Манипулятор

 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к роботостроению, и может быть использовано при автоматизации и механизации производственных процессов в длинных и узких технологических каналах, трубопроводах и спецкамерах. Целью изобретения является повышение надежности и грузоподъемности за счет увеличения жесткости механической руки. Для этого натяжной механизм выполнен в виде дополнительного барабана, на который намотана натяжная лента 14, один конец которой жестко связан с барабаном, а другой - с фланцем 9. Дополнительный барабан кинематически связан с одной стороны с дополнительным приводом, а с другой стороны с управляемым тормозом. На торцах гибкой ленты 6 жестко установлены элементы замкового механизма. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 25 J 18/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ CHHT СССР (21) 4426787/31-08 (22) 16.05.88 (46) 07.04.90. Бюл. № 13 (71) Московский станкоинструментальный институт (72) Л. А. Кудрявцев, А. А. Уваров, М. Г. Косов и Г. Б. Кожевников (53) 62-229.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1293012, кл. В 25 J 18/00, 1985. (54) МАНИПУЛЯТОР (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к роботостроению, и может быть использовано при автоматизации и механизации производственных процессов в

„„SIJ„„1555123 д 1 длинных и узких технологических каналах, трубопроводах и спецкамерах. Целью изобретения является повышение надежности и грузоподъемности за счет увеличения жесткости механической руки. Для этого натяжной механизм выполнен в виде дополнительного барабана, на который намотана натяжная лента 14, один конец которой жестко связан с барабаном, а другой — с фланцем 9. Дополнительный барабан кинематически связан с одной стороны с дополнительным приводом, а с другой стороны с управляемым тормозом. На торцах гибкой ленты 6 жестко установлены элементы замкового механизма. 1 з. и. ф-лы, 5 ил.

1555123

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к роботостроению, и может быть использовано при автоматизации и механизации производственных процессов в длинных и узких технологических каналах, трубопроводах и спецкамерах.

Целью изобретения является повышение надежности и грузоподъемности за счет увеличения жесткости механической руки.

На фиг. 1 изображен манипулятор, общий вид; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — узел 1 на фиг. 2; на фиг. 4— вид Б на фиг. 3; на фиг. 5 — сечение В-В на фиг. 1.

Манипулятор состоит из основания 1, на котором установлен привод 2 поворота колонны 3. В последней установлен основной барабан 4, который имеет привод 5 его вращения. На основной барабан 4 намотана гибкая лента 6. В колонне 3 установлен направляющий механизм 7, который при выдвижении гибкой ленты 6 из колонны 3 придает ей трубчатую форму, образуя тем самым механическую руку 8. На конце последней жестко установлен фланец 9, который несет схват 10 со сварочной головкой с приводом 11. Привод 5 может быть оснащен дополнительно введенным управляемым тормозом. В колонне 3 установлен натяжной механизм 12, который выполнен в виде дополнительного барабана 13, на последний намотана натяжная лента 14, один конец которой жестко связан с барабаном 13, а дру- 30 гой — с фланцем 9. Причем натяжная лента 14 проходит внутри механической руки 8.

Дополнительный барабан 13 кинематически связан с одной стороны с дополнительным приводом 15, а с другой стороны — с управляемым тормозом 16. На торцах гибкой лен- 35 ты 6 жестко установлены элементы замкового механизма 17. Этот механизм может быть выполнен в виде цангового устройства, один элемент 18 которого имеет цилиндрическую форму, а другой элемент выполнен из 40 двух упругих частей (например, упругой скобы) 19, которые с натягом охватывают цилиндрический элемент 18 с направляющего механизма 7 до фланца 9. Замковый механизм 17 может быть выполнен в виде постоянных магнитов 20, которые шарнирно 45 связаны с соответствующими торцами гибкой ленты 6 и установлены в дополнительно выполненных продольных пазах 21 клиновой формы. При этом торцы 22 магнитов 20, которые обращены навстречу друг другу, имеют разноименные полюса. Магниты 20 равно- 50 мерно распределены вдоль торцов гибкой ленты 6 и разделяются дополнительно введенными прокладками 23 из немагнитного материала. Установка магнитов 20 и прокла док 23 в пазах 21 с зазором позволяет свободно изгибаться гибкой ленте 6 при намотке ее на основной барабан 4, а также допускает самоустановку этих магнитов 20 при замыкании геометрической формы механической руки 8 после выхода ее из направляющего механизма 7. Натяжная лента 14 выполнена из двух упругосвязанных при помощи клеевого соединения лент 24 и 25.

