Манипулятор, работающий в герметизированном объеме

Изобретение относится к манипуляторам, используемым в технологических процессах изготовления электронных приборов, обработке радиоактивных, токсичных, взрывчатых веществ. Манипулятор содержит поворотное основание, на котором установлен складывающийся механизм, образованный звеньями, платформу, привод подъема, включающий маховик и винт и Т-образные направляющие. Звенья попарно соединены между собой шарнирами, а звенья, относящиеся к смежным парам, соединены установленными крест-накрест пружинами. Звенья выполнены форме замкнутых контуров, причем в каждой паре одно звено пропущено через другое. В результате обеспечивается повышение качества выпускаемой продукции. 3 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к машиностроению, в частности к манипуляторам, работающим в герметизированном объеме, и может быть использовано в технологических процессах изготовления электронных приборов, для обработки радиоактивных, токсичных, взрывчатых веществ.

Известен манипулятор для перемещения различных предметов, состоящий из неподвижного основания, складывающегося механизма, выполняющего роль стойки, и механической руки с захватом, в котором вертикальное перемещение осуществляется путем перемещения одного из шарниров в горизонтальном направлении по неподвижному основанию с помощью силового цилиндра /1/.

Недостатком известного решения является низкая жесткость складывающегося механизма.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является манипулятор, содержащий поворотное основание, на котором установлен складывающийся механизм типа пантографа, содержащий ряд пар, шарнирно соединенных между собой звеньев, платформу, несущую механическую руку с захватом, и закрепленную на верхних звеньях складывающегося механизма и привод подъема в виде винтовой передачи с гайками, которые соединяют нижние звенья складывающегося механизма /2/.

Прототипу присущи следующие недостатки. Во-первых, низкая жесткость складывающегося механизма в плоскости, проходящей через оси центральных шарниров. Из-за низкой жесткости при осуществлении технологических процессов возможны изгибы складывающегося механизма, что снижает точность позиционирования захвата механической руки и вместе с ним обрабатываемого объекта. Во-вторых, при работе прототипа выделяется значительное количество продуктов износа из-за большого количества пар трения. Низкая точность позиционирования затрудняет соблюдение заданных режимов обработки. А выделяющиеся при работе пар трения продукты загрязняют обрабатываемые образцы. Таким образом, эти технические недостатки прототипа являются причиной снижения качества выпускаемой продукции.

Целью изобретения является повышение качества выпускаемой продукции за счет обеспечения точного позиционирования обрабатываемых образцов за счет снижения содержания продуктов износа в зоне обработки.

Поставленная цель достигается тем, что в манипуляторе работающем в герметизированном объеме, содержащем поворотное основание, на котором установлен складывающийся механизм, образованный парами шарнирно соединенных между собой звеньев, платформу, закрепленную на верхних звеньях складывающегося механизма и привод подъема, согласно изобретению звенья складывающегося механизма выполнены в форме замкнутых контуров, причем в каждой паре одно звено пропущено через другое, а связи звеньев смежных пар и крайних звеньев с платформой и поворотным основанием выполнены в виде жестко закрепленных на соединяемых элементах и установленных крест-накрест пружин.

Отличительные признаки являются существенными, т.к. каждый из них необходим, а все вместе с ограничительными достаточны для достижения поставленной цели. Действительно выполнение звеньев в форме замкнутых контуров повышает жесткость складывающегося механизма, благодаря, что по сравнению с прототипом увеличиваются сечения каждого звена в плоскости, проходящей через оси шарниров. Повышение жесткости складывающегося механизма исключает его изгибы, т.е. обеспечивает точность позиционирования платформы на которой размещены образцы, и в рабочей зоне, что способствует четкому соблюдению заданных технологических режимов. Кроме того жесткость складывающегося механизма повышает его надежность и долговечность. Установка одного из звеньев каждой пары внутри контура другого звена этой же пары необходимо для обеспечения работоспособности складывающегося механизма при выполнении звеньев в форме замкнутых контуров. Выполнение связей между звеньями смежных пар, а также связей крайних звеньев с платформой и поворотным основанием в виде пружин сокращает количество пар трения. Благодаря чему уменьшается выделение продуктов износа. Связи в виде установленных крест-накрест пружин создают в складывающемся механизме усилие, направленное вверх, и разгружающее шарниры этого механизма. Снижение усилий, действующих на пары трения, благоприятствует сокращению выделения продуктов износа.

Заявляемое решение отвечает критерию «существенные отличия», т.к. отличительные от прототипа признаки в исследованных « аналогах не обнаружены.

Сущность заявляемого манипулятора пояснена чертежами.

