Манипулятор

(51)5 В 25,1 9/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТОТКРЫТИЯМ Т ОБ НИ К АВТОР ЕТЕЛЬСТ У е объединени ия для живо ства "Ростн яннико СССР986,еиствоват 21) 4639639/30-08(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 манипулятсров.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-А на фиг.1; на фиг.3 - манипулятор . с горизонтальным линейным перемещением, продольный разрез; на фиг,4 - разпружиненное 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,к, на схват будет продолж пределенная сила, противодеиствуюжатию пружины. 8 ил. рез Б - Б на фиг,3; на фиг.5 - манипулятор с вращательным движением; на фиг,6 - вариант выполнения пневматического схвата; на 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 конце45 5 О которой установлен пневматический схват 5, Пневматический схвдг 5 соединен с источником рабочей среды посредством гибкого трубопровода 7. Схвэт имеет кольцевое зонтичное сопло 8, в котором происходит преобразование потенциальной энергии рабочей среды в кинетическую энергию потока, истека 1 ОЩ 81 О из сопла 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 расширяющегося сопл, то поток рабочей среды может бьть ускорен да сверхзвуковой скорости, Чем выше скорость потока рабочей среды, тем выше разрежение в этом потоке, Разрежение создаст усилие притяжения объекта манипулирования к пневматическому схвату 5 и усилие, действующее 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 Б плоскости, Г 18 рпендикулярной направлению движения звеня 2, Усилие, действующее .а схват 5, направленс от нерабочей 1 О к рабочей стороне 9 пневматического охвата 5,Для работы манипулятора необходимо, ч Гобы усилие, рязвивяемОР схВатом 5, было достаточно для удержания объекта манипулирования и превь 1 шало усилие пружины 4, развиваемое ею В крайнем нижнем положении звена 2, Корг 1 ус 1 устанавливзетс 51 ня основание 11,Манипулятор работает следу 1 ошим образом,При подаче рабочей среды В пневмати" чРРкий схг:Яг 5 88 поток "/скОряется В сО" г 1 Л е 8 и: 1 стекает в атмосферу, где создается Оазрежение с Оабочей с 1 озоны 9 охвата 5. Это порождает силу, приложенную к схвату 5 и направленну 1 о от нерабочей 10 к рабочей стороне 9 схвата 5, Созданное усилие перемешает охват 5, а вместе с ним механиче- ску 1 О руку 3 и подвижное зв 8 НО 2 вниз и рястяГивя 8. Пружину 4 до те,: пор, пока схвэт 5 не захватит объект мэнипулиг 1 ОВЯ- ния. В результате этого объект манипулирования и схват 5 образуют цельнь 1 й объект, на Г 1 оверх 11 остях котороГО давление рявнО атмосферному, Пружина 4, вжимаясь, перемешяет подвюкное звено 2, механическу 1 о руку 3, г 1 невматический с:ВЯГ 5 и Объект мянйпулиоовяния к исход 15 юму положРнию,После удаления со схвата 5 объекта манипулирования (либо механическим путем, либо путем кратковременного прекращения г 1 одачи рабочей среды) нэ схвате 5 вновь появляется сила, которая перемещает звено 2 и руку 3 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 со схвата 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 кода подвижное звено 2 выполнено в виде механической руки 3 со схватом 5, подпружиненной относительно основания 11 посредством гружины 12 и закрепленной на основании 11 посредством шарнира, представляющего собой установленную нэ подшипниках 13 ось 14. Рука 3 может быть расположена как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости, Рабочая сторона 9 схвата 5 расположена в плоскости, проходящей через огь 14,.Работает этот вариант аналогично описанному, за искл 1 очением того, что механическая оука 3 вращается вокруг оси 14, а схват 5 перемешается по дуге либо в горизо 1-1 тальной, 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 схвата1613318 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 щийс ятем,что, с цельюупроще ния конструкции и расширения функциональных возможностей, в качестве упомянутого привода использовано захватное устройство, выполненное в виде пневматического схвата,201513318 7 20 Корректор Н,Ревск Товти Редак зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул, Гагарина, 1 О 1 аказ 3858 ВНИИХИ Составитель И.Афони Техред М,Моргентал Тираж 691 Подарственного комитета по изобретениям и 113035, Москва, Ж, Раушская наб. ноекрытиям при ГКНТ ССС