Захватная головка манипулятора

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к манипуляторам и промышленным роботам, и может быть использовано при автоматизации технологических процессов, например сборочных работ. Целью изобретения является повышение производительности за счет сокращения времени позиционирования схвата при одновременном повышении точности позиционирования за счет введения кинематической связи систем углового и линейного поиска точки позиционирования. При одновременном включении основного и дополнительного привода 6 и 13 вращение передается на поворотную втулку 2 и входное звено первого шарнира Гука. Стакан 16 со схватом 17 передвигается возвратно-поступательно по синусоидальному закону. При этом спиральная пружина 18 задает среднее положение этого колебательного движения. Одновременно стакан 16 поворачивается в схвате 17. В результате наложения двух движений схват 17 сканирует относительно необходимой точки позиционирования, где по разбросу допусков искомая точка наиболее вероятно расположена. 4 ил.

СОЮЗ (ХЮЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) ИИ

06 А1 (51) 5 В 25 J 15/00//В 25 Z 9/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг,1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4485348/31-08 (22) 20.09,88 (46) 23.06.90. Бюп. 9 23 (71) Институт кибернетики им. В.M.Ãëóøêîâà (72) Г.А,Коноплянко, Ю.И.Ручка, О.Н.Селиванов и А,П.Рябов (53) 62-229,7(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N - 1227401, кл. В 23 P 19/04, 1984.

2 . (54) ЗАХВАТНАЯ ГОЛОВКА МАНИПУЛЯТОРА (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к манипуляторам и промышпенным роботам, и может быть. использовано при автоматизации технологических процессов, например сборочных работ. Целью изобретения является повышение производительности за счет сокращения времени позиционирования схвата при одновременном поI

1572806

3 вышении точности позиционирования за счет введения кинематической связи систем углового и линейного поиска точки позиционирования. При одновреiменном включении основного и дополнительного приводов 6 и 13 вращение передается на поворотную втулку 2 и входное звено первого шарнира Гука.

Стакан 16 со схватом 17 передвигается 1О возвратно-поступательно по синусоидальному закону. При этом спиральная пружина .18 задает среднее положение этого колебательного движения, Одновременно стакан 16 поворачивается в ахвате 17. В результате наложения двух движений схват 17 сканирует относительно необходимой точки позиционирования, где по разбросу допусков искомая точка наиболее вероятно расположена. 4 ил.

Изобретение относится к машиност роению, в,частности к манипуляторам

:и промышленным роботам, и может быть использовано при автоматизации технологических процессов, например сбо,,рочных работ.

Цель изобретения — повышение про изводительности за счет введения ки-! нематической связи систем углового и линейного поиска точки позициониро- 25 вания, На фиг, .1 представлена захватная головка манипулятора, продольный раз-., рез; на фиг.. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — диаграмма положения полюса схвата, иллюстрирующая процесс и В03можности поиска.

Захватная головка смонтирована на основании 1 с возможностью его установки на конечном звене манипулятора.

Основание 1 выполнено в виде цилиндра, внутри которого концентрично установлена втулка 2 с возможностью . вращения посредством подшипников 3, На втулке 2 выполнено зубчатое коле со 4,, сопряженное с приводным коле-, сом 5, связанным с основным приводом

6. Втулка 2 выполнена с осевыми эксцентрично смешенными отверстиями с разных ее торцов, в которых посредством подшипников 7 установлены валы S и 9 первого шарнира Гука с промежуточным валом 10, На концентрично установленный вал 8 насажено колесо 11, сопряженное с приводным колесом 12, связанным с дополнительным приводом

13, На свободном конце эксцентрично установленного вала 9 установлен второй шарнир Гука с вкладышем 14>

55 одним из своих дополнительно введенных валиков 15 соединенный cq стака-, ном 16, причем по валику 15 между вкладышем 14 и стаканом 16 выполнен свободный зазор величиною, большей удвоенной величины эксцентриситета втулки 2, Стакан 16 сопряжен со схватом 17 с возможностью их взаимного осевого вращения, Между схватом 17 и основанием 1 установлена спиральная пружина 18, выполненная из.плоской ленты, ориентированная соосно основанию 1, прикрепленная своими концами соответственно к основанию 1 к схвату 17 и расположенная,на уровне валика 15.

Захватная головка работает следующим образом.

Запястье манипулятора с собираемой деталью в его схвате 17 подводят к объекту сборки до их контактирования. (При этом неизбежно имеют место как линейная, так и угловая погрешности контактирующего положения детали с объектом сборки, требующие произвести траекторный поиск активной коррекции для достижения требуембго ли— нейного. и углового совмещений детали с объектом сборки.

