Механизм для перемещения и ориентации деталей

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК фА 1 19) 51)4 В 25 3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС тся к области быть исполь- ботостроении мож юл, У 2институт эле ированных он при прои аники. Ц ие техно водсль т к ов ог ре з Длчет повышеэтого ия маневренн и(088 А.Ф, Эстафетный конь-справочник по мехаашиностроение, 1981,раине Слов вейе больше вно трем нию с 22,удер овремен е по меньшей 1 зпе ф(54) МЕХАНИЗМ ДЛЯОРИЕНТАЦИИ ДЕТАЛ ЕРЕМЕЩ(57) Изобретение машиностроения и зовано, например и гибких автомат водствах, в част ве изделий микро изобретения - ра ческих возможнос низм для перемещ деталей имеет за которых связан ш нической рукой в чество которых р трех. Манипуляци ществляются при живании детали 8 двумя захватами.5 ил. ния и ориентации ваты 7, каждый и рниром 6 с меха- виде тяги 1, колИзобретение относится к машино" строению и может быть использовано, например, в роботостроении и гибких автоматизированных производствах, в частности, при производстве изделий микроэлектроники.На фиг.1 изображена схема системы 1-координат для задачи плоско- параллельного движения тела; на фиг.2 - схема механизма для перемещения и ориентации деталей с механическими руками в виде тяг регули" руемой длины; на фиг.3 - схема механизма с двумя захватами; на фиг,4- механизм с упругодеформируемыми элементами; на фиг,5 - схема .механизма с числом приводов более трех,Принцип работы предлагаемого механизма основан на использовании 1-координат для .задания плоскопараллельного движения тела, Положение тела 1 на плоскости Р определяется тремя числами 1 1 , 1, соответственно равными длинам отрезков Аа, Вв, Сс, причем опорные точки базы А, В и С заданы на плоскости, а опорные точки а, в и с - на теле (фиг,1);1-координаты являются обобщенными координатами и, следовательно, каждая из них изменяется независимо от других. В 1-координатах уравнения движения свободного твердого тела имеют вид Общее правило образования 1 - координат для плоскопараллельного движения заключается в том, что количество 1-координат равно трем, количество точек на плоскости Р и на теле составляет две или три, а отрезки 1-координат расположены таким образом, что не пересекаются в одной точке и хотя бы один из них не параллелен двум другим,На фиг,2 показан механизм с тремя степенями подвижности, реализующий перемещения деталей в плоскости в соответствии с законами движения (1). Он содержит механические руки.в виде тяг 1 регулируемых двигателем 2 (например, гидроцилиндром) длины, цилиндрические шарниры 3, ограничители поворота тяг - упоры 4, устройства 5 поджатия тяг к упорам, цилиндрические шарниры 6, связывающие захваты 7 с тягами 1, Кроме того, на фиг,2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 показана перемещаемая и ориентируемая деталь 8 и стол 9.Механизм работает следующим образом,В исходном положении механизмазахваты 7 не связаны с деталью 8(например, плоским листом металла),лежащей на столе 9, тяги прижатыустройствами 5 (например, пружиной)к упорам 4 поворота тяг 1, а длинытяг (1-координаты, равные расстояниям между шарнирами 3 и 6 каждой тяги) соответствуют заданным расчетнымзначениям, которые в соответствиис программой отработаны приводами 2.По команде включения механизмазахваты 7 (например, пневмоприсоски)связывают каждую тягу 1 с деталью 8,после чего образовывается 1-координатный механизм, как единая система, Выходным звеном этого механизмаслужит деталь 8,Ее перемещение и ориентация вплоскости, перпендикулярной оси шарниров, производится с помощью приводов 2, каждый из которых реализуетодин из трех законов движения (1),Поскольку деталь имеет три степениподвижности, она обладает абсолютнойманевренностью, т,е, может поворачиваться приводами 2 относительно любой точки и двигаться в любом направлении, При .