Запястье манипулятора

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 4 С 9) (й С) ЕНИЯ АВТОРСКОМУ 1 Я ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТРИ ГКНТ СССР НИЕ ИЗС)Б СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 (21) 4886504/08 (22) 27.11.90 (46) 15.08.92. Бюл. М 30 (71) Научно-исследовательский проектно- конструкторский институт "Терминал" (72) М,В.Маликов и В.Н.Успенский (56) Авторское свидетельство СССР Я 358122, кл. В 23 Р 19/04, 1970.Заявка ФРГ М 3620391, кл. В 25 3 15/00, опублик. 1987.Авторское свидетельство СССР М 1371901, кл, В 25 Л 11/00, 1986. (54) ЗАПЯСТЬЕ МАНИПУЛЯТОРА (57) Использование; робототехника, в частности устройства соединения руки манипуУ55 В 25 3 15/00, 19/06, 17 лятора с захватным устройст ленные работы, предйаэначен грузки и транспортирован Сущность: зайястье содерж крепления руки и манипулято крепления захватного устрой 1 посредством тяг 3, установл фланцами 1 и 2 и препятству жению, Упругие шарниры 5, концы тяг 3 с фланцами 1 и 2, компенсацию угловых смещен динамических нагрузок на об лирования. 5 ил. вом, промыш-, ныедля пере-ия изделий. ит фланец 1 ру и фланец 2 ства к фланцу енных между ющих их сблисоединяющие обеспечиваютий фланцев и ьект манипу1754440 10 15 25 30 35 40 3Изобретение относится к работотехнике, в частности к устройствам соединения руки маййпулятора с захватным устройством, и может использоваться в промышленных роботах, предназначенных для перегрузки и транспортировки иэделий,Известны конструкции запястья манипулятора, содержащие корпус руки, платФорму с захватом, связанные между собой шарнирно одним центральным стержнем и по крайней мере тремя вспомогательными стержнями, причем центральный стержень шарнирно связан с тягами силовых устройств, которые закреплены на корпусе руки. Недостатки указанных конструкций -отсутствие податливости платформы и корпуса при их относительных угловых смещениях, а также ограниченные функциональные воаможности,Известны конструкции запястья манипулятора, предназначенные дляизвлечения изделий из технологических участков,в котором траверса с захватными лапами соединена с рукой манипулятора Г-образными пружинами, работающими в горизонтальной плоскости.Недостатки таких конструкций - ограничение податливости в вертикальном направлении, а также и при относительных угловых перемещениях траверсы и руки манипулятора. Это приводит к ограничению Функциональных возможностей запястья манипулятора,Наиболее близким по технической сущности к изобретению является упругое запястье робота, содержащее фланцы длл крепления захватного устройства и руки манипулятора, связанные между собой упругими элементами в аиде стержней одинаковой длины и центральнОй тягой со сферическими шарнирами и пружиной сжатия.Недостатком этой конструкции является отсутствие податливости в направлении 45 Цель изобретения - расширение Функциональных возможностей, а также повышение быстродействия за счет снижения динамических нагрузок на объект манипулирования только при подъеме, но и при его транспортировании путем повышения податливости запястья манипулятора.Указанная цель достигается тем, что запястье манипулятора; содержащее фланцы крепления захватного устройства и руки манипулятора, упругие элементы и тягу, установленные между этими фланцами, снабжено дополнительными тягами. выполненными вместе с названной тягой в виде стержней одинаковой длины, и упругими шарнирами, соединяющими эти тяги с названными фланцами, причем укаэанные упругие элементы выполнены в виде пружин сжатия, установленных соосно с тягами,На фиг,1 представлена конструктивная схема запястья манипулятора; на фиг.2 - аид А на фиг,1; на фиг.3.4,5 - схема взаимного положения изделия, фланцев крепления, руки манипулятора и эахватнога устройства при различных видах нагрузки,. Запястье манипулятора содержит (фиг.1,2) фланец 1 крепления руки манипулятора, фланец 2 крепления захватного устройства, тяги 3, установленные между фланцами 1 и 2, упругие элементы 4, установленные между фланцами 1 и 2 и препятствующие их сближению, упругие шарниры 5, соединяющие концы тяг 3 с фланцами 1 и 2. корпуса 6, предназначенные для закрепления упругих шарниров 5, выполненных, например, в виде резиновых втулок, установленных в корпусе 6 без зазоров.