Манипулятор модульного типа

/08 ц)5 В НИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ения и обеспечения инвариантностикомпоновок. Это достигается тем, чтов зависимости от технологической задачи может быть собрана конструкцияманипулятора из унифицированных деталей, из которых состоит модуль перемещения 1, Каждый из модулей переме-щения 1 состоит из привода перемещения в виде силового цилиндра,шток которого связан с рейкой зубчатой передачи и корпуса 7, во взаимноперпендикулярных плоскостях которого.ыполнены отверстия. Для связи модулей перемещений 1 между собой служатстыковочные элементы в виде штанг 4,расположенных в отверстиях корпусовсмежных модулей, при этом корпусамогут быть установлены на штангахкак жестко связанными с ними, так и своэможностью перемещений, 8 ил,ОСУДАРСТБЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯи гкнт ссс(71) Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро Производственного объединения "Псковэлектромаш"(56) Авторское свидетельство СССРВ 763082, кл. В 25 3 9/08, 980.(54) МАНИПУЛЯТОР МОДУЛЬНОГО ТИПА(57) Изобретение относится к подъемно-транспортному оборудованию, предназначенному для перемещения различных изделий, и может быть использовано в робототехнике, Целью изобретенияявляется расширение технологическихвозможностей за счет использоваияагрегатно-модульного принципа постро 8663 А 1Изобретение относится к подъемно-транспортному оборудованию, предназначенному для перемещения изделий, и может быть использовано вразличных отраслях проиппленности,в частности в робототехнике.Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет ис-пользования агрегатно-модульного прин ципа построения манипуляторов и обеспечения инвариантности компоновки, атакже применения механизма увеличенияхода исполнительного звена модуляперемещения. 5На Фиг,1 показан манипулятор стремя степенями подвижности, собранный из трех модулей перемещений; наФиг.2 - разрез А-А на фиг,1; нафиг,З - манипулятор с пятью степенями подвижности, собранный из пяти модулей перемещений; на фиг,4 - разрезБ-Б на Фиг.З; на Фиг,5 - модуль перемещения, общий вид; на Фиг.б -разрез В-В на Фиг.5; на Фиг,7 - модуль перемещения, вид сверху на, фиг. 8 - модуль перемещения, аксономет.рическое изображение,Манипулятор модульного типа состоит из последовательно соединенныхмодулей 1 перемещения, первый из которых связан с основанием 2, а последний - с исполнительным органом 3,и стыковочных элементов, выполненныхв виде штанг 4,Основание 2 манипулятора можетбыть выполнено в виде двух опор 5,связанных между собой штангами 4(фиг, и 2) или в виде дополнительной опоры 6 и модуля 1 перемещения, 40связанных также штангами 4 (Фиг,Зи 4).Каждый модуль перемещения состоитиз корпуса 7 с клеммовым зажимом 8для крепления к колонне и привода 45перемещения в виде зубчато-реечнойи цепной передач и силового цилиндра 9, шток которого при помощи поводка 10 с клеммовыми зажимами жесткосвязан с рейкой 11 зубчато-реечнойпередачи, а зубчатое колесо 12 этойпередачи закреплено на валу, установленном в подшипниках 13 и несущемзвездочку 14 цепной передачи, которая при необходимости может быть за 55менена зубчатым колесом или полумуфтой, Зубчатое колесо 12 выполненомелкомодульным и с малым числомзубьев так, что его делительный диаметр может быть в несколько раз меньше диаметра ведущей звездочки 14,чем и достигается значительное увеличение хода исполнительного звена относительно хода штока силового цилиндра 9 без увеличения размеров корпуса 7,В корпусе 7 выполнены четыре координатных сквозных и параллельныхотв ер стия, р ас положенные по угл амквадрата со стороной Ь и два такихже отверстия, перпендикулярных первым четырем отверстиям, расстояниемежду которыми также равно Ь. В этиотверстия в определенном порядке взависимости от конкретной схемы манипулятора) установлены и закрепленывинтами за Фланцы четыре втулки 15, вкоторых по скользящей посадке могутперемещаться штанги 4.При этом остающиеся свободнымивтулки 15 корпуса 7 могут быть использованы для стыковки с другиммодулем перемещения, например, установлены на подвижных штангах 4 последнего, т.