Манипулятор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

<11>841960

Ф . в

» y .1$$ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 0404i79 (21) 2752447/25-08 (51)М. Кл. с присоединением заявки Ио

В 25 J 9/00

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300681Бюллетень М 24 (53) УДК 6 21, 7 . 07 7 (038. 8) Дата опубликования описания 3006.81 (72) Авторы изобретения

П.М.Цобкалов, С.Г.Кислицын, В.А.Яхимович и В.П.Рудометкин

»."» . »,:» и

Севастопольский приборостроительный инст 1) р,, < .".:, 1 и Львовский сельскохозяйственный институт

» A., . ° (71) Заявители г (54 ) МАНИПУЛЯТОР

Изобретение относится к устройствам, автоматизирующим подачу деталей при различных видах обработки и сбор." ки и может быть использовано в машино-" и приборостроЕнии.

Известны манипуляторы, состоящие иэ рук с захватами (1), Однако зти манипуляторы либо имеют сложную систему управления, либо недостаточно универсальны.

Цель изобретения — упростить конструкцию манипулятора и облегчить его переналадку.

Поставленная цель достигается тем, что каждая рука манипулятора снаб- 15 жена ползуном и шаговым двигателем, связанными между собой винтовой передачей через реверсивную муфту: плечи рук образованы двигателем с угловым редуктором на валу, а програм- 20 моносители выполнены в виде расположенных на корпусах редукторов электродвигателей, дисков с отверстиями, расположенными в несколько концентри ческих рядов, причем датчики считывания информации расположены на осно вании плеч и предплечий.

На фиг. 1 показан манипулятор, . общий вид сверху) на фиг. 2 - вид ка ретки, несущей редуктор, на котором 30 крепится плечо, на фиг. 3 — разрез

А-А на фиг. 2; на фиг. 4 — плечо и предплечье вид сбоку, На фиг. 5 — то же, вид сверху, на фиг. б — программный диск.

Манипулятор (фиг. 1) смонтирован на основании 1, на котором установлены две руки — правая и левая, а также размещен управляемый шаговый двигатель 2, выходы которого соединены с реверсивными управляемыми муфтами

3 и 4. На выходах муфт 3 и 4 имеются винты 5 и б, которые перемещают руки вправо и влево. Оба винта связаны с ползунами, например, винт б (фиг. 2 и 3) с ползуном 7. Ползун несет регулируемий двигатель 8, выполненный заодно с угловым редуктором 9, на выходе которого имеется вал 10, K редуктору жест ко прикреплена: платформа 11. Полэун 7 может перемещаться вдоль паза 12 по основанию

1 вправо и влево при вращении винта б.

Обе руки имеют совершенно одинаковые органы перемещения по основанию в обе стороны - вправо и влево, Дви.гатель 8 служит для поворотов плеча

13 а двигатель 14 - для поворотов плеча 15 правой руки.

841960

В левую руку входит плечо 13, программный диск 16, крепящийся к платформе 11 (фиг. 4), а также предплечье 17, н зажиме 18 которого находится захват 19. На плече 13 закреплен программный диск 20. 5

Аналогично выполнена правая рука, нключающа плечо 15, программный ск 21, предплечье 22, программный ск 23, зажим 24 и захват 25.

Платформа 11 (Фиг. 4) жестко прикреплена к корпусу редуктора 9, на валу 10 жестко закреплено плечо.

13, которое представляет собой двига- тель 26 с редуктором 27, заканчивающийся выходным валом 28. К корпусу редуктора 27 жестко прикреплена плат- 15 форма. 29, на которой укреплен программный диск 20. Предплечье 17 подсоединено к валу 28 посредством го- ловки 30.

Двигатель 26 закреплен жестко во Щ втулке 31, соединенной с головкой

32, которая жестко посажена на вал 10. Программный диск 16 соединен с платформой 11 болтами 33,причем отверстия для крепления н НеМ ныпопнены Оваль ными (фиг. 6). Аналогично соединены программный диск 20 и платформа 29.

На поверхности диска 16 имеется круговая канавка 34, по которой катится ролик 35, закрепленный подвижно в хомутике 36, расположенном на двигателе 26 °

На прогрммном диске 16 имеются отверстия 37, расположенные в несколько рядов по окружностям относительно оси нала 10. В этих отверстиях уста новлены упоры, например 38 и 39. На программном диске 20 выполнены анало-, гичные отверстия 40, в которые также помещаются упоры, например 41 и 42.

К головке 32 прикреплена скоба 4О

4 3, к которой посредст вом пальцев

44 присоединены микропереключатели

45 и 46, расположенные над соседними рядами гнезд 37. Вместо микропереключателя могут быть укреплены дру- 45 гие преобразователи, как контактные, так и бесконтактные. К головке 30 (фиг. 5) прикреплены аналогично посредством пальцев 47 микропереключатели 48 и 49.

Манипулятор -работает следующим образом (рассматриваем работу левой руки);

Включаются двигатели 8 и 26, и плечо 13 с предплечьем 17 начинают разворачиваться, например, оба против часовой стрелки, выводя захват 19 на

:„исходную позицию (не показана). Когда захват 19 ныйдет на эту позицию, двигатели 8 и 26 отключаются, и рука останавливается. Захват 19 забирает 40 деталь не показ анб ",, зажимает ее, и двигатели 8 и 26 включаются, реверсируясь, поэтому разворот плеча .13 и предплечья 17 идет в,противоположную сторону - по часовой стрелке.

Тем самым захват 19 приносит деталь на рабочую, например, сборную позицию (не показан<1), где останавливается.