Стальная лента 25 предназначена для натягивания механической руки 8, а лента 24 выполнена из диэлектрического материала и имеет проводники 26 электроэнергии к приводу 11 схвата 10 и к сварочной головке.

Манипулятор работает следующим образом.

При подаче энергии к приводу 5 основного барабана 4 происходит вращение последнего и разматывание гибкой ленты 6, которая, проходя через направляющий механизм 7, приобретает трубчатую форму. При выходе из направляющего механизма замковый механизм 17 замыкает геометрическую форму механической руки 8. В зависимости от исполнения этого зг мкового механизма 17 замыкание осуще вляется либо за счет схвата с натягом упругими частями 19 сопряженного цилиндрического элемента 18 наподобие застежки — молнии, либо за счет сил магнитного поля, создаваемого постоянными магнитами 20. Установка этих магнитов 20 в пазах 21 с зазором допускает самоустановку как самих магнитов 20 относительно друг друга, так и позволяет снизить точность направления торцов гибкой ленты 6 по отношению друг к другу в направляющем механизме 7. При выдвижении руки 8 натяжной механизм 12 работает в режиме подтормаживания, т. е. дополнительный барабан 13 подтормаживается управляемым тормозом 16. Дополнительный привод 15 при этом выключен, а разматывание натяжной ленты 14 осуществляется за счет выдвижения механической руки 8. При достижении механической рукой 8 заданного положения, например, сварочная головка, установленная в схвате 10, достигла в трубе свариваемого шва, включается дополнительный привод 15. При наличии в приводе 5 тормоза, отключается двигатель этого привода 5 и включается его тормоз. Основной барабан 4 при этом затормаживается, а дополнительный привод 15 при этом за счет натяжной ленты 14 натягивает механическую руку 8 до предела потери устойчивости конструкции этой руки 8. После этого включается управляемый тормоз 16 и отключается дополнительный привод 15. После этого манипулятор ориентирует относительно обрабатываемой поверхности сварочную головку при помощи привода 11 схвата 10. При отсутствии тормоза в приводе 5 процесс натяжения механической руки 8 осуществляется при условии функционирования привода 5 в режиме противовключения.

При втягивании механической руки 8 включается привод 5 и дополнительный привод 15. Управляемый тормоз 16 отключен.

При этом скорость вращения вала приво1555123 да 15 больше скорости вращения основного барабана 4. При наличии тормоза в приводе 5 скорости вращения этих приводов 5 и 15 одинаковы, но тормоз привода 5 подтормаживает основной барабан 4. 5

Формула изобретения

1. Манипулятор, содержащий основание, устаньвленную на нем с возможностью поворота вокруг вертикальной оси колонну, в которой установлен основной барабан с приводом, корпус, несущий механическую руку с фланцем, образованную разматываемой с основного барабана гибкой лентой, схват с приводом, установленный на фланце, 15 направляющий и замковый механизмы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и грузоподъемности за счет увеличения жесткости механической руки, он снабжен натяжным механизмом, выполненным в виде дополнительного барабана, установленного подвижно в колонне, дополнительного привода и управляющего тормоза, размещенными с проти воположных сторон дополнительного барабана и кинематически связанными с последним, а также направ- 25 ляющей ленты, один конец которой жестко связан с дополнительным барабаном, а другой ее конец проходит внутри механической руки и жестко связан с фланцем, причем натяжная лента выполнена из двух лент, связанных между собой посредством клеевого соединения, одна из которых выполнена из стали, а другая — из диэлектрического материала, внутри которой размещены электропровода к приводу схвата, при этом замковый механизм выполнен в виде двух сопряженных элементов, один из сопряженных элементов имеет цилиндрическую форму и жестко связан с одним из торцов гибкой ленты, а другой сопряженный элемент имеет форму упругой скобы и жестко связан с другим торцом гибкой ленты.

2. Манипулятор по п. 1, отличающийся тем, что замковый механизм выполнен в виде группы постоянных магнитов прямоугольной формы с трапецеидальным поперечным сечением, и идентичных им прокладок из немагнитного материала, при этом в торцах гибкой ленты выполнены продольные пазы, в которых с зазором поочередно размещены магниты и прокладки, причем магниты, обращенные навстречу друг другу, имеют разноименные полюса.

1555123 га

ОигЗ

ЮдБ го

23

21

Составитель И. Бакулина

Редактор Н. Бобкова Техред И. Верес Корректор Э. Лончакова

Заказ 526 Тираж 685 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, !О!