е, первый модуль перемещениястановится исполнительным звеном второго модуля перемещения, По этойсхеме возможно создание целой гаммакомпоновок манипуляторов,На Фиг,1 и 2 модуль 1 перемещения установлен на неподвижных штангах 4, в его клемме зажата колонна16, на которой закреплен первый модуль 1 перемещения, Через горизонтальные втулки 15 второго модуля 1перемещения пропущены подвижные штанги 4, на которых закреплен третиймодуль перемещения с вертикальнымиподвижными штангами 4 и исполнительным органом 3 (схватом ),На фиг,З модуль 1 перемещения идополнительная опора 6 связаны междусобой штангами 4 и образуют основание.На штангах 4 установлен. с возмож-;ностью горизонтального перемещенияпервый модуль 1 перемещения, связанный цепным транспортером 17 со звездочками 14 и 18 модуля перемещения 1и дополнительной опоры б, На первоммодуле 1 перемещения закреплен корпус19, в котором установлен с возмож-.ностью поворота вал 20, состыкованный при помощи муфты 21 с выходным валом первого модуля 1 перемещений, Навалу 20 закреплен при помощи клеюввторой модульперемещения, наштангах 4 которого установлена непод8663 6 25 ЭО силовых элементов,Манипуляторы, составленные изнескольких модулей 1 перемещений, работают следующим образом,Иа фиг,1 и 2 первый модуль 1, приводимый собственным силовым цилиндром, перемещается на втулках 15 понеподвижным штангам 4 основания,транспортируя закрепленный на колонне 16 второй модуль 1, который своимсиловым цилиндром 9 перемещает горизонтально,штанги 4 с закрепленнымна иих третьим модулем 1, который всвою очередь перемещает вертикальноштанги 4 со схватом 3.Ка фиг.З и 4 показаны возможныеварианты использования приводных модулей для поворота 1,ротации ) исполнительных звеньев, а также использование модуля в качестве привода цепного транспортера, Так, цепной транспортер 17, связывающий звездочки иоду 35.риантности компоновок в корпусе каж 1доро моцуля перемещения во взаимноперпендикулярных плоскостях выполнены отверстия, а стыковочные элементы 40 50 5 155 вижно дополнительная опора 6, а также третий модуль 1 перемещения, имекиций возможность горизонтально перемещаться. Цепной транспортер 17 осуществляет связь третьего модуля 1 перемещения со звездочками второго модуля 1 и дополнительной опоры 6, Через вертикальные втулки третьего модуля 1 пропущены штанги 4на кон-, це которых закреплен четвертый модуль 1, На выходном валу четвертого модуля 1 установлен схват 3.Манипулятор модульного типа работает следующим образом.Рассмотрим работу одного из модулей 1 .перемещений.При перемещении штока силового цилиндра 9 с помощью поводка 10 перемещается рейка 11, которая поворачивает вап с зубчатым колесом 12 и. с установленной на нем ведущей звездочкой 14Ведущая звездочка 14 протягивает цепь, идущую к исполнительномузвену, перемещая его по штангам 4, которые могут устанавливаться во втулках 15 как параллельно оси силового цилиндра 9, так и перпендикулярно ей, чем и достигается инвариантность компоновки исполнительных и 5 10 15 20 ля 1 и дополнительной опоры 6 (установленной на штангах 4 модуля 1 ),перемещает первый модуль 1 на горизонтальных втулках по штангаи 4 основания, Привод первого модуля 1 используется для поворота вертикального вала 20, установленного.в подшипниках в корпусе 19, с закрепленным на нем вторым модулем . Второймодуль 1, звездочка которого связанасо звездочкой дополнительной опоры6 цепным транспортером 17, перемещает с помощью последнего горизонтальнопо штангам 4 третий модуль 1, который в свою очередь перемещает вертикапьно закрепленный на штангах 4 четвертый модуль 1, Этот последний мо"дуль 1 используется как привод ротации закрепленного на его выходномвапу ( вместо звездочки ) схвата 3,Формула изобретения Манипулятор модульного типа, содержащий по следовательно соединенные модули перемещений, первый иэ которых связан с основанием, а последний - с захватом, причем каждый из модулей включается в себя корпус и привод перемещения, и стыковочные элементы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет обеспечения инвавыполнены в виде штанг, установленных в отверстиях корпусов смежных модулей посредством введенных втулок,причем корпус одного из смежныхмодулей перемещений жестко связанштангами, а корпус другого модуля перемещений установлен с возможностьюперемещения вдоль этих штанг, при этомпривод перемещения каждого модуля выполнен в виде зубчато-реечной передачи и силового цилиндра, корпус которо.го смонтирован на корпусе модуля, а шток жестко связан с рейкой зубчатореечной передачи.