В то же время правая рука подводит на сборочную позицию вторую деталь и останавливается. Исполнитель-, ный сборочный механизм (не показан) осуществляет рабочую операцию, после чего обе руки отводятся на исходные позиции и захватывают очередные дета,ли как описано выше.

Возможен и другой вариант работы, Сначала левая рука выносит деталь на сборочную позицию, где оставляет ее, и движется, поворачиваясь, за следую щей. К сборочной позиции подходит пра ная рука, выносит другую сопрягаемун деталь на сборочную позицию, где размещает ее, и возвращается за следующей деталью. При необходимости обе руки движутся еще и вдоль стола !основания) 1, для чего включается двигатель и муфты 3 и 4. Это движение может быть задано только одной или обеим рукам одновременно, причем как, в одну, так и в другую стороны. Такое сочетание движений обеспечивается управляемыми муфтами. Для выхода: на позицию захвата (исходную позицию) плечо и предплечье не обязательно должны вращаться только против часовой стелки, возможно сочетание вращений разного направления. То же относится и к выходу на сборочную позицию.

Необходимый угол разворота как плеча 13, так и предплечья 17 обеспечивается соответствующей установкой грибкообразных упоров 38, 39, 41, 42.Эти упоры, например, упоры 38 и 39, ограничивают угол разворота органов манипулятора, например плечо 13, как в одну, так и в другую сторону. Микропереключатель, например 46, набегая на упор 38, отключает двигатель 8, и плечо 13 перестает: вращаться. Одновременно включается реле нремени (не показано), которое обеспечивает выдержку времени, необходимую, например, для захвата детали ° Затем реле времени подключает двигатель 8, одновременно реверсируя его и плечо 13 поворачивается в другую сторону.

Иикропереключатель 45 служит для остановки плеча 13 в другом крайнем положении, для чего используется упор 39„

Аналогично работает двигатель 26, управляемый микропереключателями 48 и 49 в сочетании с упорами 41 и 42.

При необходимости повернуть плечо на более мелкий угол, чем это допускает расположение отверстий 37 (фиг.g) программный диск 16 поворачивается относительно корпуса редуктора 9 и фиксируется в новом положении болтами 33. Для этого отверстия для крепления диска 16 выполнены овальной формы (фиг. 6).

Злектрическая схема включения двигателей, например двигателя 8, может

841960 быть несколько иной ; после остановки упором 38 двигатель 8 поворачивает плечо 13 в ту же сторону, что и раньше, на требуемый угол. Таким образом, руки манипулятора могут совершать по несколько поворотов в одну и ту же сторону, для чего нужно ввести соответствункяее число упоров, подобных упору 33, и перекомпановать электросхему включения двигателей. . Программные диски, например диск

16 (Фиг. 6), не обязательно должны быть сплошными. Они могут быть образозаны рядом концентрических колец, составленных . вместе и образующих диск (или барабан). На этих кольцах размещаются программоносители (на- 15 пример, отверстия и упоры 38, 39 и другие). Кольца могут смещаться относительно друг друга и фиксироваться в любых положениях. Такое выполнение диска упрощает и облегчает набор ну><- 29 ной программы работы манипулятора.

Переналадка манипулятора на другой режим работы осуществляется относительно быстро. Для этого переставляются упоры 38, 39 и другие, а в некоторых случаях изменяется положение программных дисков относитель.но корпусов редукторов.

В качестве органов пеРеключения и остановки двигателей 8, 26 и других не обязательно применять микропереключатели 45, 46 и другие. Для этой цели могут быть использованы, например, бесконтактные преобразователи, такие как пневматические (типа сопло-заслонка, струйные, золотниковые .и З5 и другие), оптические, индуктивные, автогенераторные и т.д. Программные диски, например диск 16, могут быть сменными. Диски 16 и 21, кроме того, выполняют роль поддержки для плеч 13 4р и 15, которые своими роликами, например роликом 35 (Фиг. 4), опираются на дорожку 34 диска, что обеспечивает им лучшую устойчивость.

Гсли вместо упоРов на пРограммных 45 дисках расположить кольцевые потенциометры, ползунки которых укреплены на вращакщихся головках, например на головке 32 (вместо переключателей), то тогда можно непрерывно контролировать обработку заданных поворотов и корректировать их в случае необходимости.

Формула изобретения

1. Манипулятор, преимущественно для сборочных работ, состоящий из рук с захватами и расположенных на их

В звеньях программоносителей и датчик<ов считывания, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения конструкции и облегчения переналадки, каждая рука снабжена ползуном и шаговым двигателем, связанными между собой винтовой передачей через реверсивную муфту, плечи рук образованы двигателем с угловым редуктором на валу, а программоносители выполнены в виде расположенных на корпусах редукторов электродвигателей, дисков с отверстиями, расположенными в нес— кольких концентрических рядах, причем датчики считывания информации располо>кены на основании плеч и предплечий .

2. 11анипулятор по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что программные диски образованы кольцами, имен шими возмок<ность поворота одно относительно другого. .3. Ианипулятор по пп, 1 и 2, о т л и ч а ю шийся тем, что программные диски служат опорами для подви>кных звеньев манипулятора.

4. Ианипулятор по и. 1-3, о т л ич а ю ц и и с я тем, что на программных дисках установлены кольцевые потенциометры..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Дистанционно управляемые роботы манипуляторы. М., "Мир", 1976, с.66.

841960

Рие. 5 фиг. 6

Составитель В. Влодавский

Редактор A.Nàêîâñêàÿ ТехредЖ.Кастелевич

?(орректор М. Шар сыи

Эаказ 4955/17 . Тираж 1090

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ао делам изобретений и открытий

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

Подпйсное -"

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4