Манипулятор

СОЮЗ СОВЕТСКИ СОЦИАЛИСТИЧЕС 7 А ЕСПУБЛИК 11/00, 19/00 151) БРЕТЕН К АВТО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И,ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АНИЕ ИЗОКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(21) 4602655/08 (22) 09.11,88 (46) 07.02,92. Бюл. ЬЬ 5 (71) Белорусский политехнический институт (72) К, В, Плюгачев (53) 621-229.72(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР И. 1207759, кл, В 25,3 15/00, 1986, (54) МАНИПУЛЯТОР (57) Изобретение относится к машиностроению и предназначено для использования в робототехнических комплексах, Целью изобретения является расширение функциональных возможностей. Верхняя часть 3 , последнеГо звена манипулятора выполнена в форме полого цилиндра с направляк)щей 5 в виде спирали и снабжена фиксатором 68 2с приводом 7. Нижняя часть 4 последнего звена контактирует с направляющей 5 посредством ролика 8, Последнее звено снабжено датчиком относительного положения частей 3 и 4, состоящим из источника излучения 1 О и приемника 11. При опускании части 3 на поверхность захватываемого предмета ролик 8 движется по направляющей 5, часть 4 осуществляет вращательное движение относительно части 3. Ориентацию захвата 9 и момент захвата определяет блок управления по сигналу с приемника 11. Зафиксировав положения частей 3 и 4, манипулятор поднимает предмет, После перемещения предмета в требуемую точку захват 9 отпускает предмет и манипулятор готов к выполнению нового цикла работы. 3 ил.Изобретение-относится к машиностроению, а более конкретно к конструкциям манипуляторов.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей.На фиг. 1 показаны последнее и предпоследнее звенья манипулятора; на фиг. 2 - взаимные положения губок захвата и детали; на фиг. 3 - то же, после ориентации,Манипулятор содержит предпоследнее звено 1, связанное посредством шарнира 2 с последним звеном, состоящим из верхней 3 и нижней 4 частей. Верхняя часть выполнена в виде полого цилиндра со спиральной направляющей 5, ось которой совпадает с осью последнего звена. Верхняя часть 3 снабжена также фиксатором 6 взаимного положения частей 3 и 4 последнего звена и приводом 7 фиксатора, например электромагнитным, Привод 7 фиксатора 6 соединен с блоком управления (не показан) манипулятора. Часть 4 последнего звена связана с направляющей 5 посредством ролика 8. На части 4 закреплен механический захват 9 с датчиком расстояния (не показан) между губками, связанным с блоком управления. Для уменьшения силы трения вращения при упоре в захватываемую деталь или другую поверхность захват может быть снабжен, например, роликами, Последнее звено снабжено датчиком расстояния между частями 3 и 4, который содержит источник 10 излучения, закрепленный на торцовой поверхности части 4, и приемник 11 излучения, закрепленный на части 3 и соединенный с блоком управления, Захват 9 содержит губки 12. Длинномерная массивная деталь 13 известной заранее толщины а расположена на горизонтальной базовой поверхности, положение которой также известно заранбе;Манипулятор работает следующим образом.В исходном состЬянии фиксатор 6 манипулятора разблокирован и нижняя часть 4 последнего звена под действием собственной силы тяжести находится в крайнем нижнем положении, Манипулятор опускает последнее звено вертикально вниз доупора захвата 9 в верхнюю поверхность захватываемой длинномерной детали. При дальнейшем опускании части 3 последнего звена ролик 8 движется по направляющей 5 верхней части 3 и, таким образбм, часть 4 движется относительно части 3 по спирали, а захват 9 вращается с упором в плоскую верхнюю .