Механизм для перемещения и ориентации деталей

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано , например, в роботостроении и гибких автоматизированных производствах , в частности при производстве изделий микроэлектроники. Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет повьшгения маневренности. Для этого механизм для перемещения и ориентации деталей имеет захваты 7, каждый из которых связан шарниром 6 с механической рукой в виде тяги 1, количество которых равно трем или больше трех. Манипуляции с деталью 8 осуществляются при одновременном удерживании детали 8 по меньшей мере двумя захватами.7. 1 з.п, ф-лы, 5 ил. & (Л ffff I I 671 I I J 6 7 I I

9 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)4 В 25 J 1 00

7 Eg 67 1 фон 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

М 3 (21) 4090039/31-08 (22) 28.05.86 (46) 15.01 ° 88, Бюл, N 2 (71) Московский институт электронного машиностроения и Институт машиноведения им. А,А.Благонравова (72) E,Н.Ивашов, А,Ш.Колискор, M,È,ÍåKðàñîâ, С,В,Степанчиков, А ° Т.Александрова и А.А,Горюнов (53) 62-229,72 (088.8) (56) Крайнев А. Ф. Эстафетный конвейер. Словарь-справочник по механизмам. М.: Машиностроение, 1981, с. 422. (54) МЕХАНИЗМ ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ И

ОРИЕНТАЦИИ ДЕТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано, например, в роботостроении и гибких автоматизированных производствах, в частности при производстве изделий микроэлектроники. Цель изобретения — расширение технологических возможностей за счет повышения маневренности. Для этого механизм для перемещения и ориентации деталей имеет захваты 7, каждый из которых связан шарниром 6 с механической рукой в виде тяги 1, количество которых равно трем или больше трех. Манипуляции с деталью 8 осуществляются при одновременном удерживании детали 8 по меньшей мере двумя захватами.7, 1 s.ï, ф-лы, 5 ил.

1366389

Изобретение 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 плоскопараллельного 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,4механизм 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 P 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 P 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

55 показана перемещаемая и ориентируемая деталь 8 и стол 9.

Механизм работает следующим образом, В исходном положении механизма захваты 7 не связаны с деталью 8 (например, плоским листом металла), лежащей на столе 9, тяги прижаты устройствами 5 (например, пружиной) к упорам 4 поворота тяг 1, а длины тяг (1-координаты,. равные расстояниям между шарнирами 3 и 6 каждой тяги) соответствуют заданным расчетным значениям, которые в соответствии с программой отработаны приводами 2, По команде включения механизма захваты 7 (например, пневмоприсоски) связывают каждую тягу 1 с деталью 8, после чего образовывается 1-координатный механизм, как единая система, Выходным звеном этого механизма служит деталь 8, Ee перемещение и ориентация в плоскости, перпендикулярной оси шарниров, производится с помощью приводов 2, каждый из которых реализует один из трех законов движения (1).

Поскольку деталь имеет три степени подвижности, она обладает абсолютной маневренностью, т,е, может поворачиваться приводами 2 относительно любой точки и двигаться в любом направлении. При .этом преодолеваются усилия устройств 5, 1

При этом эона перемещения детали в плоскости ограничена конструктивными параметрами механизма и прежде всего величиной регулировки длин тяг, Однако предложенный механизм позволяет перемещать деталь в ближайшей зоне. Для этого захваты соответстствующей командой рассоединяют с деталью 8. Теперь под действием устройств 5 тяги поворачиваются до ограничителей-упоров 4 и по угловому положению занимают исходные положения. Длины тяг вновь определяются программой. По команде захваты соединяют тяги с деталью, но уже в трех других точках детали 8. Вновь начинается цикл перемещения детали, например, от позиции обработки к позиции сборки и т.п. После окончания полного цикла манипулирования с дане ной деталью она оставляется в конечной позиции, захваты размыкаются и тяги 1 возвращаются в исходную позицию, 1366389

Положение ограничителей может регулироваться, что изменяет параметры механизма, а следовательно, и возможности перемещения детали.Ограничители могут быть снабжены приводом с числовым программным управлением, что позволит регулировать их поло жение в процессе манипулирования с одной деталью, Однако упоры должны обеспечивать положения тяг, отвечающие требованиям 1-координат, приведенным вьппе.

Тяги 1 могут быть расположены на разных уровнях вдоль осей шарниров

3, а захваты могут быть снабжены приводами перемещения вдоль осей шарниров 6. Это позволит базировать захваты на поверхностях деталей, находящихся на разных уровнях вдоль 2п осей этих шарниров.

Показанный на фиг.3 механизм перемещения и ориентации деталей имеет только два захвата 7, с одним из которых независимыми шарнирами 6 свя- 25 заны две тяги 1 посредством независимых шарниров, допускающих относительный поворот тяг и их поворот относительно захвата.

Кроме того, только одна из тяг 1 имеет ограничитель-упор 4 и устройство 5 поджатия, так как угловое положение тяг 1, сходящихся в одной точке, определяется их длинами, Этот механизм реализует структуру

1-координат с двумя опорными точками на теле, В механизме перемещения и ориентации деталей, показанном на фиг.4, приводы 10 выполнены в виде упругоде- 4О формируемых элементов, например сильфонов, связанных с источником сжатого газа, подаваемого во внутренний объем этих элементов.

Механизм работает следующим об45 разом, Перед. соединением захватом 7 с деталью 8 упругодеформируемые элементы 10 находятся в исходном положении, соответствующем их свободному состоя50 нию (сильфон не изогнут), а расстояние по оси элемента от основания до центра схвата (1-координата) зада. но и отработано соответствующим давлением газа. После соединения захватов с деталью образовывается 1-ко-, ординатный механизм, в котором изменение 1-координат производится регулированием давления газа. При этом упругие элементы изгибаются. После отсоединения захватом 7 от детали 8 упругодеформируемые элементы возвращаются в исходное угловое положение под действием сил упругости, Таким образом, в этом механизме не требуется иметь много шарниров, ограничителей и устройств поджатия, Кроме того, они могут работать в условиях глубокого вакуума, не загрязняя окружающую среду, Механизм перемещения и ориентации деталей, показанный на фиг,5,содержит более трех приводов. Особенность работы такого механизма заключается в том, что деталь 8 одновременно перемещается только тремя приводами, как это описано выше, а выделение из всего множества приводов трех для работы манипулирования деталью производится в соответствии с программой, При этом по мере необходимости один привод отсоединяется от детали, а двумя подсоединяется, Формула и з обре т е н и я

1, 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, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет повьппения маневренности,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 а ю шийся тем, что каждая механическая рука выполнена в виде приводной поступательной пары, одно звено которой цилиндрическим шарниром соединено с основанием и подпружинено к упору.

1366389

1366389

PcJP

Составитель E.Åðìîëàåâ

Техред М.Ходанич . Корректор В.Гирняк

Редактор А.Долинич

Заказ 6740/17 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г,ужгород, ул.Проектная, 4