Робототехническая установка для обработки деталей


 


Владельцы патента RU 2415744:

Шалюхин Константин Андреевич (RU)
Российская академия наук Учреждение Российской Академии Наук Институт Машиноведения им. А.А. Благонравова РАН (RU)
Глазунов Виктор Аркадьевич (RU)
Левин Сергей Владимирович (RU)
Костерева Светлана Донатовна (RU)

Изобретение относится к машиностроению, в частности к робототехническим установкам для обработки деталей. Установка для обработки деталей содержит основание и размещенные на нем модули для установки инструмента и для обработки детали. Основание выполнено в виде единой пространственной конструкции, состоящей из трех стоек и двух горизонтальных траверс, по одной на каждый из модулей. Траверсы выполнены в виде шестиугольников с тремя прямыми углами в местах их соединения со стойками. Каждый модуль выполнен в виде механизма параллельной структуры, а каждый из механизмов содержит выходное звено и три кинематические цепи. Последние включают вращательный двигатель, установленный на основании, промежуточную вращательную пару и шарнир, сопряженный с выходным звеном. Шарниры обоих модулей выполнены в виде сферической кинематической пары. Обеспечивается повышение технической и эксплуатационной эффективности устройств манипулирования в пространстве по шести координатам на базе кинематической развязки, выполняемой при помощи разделения числа степеней свободы между двумя модулями. 1 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к робототехнике, а именно к пространственным манипуляционным механизмам роботов с шестью степенями свободы с кинематической развязкой поступательных и вращательных движений.

Известно устройство робототехническая технологическая установка (патент РФ RU 2063329 С1, авторы Крайнев А.Ф., Афонин В.Л, Глазунов В.А., Ковалев В.Е., опубл. 10.07.96, Бюл. №19), содержащее основание, размещенные на нем модули для установки инструмента и установки обрабатываемой детали, выполненные в виде механизмов параллельной структуры, содержащих выходное звено и кинематические цепи, включающие вращательный двигатель, установленный на основании, промежуточную вращательную пару, и шарнир, сопряженный с выходным звеном.

Недостатком данного устройства является сложность конструкции ввиду того, что все кинематические цепи имеют разную структуру. Это обусловливает сложность проектирования и управления.

За прототип взято устройство (статья 2007 г. Глазунов В.А., Ласточкин А.Б., Терехова А.Н., Bу Нгок Бик. «Об особенностях устройств относительного манипулирования» («Проблемы машиностроения и надежности машин», 2007, №2, рис.5). Робототехническая технологическая установка, содержащая основание, размещенные на нем модуль для установки инструмента и модуль для установки обрабатываемой детали, выполненные в виде механизмов параллельной структуры, содержащих выходное звено и три кинематические цепи, включающие вращательный двигатель, установленный на основании, промежуточную вращательную пару и шарнир, сопряженный с выходным звеном, причем шарнир, сопряженный с выходным звеном модуля для установки инструмента, выполнен в виде сферической кинематической пары. Недостатком данного устройства является то, что в каждой кинематической цепи модуля для установки обрабатываемой детали расположены цилиндрические кинематические пары, требующие большой точности в сборке модуля и более склонные к заклиниваниям, чем сферические пары, а также отсутствие унификации механизмов двух модулей.

Технический результат - устранение отмеченных недостатков и повышение технической и эксплуатационной эффективности устройств манипулирования в пространстве по шести координатам на базе кинематической развязки поступательных и вращательных движений, выполняемой при помощи разделения числа степеней свободы между двумя модулями.

Технический результат достигается тем, что в известном устройстве - пространственном механизме, содержащем основание, размещенные на нем модуль для установки инструмента и модуль для установки обрабатываемой детали, выполненные в виде механизмов параллельной структуры, содержащих выходное звено и кинематические цепи, включающие вращательный двигатель, установленный на основании, промежуточную вращательную пару и шарнир, сопряженный с выходным звеном, новым является то, что все вращательные двигатели размещены на основании, выполненном в виде единой пространственной конструкции, состоящей из трех стоек и двух горизонтальных траверс, по одной на каждый из модулей, траверсы выполнены в виде шестиугольников, с тремя прямыми углами в местах соединения со стойками, а шарнир, сопряженный с выходным звеном модуля для установки обрабатываемой детали, выполнен в виде сферической кинематической пары

Описание устройства - робототехнической технологической установки - представлено на чертеже.

