Манипулятор

 

Изобретение относится к области робототехники. Целью изобретения является расширение технологических возможностей . Устройство содержит корпус с размещенным в нем ротором с приводом вращатель но го движения. В корпусе установлен подпружиненный относительно ротора вал 3 с механической рукой 4. На роторе и на валу 3 выполнены торцовые кулачки, взаимодействующие друг с другом. На корпусе закреплена обойма 24 с вертикальными пазами 25 и подпружиненными толкателями 27.На обойме 24 с возможностью вращения установлено кольцо 7 с хвостовиками 29. При работе устройства механическая рука 4 вместе с валом 3 вращается до момента упора в закругление 31. Далее за счет взаимодействия торцовых кулачков вала 3 и ротора механическая рука 4 опускается вниз по вертикальному пазу 25. Толкатель 27 за счет распрямления пружины 28 перемещает хвостовик 29 вместе с кольцом 7 влево . После этого механическая рука 4 поднимается вверх и продолжает вращение за счет взаимодействия торцовых кулачков. Затем цикл повторяется. 18 ил. (О

СО103 CQBETCHHX

Ю Л

РЕСПУБЛИК

Ai (sl)s в 25 з 9/оо, в 23 Q 7/о4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMY СВИД=ТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4340104/25-08 (22) 04. 12, 87 (46) 30. 04. 91. Бюл. У 1 6 (71) Научно-производственное объединение по технологии машиностроения для животноводства и кормопроизводства

"РостНИИТИ" (72) Ю.В. Гявг янен, Н.М. Забалуев и Л.В.Попов (53) 621 -229.72(088.8) (56) Авторское свидетельство, СССР

В 81 881 9, Ks . В 23 Q 7/О4, 1 981 . (54) МАНИПУЛЯТОР (57) Изобретение относится к области робототехники. Целью изобретения является расширение технологических возможностей. Устройство содержит корпус с размещенным в нем ротором с приводом вращательного движения. В корпусе установлен подпружиненный относитель" но ротора вал 3 с механической рукой

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в гибких производственных системах.

Целью изобретения является расширение технологических воэможностей манипулятора при использовании нереверсивного привода.

На фиг.1 изображен четырехпозиционный двурукий манипулятор в разрезе; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — разрез Б-Б на фиг.); нафиг.4вариант выполнения манипулятора с пневмосопловым приводом; на фиг.5 разрез В-В на фиг.4, на фиг.б — вари4. На роторе и на валу 3 выполнены торцовые кулачки, взаимодействующие друг с другом. На корпусе закреплена обойма 24 с вертикальными пазами 25 и подпружиненными толкателями 27.На обойме 24 с возможностью вращения установлено кольцо 7 с хвостовиками 29.

При работе устройства механическая рука 4 вместе с валом 3 вращается до момента упора в закругление 31. Далее за счет взаимодействия торцовых кулачков вала 3 и ротора механическая рука 4 опускается вниз по вертикальному пазу 25. Толкатель 27 за счет распрямления пружины 28 перемещает хвостовик 29 вместе с кольцом 7 влево.После этого механическая рука 4 поднимается вверх и продолжает вращение за счет взаимодействия торцовых кулачков. Затем цикл повторяется, 18 ил. ант выполнения ротора с двумя симмет- р ричными группами криволинейных каналов; на фиг.7 — разрез Г-Г на фиг.б; на фиг.8 — развертка каналов на фиг.б; на фиг.9 — вариант выполнения торцовых кулачков вала и ротора; нафиг.10вид Д на фиг.9; на фиг.11 — вариант выполнения торцовых кулачков; на :В» фиг.12 — вид Е на фиг.11; на фиг.13— вариант выполнения торцовых кулачков; на фиг.14 — многопозиционный четырехрукий манипулятор; на фиг.15 — схема возможного режима работы манипулятора; на фиг.16 — вариант выполнения манипулятора с каналами в теле ротора;

1538397

1 а фиг.17 — развертка каналов на фиг.16; на фиг.18 — разрез Ж-Ж на фиг.16.

Манипулятор содержит корпус 1, ротор 2, вал 3 с закрепленными на нем механическими руками 4, привод вращательного движения 5 ротора 2, механизм переключения 6 хода руки 4 с вхо 1ящим в него кольцом 7, распредели° ° ель рабочей среды 8, исполнительные рганы 9. Ротор 2 размещен в полости !

О корпуса 1. Полость 10 имеет поверхйости )1, 12. Механизм переключения

6 и распределитель рабочей среды 8

Закреплены на корпусе 1 с помощью болтов 13 и кольцевого паза 14, что поэВоляет производить их поворот относи 1ельно корпуса 1 с последующей фиксацией положения. В распределителе рабо-20 ей среды 8 выполнено отверстие 15 фля размещения вала 3. Ротор 2 может быть установлен в корпусе 1 с помощью подшипников 16. Вал 3 может быть ус1 ановлен в роторе 2 с помощью подшипников 17. На валу 3 выполнены торцовые кулачки 18, а на роторе 2 выполнены торцовые купачки 19. Для удобства сборки конструкции ротор 2 может быть выполнен со съемной крышкой 20. 30

Вал 3 подпружинен относительно ротора 2 пружиной 21. В полости 22 вала 3 размещены трубопроводы 23 для подвода рабочей среды к исполнительным орлеанам 9. Механизм переключения 6 выфолнен в виде обоймы 24 с вертикальйыми пазами 25, направляющими движение механических рук 4. На обойме 24 установлены стопоры 26 с толкателями 27, подпружиненными пружинами 28. Кольцо

7 установлено с возможностью поворота

Относительно обоймы 24 и снабжено хвостовиками 29, взаимодействующими своими боковыми поверхностями 30 с толкателями 27. Для взаимодействия с меха- 45 нической рукой 4 на каждом хвостовике

29 выполнены загругления 31 и скос 32.

