Манипулятор

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в промышленных роботах и манипуляторах . Целью изобретения является nojait- шение производительности за счет совмещени: за один ход привода горизонтального и вертикального перемещений схвата. Манипулятор содержит основание I , установленный на нем привод 2 и многозвенный исполнительный орган. Звенья 3 и 4 многозвенного исполнительного органа последовательно шарУб 7 0 нирно соединены между собой и кинематически связаны гибкой передачей. Первое звено 3 шарнирно установлено на основании и жестко связано с выходным валом привода, на котором установлен блок 7, жестко связанный со звеном 3 и гибкой связью, например, тросом 8, - с блоком 9, шарнирно установленным на звене 3, образуя гибкую передачу. Блок 9 жестко связан со звеном 4. Манипулятор имеет муфту предельного крутящего момента, вь полненную в виде закрепленных на основании I направляющих 17, в которык установлена призма 18, прижимаемая с помощью пружины 19 к ролику 20, закрепленному на блоке 7. Для остановки поворачивающегося блока 7 при выполнении вертикального перемещения на нем установлены упоры 21, взаимодействующие с неподвижным упором 22 основания 1. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. с в (Л 7 / 20 IS П CPU21

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИА ЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

<сп 1 В 25 J 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К Д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1б 70

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4095804/27-08 (22) 29.07.86 (46) 30.05,88. Бюл. У 20 (71) Запорожский автомобильный завод

"Комму нар" .(72) А.П. Снисарь, A.Â. Романов и Д. И . Шуме йко (53) 62-22 9.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1284824, кл. В 25 J 11/00, 1985. (54) МАНИПУЛЯТОР (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в промьппленных роботах и манипуляторах . Целью и э обр е тения я вля ет ся по вышение производительности эа счет совмещени: за один ход привода горизонтального и вертикального перемещений схвата. Манипулятор содержит основание 1, установленный на нем привод 2 и многозвенный исполнительный орган.

Звенья 3 и 4 многозвенного исполнительного органа последовательно шар„„SU 1399111 А 1 нирно соединены между собой и кинематически связаны гибкой передачей.

Первое звено 3 шарнирно установлено на основании 1 и жестко связано с выходным валом привода, на котором установлен блок 7, жестко связанный со звеном 3 и гибкой связью, например, тросом 8, — с блоком 9, шарнирно установленным на звене 3, образуя гибкую передачу. Блок 9 жестко связан со звеном 4. Манипулятор имеет муфту предельного крутящего момента, выполненную в виде закрепленных на основании I направляющих 17, в которых установлена призма 18, прижимаемая с помощью пружины 19 к ролику 20, закрепленному на блоке 7. Для оста— новки поворачивающегося блока 7 при выполнении вертикального перемещения на нем установлены упоры 21, взаимодействующие с неподвижным упором 22 основания 1. 1 э.п. ф-лы, 2 ил.

139911! го органа шарнирно установлено на основании 1 и жестко связано с выходным валом привода, на котором установлен блок 7. Блок 7 жестко связан со звеном 3 и гибкой связью, например тросом 8, связан с блоком 9, шарнирно установленным на звене 3, образуя гибкую передачу. При этом блок.9 жестко связан со звеном 4.

Диаметр блока 7 в два раза больше диаметра блока 9, а длины звеньев

3 и 4 равны между собой, Кисть 5 снабжена транслятором, т. е. механизмом для обеспечения постоянного по отношению к горизонтали углового положения кисти, содержащим неподвижно установленный на 40 оси блока 7 блок 10, шарнирно смонтированный на оси блока 9 блок 11, огибающую блоки 10 и 11 гибкую связь, например трос 12, закрепленный на оси блока 11 блок 13, и шарнирно установленный на оси поворота кисти

5 и жестко связанный с ней блок 14.

Блоки 13 и 14 огибаются тросом 15, причем блоки 13 и 14 и блоки 10 и

11 имеют равные диаметры. 50

Манипулятор также содержит установленные на блоке 7 упоры 16 с регулируемыми координатами (в зависимости от требуемой величины горизонтального перемещения детали) . 55

Кроме того, манипулятор содержит муфту предельного крутящего момента, выполненную, например, в виде закрепленных на основании 1 на30

Изобретение относится к машино— строению и может быть использовано в промышленных роботах и манипуляторах.

Цель изобретения — повышение производительности манипулятора за счет совмещения за один ход привода горизонтального и вертикального перемещений схвата. !О

На фиг. 1 изображена кинематическая схема предлагаемого манипулятора; на фиг. 2 — вид по стрелке

А на фиг. 1.

Манипулятор содержит основание 1, 15 установленный на нем привод 2 и многоэвенный исполнительный орган, звенья 3 и 4 которого последовательно шарнирно соединены между собой и кинематически связаны гибкой пере- 20 дачей. На последнем звене 4 закреплена кисть 5 со схватом 6. Первое звено 3 многозвенного исполнительноправляющих 17, в которых установлена призма 18, прижимаемая с помощью пружины 19 к ролику 20, закрепленному на блоке 7. Для остановки поворачивающегося блока 7 при выполнении вертикального перемещения на нем установлены упоры 21, взаимодействующие с неподвижным упором 22 основания I.

