Механизм передачи движения для исполнительного органа манипулятора робота

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована в манипуляторах промышленных роботов для выполнения работ в условиях радиационного загрязнения. Механизм передачи движения исполнительного органа манипулятора робота содержит корпус с крепежными элементами, поворотно закрепленный на нем короб-рычаг, несущий внутри вращающийся контактный ролик, а снаружи приводной ролик, упором для которого служит поверхность струбцины, противоположная коробу-рычагу. Полезная модель представляет собой простой и точный механизм передачи движения исполнительного органа манипулятора робота для выполнения на дистанции работ по нормализации радиационной обстановки.

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована в манипуляторах промышленных роботов, в частности, для дистанционного управления штатным пистолетным распылителем в условиях радиоактивного загрязнения.

Известны механизмы передачи движения исполнительного органа манипулятора робота в виде хобота для окрасочных работ ACMA-RENAULT, который представляет соединение элементарных модулей, содержащих звенья со сферическими поверхностями. Управление хоботом осуществляется посредством натяжения тросиков с одной стороны, присоединенных к последнему звену, а с другой - к приводу (см. книгу Андре П. и др. «Конструирование роботов» М. Мир, 1986 г., стр.261).

Известен также хобот манипулятора NITRO-NOBEL-MEC, выполненный в виде последовательности рычагов, соединенных между собой шарнирами и собранных в замкнутые структуры, образующие модули. Модули соединяются между собой последовательно, также посредством рычагов с шарнирами (см. книгу Андре П. и др. «Конструирование роботов» М. Мир, 1986 г., стр.256).

Известен также механизм передачи движения для исполнительного органа манипулятора в виде хобота манипулятора, включающий корпус, привод и шарнирно установленную на корпусе систему кинематически связанных между собой посредством шарниров предыдущих и последующих рычагов, на обращенных друг к другу концах которых выполнены зубчатые венцы с диаметром делительной окружности, центр которой совпадает с центром шарнира, причем зубья венца каждого последующего рычага находятся в зацеплении с зубьями венца рычага, предшествующего предыдущему (см. пат. РФ №2008201 С1, кл В 25 J 18/00, публ. 1994 г.).

Описанные выше механизмы сложны, в изготовлении требуют высокой точности, а после работы в условиях радиации плохо отмываемы. Кроме того, доставляя рабочий орган к месту производства работ и манипулируя ими в пространстве, они не могут передать движение на механизм включения и отключения рабочего органа по команде оператора.

Наиболее близким к предложению заявителя является механизм передачи движения для исполнительного органа манипулятора в виде хобота, защищенный патентом РФ №2008201. кл В 25 J 18/00, публ. 1994 г.

Задача новой разработки состоит в создании для исполнительного органа манипулятора робота простого и точного механизма включения и отключения рабочего органа по команде оператора при выполнении работ на дистанции в условиях радиации.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в упрощении конструкции механизма передачи движения для исполнительного органа манипулятора робота при обеспечении достаточной точности его работы и хорошей отмываемости после, а также возможности сопряжения его с любым штатным пистолетом-распылителем.

Для достижения указанного выше технического результата в механизме передачи движения исполнительного органа манипулятора робота, содержащем корпус с крепежными элементами и поворотно закрепленный на нем рычаг с приводным и контактным элементами, рычаг выполнен в виде возвратно-подпружиненного короба с окнами, который насажен на корпус, контактный элемент размещен внутри короба рычага на его свободном конце, приводной - с его внешней стороны между контактным элементом и осью поворота короба-рычага, а часть корпуса исполнительного органа, противоположная этому коробу, выполнена в виде струбцины, при этом контактный и приводной элементы выполнены в виде роликов, вращающихся на осях параллельных оси поворота рычага, ось контактного ролика закреплена в коробе рычага с возможностью эксцентриситета, а струбцина выполнена с упорной поверхностью для приводного ролика.

Выполнение рычага в виде возвратно-подпружиненного короба с окнами позволяет насадить его на корпус механизма передачи движения для исполнительного органа манипулятора робота и через эти окна пропустить рукоятку рабочего органа и закрепить на корпусе, а также пропустить элемент включения и отключения рабочего органа для осуществления его контакта с контактным элементом механизма передачи движения в виде ролика, вращающегося на оси внутри короба-рычага, параллельной оси поворота этого рычага, что позволяет осуществлять включение и отключение по командам оператора.

Выполнение приводного элемента с внешней стороны корпуса в виде ролика на оси, параллельной оси поворота рычага, позволяет осуществлять поворот рычага исполнительным органом манипулятора робота до контакта с упорной поверхностью струбцины, выполненной в корпусе исполнительного органа противоположно рычагу, что полностью исключает поломку в процессе работы контактного элемента механизма

включения и отключения рабочего органа: пистолета-распылителя. Кроме того, выполнение приводного элемента в виде ролика исключает возникновение сил трения и повреждения контактирующей с ним поверхностью приводного элемента исполнительного органа (губки охвата манипулятора), закрепление в коробе рычага оси контактного ролика с эксцентриситетом позволяет адаптировать механизм под реальные габариты и форму конкретного рабочего органа: пистолета-распылителя.

Таким образом, признаки, приведенные в формуле полезной модели, являются необходимыми и достаточными для достижения указанного выше технического результата, то есть являются существенными.

Наличие отличительных признаков по отношению к выбранному прототипу свидетельствует о соответствии заявленного технического решения критерию «новизна» по действующему законодательству.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления полезной модели с получением вышеуказанного результата, поясняются чертежами:

на фиг.1 представлен общий вид предлагаемого механизма передачи движения для исполнительного органа манипулятора робота в момент его крепления на рукоятке пистолета-распылителя;

на фиг.2 представлен механизм передачи движения для исполнительного органа манипулятора робота в момент включения пистолета-распылителя путем нажатия контактным роликом на его курок;

на фиг.3 показан вид фиг.1 по стрелке А;

на фиг.4 показано сечение фиг.3 по Б-Б.