этом преодолеваются усилия устройств 5,При этом эона перемещения деталив плоскости ограничена конструктивными параметрами механизма и преждевсего величиной регулировки длин тяг,Однако предложенный механизм позволяет перемещать деталь в ближайшейзоне. Для этого захваты соответстствующей командой рассоединяют сдеталью 8. Теперь под действиемустройств 5 тяги поворачиваются доограничителей-упоров 4 и по угловомуположению занимают исходные положения, Длины тяг вновь определяютсяпрограммой. По команде захваты соединяют тяги с деталью, но уже в трехдругих точках детали 8, Вновь начинается цикл перемещения детали, например, от позиции обработки к позиции сборки и т,п, После окончанияполного цикла манипулирования с даненой деталью она оставляется в конечной позиции, захваты размыкаются итяги 1 возвращаются в исходную позицию,Положение ограничителей может регулироваться, что изменяет параметрымеханизма, а следовательно, и возможности перемещения детали.Ограничители могут быть снабжены приводом счисловым программным управлением,что позволит регулировать их поло жение в процессе манипулирования содной деталью, Однако упоры должныобеспечивать положения тяг, отвечающие требованиям 1-координат, приведенным вьппе.Тяги 1 могут быть расположены наразных уровнях вдоль осей шарниров 153, а захваты могут быть снабженыприводами перемещения вдоль осейшарниров б. Это позволит базироватьзахваты на поверхностях деталей,находящихся на разных уровнях вдоль 20осей этих шарниров.Показанный на фиг.3 механизм перемещения и ориентации деталей имееттолько два захвата 7, с одним из которых независимыми шарнирами 6 связаны две тяги 1 посредством неза"висимых шарниров, допускающих относительный поворот тяг и их поворототносительно захвата.Кроме того, только одна из тяг 1имеет ограничитель"упор 4 и устройство 5 поджатия, так как угловое положение тяг 1, сходящихся в одной точке, определяется их длинами,Этот механизм реализует структуру1-координат с двумя опорными точками на теле,В механизме перемещения и ориентации деталей, показанном на фиг.4,приводы 10 выполнены в виде упругаде Оформируемых элементов, например сильфонов, связанных с источником сжатого газа, подаваемого во внутреннийобъем этих элементов. Механизм работает следующим об 45разом,Перед. соединением захватом 7 сдеталью 8 упругодеформируемые элементы 10 находятся в исходном положении,соответствующем их свободному состоя 50нию (сильфон не изогнут), а расстояние по оси элемента от основания доцентра схвата (1-координата) зада,но и отработано соответствующим давлением газа. После соединения захватов с деталью образавывается 1-ко-,ординатный механизм, в котором изменение 1-координат производится регулированием давления газа. При этомупругие элементы изгибаются. Послеотсоединения захватом 7 от детали 8упругадеформируемые элементы возвращаются в исходное угловое положениепод действием сил упругости, Такимобразом, в этом механизме не требуется иметь много шарниров, ограничителей и устройств поджатия, Крометого, они могут работать в условияхглубокого вакуума, не загрязняя окружающую среду,Механизм перемещения и ориентациидеталей, показанный на фиг,5,содержитболее трех приводов. Особенность работы такого механизма заключаетсяв том, что деталь 8 одновременно пере.мещается только тремя приводами, какэта описано выше, а выделение извсего множества приводов трех дляработы манипулирования деталью производится в соответствии с программой, При этом па мере необходимостиодин привод атсоединяется от детали,а двумя подсоединяется,Формула изобретения1, Механизм для перемещения и ориентации деталей, содержащий основание и размещенные на нем механические руки со схватами, установленные с возможностью перемещения и контактирования с упорами, расположенными на основании, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет повьппения маневреннасти,схваты соединены с механическими руками цилиндрическими шарнирами и выполнены с воз"можностью поочередного захвата деталей по меньшей мере тремя механическими руками одновременно,2, Механизм по п, 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что каждая механическая рука выполнена в виде приводной поступательной пары, одно звенокоторой цилиндрическим шарнирам соединено с основанием и подпружиненок упору, 13663891366389 оставитель Е.Ермолаеехред М,Ходанич ректор В.Гирня А.Долинич ед 7 Тираж 907 ПИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий3035, Москва Ж, Рауаская наб., д аказ 6740/1 ВН