поверхность детали 13. При этом уменьшается длина последнего звена, что фиксируется датчиком расстояния между частями 3 и 4. Если первоначальная длина. При дальнейшем движении захвата вниз происходит упор в базовую поверхность, после чего сигнал на выходе приемника 11 вновь начинает изменяться. С этого 55 последнего звена составляет О, а первоначальное расстояние между источником 10 иприемником 11 излучения Е 1, а текущее Е 2,то текущая длина2 последнего звена со 5 ставляет2 11 - Р 1+ Р 2,Угол поворота у части 4 относительночасти 3 пропорционален изменению длиныпоследнего звена10 ф = К (.1 1.2),Коэффициент пропорциональности Копределяется параметрами спиральной направляющей. Так, если шаг спирали (фиг. 1)соответствует повороту на 360 О, то коэффи 15 циент составляетК - 360 Л, град/мм,Направление поворота определяетсятем, какая - левая или правая - выполненаспираль. При перемещении последнего зве 20 на до упора в верхнюю поверхность детали13 расстояние между источником 10 и приемником 11 излучения, а следовательно, исигнал с приемника 11 постоянны, При упоре захвата 9 в верхнюю поверхность детали25 13 сигнал с приемника 11 начинает изменяться, при зтам происходит вращение захвата 9 относительно детали 13. Внекоторый момент захват ориентируется относительно детали 13 так, как показано на30 фиг. 2, При.движении части 3 после этогомомента, т.е. после того, как захват перестал упираться в деталь 13, захват опускается без взаимного перемещения частей 3 и 4.Сигнал на выходе йриемника 11 перестает35 изменяться и по прекращению изменениясигнала блок управления определяет момент прекращения упора захвата 9 в деталь13. Далее подается сигнал на смыкание губок захвата и свободная губка перемещает 40 ся в положение, упора в деталь 13 (фиг, 2,штриховая линия); В таком положении величина угла между направлением смыканиягубок захвата и перпендикуляром к оси детали связана с известной заранее толщиной45 детали а и шириной губок Ь, а также измеряемым датчиком расстоянием между губками Я соотношением3-Ода50 решение которого дает значение угла а, накоторое необходимо довернуть захват 9,чтобы его губки были параллельны детали13. Такому повороту соответствует изменение длины последнего звена на величинумомента по сигналу иэ блока управления манипулятор опускает предпоследнее звено на расстояние Ь . и останавливается, в результате чего захват ориентируется относительно детали 13 так, как показано на фиг, 3, далее происходит захват детали. Первоначальная ориентация детали определяется на основе приведенных формул по ориентации губок захвата. После захвата детали 13 фиксатор 6 фиксирует взаимное положение частей 3 и 4 последнего звена, манипулятор поднимает деталь-. При необ.- ходимости изменения ориентации детали Фиксатор 6 расфиксирует взаимное положение частей 3 и 4 и под действием силы тяжести часть 4 с захватом 9 перемещается по спиральной направляющей 5, ориентация детали 13 при этом контролируется блоком управления по сигналу с приемника 11. При достижении схватом требуемой ориентации или требуемой длины последнего звена взаимное положение частей 3 и 4 вновь фиксируется Фиксатором 6, После перемещения в требуемую точку позиционирования захват 9 отпускает деталь и манипулятор готов к выполнению нового цикла работы,Манипулятор способен осуществлять. захват произвольно расположенных на плоскости длинномерных деталей в определением первоначальной ориентации, а также 5 придавать последнему звену необходимуюдлину и изменять ориентацию детали.Формула изобретения Манипулятор, содержащий блок управления, причем на последнем звене манипу лятора установлен захват, при этомпоследнее звено выполнено из двух частей, причем часть, на которой закреплен захват, имеет возможность перемещения вдоль другой части по спиральной направляющей, 15 отличающийся тем, что, с цельюрасвирения функциональных возможностей,он снабжен датчиком относительного положения частей последнего звена и фиксатором положения одной части последнего 20 звена относительно другой, при этом захватвыполнен механическим,. губки которого имеют возможность плоскопараллельного перемещения, причем захват снабжен датчиком расстояния между губками, кроме то го, фиксатор закреплен на одной из частейпоследнего звена и снабжен приводом, который вместе с упомянутыми датчиками со.единен с блоком управления1710337 Составитель С.Грибо Техред М.Моргентал Реда И.Дерба Корректор С.Черни Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 Заказ 300 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5