Запястье манипулятора

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 03405 д СПУБЛИК 19) Я 25 1 15/00 ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(57) Изобретение относится к области машиностроения, в частности к манипуляторам и промышленным роботам, и может бытьиспользовано при автоматизации технологических процессов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей робота путем повышения подвижности схвата. Запястье содержит два крестообразных элемента 2 и 3, расположенных параллельно друг другу и перпендикулярно оси звена 1. Конец каждого элемента 2 и 3 выполнен в виде штока 4 цилиндра 5, имеющего возможность перемещения в горизонтальных направляющих корпуса. Иа элементе 2 закреплен электродвигатель 7, вал которого через карданный шарнир 8 связан с передаточным валом 9. В центральной части элемента 3 установлен шаровой шарнир 10. Полости противоположных цилиндров 5 каждого элемента 2 и 3 образуют взаимообратные всасывакнцую и нагнетающую полости, соединенные гидравлическими ветвями с гидравлической напорной станцией. В одной из этих ветвей установлены дополнительный распределитель и датчик давления, а в другой ветви установлен датчик линейного смещения элемента. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.1303405 1Изобретение относится к машиностроению, в частности к манипуляторам и промышленным роботам, и может быть использовано при автоматизации технологических процессов.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей робота путем повышения подвижности схвата.На фиг. 1 представлено запястье манипулятора, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А - А на фиг. 1.Запястье смонтировано в корпусе 1 и представляет собой промежуточный узел между рукой манипулятора и схватом, например, кулисно-рычажного типа. Запястье содержит два крестообразных элемента 2 и 3, расположенных параллельно друг другу и перпендикулярно оси корпуса 1. Выступающий конец каждого из элементов 2 и 3 выполнен в виде штока 4 своего гидроцилиндра 5. Каждый гидроцилиндр 5 установлен подвижно в поперечных направляющих 6 корпуса 1. К крестообразному элементу 2 прикреплен редукторный электродвигатель 7, вал которого через карданный шарнир 8 связан с передаточным валом 9, причем точка пересечения осей карданного шарнира 8 совмещена с точкой пересечения осей крестообразных штоков 4 гидроцилиндров 5 элемента 2. В центральной часи крестообразного элемента 3 установлен шаровой шарнир 10, внутри которого выполнен гидро- цилиндр 11, в штоке 12 которого имеется осевая направляющая (например, квадратной формы), сопряженная с передаточным валом 9 без возможности их взаимного проворота, но с возможностью их взаимного осевого смещения. Шток 12 шарнирно сопряжен с губками 13 схвата, выполненного по известной схеме.Полости противоположных гидроцилиндров 5 (фиг. 2) каждого из крестообразных элементов 2 и 3 образуют взаимообратные всасывающую и нагнетающую полости, соединенные гидравлическими ветвями с гидравлической напорной станцией через трехпозиционный распределитель 14 с нормально открытым состоянием между этими ветвями. В одной из двух гидравлических ветвей противоположных гидроцилиндров 5 включен датчик 15 линейного смещения своего крестообразного элемента 2(3) в каждом из его двух взаимно перпендикулярных направлений смещения, а в другой ветви - нормально закрытый клапан 16.Датчик 15 линейного смещения выполнен в виде, например, расходомера мембранного типа, мембрана которого связана с ползуном потенциометра.Устройство работает следующим образом.При подводе схвата к месту позиционирования, с деталью или без нее, с определенной погрешностью, допускаемой величинами линейного и углового смещения запястья, происходит соприкосновение схвата или 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 2детали в нем с объектом позиционирования. Момент соприкосновения и его направление автоматически фиксируется электронным устрйством управления по сигналу датчика 17 усилия - как минимум одним из всех этих датчиков усилия запястья, включенного в ветвь с нормально закрытым клапаном 16 гидроцилиндра 5. ЭВМ манипулятора анализирует характер соприкосновения, и если он близок к номинальному, то вырабатывается сигнал на открытие клапана 