Манипулятор

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при создании манипуляторов, автооператоров и промышленных роботов. Цель изобретения - упрощение конструкции и расширение функциональных возможностей. Устройство содержит установленное на основании, например в корпусе, подвижное звено, подпружиненное относительно основания или корпуса и несущее механическую руку с пневматическим схватом. Схват содержит сопло, которое при подаче в него рабочей среды создает разряжение с рабочей стороны схвата. В результате этого на схват действует сила, перемещающая подвижное звено с рукой из исходного положения. При этом пружина растягивается. При захвате объекта манипулирования сила, действующая на схват, пропадает и пружина возвращает подвижное звено с рукой в исходное положение. После удаления со схвата объекта манипулирования вновь возникшая сила опять перемещает подвижное звено в позицию загрузки. Если объект манипулирования не будет захвачен, то подвижное звено с рукой не вернется в исходное состояние, т.к. на схват будет продолжать действовать определенная сила, противодействующая сжатию пружины. 8 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s<)s В 25 J Q/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4639639/30-08 (22) 17,01.89 (46) 15,12.90. Бюл. М 46 (71) Научно-производственное объединение по технологии машиностроения для животноводства и кормопроизводства "Ростниитм" (72) Ю.В.Гявгянен и Б,Ю,Овсянников (53) 62.229.72(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1247260, кл. В 25 3 9/00, 1986, (54) МАНИПУЛЯТОР (57) Изобретение относится к машиностроению и.может быть использовано при создании манипуляторов, автооператоров и промышленных роботов. Цель изобретения— упрощение конструкции и расширение функциональных воэможностей. Устройство содержит установленное на основании, например в корпусе, подвижное звено, подИзобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях промышленных роботов и манипулятс ров.

Цель изобретения — упрощение конструкции за счет совмещения функций привода переме ценил и схвата манипулятора в одном устройстве, а также расширение функциональных возможностей за счет контроля наличия объекта манипулирования в схвате.

На фиг.1 — схематически изображен манипулятор с вертикальным линейным перемещением, продольный разрез, на фиг.2— разрез А-A на фиг. ; на фиг.3- манипулятор

".. горизонтальным линейным перемещением, продольный разрез; на фиг.4 — раз„, БЫ,„1613318 А1 пружиненное относительно основания или корпуса и несущее механическую руку с пневматическим схватом. Схват содержит сопло, которое при подаче в него рабочей среды создает разрежение с рабочей стороны схвата. В результате этого на схват действует сила, перемещающая подвижное звено с рукой из исходного положения. При этом пружина растягивается. При захвате объекта манипулирования сила, действующая на схват, пропадает и пружина возвращает подвижное звено с рукой в исходное положение. После удаления со схвата объекта манипулирования вновь возникшая сила опять перемещает подвижное звено в позицию загрузки, Если объект манипулирования не будет захвачен, то подвижное звено с рукой не вернется в исходное состояние, т.к, на схват будет продолжать действовать определенная сила, и рати воде йствующая сжатию пружины. 8 ил. рез Б — Б на фиг.3; на фиг.5 — манипулятор с вращательным движением; на фиг,6 — вари- (1 ант выполнения пневматического схвата; на д фиг.7 — вариант выполнения пневматического схвата с основанием; на фиг.8 — то же, с дополнительным диском.

Манипулятор в варианте выполнения с вертикальным перемещением содержит корпус 1, подвижное звено 2, механическую руку 3, упругий элемент, например, пружину 4 и пневматический схват 5, Подвижное звено 2 размещено в корпусе 1 с помощью линейного подшипника 6 и поджато вверх к корпусу 1 пружиной 4, В средней части подвижного звена 2 жестко закреплена механическая рука 3, на конце

5О которой установлен пневматический схват 5, Пневматический схВВТ 5 соединен с источником рабочей среды посредством гибкого трубопровода 7. Схват имеет кольцевое зонтичное сопло 8, B котором происходит преобразование потенциальной энергии рабочей среды в кинетическую энергию

ПОтока, истекяющ81О из сопля 8 В окружающую среду, т.е, сопло 8 ускоряет поток рабочей среды. Если сопло 8 имеет профиль, соответствующий сужающемуся соплу, то поток рабочей среды может быть ускорен до звуковой скорости. Если сопло 8 имеет профиль, соответствующий соплу Лаваля, т,е, комбинацию сужающегося и расширяк)щегося сопл, то поток рабочей среды может бь ть ускорен ро све))хзвуковой cKQpocT!Jl, Чем выше скорость пото:<а рабочей среды, тем выше разрежение в этом потоке, Разрежение создаст усилие притяжения объекта манипулирования к пневматическому схвату 5 и !cèëf!6. действук)щее на пневматический схват 5, поскольку с рабочей стороны 9, обращенной в сторону к объекту манипулирования, создается разрежение, а .; противоположной стороны 10 схвата 5 давление окружающей средь. Равно атмосферному. Рабочая гторона 9 охвата 5 расположена !3 плоскости, Г18рпендикулярнОи няправлению движения звена 2, Усилие, действующее -.а схват 5, направленс от нерабочей 10!< рабочей стороне 9 пневматического охвата 5.

