Кисть манипулятора

 

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в конструкциях узлов манипуляторов. Цель - расширение технологических возможностей за счет обеспечения поворота кисти относительно двух осей. Кисть манипулятора, состоящая из стержня 11 с рабочим органом 15 и соединенных между собой посредством предварительно напряженных гибких связей 16 ведущего 12 и ведомого 13 звеньев, шарнирно установлена на приводном звене 1 манипулятора. Механизм изменения положения рабочего органа относительно приводного звена состоит из шарнирно установленных на приводном звене 1 силовых цилиндров 2, 3, 4, 5 соответственно со шток-поршнями 6, 7, 8, 9, свободные концы которых либо непосредственно, либо через гибкие связи 17 соединены с ведущим звеном 12. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s В 25 J 18/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

21) 4640873/08

22) 25.01.89

46) 30.08.91. Бюл, М 32

71) Казахский политехнический институт

1м. В.И.Ленина

72) Х.P.Казыханов, P.Ê.Маурыэбаев. M.Ò,Тоанбаев и Е.Х.Казыханов

53) 621,229,72(088.8)

56) Авторское свидетельство СССР

;Ф 1351782, кл. В 25 J 18/06, 1986. (54) КИСТЬ МАНИПУЛЯТОРА (57) Изобретениеотносится к станкостроению и может быть использовано в конструкциях узлов манипуляторов. Цель— расширение технологических возможноИзобретение относится к станкостроению, в частности к узлам манипуляторов и роботов.

Целью изобретения является расширение технологических воэможностей.

На чертеже представлена принципиальная схема кисти манипулятора.

На приводном звене 1 манипулятора усгановлена кисть манипулятора и механизм изменения его положения относительно приводного звена.

Механизм изменения положения кисти манипулятора относительного приводного звена представляет из себя шарнирно установленные через равный угловой шаг силовые цилиндры 2-5 соответственно со шток-поршнями 6-9.

Кисть манипулятора состоит из установленного на приводном звене 1 с помощью основного шарнирного соединения 10 стержня 11, ведущего звена 12, ведомого звена

13 и установленного на стержне 11 с помощью дополнительного шарнирного сое. SU „„1673439 А1

creA эа счет обеспечения поворота кисти относительно двух осей. Кисть манипулятора, состоящая из стержня 11 с рабочим органом

15 и соединенных между собой посредством предварительно напряженных гибких связей 16 ведущего 12 и ведомого 13 звеньев, шарнирно установлена на приводном звене 1 манипулятора, Механизм изменения положения рабочего органа относительно приводного звена состоит из шарнирно установленных на приводном звене 1 силовых цилиндров

2,3,4,5 соответственно со шток-поршнями о,7,8,9, свободные концы которых либо непосредственно, либо через гибкие связи 17 соединены с ведущим звеном 12. 1 з,п. ф-лы, 1 ил. динения 14 рабочего органа 15. При этом ведущее звено 12 жестко соединено с относящейся к стержню 11 частью основного шарнирного соединения 10, а ведомое звено 13 — с относящейся к рабочему органу 15 частью дополнительнрго шарнирного соединения !4. Ведущее 12 и ведомое 13 звенья соединены между собой посредством предварительно напряженных гибких связей 16.

Свободные концы шток-поршня 6-9 силовых цилиндров шарнирно связаны с ведущим заемом 12 либо непосредственно либо через гибкие связи 17.

Ведущее 12 и ведомое 13 звенья могут быть выполнены в виде плоских тарелок, а все шарниры и шарнирные соединения выполнены сферическими, Кисть манипулятора работает следующим образом.