При взаимодействии с объектом манипулирования запястье манипулятора дает возможность самьустановки захватного устройства относительно объекта манипулирования на горизонтальной поверхности при наличии погрешности позиционирования д(фиг.3).50 55 тяги, что приводит к возникновению значительных динамических нагрузок. Это происходит как при подъеме изделия в момент выборки зазоров в приводе (ударная нагрузка), так и"при транспортировке, например, из-эа неровностей пути (вибрация), что приводит к снйжению скорости перемещения, а следовательно, и быстродействия манипулятора (робота),Кроме того, наличие значительных динамических нагрузок на объект манипулирования снижает функциональНые возможности манипулятора иэ-эа ограничения нагрузок, допустимых для объекта манипулированйя при транспортировке. При этом фланцы 1 и 2 под действием внешней силы Р перемещаются в параллельных плоскостлх друг относительно друга, что сопровождается поворотом тяг 3 и деформацией шарниров 5.Кроме того имеется возможность компенсйровать взаимные угловые а, 3 (Фиг.4) и линейные перемещения как при сближении фланцев 1 и 2, под действием внешней силы Р, когда деформируются упругие элементы 4 и упругие шарниры 5, так и при удалении фланцев 1 и 2 (фиг,5) под действием внешних сил Р 1 и Е 2, когда деформируются шарниры 5,Применение изобретения эа счет введения податливости в направлении осей тяг позволяет снизить величину динамических нагрузок как при подъеме объекта манипулирования (инерционные и ударные:нагрузки в момент разгона), так и при транспортировке (инерционные силы при вибрации в результате неровностей пути),Снижение динамических нагрузок в момент разгона позволяет увеличить скорость подъема объекта манипулирования за счет увеличения предварительных, пониженных моментов (скоростей) двигателя, которые не ускоряют весь привод, а лишь выбирают зазоры между его элементами, приводя их в соприкосновение(чтобы снизить или даже исключить ударные нагрузки при пуске).Снижение динамических нагрузок притранспортировке позволит увеличить скорость горизонтального перемещения, а значит быстродействие устройства.В связи с ограничением допустимых нагрузок на иэделия при их транспортировке сйижение динамических нагрузок на объект"Манипулирования расширяет область ис: пользования (в качестве объекта манипули"рования можно применять больше видов"изрелий), а следовательно, и функциональйые возможности манипулятора." Применение изобретения позволяет "также. упростить конструкцию запястья манипулятора и сделать ее компактной за счет отказа от упругих элементов, деформирующихся сложным образом, а также сферических шарниров, так как функции этих элементов выполняют в предложенной кон струкции упругие шарниры,Кроме того. замейа трения скольженияв сферическом корпусе на упругую деформацию в упругом шарнире позволяет исключить источник пылегенерации, что делает 10 возможным применение предлагаемой конструкции в роботах, предназначенных для работы в помещениях с требованиями к электронной гигиене (так называемых "чистых производственных помещениях").15Формула изобретения Запястье манипулятора, содержащеефланцы крепления захватного устройства и 20 руки манипулятора, основную тягу и упругие "элементы, установленные между этими фланцами, о т л и ч а ю щ е е с. я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, а также повышения быстродей ствия, оно снабжено дополнительнымитягами, выполненными вместе с основной. тягой в виде стержней одинаковой длины, атакже упругими шарнирами, соединяющими зти тяги с фланцами, причем упругие 30 элементы выполнены в виде пружин сжатияи установлены соосно с тягами,1754440 итель к Коррект Редактор М.бандура из роизводст аказ 2 ВНИСостав Техред Тираж Подписноесударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 льский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1