Звено-модуль руки манипулятора

 

ЗВЕНОНЙОДУЛЬ РУКИ МАНИПУЛЯТОРА , содержащее подвижные элементы, снабженные приводом линейного перемещения , включающим корпус и выходной элемент, отличающеес я тем, что, с целью повьппения точности позиционирования, подвижные элементы выполнены в виде двух соединительных фланцев, связанных между собой жесткими пластинами через плоские пружины с образованием параллелограмма, корпус привода связан шарнирно с одним из соединительных фланцев, выходной элемент с другим, а шарниры установлены на соединительных фланцах по разные стороны от линии, соединяющей центры соединительных фланцев, при этом оно снабжено измерительным устройством взаимного расположения соединительных фланцев. (Л со О О) 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5D 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

11 r7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3740161/25-08 (22) 21.05.84 (46) 30. 11,85. Бюл. g- 44 (7 1) Севастопольский приборостроительный институт (72) B.ß.Êîïï, И.Б.Харин и Б.В.Погорелов (53) 62-229.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 889417, кл. В 25 J 1/02, 1980.. (54) (57) ЗВЕНО-МОДУЛЬ РУКИ МАНИПУЛЯТОРА, содержащее подвижные элементы, снабженные приводом линейного перемещения, включающим корпус и выходной элемент, о т л и ч а ю щ е е—

„„Я0„„1194668 А с я тем, что, с целью повышения точности позиционирования, подвижные элементы выполнены в виде двух соединительных фланцев, связанных между собой жесткими пластинами через плоские пружины с образованием параллелограмма, корпус привода связан шарнирно с одним из соединительных фланцев, выходной элемент— с другим, а шарниры установлены на соединительных фланцах по разные стороны от линии, соединяющей центры соединительных фланцев, при этом оно снабжено измерительным устройством взаимного расположения соединительных фланцев.

2. Звено-модуль по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что измерительное устройство содержит установленные в корпусе, жестко связанном с одним из соединительных фланцев, датчик угла поворота, шкив, закрепленный на выходном валу датчика, и гибкий элемент, охватывающий шкив, первый конец которого через упругий элемент закреплен на этом соединительном фланце, а второй — на другом соединительном фланце.

3. Звено-модуль по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что измерительное устройство содержит датчики деформации, например, тензометрические, закрепленные на плоских пружинах.

4 ° Звено-модуль по п.1,, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что измерительное устройство содержит кронштейн, установленный на одном из соединительных фланцев, датчик линейного

194668 перемещения, включающий корпус, жестко связанный с кронштейном, шток, установленный внутри корпуса, один конец которого подпружинен к этому соединительному фланцу, и гибкий элемент, взаимодействующий с кронштейном для его направления, первый конец которого закреплен на свободном конце штока, а второй— на другом соединительном фланце.

5, Звено-модуль по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что измерительное устройство содержит кронштейн, установленный на одном из соединительных фланцев, и датчик линейного перемещения, включающий корпус, жестко связанный с кронштейном, и шток, установленный в корпусе, один конец которого подпружинен к этому соединительному фланцу, а свободный взаимодействует с другим соединительным фланцем.

Изобретение относится к роботостроению и может быть использовано для точного позиционирования рабочего органа при выполнении сложных сборочных работ.

Цель изобретения — повышение точности позиционирования.

На фиг. 1 представлена компоновl ка руки манипулятора из звеньев-модулей, вид в плане; на фиг. 2 — то же, вариант, на фиг. 3 — звено-модуль руки с измерительным устройством, включающим датчик угла поворота; на фиг. 4 — то же, включающим датчики деформации, на фиг. 5— то же, включающим датчик линейного перемещения; на фиг. 6 — то же,. вариант установки датчика.

Рука манипулятора состоит из звеньев-модулей (фиг. 1, 2) 1, 2 и 3 и захватного органа 4. Звенья-модуля состыкованы присоединительными элементами 5 и 6 и установлены на блоке 7, представляющем собой неподвижное основание либо один или несколько приводных механизмов. Звено-модуль руки содержит подвижные элементы, выполненные в виде двух

2 соединительных фланцев 8, связанных между собой через плоские пружины

9 жесткими пластинами 10.

С одним из соединительных фланцев

8 с помощью шарнира 11 (фиг.3) связан цилиндр 12 пневмопривода линейного перемещения, шток 13 которого с помощью шарнира 14 связан с другим соединительным фланцем 8. В качест10 ве приводного устройства звена-модуля можно использовать любой из известных приводов: пневматический, электромеханический, гидравлический, комбинированный. Кроме того, модуль содержит измерительное устройство 15, контролирующее взаимное расположение соединительных фланцев 8 друг от относительно друга.

20 На фиг. 3 показан модуль с измерительным устройством, включающим в себя датчик 16 угла поворота. (например потенциометрический), корпус которого неподвижно установлен на

25 одном из соединительных фланцев 8.

К другому фланцу 8 присоединен гибкий элемент 17 (например струна), связанный со шкивом 18, который

1194668 посажен на выходной вал 19 датчика

16. Другой конец гибкого элемента

17 связан через пружину 20 растяжения с фланцем, на котором закреплен корпус.

Звено-модуль может быть выполнен с измерительным устройством, включающим в себя датчики 21 деформаций (например тензометрические) плоских пружин 9 (фиг.4).

Звено-модуль может быть выполнено с различными измерительными устройствами (фиг.4 и 5), включающими в себя датчики 22 линейных перемещений (например индуктивные), корпу са которых неподвижно установлены на одном из соединительных фланцев

8. Штоки 23 датчиков установлены внутри корпусов (фиг.5). Один конец неподвижного штока через пружину 24 растяжения связан с соединительным фланцем, на котором установлен корпус датчика. Свободный конец с помощью гибкого элемента 25 и кронштейна 26 соединен с другим соединительным фланцем. Один конец подвижного штока (фиг.6) через пружину 27 сжатия связан с соединительным фланцем, на котором установлен корпус датчика. Свободный конец штока непосредственно взаимодействует с другим соединительным фланцем.

Звено-модуль руки манипулятора работает следующим образом.

Допустим необходимо переместить захватный орган 4 в какую-либо точку рабочей зоны. Для этого штоки 13 звеньев-модулей соответствующих приводов перемещают в требуемых направлениях и, воздействуя на соединительные фланцы 8, изгибают плоские

1О пружины 9 и меняют при этом взаимное расположение соединительных фланцев

8. Цилиндры 12 и штоки 13 поворачиваются в шарнирах 11 и 14 соответственно, а взаимное угловое расположение соединительных фланцев не изменяется (сохраняется параллельность). Величина смещений соединительных фланцев 8 друг относительно друга контролируется измерительным устройством 15, которое вырабатывает сигнал, соответствующий указанному смещению. Этот сигнал поступает в систему управления (не показана), которая определяет момент достижения захватным органом требуемого положения и останавливает шток 13. Точность позиционирования штока 13 качественно обусловлена характеристиками процесса слежения в данной точке, обеспечиваемыми измерительным и управляющим устройствами.

1194668

1194б68

Составитель Ф.Майоров

Редактор А.Долинич Техред Ж. Кастелевич Корректор И.Муска

Заказ 7361/19 Тираж I049 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4