Эту же остановку возможно обеспечить и непосредственно приводом 2 через командоаппарат (не показан).

Манипулятор работает следующим образом.

При включении привода 2 звено 3 поворачивается на угол q . При этом совершается планетарное движение, в результате чего кисть 5 со схватом

6 описывают прямолинейную, строго горизонтальную траекторию, лежащую в плоскости горизонтальной оси блока 7.

Угол tp определяется, исходя из заданной величины горизонтального перемещения.

Блок 7, будучи жестко связанным с роликом 20, являющимся полумуфтой муфты предельного крутящего момента, при горизонтальном перемещении остается неподвижным, поскольку усилие пружины 19 рассчитано таким.образом, чтобы оно было достаточно для жесткого прижатия призмы 18 к ролику 20 и закрепления его в одном положении при возникновении на нем момента, обусловленного силами звеньев 3 и 4 и инерционными силами их масс при воздействии привода 2 на звено 3. При необходимости выполнения беэ остановки пбследнего горизонтального, а затем вертикального перемещения (в случае, например, межоперационного переноса детали и установки ее в рабочую зону пресса, для чего ее нужно ввести в последнюю и опустить на небольшую высоту) привод 2 продолжает воздействовать на звено 3, в результате чего звено

3, встречая упор 16, взаимодействует через него с блоком 7 и выводит его иэ неподвижного состояния, образуя единую жесткую систему: блок 7 — звено 3звено 4 — кисть 5 — схват 6. Поворот блока 7 обеспечивается, во-первых, непосредственным воздействием звена 3 и, во-вторых, тем, что крутящий момент на блоке 7 при этом пре1 вышает крутящий момент, предельно допустимый для муфты. При этом ролик

3 139911

20, перекатываясь по наклонной поверх-ности призмы 18 и воздействуя на нее, сжимает пружину 19, котор ая аккумулирует энергию крутящего момен5 та.

Вся система поворачивается на угол о вокруг центральной оси О, а наличие транслятора кисти 5 удерживает ее в постоянном по от: ошению 10 к горизонтали угловом положении и обеспечивает плоско параллельное движение кисти 5. Вертикальная составляющая S этого движения равна ь, е6

S=2 rs in tp s in — -=Rs in---, 2 2 а горизонтальная составляющая h этого движения равна

2d . о

h4rsiny sin---=2rsin-—

2 4 где r — длина звена 3.

Отношение горизонтальной h и вер- 25 тикальной S сост авляющих, р авное

h aL

$4 показывает что при малых

У вертикальных перемещениях (достаточ- 30 ных, например, при установке детали в рабочую зону штампа) оно незначи". тельно, т.е. опускание практически вертикально.

После опускания исполнительного 35 органа на заданную величину h осуществляется его остановка или посредством взаимодействия упоров 21 и 22, или непосредственно приводом

2 (после поступления сигнала с ко- 40 мандоаппарата).

Возврат исполнительного органа в исходное положение выполняется приводом 2, который поворачивает звено 3 в противоположном направле- 45 нии сначала на угол ы, а затем посредством муфты предельного крутя1

4 щего момента, призма 18 когорой под действием аккумулированной при прямом ходе блока 7 энергии пружины

19 вновь возвращает ролик 20 и блок в исходное положение, также на угол О, после чего блок 7 устанавливается неподвижным: и при дальнейшем воздействии привода 2 на звено 3 осуществляется горизонталь— ное перемещение кисти 5.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

l Манипулятор, содержащий осно— ванне, многозвенный исполнительный орган, звенья которого последовательно шарнирно соединены между собой и кинематически связаны гибкой передачей, блоки которых расположены на осях шарниров,, причем первое звено же тко связано с выходным валом привода, установленного на основании, а последнее звено снабжено схватом, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности за счет совмещения за один ход привода горизонтального и вертикального перемещений схвата, он снабжен муфтой предельного крутящего момента, расположенной между основанием и блоком гибкой передачи, установленным на выходном валу привода, причем этот блок имеет по меньшей мере один регулируемый упор, предназначенный для взаимодействия с первым звеном.

2. Манипулятор по п. l, о т л и— ч а ю шийся тем, что муфта предельного крутящего момента выполнена в виде направляющей, закрепленной на основании, призмы, установленной в этой направляющей подпружиненно и взаимодействующей с дополнительно введенным роликом, жестко связанным с блоком гибкой передачи, установленным на выходном валу привода.

1399111

Составитель И. Бакулина

Техред М. Ходанич Корректор М. Шар оши

Редактор А. Ревин

Заказ 2628/17 Тираж 908 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 г

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4