Устройство - робототехническая технологическая установка - включает основание 1, выходное звено модуля установки инструмента 2, выходное звено модуля установки детали 2'. Каждое выходное звено связано с установленными на основании тремя вращательными двигателями 3 и 3' соответственно тремя соединительными кинематическими цепями, каждая из которых содержит промежуточную вращательную пару 4, 4' и шарнир в виде сферической кинематической пары 5 и 5', сопряженный с выходным звеном 2, 2', все вращательные двигатели размещены на основании, выполненном в виде единой пространственной конструкции, состоящей из трех стоек 6, 6' 6" и двух горизонтальных траверс 7, 7', по одной на каждый из модулей, траверсы выполнены в виде шестиугольников, с тремя прямыми углами в местах соединения со стойками.

Устройство - робототехническая технологическая установка - работает следующим образом. Относительно основания 1 выходное звено модуля установки детали 2 и модуля установки инструмента 2' перемещается по трем координатам каждое посредством трех соединительных кинематических цепей, при действии двигателей вращательного движения 3, 3' через шарниры 4, 4' и 5, 5', движение передается выходным звеньям 2, 2' соответственно.

Кинематическая развязка осуществляется следующим образом. Поскольку оба модуля установлены на горизонтально расположенных траверсах 7, 7', а кинематические пары расположены так, что модуль для установки инструмента может перемещаться по вертикальной оси и вращаться вокруг двух горизонтальных осей, а модуль для установки обрабатываемой детали может вращаться вокруг вертикальной оси и перемещаться вдоль двух горизонтальных осей, то тем самым степени свободы распределены между модулями по три степени на каждый из них.

Робототехническая установка для обработки деталей, содержащая основание и размещенные на нем модуль для установки инструмента и модуль для обработки детали, выполненные в виде механизмов параллельной структуры, каждый из которых содержит выходное звено и три кинематические цепи, включающие вращательный двигатель, установленный на основании, промежуточную вращательную пару и шарнир, сопряженный с выходным звеном, причем шарнир модуля для установки инструмента выполнен в виде сферической кинематической пары, отличающаяся тем, что основание выполнено в виде единой пространственной конструкции, состоящей из трех стоек и двух горизонтальных траверс, по одной на каждый из модулей, траверсы выполнены в виде шестиугольников, имеющих прямые углы в местах соединения траверс со стойками, а шарнир модуля для установки обрабатываемой детали выполнен в виде сферической кинематической пары.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к манипуляторам, в частности к роботизированным хирургическим системам, предназначенным для выполнения минимальных инвазивных хирургических вмешательств.

Изобретение относится к области манипуляторов, в частности к медицинским роботизированным системам (МРС). .

Изобретение относится к машиностроению, а именно к цикловым манипуляторам для перемещения объектов из одной позиции в другую. .

Изобретение относится к рабочей станции и способу управления такой станцией. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к цикловым манипуляторам для перемещения объектов из одной позиции в другую. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к манипуляторам для выполнения операций, связанных с изменением положения изделия, заготовки и т.п. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к манипуляторам для выполнения операций, связанных с изменением положения изделия, заготовки и т.п. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к цикловым манипуляторам для перемещения объектов из одной позиции в другую. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах управления стрелой и/или грузозахватным органом грузоподъемных кранов, кранов-манипуляторов, бетононасосов и других строительных машин с шарнирно-сочлененной, телескопируемой или решетчатой стрелой.

Изобретение относится к станкам, в частности к роботам, предназначенным для работы в промышленности. .

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано в машиностроении при механической обработке цилиндрических поверхностей

Изобретение относится к робототехнике, в частности к приводам манипуляторов

Изобретение относится к робототехнике, в частности к приводам манипуляторов

Изобретение относится к способу и устройству для регулировки работы гидравлической стрелы, содержащей, по меньшей мере, две подвижные друг относительно друга соединенные секции

Изобретение относится к области машиностроения и представляет собой устройство (10) для хранения бесконечных рабочих лент и их подачи в роботизированную установку, содержащую робот-манипулятор (40)

Изобретение относится к пневмогидравлической системе управления, являющейся единой для адаптивного пневмогидравлического робота консольного и портального исполнения

Изобретение относится к подводному судостроению, а именно к управляемым по кабелю связи самоходным подводным аппаратам

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для шлифования, полирования, фрезерования пространственно-сложных поверхностей деталей, в частности лопастей гребных винтов, рабочей части лопаток газовой, паровой или гидротурбины

Изобретение относится к робототехнике, а именно к пространственным манипуляционным механизмам роботов с шестью степенями свободы и кинематической развязкой
Наверх