Модуль манипулятора

 

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при сборке и автоматизации технологических процессов для точного позиционирования при повороте и линейном выдвижении рабочего органа манипулятора. Целью изобретения является повышение точности позиционирования . Модуль манипулятора содержит опорный фланец 1, на одной стороне которого закреплен шаговый привод 2, а на другой - направляющая втулка, внутри которой размещена каретка, свободно установленная на ведущем валу, выполненном в виде шнека. Каретка состоит из втулки 6, крышек 7, ведущих роликов 8, кронштейнов 9, выполненных за одно целое со штоком 10. Верхний конец втулки 6 имеет две полости 11. Штоки 10 через отверстия в мембранах 12 жестко связаны со штоками 13, концы которых взаимодействуют с каналами 14 шнека 5. При подаче сжатого воздуха в полости 11 или 15 и включении привода (ведущего вала) происходит поворот или линейное перемещение каретки 3 за счет взаимодействия щтоков 13 и каналов шнека 5 или взаимодействия роликов 8 с внутренней поверхностью направляющей втулки 4 соответственно . 1 з.п.ф-лы, 3 ил. с S

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1

„.SU„» 1442393 аи4 В251 11 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4240285/31-08 (22) 05.05.87 (46) 07.12.88. Бюл. № 45 (71) Севастопольский приборостроительный институт (72) И. Б. Харин, В. Я. Копп и С. М. Сергеев (53) 62.229.72 (088.8) (56) Андре П. Конструирование роботов.

М.: Мир, 1986, с. 236. (54) МОДУЛЬ МАНИПУЛЯТОРА (57) Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при сборке и автоматизации технологических процессов для точного позиционирования при повороте и линейном выдвижении рабочего органа манипулятора. Целью изобретения является повышение точности позиционирования. Модуль манипулятора содержит опорный фланец 1, на одной стороне которого закреплен шаговый привод 2, а на другой — направляющая втулка, внутри которой размещена каретка, свободно установленная на ведущем валу, выполненном в виде шнека. Каретка состоит из втулки 6, крышек 7, ведуших роликов 8, кронштейнов 9, выполненных за одно целое со штоком 10.

Верхний конец втулки 6 имеет две полости 11.

Штоки 10 через отверстия в мембранах 12 жестко связаны со штоками 13, концы которых взаимодействуют с каналами 14 шнека 5. При подаче сжатого воздуха в полости 11 или 15 и включении привода (ведущего вала) происходит поворот или линейное перемещение каретки 3 за счет взаимодействия штоков 13 и каналов шнека 5 или взаимодействия роликов 8 с внутренней по- Я верхностью направляющей втулки 4 соответственно. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.!

442393

Устройство работает следующим образом.

Допустим, необходимо повернуть каретку

3 либо по часовой стрелке, либо против часовой стрелке без линейного перемещения вниз или вверх. Тогда нужно подать воздух иод давлением в полости !5 мембранных пневмодвигателей. При этом ролики 8 перестают контактировать с упругой втулкой 4, а штоки 13, находящиеся в каналах 14 шнека 5, жестко зафиксируют каретку 3 относительно выходного вала поворотного привода 1, т. е. шнека 5. Поворачивая шнек в ту или иную сторону, поворачивают и каретку. Для линейного перемещения каретки вниз или вверх нужно подать воздух под давлением в полости 1 мембранных приводов. При этом мембраны

12 перемещаются вместе со штоками 10 и 13 влево, тем самым сняв жесткую фиксацию каретки 3 относительно шнека 5. Однако

50!

Ьобретение относится к робототехнике и может быть использовано для точного позиционирования при повороте и линейном выдвижении рабочего органа манипулятора.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей и снижение энергоемкости за счет примеНения одного двигателя для двух степеней подвижности.

