Манипулятор

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в гибкихавтоматических линиях и робототехнологических комплексах. Целью изобретения является расширение кинематических возможностей за счет обеспечения дополнительной степени подвижности при сокращении числа приводных двигателей. Манипулятор содержит основание 1, на котором последовательно установлены звенья 6 и 7 во взаимно перпендикулярных направляющих. На конечном звене 7 установлена механическая рука с возможностью осевого перемещения и вра- ;щения вокруг ее продольной оси. Перемещение ;звеньев и механической руки осуществляется от приводного механизма, выполненного в виде двух двигателей 13 и 14, установленных на на основании 1 по разные стороны от звена 6, троса 18, огибающего блоки 15 и 16, смонтированные на первом звене 6, и охватьюающего блок, жестко связанный с гайкой винтовой передачи механической руки, при этом концы троса 18 связаны с выходными элементами двигателей. Для осуществления перемещения первого звена 6 включаются фиксирующие муфты 37 и 38, расположенные соответственно на гайке и конечном звене 7, и один из двигателей 13 или 14. Для перемещения конечного звена 7 включают фиксирующие муфты 35 и 36, расположенные соответственно на гайке и первом звене 6, и двигатели 13 или 14 а с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (191 (11) (59 4 В 25 J 9!00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ба. 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3930696/31-08 (22) 19.07.85 (46) 15.01.87. Бюл. У 2

-(71) Московский институт электронно:го машиностроения .(72) Г.С. Бобровский, Э.В. Гертман, Е.Н.Ивашов и M.È. Некрасов (53) 62-229.72(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 770784, кл. В 25 J 11/00, 1980. (54) МАНИПУЛЯТОР (57) Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в гибких- автоматических линиях и робототехнологических комплексах.

Целью изобретения является расширение кинематических возможностей за счет обеспечения дополнительной степени подвижности при сокращении числа приводных двигателей. Манипулятор содержит основание 1, на котором последовательно установлены звенья

6 и 7 во взаимно перпендикулярных направляющих. На конечном звене 7 установлена механическая рука с возможностью осевого перемещения и вра,щения вокруг ее продольной оси. Перемещение звеньев и механической руки осуществляется от приводного механизма, выполненного в виде двух двигателей 13 и 14, установленных на на основании 1 по разные стороны от звена б, троса 18, огибающего блоки

15 и 16, смонтированные на первом звене 6, и охватывающего блок, жестко связанный с гайкой винтовой передачи механической руки, при этом концы троса 18 связаны с выходными элементами двигателей. Для осуществления перемещения первого звена 6 включаются фиксирующие муфты 37 и

38, расположенные соответственно на гайке и конечном звене 7, и один из двигателей t3 или 14. Для перемещения конечного звена 7 включают фиксирующие муфты 35 и 36, расположенные соответственно на гайке и пер" вом звене 6, и двигатели 13 или 14

1283085

Изобретение относится к средствам автоматизации производства, а именно к манипуляторам и промышленным роботам, и может. быть использовано в быстропереналаживаемых автомати- 5 ческих линиях.

Целью изобретения является расши- рение кинематических возможностей за счет обеспечения дополнительной степени подвижности при сокращении числа приводных двигателей.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображен манипулятор, вид сверху; на фиг. 2 — разрез А-А !

5 на фиг. 1; на фиг. 3 — механическая рука манипулятора.

Манипулятор содержит основание 1 с опорами 2 — 5 и последовательно установленные на нем звенья б и 7 во

20. взаимно перпендикулярных направляющих. На конечном звене 7 смонтирована механическая рука 8 с возможностью осевого перемещения и вращения вокруг продольной оси, а ее привод выполнен в виде винтового механизма, на винте 9 которого установлено захватное устройство, а гайка 10 установлена в опорах 11 и 12.

Приводные двигатели 13 и 14 установлены соответственно на опорах 2 и и 4, блоки 15 и 16 закреплены на первом звене 6, а блок 17 смонтирован на гайке 10 винтового механизма, при . этом трос 18 своей центральной частью охватывает блок 17, проходит через блоки 15 и 16 и своими концами связан с выходными элементами двигателей 13 и 14.

Механическая рука 8 снабжена фик»

40 сирующими муфтами 19 и 20, одна из которых (19} установлена на гайке

10 винтового механизма с возможностью фиксации гайки 10 и конечного звена

- 45 в зависимости от направления движения. Для выдвижения механической руки включают фиксирующие муфты 35-38, установленные на первом и конечном звеньях, и двигатель 13, а для пеЪ ремещения руки вверх включают двигатель 14.. Для вращения механической руки вокруг ее оси включают фиксирующие муфты 35-38, установленные на первом и конечном звеньях 6 и 7 и на винте винтового механизма, и двигатель 13 или 14. 3 ил.

7 манипулятора, а другая (20) установлена на винте 9 винтового механизма с воэможностью фиксации винта

9 и гайки 10.