Поиск осуществляется следующим образом. Одновременно включают оба привода 6 и 13, причем число оборотов привода 6 намного превышает число оборотов привода 13. От привода 6 вращение через приводное колесо 5 передается на втулку 2, При этом благодаря эксцентричному смещению вала 9 относительно концентричного вала 8 карданной передачи вал 9 совершает плоско-параллельное движение по окружности (например, при неподвижном. вале 8), перпендикулярной его оси, Но,так как валик 15 второго карданного шарнира компенсирует продольную для себя составляющую этого плоско-параллельного. движения вала 9 на свободном зазоре межцу вкладьпнем 14 и стаканом .16, то от плоскопараллельного движения вала т.е. схват 17 с.деталью при этом поворачивается в сторону продолжения уже остановившегося его линейного смещения, изгибая спиральную пружину

18 относительно ее среднего положения. Продолжающееся сканирование запястья уже осуществляет угловое "рыскание" детали, При нахождении требуемого линейного и углового взаимного положения деталей сборки дальнейшее излишнее сканирование стакана 16 компенсируется спиральной пружиной

18. Таким образом, максимум за два оборота привода 13 и несколько оборотов привода 6 сборочная система приходит в требуемое положение сначала по линейному, затем по угловому разбросу допусков, максимальные суммарные пределы которых заданы величиной эксцентриситета втулки 2 и соответствуют охватывакщей окружности нг диаграмме (фиг, 4), Предлагаемая захватная головка манипулятора обладает более высокой производительностью работы за счет сокрак1ения времени поиска. При этом система углового поиска кинематпчески связана с системой линейного поиска, т.е. является пряььпч ее продолжением при изгибе спиральной пружины, Система не требует возврата в исходное положение после осуществления поиска. Захватная головка пригодна для сборки как круглых, тай и некруглых деталей, так r

Фар мула д

Захватная головка манипулятора, содержащая корпус, в котором установлен осчовной привод, кинематическп связанный с эксцентриковым механиз мом автопоиска, а также схват, кл е-. матически связанный с эксцентриковым механизмом автопоиска и шарнирна связанный посредством спиральной пружины с корпусом, отличающаяся тем, что, с целью повышечия пра:.зводительности за счет сокращения времени позиционирования схвата при одновременном повьппении точности позиционирования за счет введения кинематической связи систем углового и линейного поиска точки позиционирования, она снабжена двумя жестко связанными мекду собой шарнирами Гука

5 1572806

9 на стакан 16 передается только перпендикулярная составляющая этого движения, т.е. стакан 16 со схватам 17 движется возвратно-поступательно по .синусоидальному закону и линейно в плоскости, перпендикулярной фиг.. 1.

Спиральная пружина 18 задает среднее положение этого колебательного движения. 10

Если при этом привод 13 через колеса 12 и 11 приводит во вращение вал 8, то это вращение через карданную передачу передается на валик 15 и стакан 16 с меньшим числом оборотов независимо от возвратно-поступатель-. ного движения стакана 16 от привода.

6. Стакан 16 при этом поворачивается в схвате 17, центральное положение которого задано спиральной пружиной 18, В результате суперпозиции этих двух движений стакан 16 выполняет

"рыскающие" .движения радиальных направлений с медленным поворотом растровой линии сканирования стакана 16 относительно центральной тачки, где по разбросу допусков искомое положение наиболее вероятно. В результате такое же плоскопараллельнае сканирую- 30 . щее движение выполняет схват 17, но без своего повората, в отличие ат поворачивающегося в нем стакана. 16.

Таким образом,,максимум за один оборот привода 13 и несколько оборотов привода 6 схват 17 с деталью натыкается по линейному разбросу допусков в пределах охватывающей ок ружнасти диаграммы (фиг. 4) на искомое положение и предварительно фикси-,10 руется в нем асевым смещением устройства, например, в случае установки кольца на вал, В процессе дальнейшего вращения приводов 6 и t3 отрабатывается угловая погрешность сборки следующим об-. раз ом. Предварительно зафиксировавшись в требуемом положении по линейному разбросу допусков, деталь в схвате, 17 останавливается на препятствии (углублении), но стакан 16 продолжает сканировать. в пределах диаграммы (фиг. 4) . Это вызывает уже поворот схвата 17 в соответствующую

cTopoH7 с o5HoH cTopoHbJ относительно 5 места линейного. зацепления конца детали в объекте сборки, с другой стороны относительно взаимно перпендикулярных осей второго шарнира Гука, 1572806

РУ8 Ю

Составитель А.уваров

Редактор О.Головач Техред M. Ходанич

Корректор Т.Палий

Заказ 1610 Тираж 695 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 и; дополнительным приводом, который установлен в корпусе и кинематически связан с ведущим звеном первого шарнира Гука, при этом эксцентрикофый механизм автопоиска выполнен в иде поворотной втулки, которая шаррно связана с корпусом и кинемати ески - с основным приводом, а также виде стакана, который шарнирно свя- 10 ан со схватом, причем в торцах поворотной втулки выполнены два отверстия, которые расположены эксцентрично относительно продольной оси этой втулки и. в них на дополнительно введенных опорах качения установлены соответственно ведущее и ведомое звенья первого шарнира Гука, а ведомое звено второго шарнира Гука установлено внутри стакана на дополнительно введенном валике, продольная ось которого перпендикулярна продольной оси стакана, с возможностью осевого перемещения этого звена вдоль оси валика.