Для бесперебойной подачи рабочей среды к исполнительным органам 9 в распределителе рабочей среды 8 выполнена по50 лость 33, соединенная, каналом 34 с источником рабочей среды. Напротив полости ЗЗ в теле..-вала 3 выполнены входные отверстия 35 трубопроводов 23.

Манипулятор работает следующим об55 разом.

Включается привод вращательного движения 5, что приводит к вращению ротора 2. Пружина 21 обеспечивает сцепление торцовых кулачков 18, 1 9 и вращение механической руки 4. Дойдя до закругления 31, механическая рука 4 отожмет хвостовик 29 вместе с кольцом 7 и сожмет пружину 29, отведя толкатель 27 вправо. При упоре боковой поверхности 30 хвостовика 29 в стопор 26 вращение механической руки 4 и вала 3 прекратится. Продолжающие вращаться торцовые кулачки 1 9 ротора

2, взаимодействуя с торцовыми кулачками 18 вала 3, опустят их вниз вместе с валом 3, что приведет к движению механической руки 4 вниз по вертикальному пазу 25. При достижении механической рукой 4 своего некиего положения толкатель 27, приводимый в движение пружиной 28, повернет кольцо 7 с хвостовиком 29 влево. Как только торцовые кулачки 18, 19, снова войдут в зацепление под действием пружины 21, механическая рука 4 поднимется вверх по вертикальному пазу 25 и продолжит свое вращательное движение, обусловленное вращением вала 3.

Цикл работы повторяется. При этом входные отверстия 35 трубопроводов 23 сообщаются с полостью 33, что обеспечивает бесперебойную подачу рабочей среды к исполнительным органам 9.

Возможно выполнение манипулятора с пневмосопловым приводом фиг.4,5), который образуется сопловым направля.ющим аппаратом 36, подводящей спиральной камерой 37 и направляющими лопатками 38. В этом случае вращение ротора 2 происходит при подаче рабочей среды в спиральную камеру 37 через тангенциальные каналы, выполненные в корпусе 1.

Возможно выполнение манипулятора с двумя симметричными группами криволинейных каналов 39; выполненных на внешней поверхности ротора 2 (фиг.6-8) .

Обе группы каналов образованы выступами 40 и разделены между собой ребром 41. Разделение потока рабочей среды ребром 4! на две части обеспечивает компенсацию вертикальных составляющих силы воздействия потока на ротор 2.

Различные варианты выполнения торцовых кулачков 18, 19 обеспечивают различное время выстоя механической рукой 4 в нижнем положении при попадании в вертикальный паз 25. Увеличение угла, определяющего величину свеэа 42, приводит к увеличению вре1538397 6 р- Формула изобретения !

25 34 8 м ени выстоя. Если между соседними то цовыми кулачками 18, 19 имеется плос кая поверхность 43, то обеспечиваетl ся свободное проскальзывание ротора 2 в пределах угла . Таким образом мо5 жет быть обеспечен выстой механической руки 4 в верхней части вертикального паза 25.

Манипулятор может иметь несколько механических рук 4, двигающихся синхронно, и ряд точек позиционирования.

Например, механические руки 44 предназначены для подачи заготовок с конвейера 45 на рабочее место 46 обрабатывающего механизм 47, а механические руки 48 переносят обработанную заготовку на конвейер 49 (фиг.14, 15).

Возможно выполнение манипулятора (фиг.16-18), когда в теле ротора 2 . 20 выполнены сквозные криволинейные каналы 50, а в корпусе 1 выполнено кольцевое сопло 51 со спиральной подводящей камерой 52. В кольцевом сопле 50 могут, быть выполнены направляющие лопатки 53. В этом варианте на корпусе

1 устанавливается крышка 54 с отверстиями 55 для выхода рабочей среды.

Ротор 2 может быть выполнен в виде соосно установленных втулок 56, 57 с ребрами 58.

Манипулятор, содержащий корпус, размещенный в нем ротор с приводом вращательного движения, подпружиненный относительно ротора вал с закрепленной на нем механической рукой, имеющей возможность ограниченного вращательного и возвратно-поступательного движения, установленный на упомянутой руке исполнительный орган, и механизм переключения хода руки с вращательного движения на возвратно-поступательное, причем на валу и на роторе выполнены торцовые кулачки, имеющие возможность взаимодействия друг с другом, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей при использовании нереверсивного привода ротора, упомянутый механизм переключения выполнен в виде закрепленной на корпусе обоймы с выполненными в ней вертикальными пазами и установленными на ней подпружиненными толкателями, при этом на обойме с возможностью поворота уста новлено кольцо с хвостовиками, имеющими возможность взаимодействия с механической рукой и подпружиненными толкателями.

1538397

25 ю.г

1538397

ЗВ ,УВ

Qluz5

Фд дида ка

-70

Ф1 ЗУ

Quz8 (pe 70

1538397

<Риг. 11

1538397 дидЕ

М

tpuz, 13

6uzf4

1538397

Фиг. 1б

1538397 редактор С.Хейфец Техред Л.Олейник Корректор Л.Патай

Заказ 2146 Тираж 482 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при Г и ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент, r. Ужгород, у . р

tt Il y л. Гагарина 101