Манипулятор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИА ЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 13991 с с 1 В 2 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 21) 4095804/ 22) 29.07.86 46) 30.05,88 71) Запорожс Бюл.авт й за 1 о би(72) А.П. и Д.И. (53) 62 (56) Ав В 12848 (54) МАНИ (57) Из стр оени ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ 1 Й Снисарь, Л.В. РомановШуме йко-229.72 (088.8)торское свидетельство СССР 24, кл, В 25 3 11/00, 1985,ПУЛЯ ТОРобретение относится к машиною и может быть использовано в промьппленных роботах и манипуляторах, Целью изобретения является повышение производительности эа счет совмещени . за один ход привода горизонтального и вертикального перемещений схвата. Манипулятор содержит основание 1, установленный на нем привод 2 и многозвенный исполнительный орган, Звенья 3 и 4 многозвенного исполнительного органа последовательно шарнирно соединены между собой и кинематически связаны гибкой передачей.Первое звено 3 шарнирно установленона основании 1 и жестко связано с выходным валом привода, на котором установлен блок 7, жестко связанный созвеном 3 и гибкой связью, например,тросом 8, - с блоком 9, шарнирноустановленным на звене 3, образуягибкую передачу. Блок 9 жестко связан со звеном 4. Манипулятор имеетмуфту предельного крутящего момента,выполненную в виде закрепленных наосновании 1 направляющих 17, в которых установлена призма 18, прижимаемая с помощью пружины 19 к ролику 20,закрепленному на блоке 7. Для оста -новки поворачивающегося блока 7 привыполнении вертикального перемещения на нем установлены упоры 21,взаимодействующие с неподвижнымупором 22 основания 1, 1 з.п. ф-лы,2 ил.го органа шарнирно установлено наосновании 1 и жестко связано с выходным валом привода, на котором установлен блок 7. Блок 7 жестко связансо звеном 3 и гибкой связью, например тросом 8, связан с блоком 9,шарнирно установленным на звене 3,образуя гибкую передачу. При этомблок 9 жестко связан со звеном 4.Диаметр блока 7 в два раза большедиаметра блока 9, а длины звеньев3 и 4 равны между собой, 35Кисть 5 снабжена транслятором,т.е. механизмом для обеспеченияпостоянного по отношению к горизонтали углового положения кисти, содержащим неподвижно установленный на 40оси блока 7 блок 10, шарнирно смонтированный на оси блока 9 блок 11,огибающую блоки 10 и 11 гибкую связь,например трос 12, закрепленный наоси блока 11 блок 13, и шарнирно 45установленный на оси поворота кисти5 и жестко связанный с ней блок 14.Блоки 13 и 14 огибаются тросом 15,причем блоки 13 и 14 и блоки 1 О и11 имеют равные диаметры. 50Манипулятор также содержит установленные на блоке 7 упоры 16 с регулируемыми координатами (в зависимости от требуемой величины горизонтального перемещения детали). 55Кроме того, манипулятор содержит муфту предельного крутящего момента, выполненную, например, в виде закрепленных на основании 1 на 30 Изобретение относится к машино - строению и может быть использовано в промышленных роботах и манипуляторах.5Цель изобретения - повышение производительности манипулятора за счет совмещения за один ход привода горизонтального и вертикального перемещений схвата. ОНа фиг. 1 изображена кинематическая схема предлагаемого манипулятора; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1.Манипулятор содержит основание 1, 15 установленный на нем привод 2 и многоэвенный исполнительный орган, звенья 3 и 4 которого последовательно шарнирно соединены между собой и кинематически связаны гибкой пере дачей. На последнем звене 4 закреплена кисть 5 со схватом 6, Первое звено 3 многозвенного исполнительноправляющих 17, в которых установленапризма 18, прижимаемая с помощью пружины 19 к ролику 20, закрепленномуна блоке 7, Для остановки поворачивающегося блока 7 при выполнении вертикального перемещения на нем установлены упоры 21, взаимодействующиес неподвижным упором 22 основания 1.Эту же остановку возможно обеспечитьи непосредственно приводом 2 черезкомандоаппарат (не показан).