Кистевой узел манипулятора

 

Изобретение относится к промышленной робототехнике и предназначено для механизации и автоматизации процесса сборки и сварки трубных элементов с М- мощью роботов. Целью изобретения является обеспечение возможности захватывания, центровки и стыковки по крайней мере двух полых деталей. Кистевой узел манипуляторасодержит привод 1, кинематически связанный с винтовой парой 12-13, и основание 2. Кистевой узел снабжен двухсхватным рабочим органом, каждый из схватов которого содержит пару губок 5 и 6, снабженных парой параллельных тяг 7,8 и 9,10. Нару)кный полый цилиндр 11 имеет возможность возвратно-поступательного перемещения в полости корпуса 3. Цилиндрический элемент 16 имеет возможность возвратно-поступательного перемещения в полости цилиндрического элемента 11. При включении привода 1 вращается винт 12, гайки 13. перемещаясь через тяги 7, 8, выдвигают губки 5 и происходит захват детали 27. При дальнейшем вращении привода винт 12 перемещается, выдвигая элемент 16. При этом тяги 9,10 выдвигают губки 6 и происходит захват детали 28. При дальнейшем вращении привода 1 винт 12 будет перемещаться в гайке, вместе с цилиндрическим элементом 16 выдвигает из корпуса 3 цилиндрический элемент 11, что приводит к сближению деталей 27 и 28. 6 ил.>&•»•И•Ч КЗii-i^kJi».to

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (39) (31) (я)5 В 25 J 15/00

Ь3

1 (21) 4805973/08 (22} 14.02,90 (46) 15.02,92. Бюл. hb 6 (71) Производственное объединение "Заря"., Научно-производственный центр при Николаевском кораблестроительном инстйтуте им.адм. С.О.Макарова и Дальневосточный политехнический институт им.B.B.KyAS»шева (72) Ю.П.Кондратенко, И.В.Марков ский, В,Ф.Филаретов и С,К.Чернов (53) 62-229.72(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

l4 1572807, кл. В 25 J 15/00, 1988. (54) КИСТЕВОЙ УЗЕЛ МАНИПУЛЯТОРА (57) Изобретейие относится к промышлен-. ной робототехнике и предназначено для механизации и автоматизации процесса сборки и сварки трубных элементов с йомощью роботов. Целью изобретения является обеспечение возможности захватывания, центровки и стыковки по крайней мере:двух полых деталей. Кистевой узел Манипулятора

Zl Я содержит привод 1, кинематически связанный с винтовой парой 12-13, и основание 2, .

Кистевой узел снабжен двухсхватным рабочим органом, каждый из схватов которого содержит пару губок 5 и 6, снабженных парой параллельных тяг 7, 8 и 9; 10. Наружный полый цилиндр 11 имеет возможность возвратно -поступательного перемещения в полости корпуса 3. Цилиндрический элемент

16 имеет. возможность возвратно-поступательного перемещения в полости цилиндрического элемента 11. При включении привода 1 вращается винт 12, гайки 13. перемещаясь через тяги 7, 8, выдвигают губки

5 и происходит захват детали 27. При-дальнейшем вращении привода винт 12 перемещается, выдвигая элемент 16. При этом тяги

9, 10 выдвигают губки 6 и происходйт захват детали 28. При дальнейшем вращении привода 1 винт 12 будет перемещаться в гайке, вместе с цилийдрическим элементом 16 выдвигает иэ корпуса 3 цилиндрический элемент 11, что приводит к сближению деталей

27 и 28. 6 ил.

1712142

Изобретение относится к промышленной робототехнике и предназначено для механизации и автоматизации процесса сборки и сварки трубных элементов с помощью роботов.

Целью изобретения является обеспечение возможности захватывания, центровки и стыковки по крайней мере двух полых деталей, На фиг, 1 изображен в исходном состоянии кистевой узел манипулятора, когда губки первого схвата размещены в полости первой детали, продольный разрез; на фиг, 2кистевой узел манипулятора с выдвинутыми губками первого схвата, продольный разрез; на фиг. 3 — кистевой узел манипулятора с выдвинутыми губками первого схвата, губки второго схвата размещены в полости второй детали, продольный разрез; на фиг. 4— кистевой узел манипулятора с выдвинутыми губками первого и второго схвата, продольный разрез; на фиг. 5- кистевой узел манипулятора с выдвинутыми губками первого и второго схвата, первая и вторая полые детали отцентрованы и состыкованы, продольный разрез; ма фиг. 6 — сечение А-А на фиг. 2.