Для работы манипул торя необходимо, ч.гобы .силке, развиваемое схватом 5, было достаточно для удержания объекта манипулирования и превышало усилие пружины 4, развиваемое 6!o в крайне и нижнем положении звена 2. Корпус 1 устанавливается нд основа;v;8-. j 1, Манипулятор работает следу)ощим образом, ПpJi подаче рабочей cp8fj,ы 8;) H6BMBT!ii" ческий гхват 5 68 поток /скоряется в сОпл8 8 и tie "-кает В Ятмосд)еру "JJ6 сОздается

Оазрех<ение с рабо гей с)ор оны 9 схвата 5.

Это порох;дает силу, приложенную к схвату 5 и направленну о от нерабочей 10 к рабочей стороне 9 схвата 5, Созданное усилие перемещает схва1 5, а вместе с. Ним меха:-)ическую руку 3 и подвижное звено 2 вниз и рэстягивэе. Пружину 4 до те,: пор, пока с а6Т 5i не захвaTvT Объект манипуйирОВЯния. В Результате этого объект манипулирования и схват 5 Образуют цельный объект, на поверхнос) ях которого GHQÃ!8ffè6 Равно атмосферному, Пружина 4, 6)<имэясь, перемещяет подвижное звено 2, M8xf)HN÷88!<)fio г)ч у f, f) рг М ТИЧ ПKI)ig ii" . JR 5 И

МЯНИП . ЛИО1 |ВЯНИЯ K ИСХОДНО В/ ПОЛОЖЕНИЮ

После удаления со схвата 5 объекта манипулирования (либо механическим путем, либо путем кратковременного прекращения г.одачи рабочей среды) нэ схвате 5 вновь появляется сила, которая перемещает звено 2 и руку3 из исходного положения вниз и цикл работы повторяется, Пока объект не удален со схвата 5 звено 2 не будет перемещаться в нижнее положение.

В случае, если в нижнем положении звена 2 объект манипулирования захвачен не будет, то звено 2 не переместится обратно в исходное положение, поскольку на схват продолжает действовать определенное усилие, Тем самым осуществляется контроль наличия объекта манипулирования в схвате и его снятия co cxsBTd и исключаются холостые перемещения звена 2.

Возможно исполнение манипулятора, когда подвижное звено 2 совершает горизонтальное линейное перемещение. В этом случае линейный подшипник 6 расположен в горизонтальной плоскости и подвижное звено 2 поджато пружиной 4 к одной стороне корпуса 1. При этом пневматический схват 5 установлен таким образом, что рабочая сторона 9 схвата 5 расположена в вертикальной плоскости поперек продольной оси манипулятора, т.е. поперек направления перемещения подвижного звена 2, При этом механическая рука 3 может быть расположена как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости.

Работает этот вариант аналогично описанному за исключением того, что подвижное звено 2 перемещается в горизонтальной плоскости, Возможно исполнение манипулятора ко да подвижное =âåíî 2 выполнено в виде механической руки 3 cG схватом 5, подпружиненной относительно основания 11 посредством гружины 12 и закрепленной на основании 11 посредством шарнира, предсгавляющего собой установленную нэ подшипниках 13 ось 14. Рука З,иожет быть расположена кяк в вертикальной, так и в

fopfif3oBT8JlbHoA f)ffGcKGcTvI. Рабочая стОРОна 9 схватэ 5 расположен- в плоскости, проходящей через огь 14. .Работает этот вариант аналогично описанному, за исключением того, что механи еская оука 3 вращается вокруг оси 14, а схват 5 перемешается по дуге либо в горизонтальной, либо в вертикальной плоскоСТИ.

Возможно исполнение пневматического схвата 5, когда он содержит основание 15 схвата с уплотнением 16, образующим вакуумную камеру 17, камеру смешения 18 и диффузор :9, при этом основание 15 схвата

1613318

А -А побернуто на корпусе схвата установлено с зазором и имеет канал 20.

Работает этот вариант аналогично описанному, эа исключением того, что разрежение в камере смешения 18 образует поток окружающей среды иэ вакуумной камеры 17 через канал 20, камеру смешения 18 и диффузор 19 в атмосферу. Вследствие этого в зоне рабочей стороны 9 схвата 5 образуется разрежение, что обуславливает создание силы на схвате 5.

Возможно исполнение пневматического схвата 5, когда он содержит дополнительный диск 21, создающий дополнительное сопло 22 и обуславливающий более высокий уровень разрежения в зоне вакуумной камеры 17 и рабочей стороны 9 схвата 5, Работает вариант аналогично описанному за исключением того, что поток окружающей среды ускоряется последовательно двумя потоками рабочей среды, истекающими из сопл 8 и 22, что создает более высокое разрежение в зоне рабочей стороны 5 и

5 большее усилие на нем.

Формула изобретения

Манипулятор, содержащий основание и

10 подвижное относительно него звено с захватным устройством, связанное с основанием с помощью упругого элемента, а также привод перемещения подвижного звена, о тл ич а ю щ и йс ятем, что, с цельюупроще15 ния конструкции и расширения функциональных возможностей, в качестве упомянутого привода использовано захватное устройство, выполненное в виде пневматического схвата.

1813318

/б У 17,р

Корректор H,Ðåâñêàë

Редактор М.Товтин

Заказ 3858 Тираж 691 Подписное

ВНИИХИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям ори ГКНТ CCCP

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул, Гагарина, 161

1бо И ЛО Риг. 7

Составитель И.Афонин

Техред M.Моргентал