Манипулятор работает следующимобразом,При включении привода 2 звено 3поворачивается на угол. При этомсовершается планетарное движение, врезультате чего кисть 5 со схватом6 описывают прямолинейную, строгогоризонтальную траекторию, лежащую вплоскости горизонтальной оси блока 7,Угол Ю определяется, исходя из заданной величины горизонтального перемещения. Блок 7, будучи жестко связанным с роликом 20, являющимся полу- муфтой муфты предельного крутящего момента, Mри горизонтальном перемещении остается неподвижным, поскольку усилие пружины 19 рассчитано таким образом, чтобы оно было достаточно для жесткого прижатия призмы 18 к ролику 20 и закрепления его в одном положении при возникновении на нем момента, обусловленного силами звеньев 3 и 4 и инерционными силами их масс при воздействии привода 2 на звено 3, При необходимости выполнения беэ остановки пОследнего горизонтального, а затем вертикального перемещения (в случае, например, межоперационного переноса детали и установки ее в рабочую зону пресса, для чего ее нужно ввести в последнюю и опустить на небольшую высоту) привод 2 продолжает воздействовать на звено 3, в результате чего звено 3, встречая упор 16, взаимодействует через него с блоком 7 и выводит его иэ неподвижного состояния, образуя единую жесткую систему: блок 7 - звено 3- звено 4 - кисть 5 - схват 6. Поворот блока 7 обеспечивается, во-первых, непосредственным воздействием звена 3 и, во-вторых, тем, что крутящий момент на блоке 7 при этом пре 1вышает крутящий момент, предельно допустимый для муфты, При этом роликз 139911 20, перекатываясь по наклонной поверх.- ности призмы 18 и воздействуя на нее, сжимает пружину 19, которая аккумулирует энергию крутящего момен 5 та.Вся система поворачивается на угол ы вокруг центральной оси О, а наличие транслятора кисти 5 удерживает ее в постоянном по о ношению 10 к горизонтали угловом положении и обеспечивает плоско параллельное движение кисти 5. Вертикальная составляющая Я этого движения равнаь, ь 6Я=2 гвпу вп - -=Квдп,2 2а горизонтальная составляющая Ьэтого движения равна202 с 1 Ь 4 гвп(у вп=2 гвп- -2 4 где г - длина звена 3.Отношение горизонтальной Ь и вер тикальной Я составляющих, равноеЬ о 6Я 4=С, показывает что при малыхУвертикальных перемещениях (достаточ ных, например, при установке детали в рабочую зону штампа) оно незначи". тельно, т.е. опускание практически вертикально.После опускания исполнительного органа на заданную величину Ь осуществляется его остановка или посредством взаимодействия упоров 21 и 22, или непосредственно приводом 2 (после поступления сигнала с ко мандоаппарата).Возврат исполнительного органа в исходное положение выполняется приводом 2, который поворачивает звено 3 в противоположном направле нии сначала на угол ы , а затем посредством муфты предельного крутя 14щего момента, призма 18 когорой под действием аккумулированной при прямом ходе блока 7 энергии пружины 19 вновь возвращает ролик 20 и блокв исходное положение, также на угол оСпосле чего блок 7 устанавливается неподвижным: и при дальнейшем воздействии привода 2 на звено 3 осуществляется горизонталь - ное перемещение кисти 5.Формула изобретения1; Манипулятор, содержащий осно - ванне, многозвенный исполнительный орган, звенья которого последовательно шарнирно соединены между собой и кинематически связаны гибкой передачей, блоки которых расположены на осях шарниров причем первое звено жестко связано с выходным валом привода, установленного на основании, а последнее звено снабжено схватом, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности за счет совмещения за один ход привода горизонтального и вертикального перемещений схвата, он снабжен муфтой предельного крутящего момента, расположенной между основанием и блоком гибкой передачи, установленным на выходном валу привода, причем этот блок имеет по меньшей мере один регулируемый упор, предназначенный для взаимодействия с первым звеном.2. Манипулятор по п. 1, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что муфта предельного крутящего момента выполнена в виде направляющей, закрепленной на основании, призмы, установленной в этой направляющей подпружиненно и взаимодействующей с дополнительно введенным роликом, жестко связанным с блоком гибкой передачи, установленным на выходном валу привода.139911 Составитель И. БакулинаТехред М. Ходанич Корректор М, Шароши Редактор А. Ревин Заказ 2628/17 Тираж 908 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5г Производственно-полиграфическое предприятие, г. ужгород, ул. Проектная, 4