Манипулятор модульного типа

 

Изобретение относится к подъемному оборудованию, предназначенному для перемещения различных изделий, и может быть использовано в робототехнике. Целью изобретения является расширение технологических возможностей за счет использования агрегатно-модульного принципа построения и обеспечения инвариантности компоновок. Это достигается тем, что в зависимости от технологической задачи может быть собрана конструкция манипулятора из унифицированных деталей, их которых состоит модуль перемещения 1. Каждый из модулей перемещения 1 состоит из привода перемещения в виде силового цилиндра, шток которого связан с рейкой зубчатой передачи и корпуса 7, во взаимно перпендикулярных плоскостях которого выполнены отверстия. Для связи модулей перемещений 1 между собой служат стыковочные элементы в виде штанг 4, расположенных в отверстиях корпусов смежных модулей, при этом корпуса могут быть установлены на штангах как жестко связанными с ними, так и с возможностью перемещений. 8 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБ ЛИК (д) S В 25 З 9/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И A ВТОРСКОМУ СВМДА ЕЙЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ll0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

APH ГКНТ СССР (21) 4431665/25-08 (22) !5,04,88 (46) 23,04.90.Бюл, ¹ 15 (71) Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро Производственного объединения "Псковэлектромаш" (72) А,З,Крисятецкий (53) 62-229.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 763082, кл. В 25 3 9/08, 1980. (54) МАНИПУЛЯТОР МОДУЛЬНОГО ТИПА (57) Изобретение относится к подъемно-транспортному оборудованию, предназначенному для перемещения различных изделий, и может быть использовано в робототехнике, Целью изобретения является расширение технологических возможностей sa счет использования агрегатно-модульного принципа постро„„ЯО„„1558663 A l

2 ения и обеспечения инвариантности компоновок. Это достигается тем, что в зависимости от технологической задачи может быть собрана конструкция манипулятора из унифицированных деталей, иэ которых состоит модуль пере мещения 1, Каждый из модулей переме-,, щения 1 состоит из привода перемещения в виде силового цилиндра, шток которого связан с рейкой зубчатой передачи и корпуса 7, во взаимно перпендикулярных ппоскостях которого

::.-ыполнены отверстия. Для связи модулей перемещений 1 между собой служат стыковочные элементы в виде штанг 4, расположенных в отверстиях корпусов смежных модулей, при этом xopnyca @ могут быть установлены на штангах как жестко связанными с ними, так и с воэможностью перемещений, 8 ил, С:

1558663

Изобретение относится к подъемно-транспортному оборудованию, предназначенному для перемещения изделий, и может быть использовано в

Различных отраслях проььппленности, в частности в робототехнике.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей за счет использования агрегатно-модульного прин-!0 ципа построения манипуляторов и обеспечения инвариантности компоновки, а также применения механизма увеличения хода исполнительного звена модуля перемещения. !5

На фиг, 1 показан манипулятор с тремя степенями подвижности, собранный из трех модулей перемещений; на фиг.2 — разрез А-А на фиг,1; на фиг,З вЂ” манипулятор с пятью степеня- 20 ми подвижности, собранный из пяти модулей перемещений; на фиг,4 — разрез

Б-Б на фиг.З; на фиг.5 — модуль переI мещения, общий вид; на Фиг.6— разрез В-В на фиг.5; на фиг,7 — мо- 25 дуль перемещения, вид сверху, на, фиг. 8 — модуль перемещения, аксонометрическое изображение, Манипулятор модульного типа состоит из последовательно соединенных 3р модулей 1 перемещения, первый из которых связан с основанием 2, а последний - с исполнительным органом 3, и стыковочных элементов, выполненных в виде штанг 4.

Основание 2 манипулятора может быть выполнено в виде двух опор 5, связанных между собой штангами 4 (фиг.1 и 2) или в виде дополнительной опары 6 и модуля 1 перемещения, 4р связанных также штангами 4 (фиг,З и 4).

Каждый модуль перемещения состоит из корпуса 7 с клеммовым зажимом 8 крепления к колонне и пРивода 4 перемещения в виде зубчато-реечной .и цепной передач и силового цилиндра 9, шток которого при помощи поводка 10 с клеммовыми зажимами жестко связан с рейкой 11 зубчато †реечн передачи, а зубчатое колесо 12 этой передачи закреплено на валу, установленном в подшипниках 13 и несущемзвездочку 14 цепной передачи, которая при необходимости может быть за55 менена зубчатым колесом или полумуфтой, Зубчатое колесо 12 выполнено мелкомодульным и с малым числом зубьев так, что его делительный диаметр может быть в несколько раз меньше диаметра ведущей звездочки 14, чем и достигается значительное увеличение хода исполнительного звена относительно хода штока силового цилиндра 9 без увеличения размеров корпуса 7.

В корпусе 7 выполнены четыре координатных сквозных и параллельных отвер стия, р асположенные по углам квадрата со стороной L и два таких же отверстия, перпендикулярных первым четырем отверстиям, расстояние между которыми также равно L. В эти отверстия в определенном порядке (в зависимости от конкретной схемы манипулятора) установлены и закреплены винтами за фланцы четыре втулки 15, в которых по скользящей посадке могут перемещаться. штанги 4.

