Исполнительный орган манипулятора

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 93460 Т У ическииктябрьс инстит й соци М. Ю. Самородова ство СССР /00, 1985.(54) ИСПОЛНИТЕ ПУЛЯТОРА (57) Изобретение от нию и предназначе процессов сборки д ния - повышение хват 3 установлен ЬНЫЙ ОРГА НИносится к ма но для авт ет алей. Цель адежности р подвижно от инострое матизаци изобрете боты. За осительн ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗО А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Киевский политехим. 50-летия Великой Олистической революции(56) Авторское свидетель1284828, кл. В 2515 д) 4 В 25 3 15/00, В 23 Р 19/00 корпусас помощью жестких стержней 14, 15 и промежуточного кольца 2. Конструкция подвески захвата 3 находится в равновесном состоянии за счет упругих элементов 1 и 16, Упругие элементы 16 выполнены из материала с памятью формы и предназначены также для поворота захвата 3 вокруг его продольной оси. Упругие элементы 11 соединены с якорями 9 электромагнитов 7, которые закреплены на корпусе 1. При нестыковке детали 4 и втулки 5 нагрузка на деталь 4 воспринимается датчиками 20 усилий. Сигналы от датчиков 20 поступают в управляющее устройство, которое подключает к источнику энергии определенные электромагниты 7. Якоря 9 этих электромагнитов втягиваются, перемещая промежуточное кольцо 2 вместе с захватом 3. Датчики 20 выполнены в виде пьезокерамических элементов. 3 ил.3Изобретение относится к машинострое. нию и предназначено для автоматизации технологических процессов сборки с применением промышленных роботов и манипуляторов.Целью изобретения является повышение надежности работы.На фиг. 1 изображен исполнительный орган манипулятора, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - . схема контакта детали со втулкой.Исполнительный орган содержит корпус 1 и соосно расположенные промежуточное кольцо 2, захват 3 с удерживаемой деталью 4, предназначенной для сопряжения с базовой втулкой 5. На фланце 6 корпуса 1 по окружности установлены по меньшей мере три электромагнита 7, расголоженные в корпусах 8, выполненные, как и фланец 6, из диэлектрического материала. К якорям 9 этих электромагнитов прикреплены одни концы гибких звеньев (тросиков) 1 О, Другие концы звеньев 10 присоединяются к концам упругих элементов (пружинам) 11, другие концы которых крепятся к проушине 12 подпятника 13, выполненного из твердосплавного материала. Упругие элементы 11 удерживают в равновесном состоянии по меньшей мере три жестких стержня 14, расположенные между фланцем 6 и промежуточным кольцом 2 параллельно продольной оси исполнительного органа. Между кольцом 2 и захватом 3 расположены не менее трех жестких стержней 15, наклонных к оси исполнительного органа, находящихся в равновесном состоянии при помощи упругих элементов 16, выполненных из материала с памятью формы, Элементы 16 крепятся к проушине 17, котора я изготовлена из диэлектрического материала и прикреплена совместно с подпятником 18 к захвату 3, Стержни 15 установлены в подпятниках 18 и 19. Между подпятником 19 и кольцом 2 расположены датчики 20 усилий, выполненнь 1 е в виде пьезокерамических элементов, электроды которых соединены через плечи измерительного моста с устройством управления (не показано). Устройство управления соединяет катушки электромагнитов 7 с источником энергии (не показан). Исполнительный орган работает следую щим образом.Промышленный робот грубо позиционирует деталь 4 над жестко закрепленной в сборочном приспособлении базовой втулкой 5 и производит сборочное движение. При совпадении осей симметрии собираемых компонентов происходит нх сборка. Если же оси не совпадают, то при контакте на свободный конец детали 4, удерживаемой захватом 3, действуют силы и моменты, смещающие устанавливаемую деталь 4 в сторону сопряжения с базовой втулкой 5, деформируя при этом упругие элементы 11 и 16,В случае торцового контакта возникающие при взаимодействии собираемых деталей усилия направлены перпендикулярноторцовым поверхностям деталей и действуютпо цепочке элементов: удерживаемая деталь,захват 3, проушины 17, подпятники 18, жесткие стержни 15, подпятники 19, пьезокерамические