16. Распределитель 14 находится в нормально среднем проводном положении. При этом открывается свободное сообщение между противоположными полостями гидроцилиндров 5 данного крестообразного элемента 2(3) в данном направлении через элементы гидросхемы (фиг. 2) 5 - 15 - 14 - 16 - 5. В этом положении минимума усилия (меньше заданного) происходит самоустановка, например, детали в отверстие. Если по характеру соприкосновения видно, что номинального позиционирования не достигнуто, то включаются одновременно клапан 16 и распределитель 14, причем клапан 16 открывает ветвь своего гидроцилиндра 5, а распределитель 14 включается в одно из своих крайних положений в зависимости от того, в какую сторону необходимо подвинуть или повернуть запястье (схват). Жидкость от напорной станции направляется или в ветвь с датчиком 15 или в ветвь с датчиком 16, в ту или иную сторону смещая связанные штоки 4 гидроцилиндров 5 запястья. Величина линейного смещения своего крестообразного элемента 2 (3) в каждом из направлений контролируется своим датчиком 15. При работе одновременно в обоих этих направлениях наблюдается суперпозиция смещений элемента 2 (3) в пределах своего поперечного плоского поля отработки. Если таким образом работают два параллельных гидроцилиндра 5 обоих крестообразных элементов 2 и 3 одновременно в одну сторону, то весь схват плоскопараллельно перемещается в этом направлении без поворота схвата. Если один из этих гидроцилиндров 5 включен в одну сторону смещения, а другой - в другую, то схват поворачивается в соответствующую сторону относительно оси карданного шарнира 8 или шарового шарнира 10, если смещается один из крестообразных элементов 2 или 3, и относительно обоих этих осей, если смещаются одновременно оба крестообразных элемента 2 и 3. При этом наблюдается суперпозиция как угловых смещений схвата в своих взаимно перпендикулярных плоскостях, так и суперпозиции всех линейных и угловых смещений. Таким образом, осуществляется тактильное позиционирование и установка объекта сборочным или иным технологическим роботом.Захват и отпуск детали осуществляется известным способом работы кулисно-рычаж1813105 формула изобретения О 15 Соста антса и, 1. В ос коой и и ко в;Релактор . Пцоаинская Техрел И. ВерееЗа каз257/18 Тирани 954 11 о исииВНИИПИ Государственного комитета ОХР ио лс,;(ч изприии и открип;и1803 о, Москва. Ж - Зо, Ра гисканагк, л. Ц (Гроизводственно.иотиграфиис кое ирслириити. г. Х нгоро , 1 р(к игао.3ного схвата при подаче жидкости в гидро- цилиндр 11,Электродвигатель 7 церез карданный шарнир 8 и передающий вал 9 обеспечивает вращение или говорот схвата согласно требованиям заданного технологического процесса, При этом благодаря кардан ному шарниру 8 врацение передается вне зависимости от угла положения схвата. 1. Запястье манипулятора, снабженное схватом с приводом в виде гидроцилицдра, сопряженным через передаточный вал и карданный шарнир с приводом вращения захвата, отличающееся тем, что, с целью 5 расширения функциональных возможностей путем повышения подвижности захвата, он снабжен верхним и нижним крестообразными элементами, расположенными параллельно друг другу и перпендикулярно кор. пусу запястья, выступающий конец каждого из которых является штоком своего гидроцилиндра, установленного подвижно в поцеречных направляющих корпуса, прицем точка пересецени:. осей нижнего крестообразного элемента соцхсцсца с точкой пересечения осей карланного царццра, а точка пересечения осей верхнего крсстообразюго элемента совмещена с центром лополнительцо введенного шарового царццра, внутри которого расположен гцлроцилццлр привола захвата, шток которого сопряжен с передаточным валом цосрслством лоно,цительно выполненных продольных пазов в штоке.2. Запястье манипулятора по н. 1, о- личающееся тем, что снабжено гилросистсмами контроля усилий действуощцх ца захват и контроля линейных ц угловых смещений захвата, в которых обе ветви гцлросистемы, связаццыс с одной цз лвух цар противоположны; гцлроццлицлров кажлого крестообразного элемента, цолключсцы к источнику давления цсрсз цормалыц 1 открытый распрслслитсль, прц этом в олпу цстиь лополнцтсльцо ввслсць нормально з;крытый клапан и латчцк лангсцця, а в лругю ветвь - датчик лицейюго смещения.