждый из которых имеет два фланца, соединенные между собой упругим элементом, причем фланцы смежных модулей соединены жестко между собой, а в каждом фланце выполнены центральное и периферийные отверсти , при этом через последние проход т гибкие приводные1. Executive device of an industrial robot containing flexible sections consisting of consecutively connected identical modules, each of which has two flanges interconnected by an elastic element, the flanges of adjacent modules being rigidly interconnected, and in each flange there are central and peripheral holes , at the same time through the last pass flexible driveт ги, жестко закрепленные на последнем от основани  фланца модул  и св занные с соответствуюш,ими приводами, а в центральных отверсти х этих фланцев расположен механизм нат жени , включающий трос и пружину, отличающеес  тем, что, с цельюthe rods rigidly fixed on the latter from the base of the flange of the module and connected with their respective drives, and in the central apertures of these flanges there is a tensioning mechanism, including a cable and a spring, characterized in thatрасщирени  функциональных возможностей, каждый модуль снабжен полым жестким стержнем в центральном отверстии каждого фланца, шарнирно соедин ющим их, при этом в полости стержн  расположен трос механизма нат жени .functionality, each module is equipped with a hollow rigid rod in the central hole of each flange, which pivotally connects them, while the tension mechanism cable is located in the cavity of the rod.2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что, с целью повышени  надежности, длина каждого полого жесткого стержн  превышает рассто ние между центрами шарниров модул .2. A device according to claim 1, characterized in that, in order to increase reliability, the length of each hollow rigid rod exceeds the distance between the centers of the hinges of the module.3. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что оси шарниров смежных модулей расположены на рассто нии, равном рассто нию между центрами шарниров модул .3. A device according to claim 1, characterized in that the axes of the hinges of adjacent modules are located at a distance equal to the distance between the centers of the hinges of the module.1 101 10Фиг. 2FIG. 25-В5-B(Риг.з(Rig.z9и,2.9i, 2.