Электромагнитная фиксирующая муфта 19 выполнена в виде кольцевого электромагнита 21 и кольцевого сердечника 22 с выступом 23, подвижно связанным в осевом направлении с пазом 24 гайки 10, которая взаимодействует с кольцевый сердечником 22 посредством пружины 25 сжатия. Электромагнитная фиксирующая муфта 20 выполнена в виде кольцевого электромагнита 26 и кольцевого сердечника 27 с выступом 28, подвижно связанным в осевом направлении с пазом 29 винта

9. Кольцевой сердечник 27 взаимодействует с кольцевым электромагнитом

26 посредством пружины 30 сжатия.

При этом крышка 31 жестко связана посредством фрикционного контакта с кольцевым сердечником 27 электромагнитной фиксирующей муфты 20. Кольцевой электромагнит 26 закреплен в фигурной втулке 32, установленной на опорах 33 и 34, которые, в свою очередь, установлены в конечном звене 7 манипулятора. На первом звене 6 и конечном звене 7 установлены фиксиру,ющие муфты 35 — 38.

Манипулятор работает следующим образом.

На электромагнитную фиксирующую муфту 19 подается напряжение, в результате чего кольцевой сердечник

22 начинает взаимодействовать с кольцевым электромагнитом 21 и блок 17 ° стопорится. Далее включают фиксирующие муфты 35 и 36, расположенные на первом звене 6. Движение по оси Х влево осуществляется при включении двигателя 13, а двигатель 14 слегка притормаживает движение. Движение

1283085 по ои Х вправо осуществляется при включении двигателя 14, а двигатель

13 слегка притормаживает движение.

Таким образом, осуществляется движение по оси Х влево — вправо. 5

Движение по оси Y осуществляется в следующем порядке. Отключают фиксирующие муфты 35 и 36 и включают фиксирующие муфты 37 и 38, расположенные на конечном звене 7. Движе- 10 ние по оси Y вперед осуществляется при включении двигателя 13, а двигатель 14 при этом слегка притормаживает движание. Движение по оси Y назад осуществляется при включении 15 двигателя 14, а двигатель 13 при этом слегка притормаживает движение.

Движение по оси Z осуществляется следующим образом, Включают фиксирующие муфты 35 — 38, а с электромаг- 20 нитной фиксирующей муфты 19 снимают напряжение. В результате первое 6 и конечное 7 звенья стопорятся.

При включении двигателя 13 блок 17 совместно с гайкой 10 начинает вращаться против часовой стрелки, а выступ 28 на кольцевом сердечнике 27 препятствует вращению винта

9, в результате чего винт 9, совместно с механической рукой 8 перемещает- 30 ся по оси Z вниз. Кольцевой сердечник 27 при этом остается неподвижным за счет наличия фрикционного контакта с крьппкой 31. При включении двигателя 14 блок 17 совместно с гайкой 10 начинает вращаться по часовой стрелке, в результате чего винт 9 с механической рукой 8 пере— мещается по оси Z вверх.

Вращение относительно оси 2 меха- 40 нической руки 8 осуществляется при подаче напряжения на электромагнитную фиксирующую муфту 20, в результате чего нарушается фрикционный контакт кольцевого сердечника 27 45 с крышкой 31 и возникает фрикциоиный контакт кольцевого сердечника

27 с гайкой 10 с образованием жесткой связи между винтом 9, гайкой .10 и кольцевым сердечником 27. Блок 50

17 совместно с гайкой 10 и винтом 9 получает возможность свободного вра,щения относительно оси 2 в опорах 11 и 12 совместно с электромагнитной фиксирующей муфтой 20, установленной в фигурной втулке 32 на опорах

33 и 34. При вращении двигателя 13 блок 17 совместно с механической рукой 8 начинает вращаться против часовой стрелки, а двигатель 14 при этом слегка притормаживает движение.

При включении двигателя 13 блок 17 совместно с механической рукой 8 начинает вращаться против часовой стрелки, а двигатель 14 при этом слегка притормаживает движение. При включении двигателя 14 блок 17 совместно с механической рукой 8 начинает -вращаться по часовой стрелке, а двигатель 13 притормаживает движение троса 18. Таким образом, осуществляется вращение механической руки 8 относительно оси Z

Формула изобретения

Манипулятор, содержащий основание, на котором последовательно установлены звенья во взаимно перпендикулярных направляющих, на конечном звене установлена механическая рука с приводом, выполненным в виде винтового механизма, на винте которого закреплено захватное устройство, и привод перемещения звеньев манипулятора, имеющий двигатели, размещенные на основании, и трособлочную передачу, отличающийся тем, что, с целью расширения кинематических возможностей, он снабжен фиксирующими муАтами, полумуфты которых установлены на смежных звеньях с возможностью фиксации их относительного положения, а две фиксирующие муфты установлены на механической руке, одна из которых установлена с возможностью фиксации относительного положения гайки винтового механизма и конечного звена манипу- . лятора, а другая — гайки и винта винтового механизма, при этом один иэ блоков трособлочной передачи жестко связан с гайкой винтового механизма механической руки, а трос охватывает своей центральной частью упомянутый блок и своими концами ,связан с выходными элементами дви гателей.

1283Г85

34

P r г,З

Составитель А. Ширяева

Редактор И. Рыбченко Техред Л.Сердшкова Корректор М. Иаксимишинец

Заказ 7344/14 Тираж 949 Подписное

ЗНИИПИ Государственного комитета СССР па делам иэобретений и открытий

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

Производственно-полиграАическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4