Запястье манипулятора

 

Изобретение относится к области машиностроения , в частности к манипуляторам и промышленным роботам, и может быть использовано при автоматизации технологических процессов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей робота путем повышения подвижности схвата. Запястье содержит два крестообразных элемента 2 и 3, расположенных параллельно друг другу и перпендикулярно оси звена 1. Конец каждого элемента 2 и 3 выполнен в виде штока 4 цилиндра 5, имеющего возможность перемещения в горизонтальных направляющих корпуса. На элементе 2 закреплен электродвигатель 7, вал которого через карданный шарнир 8 связан с передаточным валом 9. В центральной части элемента 3 установлен Н1аровой шарнир 10. Полости противоположных цилиндров 5 каждого элемента 2 и 3 образуют взаимообрат}1ые всасывающую и нагпетаюшую полости, соединенные гидравлическими ветвями с гидравлической напорной станцией. В одной из этих ветвей установлены дополпительный распределитель и датчик давления, а в другой ветви устаовлен датчик линейного смещения элемента . 1 з.п. ф-лы, 2 ил. с 3 СО /)Т 00 о СО 4 О ел 5iiii S:ii: i J ii Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ц114 В 25 1 15/00

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3981658/25-08 (22) 02.12.85 (46) 15.04.87. Бюл. № 14 (71) Институт кибернетики им. B. M. Глушкова (72) Г. А. Коноплянко, M. E. Овчарук, А. П. Рябов и В. В. Смирнов (53) 62-229.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 512048, кл. В 25 J 15/02, 1975. (54) ЗАПЯСТЬЕ ЧАНИПУЛЯТОРА (57) Изобретение относится к области машиностроения, в частности к манипуляторам и промышленным роботам, и может быть использовано при автоматизации технологических процессов. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей робота путем повышения подвижности схвата. Запястье содержит два кресто„„SU„„ 303405 д1 образных элемента 2 и 3, расположенных параллельно друг другу и перпеlläèêóëÿðíî оси звена 1. Конец каждого элемента 2 и 3 выполнен в виде штока 4 цилиндра 5, имеющего возможность перемещения в горизонтальных направляющих корпуса. На элементе 2 закреплен электродвигатель 7, вал которого через карданный шарнир 8 связан с передаточным валом 9. В центральной части элемента 3 установлен шаровой шарнир 10. Полости противоположных цилиндров 5 каждого элемента 2 и 3 образуют взаимообратные всасывакнцую и нагнетающую полости, соединенные гидравлическими ветвями с гидравлической напорной станцией. В одной из этих ветвей установлены дополнительный распределитель с и датчик давления, а в другой ветви уста новлен датчик линейного смещения элемента. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1303405

Изобретение относится к машиностроению, в частности к манипуляторам и промышленным роботам, и может быть использовано при автоматизации технологических процессов.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей робота путем повышения подвижности схвата.

На фиг. 1 представлено запястье манипулятора, продольный разрез; на фиг. 2— разрез А — А на фиг. 1.

Запястье смонтировано в корпусе 1 и представляет собой промежуточный узел между рукой манипулятора и схватом, например, кулисно-рычажного типа. Запястье содержит два крестообразных элемента 2 и 3, расположенных параллельно друг другу и перпендикулярно оси корпуса 1. Выступающий конец каждого из элементов 2 и 3 выполнен в виде штока 4 своего гидроцилиндра 5. Каждый гидроцилиндр 5 установлен подвижно в поперечных направляющих 6 корпуса 1. К крестообразному элементу 2 прикреплен редукторный электродвигатель 7, вал которого через карданный шарнир 8 связан с передаточным валом 9, причем точка пересечения осей карданного шарнира

8 совмещена с точкой пересечения осей крестообразных штоков 4 гидроцилиндров 5 элемента 2. В центральной часи крестообразного элемента 3 установлен шаровой шарнир 10, внутри которого выполнен гидроцилиндр 11, в штоке 12 которого имеется осевая направляющая (например, квадратНоН формы), сопряженная с передаточным валом 9 без возможности их взаимного проворота, но с возможностью их взаимного осевого смещения. Шток 12 шарнирно сопряжен с губками 13 схвата, выполненного по известной схеме.

Полости противоположных гидроцилиндров 5 (фиг. 2) каждого из крестообразных элементов 2 и 3 образуют взаимообратные всасывающую и нагнетающую полости, соединенные гидравлическими ветвями с гидравлической напорной станцией через трехпозиционный распределитель 14 с нормально открытым состоянием между этими ветвями. В одной из двух гидравлических ветвей противоположных гидроцилиндров 5 включен датчик 15 линейного смещения своего крестообразного элемента 2(3) в каждом из его двух взаимно перпендикулярных направлений смещения, а в другой ветви— нормально закрытый клапан 16.

Датчик 15 линейного смещения выполнен в виде, например, расходомера мембранного типа, мембрана которого связана с ползуном потенциометра.

Устройство работает следующим образом.

