Исполнительный орган манипулятора

СОЮЗ СОВЕТСОЦИАЛ ИСТИЧРЕСПУБЛИН ЗОБРЕидетельству СПИ К АВТО МУ С АРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР М ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Институт кибернетики АН ГССРи Тбилисский авиационный завод им. Дмитро.ва(54) (57) 1. ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАНМАНИПУЛЯТОРА, содержащий последовательно соединенные идентичные модули, каждый из которых имеет платформу н силовыеустройства, причем платформы сложных модулей шарнирно соединены между собой, асиловые устройства расположены по периферии платформы, при этом, корпуса силовыхустройств шарнирно закреплены на однойплатформе, а их штоки - соответственнона платформе смежного модуля, и источникрабочей среды с магистралями подачи рабо.чей среды и слива, отличающийся тем, что сцелью снижения металлоемкости, каждый,ЯО 1227457 А 1 модуль имеет основной сферический полый элемент с цилиндрическим хвостовиком, жест ко закрепленный на платформе, и промежуточный полый сферический элемент с цилиндрическим лтостовиком, при этом цилиндрический хвостовик последней установлен на цилиндрическом хвостовнке основного сферического полого элемента предыдущего модуля с возможностью изменения относительного положения, и оба этих элемента подпружинены один относительно другого, а сферическая часть промежуточного полого элемента сопряжена со сферической частью основного полого элемента последующего модуля.2. Исполнительный орган по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен распределительнымиклапанами, установленными на э платформе каждого модуля и связываю цими соответствующие силовые устройства с магистралью подачи рабочей среды, расположенной в полости, образованной сферическими полыми элементами модулей, а магистраль слива расположена вдоль исполнительного органа по периферии платформы.1 авйИзобретение относится к радиотехнике, преимущественно к манипуляторам, предназначенным для работы в труднодоступных местах технологического оборудования, в том числе во вредных, агрессивных средах, например при технологических процессах производства полупроводниковых приборов и интегральных схем.Целью изобретения является снижение металлоемкости конструкции.На фиг. 1 изображена кинематическая схема исполнительного органа манипулятора; на фиг. 2 - модуль исполнительного органа манипулятора, общий вид; на фиг. 3 - то же, продольный разрез; на фиг. 4 шарнирное крепление силовых устройств к платформе модуля; на фиг. 5 - схема соединения силовых устройств и распределительных клапанов с магистралью подачи рабочей среды и магистралями слива, вид сверху, вариант; на фиг. 6 - размещение распределительных клапанов, обслуживающих одно силовое устройство; на фиг, 7 - вид А на фиг. 5; на фиг. 8 - вид Б на фиг. 5; на фиг. 9 - то же, что на фиг. 5, другой вариант; на фиг. 10 - принципиальная функциональная схема привода одного из модулей исполнительного органа манипулятора, вариант; на фиг. 11 - то же, другой вариант.Каждый модуль 1 исполнительного органа манипулятора состоит из трех звеньев 2, 3 и 4. Звенья 2 и 4 также являются звеньями смежных сопряженных модулей 1. Звено 2 выполнено в виде основного сферического полого элемента 5 с цилиндрическим также полым хвостовиком 6. Звено 3 выполнено в виде промежуточного сферического полого элемента 7 с цилиндрическим хвостовиком 8, а звено 4 выполнено также в виде основного сферического полого элемента 9 с цилиндрическим хвостовиком 10.При этом сферическая часть основного полого элемента 5 охватывает сферическую часть промежуточного полого элемента 7, а цилиндрический хвостовик 10 введен в цилиндрический хвостовик 8 с возможностью их относительного положения, и оба эти элемента подпружинены один относительно другого пружиной 11.Сферическая часть основного голого элемента 5 имеет ребро 12 жесткости, в котором размещена уплотнительная манжета 13 (уплотнительная манжета выполнена из специального материала, не требуюгцего смазки).На сферических частях основных полых элементов 5 и 9 звеньев 2 и 4 модулей жестко закреплены платформы 14 и 15 соответственно.