элементы 20, промежуточное кольцо 2, упругие элементы 11, гибкие звенья 10,якоря 9, электромагниты 7, фланец 6, корпус1, промышленный робот. При торцовом взаимодействии соединяемых деталей не происходит смещения присоединяемой детали 4в сторону отверстия базовой втулки 5, Приэтом на измерительных электродах пьезо 15 керамических элементов 20 появляется разность потенциалов, сигнализирующая о деформациях этих элементов. Сигнал о величине разности потенциалов поступает в устройство управления, и в зависимости от показаний измерительных электродов управляющееустройство подключает к источнику энергиикатушки определенных электромагнитов 7.При включении одного из этих электромагнитов 7 или их комбинаций происходит втягивание якорей 9 и увеличение первоначальных линейных размеров конкретных упругихэлементов 11. Увеличение линейных размеров упругих элементов 11, например левых,вызывает увеличение усилий этих элементов,воздействующих на промежуточное кольцо 2,и приводит к нарушению равновесного со 30 стояния кольца 2. При этом кольцо 2 прямолинейно смещается в сторону (левую)до момента, когда снова не наступит равновесное состояние, т. е. усилия одних упругихэлементов 11, действующих в одну сторону,не уравновесятся усилиями других элемен 35 тов 11, действующими в противоположнуюсторону. Линейное смещение соединяемыхдеталей наиболее целесообразно использовать при первоначальном торцовом взаимодействии сборочных компонентов.40 В случае возникновения заклиниваниясоединяемых деталей необходимо осуществлять только относительный разворот этихдеталей, для чего управляющее устройствоподает сигнал на обогрев упругих элементов 16, материал которых обладает эффек 45 том памяти формы, деформируясь тольковдоль собственной продольной оси, элементы 16 разворачивают захват 3 и деталь 4относительно точки пересечения осей наклонных стержней 15 и продольной оси линейносмещенного промежуточного кольца 2. Осу 50 ществление раздельной линейной и угловойкоррекции взаиморасположения деталейв процессе сборки необходимо для осуществления гарантированной сборки соединяемыхкомпонентов,Применение предлагаемого исполнитель 55ного органа, осуществляющего раздельнуюкомпенсацию линейной и угловой составляющих. суммарной ошибки рассогласованияосей симметрии соединяемых деталей путемактивной коррекции изменения линейных размеров (длин) упругих элементов, позволяет сушественно повысить возможности промышленных роботов, используемых при сборке, снизить процент брака и увеличить надежность осуществления сопряжения деталей за счет предотвращения их заклинивания. Формула изобретения10Исполнительный орган манипулятора, содержаший корпус, с которым кинематически связаны промежуточное кольцо и захват, установленный с возможностью перемешения относительно промежуточного кольца, датчики усилий, выполненные в виде пьезокерамических элементов, электромагниты, катушки которых соединены с управляюшим устройством, при этом якоря электромагнитов кинематически связаны с захватом, отличающийся тем, что, с целью повышения 2 О 6надежности работы, он снабжен двумя группами жестких стержней, каждая из которых содержит по меньшей мере три стержня, причем концы стержней расположены в соответствуюших подпятниках, а стержни первой группы установлены между промежуточным кольцом и корпусом и поджаты между ними дополнительно введенными упругими элементами, закрепленными между промежуточным кольцом и соответствуюшими якорями электромагнитов, при этом электромагниты закреплены на корпусе, а стержни второй группы установлены между промежуточным кольцом и захватом и поджаты между ними дополнительно введенными упругими элементами, выполненными из материала с памятью формы, причем упругие элементы закреплены между промежуточным кольцом и захватом, а пьезокерамические элементы установлены между промежуточным кольцом и соответствующими стержнями второй группы.вК П Редактор Л. ВеселовЗа к аз 3937/18ВНИИПИ Государствен113035Производственно-нзда Составитель С. Грикая Техред И. ВересТираж 778ого комитета по изобретениямМосква, Ж - 35, Раушскаельский комбинат Патент,ректор Н. Корольдни сное и открытиям при ГКНТ СССРна б., д. 4/5