На фиг. 1 представлен модуль манипулятора, сечение; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг. 2. !0

Модуль манипулятора (фиг. 1) содержит опорный фланец 1, с одной стороны которого закреплен шаговый поворотный привод 2 (фиг. 1 и 2), например, пневматический, а с другой, стороны расположена каретка 3 15 (фиг. 1 и 3) и закреплен направляющий. элемент, выполненный в виде упругой втулки 4, имеющей возможность деформироваться в радиальном направлении, но жесткой на кручение. Каретка свободно установле«а на ведущем валу привода поворота — 20 двухзаходном шнеке 5 и состоит из втулки 6, крышек 7, ведущих роликов 8, кронштейнов 9, выполненных за одно целое со штоками 10. На верхнем конце втулки 6 выполнены две полости ll (одна полость не показана), которые совместно с крышками 7 образуют мембранный пневмодвигатель, а нижний конец втулки выполняет роль посадочного места под захватное устройство либо под другой механизм. Внутри мембранных приводов штоки 10 через отверстие в мембранах 12 жестко связаны со штоками 13, концы которых расположены в каналах 14 н»нека 5. В полости 11 и 15 мембранных приводов через штуцера 16 подводится воздух под давлением. Штоки 10 зафиксированы от проворота штифтами 17.

35 штоки !3 не выходят полностью из каналов 14 шнека, а ролики 8 с усилием, создаваемым мембранными пневмодвигателями, воздействуют на внутреннюю поверхность направляющей втулки и деформируют ее и радиальном направлении, образуя в сечении контакта эллипс, не позволяющий каретке поворачиваться вокруг своей оси, так как крутящий момент сопротивления в указанных точках контакта больше, чем крутящий момент, возникающий в точках контакта штоков 13 со шнеком 5. Поэтому когда шнек поворачивается в ту нли другую сторону и воздействует стенками каналов 14 ия штоки 13, каретка 3, ведомая этими штоками, перемешается вниз или вверх, при этом ролики 8 катятся ио в»<утрен»»ей поверхности упругой втулки 4, смещая зону деформации вдоль ее образующей, не давая возможность каретке провернуться. Если же величина дискреты ио углу поворота каретки постоянны, то можно применять направляющую втулку 4, выпол«еину>о недеформируемой. В этом случае, я ее внутренней <юверхности должны быть выполнены продольные каналы клиновой эм внешняя поверхность роликов повторяет nðîôèëü канавки направляющей вту <к»..>!ля . олучения линейного перемещения карс-ки р<>лики вводят в канавки «яира::,, > I и втул,и.

<У>армс!ли пыи<>ретенал

1. Модуль манипулятора, со;,ержя>ций корпус, жестко связа»»ный с иим опорный фланец, наиравлякиций элемент, карс-> ку, ведущий вя.l. привод. «тличаюи<ииал тем, что, с целью повышения точности позиционирования, привод снаб»кен двумя мемб )ñç«íûìè Tl!!< вмо.»»»игятеля ми, устлано»<.!с и н ыvII оп«озитио ны каретке, ряб<в>и -> и: менть которых ил»еюз по,вя»<<з> -.:;. I «, правляющий элемент вьи»описи: в: >,,с у»<рлгой втулки, причем каретка рязме»цена внутри направляющей втулки и свободно л<,яновлена на ведушсм валу, выполненном в виде двухзаходного и,иекя, ири этол< внут ренние штоки мембранных иневмодвигятелей взаиMîäå»»ñтвуюT с каналами Iïíå»<:I, я и: «яружные штоки сое,Ii«e ы с введенными кронштейнами с роликами с возможностью взаимодействия последних с внутренней поверхностью упругой втулки.

2. Модуль по и.. 1. отлича>о<и«й<ач тем, что направляющий элемент выполнен в виде жесткой втулки с продольными hàíàëàì»! клиновидной формы, выполненнь>ми no периметру втулки, а поверхность роликов соответствует форме каналов.!

442393

ЬМ

Ф б ,I

Ц

8

7

Il

Составитель А. Старых

Редактор A. Ворович Техред И. Верес Корректор М. 111ароши

Заказ 6313 16 Тираж 908 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4 5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород. i.л. Проектная. 4