Рабочая жидкость в полости силового цилиндра подается согласованно. Для пово рота тарелок в заданное положение, например, вокруг оси )(-Х в силовой цилиндр 3

1673439 подается рабочая жидкость под давлением в полость А, шток-поршень 7силового цилиндра втягивается и поворачивает ведущее звено 12 в увлекаемую сторону, одновременно в силовой цилиндр 5 попадается рабочая жидкость в полость В. При этом шток-поршень 9 силового цилиндра выдвигается и обеспечивает беспрепятственный поворот ведущего звена 12, которое синхронно поворачивает и ведомое звено 13 в ту же сторону посредством гибких связей 16, а следовательно, и рабочий орган 15, Поворот в обратную сторону относительно оси X-X производится в обратной последовательности.

Поворот ведущего звена 12 относительно оси Y-Y обеспечивается силовыми цилиндрами 2 и 4 аналогично, При этом штоки нерабочих цилиндров находятся в среднем положении.

При повороте ведущего звена относительно оси Π— О и перпендикулярной ей оси силовые цилиндры работают аналогично, но попарно, т,е. штоки цилиндров, расположенЛ ных под углом друг к другу, или втягиваются или выдвигаются параллельно, Для задания рабочему органу траектории окружности работа цилиндров происходит следующим образом. Шток-поршень 7 силового цилиндра 3 выдвигается, а штокпоршень 9 силового цилиндра 5 втягивается, происходит поворот ведущего звена 12 относительно оси X-X и фиксируется в этом положении. Затем втягивается шток-поршень 6 гидроцилиндра 2 и соответственно выдвигается шток-поршень 8 противолежащего силового цилиндра 4 и также фиксируется в этом положении. Далее фиксация шток-поршней 7 и 9 цилиндров 3 и 5 прекращается и происходит движение этих штоков в обратную сторону до других крайних положений и вновь фиксируется до тех пор, пока в работу не вступят шток-поршни 6 и 8 цилиндров 2 и 4, а ведущее звено 12 совершит эа зто время сложное движение.

Таким образом попеременная, попарная работа и фиксация шток-поршня 6,8 и

7,9 задает ведущему звену 12 сложное движение (восьмерки), которое посредством гибких связей 16 передается к ведомому звену 13 с рабочим органом 15, описываю5

50 щему в течение этой работы траекторию окружности.

Таким же образом, но в другом режиме работы силовых цилиндров, а также изменяя размеры ведущего и ведомого звеньев и их форму и места крепления гибких связей к ним, можно придать движению рабочего органа различные траектории в пространстве.

Использование в конструкции гибких предварительно напряженных связей позволяет получить беэзаэорную конструкцию, что наряду с использованием силовых цилиндров дает как возможность позиционирования в пространстве, так и точность этого позиционирования. Конструкция отличается простотой и низкой металлоемкостью, позволяет передавать движение на большие расстояния и описывать рабочему органу любые траектории в пространстве.

Формула изобретения

1, Кисть манипулятора, содержащая соединенный с приводным звеном посредством шарнирного соединения стержень с рабочим органом, предварительно напряженные гибкие связи и механизм изменения положения рабочего органа относительно приводного звена, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических воэможностей за счет обеспечения поворота кисти относительно двух осей, она снабжена связанными между собой посредством предварительно напряженных гибких связей ведущим и ведомым звеньями, а в стержне выполнено дополнительное шарнирное соединение, размещенное между рабочим органом и основным шарнирным соединением, причем ведущее звено жестко соединено с относящейся к стержню частью основного шарнирного соединения, ведомое звено — с относящейся к рабочему органу частью дополйительного шарнирного соединения, а механизм изменения положения рабочего органа выполнен в виде шарнирно установленных на приводном звене силовых цилиндров, свободные концы штоков которых связаны с ведущим звеном, при этом все шарнирные соединения выполнены сферическими.

2. Кисть по п.1,отл ичающаяся тем, что ведущее и ведомое звенья выполнены в виде плоских тарелок.

1673439

Ю

lб

Ю б

4 д г

Составитель Д. Блинов

Редактор М. Бандура Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор О. Ципле

Заказ 2889 Тираж 443 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушскэя наб., 4/5

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