При этом остающиеся свободными втулки 15 корпуса 7 могут быть использованы для стыковки с другим модулем перемещения, например, установлены на подвижных штангах 4 последнего, т. е, первый модуль перемещения становится исполнительным звеном второго модуля перемещения, По этой схеме возможно создание целой гамы компоновок манипуляторов, На фиг,1 и 2 модуль 1 перемещения установлен на неподвижных штангах 4, в его клемме зажата колонна

16, на которой закреплен первый модуль 1 перемещения, Через горизонтальные втулки 15 второго модуля 1 перемещения пропущены подвижные штанги 4, на которых закреплен третий модуль перемещения с вертикальными подвижными штангами 4 и исполнительным органом 3 (схватом), На фиг,3 модуль 1 перемещения и дополнительная опора .6 связаны между собой штангами 4 и образуют основание.

На штангах 4 установлен, с возмож-; ностью горизонтального перемещения первый модуль 1 перемещения, связанный цепным транспортером 17 со звездочками 14 и 18 модуля перемещения 1 и дополнительной опоры 6, На первом модуле 1 перемещения закреплен корпус

19, в котором установлен с возмож-. ностью поворота вал 20, состыкованный при помощи муфты 21 с выходным валом первого модуля 1 перемещений, На . валу 20 закреплен при помощи клемма второй модуль перемещения, на штангах 4 которого установлена непод8663 6

30 силовых элементов, Манипуляторы, составленные из нескольких модулей 1 перемещений, работают следующим образом, На фиг,1 и 2 первый модуль 1, приводимый собственным силовым цилиндром, перемещается на втулках 15 по неподвижным штангам 4 основания, транспортируя закрепленный на колонне 16 второй модуль 1, который своим силовым цилиндром 9 перемещает горизонтально,штанги 4 с закрепленным на иих третьим модулем 1, который в свою очередь перемещает вертикально штанги 4 со схватом 3.

Ка фиг.3 и 4 показаны возможные варианты использования приводных модулей для поворота (ротации ) исполнительных звеньев, а также использование модуля в качестве привода цепного транспортера, Так, цепной транспортер 17, связывающий звездочки иоду35. риантности компоновок в корпусе каж1 дого моцуля перемещения во взаимно перпендикулярных плоскостях выполне ны отверстия, а стыковочные элементы

50

5 155 вижно дополнительная опора 6, а также третий модуль 1 перемещения, имекиций возможность горизонтально перемещаться. Цепной транспортер 17 осуществляет связь третьего модуля

1 перемещения со звездочками второго модуля 1 и дополнительной опоры 6, Через вертикальные втулки третьего модуля 1 пропущены штанги 4, на кон-, це которых закреплен четвертый модуль

1, На выходном валу четвертого модуля 1 установлен схват 3.

Манипулятор модульного типа работает следующим образом.

Рассмотрим работу одного из модулей 1,перемещений.

При перемещении штока силового цилиндра 9 с помощью поводка 10 перемещается рейка 11, которая поворачивает вап с зубчатым колесом 12 и, с установленной на нем ведущей звездочкой 14, Ведущая звездочка 14 протягивает цепь, идущую к исполнительному звену, перемещая его по штангам 4, которые могут устанавливаться во втулках 15 как параллельно оси силового цилиндра 9, так и перпендикулярно ей, чем и достигается инвариантность компоновки исполнительных и

f5

20 ля 1 и дополнительной опоры 6 (установленной на штангах 4 модуля 1 ), перемещает первый модуль 1 на горизонтальных втулках по штангаи 4 ocHQ вания, Привод первого модуля 1 используется для поворота вертикального вала 20, установленного. в подшипниках в корпусе 19, с закрепленным на нем вторым модулем I. Второй модуль 1, звездочка которого связана со звездочкой дополнительной опоры

6 цепным транспортером 17, перемещает с помощью последнего горизонтально по штангам 4 третий модуль 1, который в свою очередь перемещает вертикапьно закрепленный на штангах 4 четвертый модуль 1. Этот последний модуль 1 используется как привод ротации закрепленного на его выходном вапу (вместо звездочки ) схвата 3.

Формула из обретения

Манипулятор модульного типа, содержащий последовательно соединенные модули перемещений, первый иэ которых связан с основанием, а последний — с захватом, причем каждый из модулей включается в себя корпус и привод перемещения, и стыковочные элементы, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей эа счет обеспечения инвавыполнены в виде штанг, установленных в отверстиях корпусов смежных модулей посредством введенных втулок, причем корпус одного из смежных модулей перемещений жестко связан штангами, а корпус другого модуля перемещений установлен с возможностью перемещения вдоль этих штанг, при этом привод перемещения каждого модуля выполнен в виде зубчато-реечной передачи и силового цилиндра, корпус которого смонтирован на корпусе модуля, а шток жестко связан с рейкой зубчатореечной передачи.

1558663

15566бЗ

1558б63

Q 15

Фиг. Е

Составитель А,Ширяева

Редактор С,Патрушева Техред M.Äèäûê: Корректор М,Шароши, Заказ 804

Тираж 688

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент"; r. Ужгород, ул. Гагарина, 101