Манипулятор для прецизионного позиционирования

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для автоматизации основных и вспомогательных операций, например, в часовой промышленности или в производстве изделий электронной техники. Манипулятор содержит основание с неподвижным корпусом, в котором установлен с возможностью вращения опорный вал, на одном конце которого размещен датчик контроля его оборотов, а на другом его конце жестко закреплена поворотная платформа. На платформе смонтирован ходовой винт с кареткой, соединенной неподвижно с помощью кронштейна с плитой с возможность ее возвратно-поступательного прямолинейного перемещения по направляющей поворотной платформы. При этом на плите размещен неподвижно верхний корпус с валом вращения, на свободном конце которого закреплен имеющий привод поворота зубчатый сектор с водилом, кинематически связанным с исполнительным звеном, а также снабженным индивидуальным приводом. Изобретение позволит повысить точность позиционирования исполнительного звена относительно технологических мест обработки изделий и расширить зону обслуживания оборудования. 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для автоматизации основных и вспомогательных операций, например, в часовой промышленности и в производстве изделий электронной техники, а также в других отраслях, где требуется точное позиционирование изделий.

В настоящее время в промышленности находят широкое применение роботы и манипуляторы, имеющие большое количество степеней подвижности своих рабочих органов, но роботы такого назначения достаточно дороги и не всегда обеспечивают технологические требования точности позиционирования, в то время, как в отдельных видах производства вообще не требуется выполнение объемно-пространственных действий и потому в таких случаях используются плоские манипуляторы, то есть совершающие перемещения своих исполнительных рабочих органов в одной, преимущественно горизонтальной, плоскости с обеспечением технологической точности позиционирования.

Так, известен робот, содержащий станину, установленную на ней кассету для стопы листов, направляющие втулки, закрепленные на станине, в которых установлен ходовой винт с продольным пазом, взаимодействующим со шпонкой, закрепленной в одной из втулок. На станине также закреплены реверсивный привод и связанный с ним вертикально расположенный вал, на одном из концов которого закреплен рычаг с захватным органом. На другом конце этого вала закреплен кривошип, связанный с шатуном, соединенным с ходовым винтом, на котором закреплен подъемный стол, взаимодействующий со стопой плоских листов, которые робот своим захватным органом поочередно переносит на позицию штамповочного пресса (см. Авторское свидетельство СССР №863329, B25J 9/00, B21D 43/18, B30B 15/30, опубликовано 15.09.81 г. Бюл. №34).

Данный робот, предназначенный для транспортировки листов на позицию штамповочного пресса, конструктивно не может обеспечить прецизионное перемещение и позиционирование, необходимое в технологии производства изделий электронной техники, в частности, полупроводниковых пластин в технологическом процессе фотолитографии.

Для расширения функциональных возможностей технологического оборудования в полупроводниковой промышленности все большие позиции завоевывает новый подход к проектированию установок для фотолитографического производства элементов радиоэлектронной базы, связанный с применением кластерной структуры. При данном подходе первостепенным в составе оборудования является манипулятор, очень точно перемещающий полупроводниковые пластины между операциями.

Известен манипулятор, применяемый в установке нанесения фоторезиста на полупроводниковые пластины, включающей в свой состав модули: центрифугирования, загрузки-выгрузки, термообработки нанесенного покрытия, которые помещены в закрытый бокс. Данный манипулятор содержит вращающееся основание, приводимое в движение электродвигателем, и расположенное на этом основании устройство прямолинейного перемещения исполнительного органа с рабочим инструментом вилкообразной формы, удобного для транспортирования и позиционирования полупроводниковых пластин. Кинематическая связь устройства прямолинейного перемещения с двигателем осуществляется посредством зубчатого ремня. Рассматриваемый манипулятор в силу своей несовершенной конструкции имеет незначительную зону обслуживания, то есть позиционирует обрабатываемые пластины на ограниченное количество модулей, что накладывает жесткие ограничения на размещение оборудования вокруг него, кроме того, привод на основе зубчатого ремня имеет низкую точность позиционирования (см. Материалы региональной научно- технической конференции "Автоматизация и роботизация технологических процессов". Изд. ФГБОУ ВПО "ВГТУ", Воронеж, 2011 г., с.99-104 или сайт интернета URL: http://www.iict.ru/ Установка нанесения фоторезиста автоматическая УНФ-150А).

Известен также и манипулятор установки МС204 фирмы SolarSemi для нанесения фоторезиста, в которой модули используются по схеме кластерной системы, а именно, сгруппированы вокруг манипулятора в незамкнутом боксе. Манипулятор включает в свой состав основание, на котором расположен корпус с вращающимися звеньями, имеющими свой индивидуальный привод в виде двигателей постоянного тока. Каждое звено манипулятора может совершать только вращательное движение, причем как совместное, так и индивидуальное. К числу недостатков этого манипулятора следует отнести громоздкость его конструкции, обусловленную наличием трех вращающихся звеньев, что снижает точность позиционирования, во-первых, а во-вторых, усложняет систему управления их работой, поскольку последняя каждый раз должна рассчитывать подход к каждому очередному модулю (см. Каталог продукции фирмы SolarSemi, раздел Microcluster, 12.10.2010. Интернет, URL: http://www.solar-semi.com/). Указанный рассмотренный аналог совпадает с заявляемым в качестве изобретения манипулятором лишь по функциональному назначению и частично принципом позиционирования, в целом же, в остальном они имеют различное конструктивное исполнение, поэтому и этот аналог не может быть принят в качестве прототипа.