Предлагаемый механизм передачи движения исполнительного органа манипулятора включает корпус 1 с крепежными элементами 2 для фиксации его на рукоятке 3 серийно выпускаемого пистолета-распылителя 4 (рабочего органа) (см. фиг.1, 4).

На корпусе 1 с возможностью поворота вокруг оси 5 и возврата пружиной 6 (см. фиг.4) насажен рычаг 7 (см. фиг.1) в виде короба с окнами 8, 9 (см. фиг.4) для размещения внутри короба рукоятки 3 (см. фиг.1) и курка 10 пистолета-распылителя 4. На свободном торце коробчатого рычага 7 внутри на оси 11 (см. фиг.1, 2, 3, 4) с возможностью эксцентриситета крепежными элементами 12 закреплен вращающийся контактный элемент 13 в виде ролика для перемещения его по курку 10. С внешней стороны короба рычага 7 между осями 5 и 11 (см. фиг.4) на оси 14 параллельно им закреплен приводной элемент 15 (см. фиг.1, 3) в виде вращающегося ролика, упором для которого служит поверхность 16 струбцины 17, выполненной в части корпуса 1 противоположной коробчатому рычагу 7 для крепления его на одной из губок 18, или 19 схвата манипулятора робота крепежными элементами 20.

Предлагаемый механизм для передачи движения исполнительного органа манипулятора робота используется и работает следующим образом: на серийно выпускаемый пистолет-распылитель (Г-10-1Н) 4 надевают корпус 1 предлагаемого механизма передачи движения для исполнительного органа манипулятора робота, пропуская через соответствующие окна 8, 9 его короба-рычага 7 курок 10 и рукоятку 3. На рукоятке 3 с помощью крепежных элементов 2 фиксируют корпус 1, при этом положение контактного ролика 13 с помощью эксцентриситета оси 11 регулируют, а затем фиксируют другими крепежными элементами 12 так, чтобы в исходном положении механизма курок 10 не открывал клапан (на фиг. не показано) пистолета-распылителя 4, но при этом отсутствовал зазор между контактным роликом 13 и курком 10.

Далее струбцину 17 механизма передачи движения, которая жестко связана с его корпусом 1, насаживают на губку 19 схвата манипулятора так, чтобы приводной ролик 15 находился напротив другой губки 18 схвата манипулятора, а затем ее фиксируют при помощи крепежных элементов 20. После этого оператор включает привод робота (на фиг. не показано) и робот начинает перемещаться в зону радиационного загрязнения, доставляя манипулятор с механизмами пространственного перемещения и передачи движения пистолета-распылителя 4 к месту обработки (на фиг. не показано). Затем оператор через задающий, связующий и исполнительный органы манипулятора (на фиг. не показано) передает команду на его рабочий орган: механизм пространственного перемещения - схват, губка 18 которого нажимает на приводной ролик 15 механизма передачи движения, поворачивая вокруг оси 5 короб-рычага 7, несущей контактный ролик 13, перемещая его по курку 10 пистолета-распылителя 4, открывая его клапан и нанося таким образом локализующий или дезактивирующий состав на место обработки. При этом в процессе перемещения контактного ролика 13 по курку 10 осуществляется регулировка мощности струи состава, а поверхность 16 струбцины 17, играющая роль упора для приводного ролика 15, исключает поломку курка 10 в процессе его взаимодействия с контактным роликом 13.

При перемещении по команде оператора указанного выше схвата манипулятора в обратном направлении (на фиг. не показан) короб-рычаг 7 разворачивается в обратную сторону вокруг оси 5, контактный ролик 13 перемещается по курку 10 в обратную сторону и позволяет возвратной пружине (на фиг. не показано) пистолета-распылителя 4 закрыть клапан, прекращая таким образом процесс обработки, после чего робот с манипулятором, несущим пистолет-распылитель 4, выводится из зоны загрязнения.

В настоящее время изготовлен опытный образец предложенного устройства, который прошел испытания и доказал не только промышленную применимость, но и полностью подтвердил указанный выше технический результат.

Таким образом, совокупность существенных признаков устройства позволяет получить простой и точный механизм передачи движения для исполнительного органа манипулятора робота на механизм включения и отключения рабочего органа (пистолета-распылителя) при выполнении работ на дистанции в условиях радиации, кроме того предложенный механизм прост в изготовлении и легко отмываем после выполнения работ, а также легко сопрягается с любым штатным пистолетом-распылителем.

Из вышеизложенного следует, заявленная полезная модель направлена на решение поставленной задачи и при этом соответствует требованиям патентоспособности по действующему законодательству.

1. Механизм передачи движения исполнительного органа манипулятора робота, содержащий корпус с крепежными элементами и поворотно закрепленный на нем рычаг с приводным и контактным элементами, отличающийся тем, что рычаг выполнен в виде возвратно-подпружиненного короба с окнами, который насажен на корпус, контактный элемент размещен внутри короба, приводной элемент - с его внешней стороны между контактным элементом и осью поворота короба, а часть корпуса исполнительного органа, противоположная этому коробу, выполнена в виде струбцины.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что контактный и приводной элементы выполнены в виде роликов, вращающихся на осях, параллельных оси поворота рычага.

3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что ось контактного ролика закреплена в коробе с возможностью эксцентриситета.

4. Устройство по пп.1 - 3, отличающееся тем, что струбцина выполнена с упорной поверхностью.