При подводе схвата к месту позиционирования, с деталью или без нее, с определенной погрешностью, допускаемой величинами линейного и углового смещения запястья, происходит соприкосновение схвата или

2 детали в нем с объектом позиционирования. Момент соприкосновения и его направление автоматически фиксируется электронным устрйством управления по сигналу датчика 17 усилия — как минимум одним из всех этих датчиков усилия запястья, включенного в ветвь с нормально закрытым клапаном 16 гидроцилиндра 5. ЭВМ манипулятора анализирует характер соприкосновения, и если он близок к номинальному, то вырабатывается сигнал на открытие клапана 16.

Распределитель 14 находится в нормально среднем проводном положении. При этом открывается свободное сообщение между противоположными полостями гидроцилиндров 5 данного крестообразного элемента 2(3) в данном направлении через элементы гидросхемы (фиг. 2) 5 — 15 — 14 — 16 — 5. В этом положении минимума усилия (меньше заданного) происходит самоустановка, например, детали в отверстие. Если по характеру соприкосновения видно, что номинального позиционирования не достигнуто, то включаются одновременно клапан 16 и распределитель 14, причем клапан 16 открывает ветвь своего гидроцилиндра 5, а распределитель 14 включается в одно из своих крайних положений в зависимости от того, в какую сторону необходимо подвинуть или повернуть запястье (схват). Жидкость от напорной станции направляется или в ветвь с датчиком 15 или в ветвь с датчиком 16, в ту или иную сторону смещая связанные штоки 4 гидроцилиндров 5 запястья. Величина линейного смещения своего крестообразного элемента 2 (3) в каждом из направлений контролируется своим датчиком 15.

При работе одновременно в обоих этих направлениях наблюдается суперпозиция смещений элемента 2 (3) в пределах своего поперечного плоского поля отработки. Если таким образом работают два параллельных гидроцилиндра 5 обоих крестообразных элементов 2 и 3 одновременно в одну сторону, то весь схват плоскопараллелbно перемещается в этом направлении без поворота схвата. Если один из этих гидроцилиндров 5 включен в одну сторону смещения, а другой — в другую, то схват поворачивается в соответствующую сторону относительно оси карданного шарнира 8 или шарового шарнира 10, если смещается один из крестообразных элементов 2 или 3, и относительно обоих этих осей, если смещаются одновременно оба крестообразных элемента 2 и 3. При этом наблюдается суперпозиция как угловых смещений схвата в своих взаимно перпендикулярных плоскостях, так и суперпозиции всех линейных и угловых смещений. Таким образом, осуществляется тактильное позиционирование и установка объекта сборочным или иным технологическим роботом.

Захват и отпуск детали осуществляется известным способом работы кулисно-рычаж1,8(13-1(1;) Формула изобретения

15 (оста(3нтс)ь 1. ВоскоОои ни ко <3 ) Редактор Л. Пиоаннская Гехр<д И. В(р((Заказ 125//1<) Тираж 954 I fо (<иси<и ()НИИПИ Государственного комитета (:(:(.Р ио «с,) <3) изовj < l < иии:: открн< О)и! 1ЗОЗо, Москва, Ж вЂ” Зо, Р(l(инская ) <)Г)...(. -I :

Г1ро<(звоаствеHHo.flo т)(гра<1)(<н((l <)< ирелириятиo, o. X ))

Электродвигатель 7 через карданный шарнир 8 и передающий вал 9 обеспечивает вращение или поворот схвата согласно требованиям заданного технологического процесса. При этом благодаря карданному шарниру 8 вран(ение передается вне зависимости от угла положения схвата.

1. Запястье манипулятора, снабженное схватом с приводом в виде гидроцилиндра, сопряженным через передаточный вал и карданный шарнир с приводом вращения захвата, отличающееся тем, что, с целью 15 расширения функциональных возможностей путем повышения подвижности захвата. он снабжен верхним и нижним крестообразными элементами, расположенными параллельно друг другу и перпендикулярно кор пусу запястья, выступающий конец каждого из которых является штоком своего гидроцилиндра, установленного подвижно в поперечных направляющих корпуса, причем точка пересечени:. осей нижнего крестообразного элемента совмещена с точкой пересечения осей h)ðëëííîãî н(арнира, а точка пересечения осей верхнего крсстообраз!юго элемента совмещена с центром дополнительно введенного шарового !парнира, внутри которого расположен п(дроцилиндр привода захвата, шток которого 0111))I)I((II c передаточным валом посредством допек!нительно выполненных продольных пазов и штоке.

2. Запястье манипулятора по и. 1, с>т— личающееся тем, что снабжено п(дросистсмами контроля усилий действу!ощих на 3!1хват и контроля лин IIIIhlx н угловых смещений захвата, 13 которых обе ветви гидросистемы, связанныс с одной пз двух II<11)

IIp0ТиВО!!О, 10жнblх г!Iдроци, !ИII;1ðîâ I((1;I()го крестообразного элемента, подключены к и(точнику давления через нормалын) открытый распределитель, при этом в одну нстнь дополнительно введены нормально з;)крытый

КЛаиаН И ДатЧИК ДаВЛСННЯ, cl IВ) ДРУГ Ю ВСTI31>— датчик линей!гого смещения.