Кистевой узел манипулятора (фиг, 1) содержит привод 1 захватных органов, выполненный в виде винтовои пары, основание 2, корпус 3 кистевого узла манипулятора по меньшей мере с двумя направляющими штырями 4, смонтированными на корпусе 3, Кистевой узел снабжен двухсхватным рабочим органом,.каждый из схватов которого содержит по крайней мере пару губок 5 и 6, снабженных парой параллельных тяг 7, 8 и

9, 10. Наружный полый цилиндрический элемент 11 установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения в полости корпуса 3. Губки 5 nepaoro схвата кинематически связаны с приводом 1 через параллельные тяги 7, 8 и передачу в виде ,винтовой пары винт 12 — гайка 13; при этом винт снабжен подшипниками 14 и 15. Полый цилиндрический элемент 16 установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения в полости цилиндрйческого элемента 11, который снабжен по меньшей мере двумя направляющими штырями 1.7 и пружинами 18 и 19, упруго связывающими, соответственно, корпус 3 с полым цилиндрическим элементом 11 и дополнительным цилиндрическим элементом 16:. Привод 1 с винтовой парой винт 12 — гайка 13 закреплены в полости дополнительного цилиндрического элемента 16, шарнирно связанной через тяги 9 и 10 с губками 6 второго схвата, При этом в одной из тяг 10 каждой губки 6 второго схвата выполнен паз 20, внутри которого располагается направляющий дополнительный штырь 17, смонтированный на наружном цилиндрическом элементе 11.

В одной из тяг 8 каждой губки 5 первого схвата выполнен паз 21, в котором расположен дополнительный штырь 4, смонтированный на корпусе 3 и размещающийся за пределами наружного цилиндрического элемента 11. Тяги 7 и 8 каждой губки 5 первого схвата размещены в соответствующих пазах 22, 23, 24, выполненных в наружном цилиндрическом элементе 11 и корпусе 3.

Тяги 9, 10 каждой губки 6 второго схвата размещены в соответствующих пазах 25, 26, выполненных в наружном цилиндрическом элементе и корпусе.

На фиг. 1-5 показаны различные ра6очие состояния кистевого узла при стыковке полых деталей 27, 28. зом

В исходном положении (фиг. 1) привод

1 отключен, два семейства зажимных губок

5 и 6 прижаты к корпусу, а цилиндрические элементы 11 и 16 втянуты в корпус 3, гайка

13 расположена в крайнем левом положении. Манипулятор перемещает кистевой узел таким образом, чтобы губки 5 первого схвата располагались в полости 27, предназначенной для захватывания, При включении привода 1 винт 12 вращается против часовой стрелки, а гайка 13 смещается. вправо по винту 12. Шарнирно закреплейные на гайке 13 тяги 7, 8.поворачиваются относи35 тельно соответствующих направляющих штырей 4 и одновременно выдвигаются из пазов 22, 23, 24. Требуемое перемещение тяг 7, 8 обеспечивается взаимодействием соответствующих пазов 21 и направляющих штырей 4, обеспечивая выдвижение каждой

40 закрепленной губки 5 первого схвата. Выдвижение эажимных губок 5 будет происходить до тех пор, пока они не упрутся в стены полой детали 27 (фиг. 2), при этом гайка 13

45 остановится и будет фиксирована в данном положении..Обеспечив создание первым схватом требуемого сжимающего усилия, система управления манипулятора (не показана) отключает привод 1. Затем манипулятор перемещает кистевой узел с деталью 27 таким образом, чтобы губки второго схвата находились в полости детали 28 (фиг. 3). При этом подается питание приводу 1, которнй обеспечивает вращение винта 12 против часовой стрелки. Поскольку гайка 13 фиксирована в данном положении, то винт