Где на фиг. 1 изображен общий вид манипулятора, на фиг. 2 - разрез А-А поворотного основания, на фиг. 3 - разрез Б-Б фиг. 1

Манипулятор имеет корпус 1, жестко закрепленный на поворотном основании 2, к которому винтами 3 привинчена Т-образная направляющая 4. Один конец направляющей выполнен с крепежным выступом 5, а на ее Т-образной части установлен подвижный крепежный элемент 6. Подвижный крепежный элемент 6 выполнен с резьбовым отверстием взаимодействующих с винтом 7. который жестко связан с маховиком 8 рукоятки управления. Кроме маховика 8 в состав рукоятки управления входят корпус 9, лимб 10, сильфон 11, прижимное кольцо 12. К крепежному выступу 5 и подвижному крепежному элементу 6 посредством установленных крест-накрест пружин 13 прикреплены звенья 14 нижней пары складывающегося механизма, состоящего из нескольких таких пар звеньев 14. Звенья 14 выполнены в форме замкнутых контуров, например колец. При этом одно из звеньев образующих пару, пропущено внутри второго звена этой же пары. Звенья 14, образующие одну пару соединены между собой диаметрально расположенными шарнирами 15. Звенья 14 смежных пар связаны между собой установленными крест-накрест пружинами 13. Такими же пружинами 13 одно верхнее звено 14 соединено с крепежным выступом 16 платформы 17, а другое верхнее звено соединено с подвижным крепежным элементом 18; установленным на Т-образной направляющей 19 платформы 17.

Манипулятор работает следующим образом.

Вращения платформы 17, на которой размещены обрабатываемые образцы, вокруг оси манипулятора осуществляют посредством поворота подвижного основания вручную или от привода (на чертеже не показан). Перемещение платформы 17 с образцами в вертикальном направлении осуществляют вращение маховика 8. При повороте маховика 8 вместе с ним вращается винт 7 его резьба, взаимодействуя с резьбой отверстия подвижного крепежного элемента 6, переметает последний по Т-образной направляющей 4 поворотного основания. Если маховик 8 вращают в таком направлении, при котором подвижный крепежный элемент сближается с крепежным выступом 5, то нижние звенья 14 складывающегося механизма сводятся друг к другу. Поскольку все пары звеньев связаны между собой пружинами 13, то при сведении нижних звеньев все остальные звенья тоже сводятся к вертикальной плоскости, проходящей через оси шарниров 15. В результате длина складывающегося механизма увеличивается и платформа 17 поднимается. При подъеме платформы верхние звенья 14, закрепленные на крепежном выступе 16 и подвижном крепежном элементе 18, сводят эти детали. Поскольку при разведенных звеньях в 14 пружины 13, находятся в деформированном состоянии, то усилии упругой деформации этих пружин стремятся свести звенья 14 к вертикальной плоскости. Такое направление усилий упругой деформации пружин 13 разгружает шарниры 15 и снижает усилия прилагаемые к маховику 8 при подъеме платформы 17. При вращении маховика 8 в обратном направлении происходит опускание платформа 17.

Благодаря тому, что заявляемое решение имеет большую по сравнению с прототипом площадь сечения в горизонтальной плоскости жесткость складывающегося механизма в нем будет больше жесткости прототипа. Повышение жесткости обеспечивает точность позиционирования образцов и, как следствие гарантирует соблюдение заданных технологических режимов, т.е. способствует повышению качества выпускаемой продукции.

Заявляемая конструкция манипулятора почти в пять раз сокращает количество пар трения и практически разгружает шарнирные соединения. Эти факторы обуславливают снижение содержания продуктов износа в рабочей зоне, уменьшает вероятность загрязнения обрабатываемых образцов.

Источники информации

1. Патент ФРГ №2253929, Мкл В25J 1/06, опубл. 1975 г.

2. А.С. СССР №1093540, Мкл В25J 11/00, 1983 г. (прототип).

Манипулятор, работающий в герметизированном объеме, содержащий поворотное основание, на котором установлен складывающийся механизм, образованный парами шарнирно соединенных между собой звеньев, платформу, закрепленную на верхних звеньях складывающегося механизма, и привод подъема, отличающийся тем, что он снабжен Т-образными направляющими с подвижными крепежными элементами, установленными на поворотном основании и платформе, при этом звенья складывающегося механизма выполнены в форме замкнутых контуров, причем в каждой паре одно звено пропущено через другое, а связи звеньев смежных пар и крайних звеньев с подвижным элементом Т-образной направляющей платформы и с подвижным элементом Т-образной направляющей поворотного основания выполнены в виде жестко закрепленных на соединяемых элементах и установленных крест-накрест пружин.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в манипуляторах и промышленных роботах, работающих в герметизированном объеме. Манипулятор содержит крышку вакуумной камеры, на которой смонтированы винтовые механизмы приводов сильфонного ввода движений и исполнительный орган.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в манипуляторах и промышленных роботах, работающих в герметизированном объеме. Манипулятор, работающий в герметизированном объеме, содержит крышку вакуумной камеры, на которой смонтированы винтовые механизмы приводов сильфонного ввода движений и исполнительный орган.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройству для управления роботом-манипулятором с силомоментной обратной связью, установленным на подвижной опоре в радиационно-защитной камере и способу управления посредством такого устройства.