На платформе5 размещены распределительные клапаны 16, 7 и 18 (16, 17 и 18). По периферии модуля установлены силовые устройства 19, например гидравлические цилиндры. Корпуса 20 гидравлических цилиндров 19 шарнирно закреплены на платформе 15, а штоки 21 - на платформе 14. Модули 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 последовательно соединены один с другим. Звено 2 с платформой 14 является звеном и платформой смежного сопряженного модуля. Таким образом, осуществляется взаимосвязь всех модулей и образуется исполнительный орган манипулятора, последний модуль которого на конечном звене несет схват, рабочий инструмент.Магистраль 22 подачи рабочей среды к силовым устройствам от источника рабочей среды (не показан) состоит из гибких трубок 23 (шлангов). Магистральный участок трубки 23 соединяет камеры 24 и 25, расположенные в звеньях 2 и 4, и проходит через полость, образованную сферическими полыми элементами звеньев 2, 3 и 4. От камеры 25 отводятся трубки 26, по которым рабочая среда через распределительные клапаны 16, 17 и 18 подается в силовые устройства. Магистраль 2 слива рабочей среды состоит из гибких трубок 28 (шлангов). Магистральный участок трубки 28 соединяет камеры 29 и 30 и протянут по периферии модуля хобота. Распределительные клапаны 16, 17 и 18 предназначены для запирания и слива рабочей среды из полостей силовых цилиндров привода модуля (1-й вариант привода),Силовые устройства каждого модуля 1 представляют собой совокупность, например, трех элементарных приводов, для которых двигателями служат, например, гидравлические цилиндры 19, а положение рабочих органов (штоков 21) контролируется с помощью конечных переключателей 31 и 32, Положение штока 21 определяется состоянием распределительных клапанов 16 и 16 (1-й вариант привода) и распределительного клапана 16 (2-й вариант привода), обеспечивающего соединение полостей 33 и 34 цилиндра 19 с магистралью 22 подачи рабочей среды либо со сбросом. Подача под давлением рабочей среды (масла) по магистрали 22 происходит при помощи насоса 35.Входами элементарных приводов служат каналы управления Хь 2, 2 ъ Хз, Хз, 2 з распределительных клапанов (1-й вариант привода) и каналы управления Хь Хз, Хз распределительных клапанов (2-й вариант привода), выходами - выходные каналы Х, Х, Х, Хг, Хз, Хз конечных переключателей 31 и 32. Исполнительный орган манипулятора работает следующим образом.По команде устройства управления (не показано) срабатывает определенная группа силовых устройств 19, штоки 21 которых, выдвигаясь, поворачивают платформы 14 модулей 1 относительно платформы 15, что позволяет осуществить изгиб хобота манипулятора и придать ему определенную необходимую конфигурацию. Звенья 2 с платформами 14 модулей удерживаются штоками 2 силовых устройств и опираются на звенья 3, которые подпружинены пружинами 11 и обеспечивают достаточную жесткость при отра1227457 28 7 Б ботке определенных конфигураций хобота манипулятора.Рассмотрим работу привода одного из модулей хобота (1-й вариант привода).Привод характеризуется входами 21, 21, 2 ь 2 ь 2 з, 2 з (2 = О, если 21 = 1), (2 = 1, если 21= О), воспринимающими сигналы от системы управления, и выходами 21 ь 2, 2, 2 з, 2 зз, сигналы в которых определяют положение рабочих органов. Сигналы на входах и выходах могут принимать лишь два зна чения: 0 и 1.В схеме на фиг. 10 цилиндр 19 управляется двумя двухпозиционными распределителями 16 и 16. При 21= 1 (21 = 0) левая полость ЗЗ цилиндра соединена с источником рабочей среды, правая полость 34 - со сбросом, и шток 21 выдвигается из цилиндра 19 (21 = 21 = 0) или полностью выдвинут и сигнал об этом 2( = 1 вырабатывается переключателем 32. При 21 = 0 (21= 1) правая полость 34 цилиндра 19 соединена с источником рабочей среды, левая полость 33 - со сбросом, и шток 21 втягивается в цилиндр (21 = б = 0) или полностью убран и тогда сигнал об этом 21 = 1 вырабатывается переключателем 31. Перемещения штоков осуществляются в рабочие такты. Рабочий такт характеризуется определенным неизменным значением сигнала на входах элементарных приводов. В схеме фиг. 11 цилиндры 19 управляются двухпозиционным распределителем.ис.Ю ь И. Бак Составитеемеш Техред И. ВеТираж 103ИПИ Государственногопо делам изобретенкй иМосква, Ж - 35, РаушПП Патент, г. Ужгоро омитета Соткрытий кая наб д, ул. Про 4/5тная, 4 11303Филиал фЛХ едактор М. Келаква993/17ВНИ инаКорректор Е. РПодписноеССР