12 начинает перемещаться влево относительно гайки 13. Цилиндрический элемент

16 будет выдвигаться, т,е. перемещаться

20 Устройство работает следующим обра1712142 влево относительно корпуса 3, растягивай . вращение по часовой стрелке (реверс). При пружину 18. Связанные с цилиндрическйм этом винт 12 с наружным 11 и внутренним элементом 16-тяги 9, 10 также начнут йово- . 16 цилиндрическими элементами будет перачиваться и одновременно выдвигаться из ремещаться вправо относительно гайки 13. пазов 25, 26 относительно соответстеуе- 5 Губки 6 будут втягиваться, а пружины 18, 19.— щих направляющих .штырей 17. Пербмф. сжиматься, Когда наружный 11 и внутренщение тяг 9, 10 осуществляется ний 16 цилиндрические элементы будут полвзаимодействием соответствующих fl®399 ностью втянуты в корпус 3, губки 6 второго

20 и направляющих штырей 17, обеснечи- схвата будут плотно прижаты к корпусу 3 вая вь(движение каждой зажимной губки.б 10 (исходное состояние губок 6 второго схввта). второго схвэтэ, Выдвижение зажимных эу- то начинается движение влево гайки 13 по бок 6 будет происходить до тех пор, яфкэ винту 12. Этим обеспечивается втягивание они не упрутся в стенки дегэли 28 (фиг. 4). губок 5 и прижатие их к корпусу 3 (исходное

Обеспечив создание вторым схватом требу-. состояние губок 5 первого схвата). Затем емого сжимающего усилия, система управ- 15 привод 1 отключается, и манипулятор выволения манипулятора отключает привод 1:.. дит кистевой узел из готовой детали.

Затем манипулятор перемещает кистевой узелсдеталями27и28взонусборкйфвэр- Ф о р мул а изобретен и я ки). Кистевой узел манипулятора, содержаПри подаче питания приводу 1 винт 12 20 щйй корпус, привод захватных органов, выбудет перемещаться в гайке 13, вместе с полненный в виде винтовой пары, цилиндрическим элементом 16 начинает наружный и внутренний полые цилиндричевыдвигаться влево из корпуса 3 наружный ские элементы, установленные коаксиально цилиндрический элемент 11, растягивая- валу винтовой пары, две пары захватных пружины 19. Движение наружного цилинд-:25 органов, один из которых связан с гайкой рического элемента 11 обеспечивается воз.- винтовой пары, а другой — с внутренним действием пазов 20 на направляющие: цилиндрическим элементом, о т л и ч а юштыри17.Такимобразом,влевобудутпере- " .шийся тем, что, с, целью обеспечения мещаться наружный цилиндрический,эяв-: возможности захватывания, центровки и мент 11 и внутренний цилиндрический. 30 стыковки по крайнеймередвух полыхдетаэлемент 16, привод 1, винт 12, тяги 9.;:10,:: лей, каждый захватный элемент одного из зажимные губки 6, а также деталь.28; как, захватных органов кинематически связан с одна жесткая система. Перемещение-дота-: .: " гайкой винтовой пары парой параллельных ли 28 будет происходить до тех пор, пека тяг, в одной из которых выполнен паз, в она не состыкуется с деталью 27. Привод 1 35 котором расположен дополнительный при этом отключается (фиг. 5). Поскольку штырь, смонтированный на корпусе, а кажсемейства тяг 7, 8 и 9, 10, а также.зажимщщ дый захватный элемент упругого захватного губок 5, 6 являются симметричными, то органа кинематически связан с внутренним обеспечивается надежная центровкам сты- полым элементом парой параллельных тяг, ковка полых деталей 27 и 28.:: 40 в одной из которых выполнен паз, в котором

Кистевой узел манипулятора может. ра- расположен дополнительный штырь, смонботать в исходном положении вертикаль- тированный на наружном цилиндриченом,.горизонтальном, с наклоном, . ском элементе, при этом в корпусе и в

После сборки (сварки) стыка полых.др- . цилиндрических элементах выполнены паталей 27 и 28 манипулятор перемещает;кй- 45 зы для прохода захватных органов и оба стевой узел к накопителю (не аф<фзэн) цилиндрических элемента подпрущинены готовых деталей. Привод 1 включэетф :,на относительно корпуса.

1712142

1712142

1712142 с 1712142!

1712142 фиг. б

Составитель А.Чернышов

Техред М.Моргентал Корректор O.Êóàâöîâà

Редактор М.бандура

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

Заказ 497 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ CCgP

113035, Москва, Ж-35, Раушскал нэб., 4/б