Изобретение относится к области ядерной и биологической техники и может быть использовано при производстве манипуляторов для работы с радиоактивными и биологическими веществами.

Настоящая группа изобретений относится к очистительным установкам и способам очистки металлических деталей, в частности компонентов автомобильных двигателей или компонентов передачи.

Изобретение относится к лазерной технике, а именно к лазерным технологическим установкам, предназначенным для молекулярно-лучевой эпитаксии при выращивании полупроводниковых структур в условиях сверхвысокого вакуума.

Изобретение относится к вакуумной технике и может быть использовано в конструкциях манипуляторов с вакуумной камерой, предназначенных для выполнения технологических операций в вакууме.

Изобретение относится к манипуляторам, используемым в технологических процессах изготовления электронных приборов, обработке радиоактивных, токсичных, взрывчатых веществ.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в конструкциях манипуляторов, работающих в сверхвысоком вакууме с особо чистыми материалами.

Изобретение относится к манипулятору, работающему в герметизированном объеме, и может быть использовано в качестве манипулятора подложки электронографа. Манипулятор снабжен эластичным герметизирующим элементом, расположенным внутри компенсирующей герметичной полости, образованной двумя наружными гибкими диафрагмами, установленными со смещением относительно внутренней гибкой диафрагмы упруго-деформируемой трубы и герметично соединенными с ней и со стенкой герметизированного объема, образуя при этом эластичную перегородку, отделяющую рабочее пространство манипулятора от нерабочего.

Изобретение относится к экзоскелету для оказания человеку помощи для поддержки и передачи нагрузки. Экзоскелет выполнен с возможностью ношения пользователем с возможностью воспринимать и передавать нагрузку, воспринимаемую головой, шеей и/или туловищем пользователя, вниз на опорную поверхность.

Изобретение относится к коммуникационному устройству и коммуникационному роботу. Технический результат заключается в создании коммуникационного устройства, которое позволяет персонажу отображать даже для одного и того же диалога различные выражения лица в зависимости от ситуации.

Настоящая группа изобретений относится к очистительным установкам и способам очистки металлических деталей, в частности компонентов автомобильных двигателей или компонентов передачи.

Изобретение относится к манипуляторам, используемым в технологических процессах изготовления электронных приборов, обработке радиоактивных, токсичных, взрывчатых веществ.

Изобретение относится к способу обработки аудиодиалога между роботом и пользователем, позволяющему улучшать услуги, представляемые роботом. В ходе упомянутого аудиодиалога, принимают аудиоданные и преобразуют упомянутые аудиоданные в текстовые данные.

Изобретение относится к механизмам, применяемым в технике для получения заданного движения выходного звена, и может быть использовано, в частности, в медицине при проведении лапароскопических операций.

Баллистический манипулятор относится к манипуляторам, работающим в герметизированном объеме, и может быть использован в боевой космической технике, а именно в механическом оружии, предназначенном для метания снарядов без применения боевых зарядов.

Изобретение относится к механизмам, применяемым для получения заданного движения выходного звена. Устройство содержит стойку в виде замкнутой круговой направляющей, выходное звено, шесть кинематических цепей, содержащих каждая каретку, установленную с возможностью перемещения по круговой направляющей, и промежуточное звено.

Изобретение относится к интерактивной роботизированной станции для приготовления напитков. Интерактивная станция содержит пользовательский входной интерфейс, автоматизированные раздаточные устройства для выдачи ингредиентов, роботизированную станцию, предназначенную для сбора ингредиентов от раздаточного устройства, смешивания ингредиентов, выполнения операций бармена, предпочтительно смешивания, и/или встряхивания, и/или взбалтывания, и/или примешивания, и/или процеживания, разлива напитка в открытую сверху емкость и доставки емкости к пользователю, и управляющий блок для автоматического управления раздаточными устройствами и роботизированной станцией на основании входных данных от входного интерфейса.

Изобретение относится к робототехнике, а точнее к медицинским роботам, применяющимся в ортопедической стоматологии в качестве автоматических артикуляторов - имитаторов движения нижней челюсти, с помощью которых осуществляется подгонка зубных рядов при протезировании.

Изобретение относится к манипуляторам, используемым в технологических процессах изготовления электронных приборов, обработке радиоактивных, токсичных, взрывчатых веществ. Манипулятор содержит поворотное основание, на котором установлен складывающийся механизм, образованный звеньями, платформу, привод подъема, включающий маховик и винт и Т-образные направляющие. Звенья попарно соединены между собой шарнирами, а звенья, относящиеся к смежным парам, соединены установленными крест-накрест пружинами. Звенья выполнены форме замкнутых контуров, причем в каждой паре одно звено пропущено через другое. В результате обеспечивается повышение качества выпускаемой продукции. 3 ил.

Наверх