Задача по устранению недостатков аналога решается путем создания нового манипулятора иной конструкции, при которой достигается более высокий технический результат, то есть за счет сокращения вращающихся звеньев с трех у аналога до двух у предлагаемого манипулятора увеличивается точность позиционирования обрабатываемых пластин, а наличие возвратно-поступательного прямолинейного перемещения исполнительного органа относительно позиций обработки приводит к упрощению средств программного управления работой манипулятора в целом.

Технический результат - повышение точности позиционирования исполнительного органа относительно места установки обрабатываемого изделия и расширение зоны обслуживания оборудования достигается за счет того, что манипулятор содержит в своем составе основание с неподвижным корпусом, в котором установлен с возможностью вращения опорный вал, на одном конце которого размещен датчик контроля его оборотов, а на другом его конце жестко закреплена поворотная платформа со смонтированным в опорах на ее верхней поверхности и снабженным датчиком и приводом вращения ходовым винтом с кареткой. Каретка соединена неподвижно кронштейном с плитой, обеспечивая ее возвратно-поступательное прямолинейное перемещение по направляющей поворотной платформы вместе с неподвижным верхним корпусом, в котором также установлен с возможностью вращения второй вал, на свободном конце которого закреплен имеющий привод поворота зубчатый сектор с водилом, кинематически связанным с исполнительным звеном, также снабженным индивидуальным приводом, который размещен на водиле, а привод поворота зубчатого сектора с водилом выполнен в виде шестерни, установленной на валу двигателя, размещенного на верхнем корпусе, при этом датчик контроля угла поворота зубчатого сектора с водилом установлен между поворотной платформой и подвижной плитой. Для обеспечения вращения ходового винта предусмотрен привод, выполненный в виде зубчатой передачи, соединенной с двигателем, установленным снизу на поворотной платформе, а для обеспечения контроля за поворотом исполнительного звена на оси его вращения установлен датчик угла поворота.

Точность действий манипулятору обеспечивает и то, что в качестве двигателей приводов использованы бесконтактные двигатели постоянного тока с обратной связью по углу, а для обеспечения легкости и надежности вращения валов в неподвижном и верхнем корпусах они установлены в подшипниках.

Изобретение проиллюстрировано чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид манипулятора в продольном разрезе, на фиг.2 показан его общий вид сверху, на фиг.3 выполнено сечение по А-А на фиг.1 с видом сверху поворотной платформы, на фиг.4 - сечение по Б-Б на фиг.1 с видом подвижной платформы снизу, на фиг.5 изображен вид каретки сбоку с кронштейном крепления, а на фиг.6, фиг.7 и фиг.8 показаны процесс работы манипулятора и схема размещения оборудования.

Манипулятор для прецизионного позиционирования содержит основание 1 с неподвижным корпусом 2, в котором установлен с возможностью вращения опорный вал 3, на одном конце которого с внешней стороны основания 1 размещен датчик 4 контроля его оборотов, а на другом его конце жестко закреплена поворотная платформа 5 со смонтированным на ее верхней поверхности 6 в опорах 7 ходовым винтом 8 с кареткой 9, соединенной неподвижно кронштейном 10 с плитой 11, с возможностью ее возвратно-поступательного прямолинейного перемещения по направляющей 12 поворотной платформы 5. Ходовой винт 8 имеет привод 13 его вращения, выполненный в виде зубчатой передачи, состоящей из шестерен 14 и 15, смонтированных на валах винта 8 и двигателя 16, закрепленного снизу на поворотной платформе 5. На другом конце ходового винта 8 на стойке 17 поворотной платформы 5 установлен датчик 18 контроля угла его поворота. На этой же платформе 5 установлен и привод 19 собственного ее вращения, составленный из зубчатого венца 20, прикрепленного к неподвижному корпусу 2, и зубчатой шестерни 21 двигателя 22, также смонтированного на упомянутой платформе 5. На подвижной плите 11 жестко закреплен верхний корпус 23, в котором также установлен с возможностью вращения второй вал 24, на свободном конце которого закреплен зубчатый сектор 25 с водилом 26 и приводом 27, состоящим из шестерни 28 двигателя 29, установленного на корпусе 23. При этом водило 26 кинематически в виде петли 30 связано с исполнительным звеном 31, также снабженным индивидуальным приводом 32, включающим двигатель 33, размещенный на водиле 26, и зубчатое коническое зацепление с шестерней 34, ось 35 вращения которой выполнена на исполнительном звене 31. На этой же оси 35 вращения исполнительного звена 31 установлен и датчик 36 угла его поворота. Следует отметить, что в качестве двигателей приводов, имеющихся в манипуляторе, использованы бесконтактные двигатели постоянного тока с обратной связью по углу, это повышает точность работы всех составляющих манипулятор узлов и в конечном итоге определяет наряду с другими факторами точность позиционирования исполнительного звена 31 при проведении работ, в частности, при выполнении фотолитографических операций полупроводникового производства. Для обеспечения работоспособности манипулятора, уменьшения нагрузок и снижения трения при осуществлении перемещений поворотной платформы 5 и водила 26 с исполнительным звеном 31 в неподвижном и верхнем корпусах 2 и 23 соответственно на их валах 19 и 24 установлены подшипники 37 и 38.

Для управления всеми бесконтактными двигателями постоянного тока с обратной связью по углу 16, 22, 29 и 33 исполнительных органов манипулятора предусмотрены средства программного управления, включающие, в частности, контроллеры, подключенные к компьютеру с соответствующими программами (на фиг. не показаны), как имеющие общепринятое исполнение. На исполнительном звене 31 предусмотрено посадочное место 39 для монтажа сменных рабочих инструментов, предназначенных технологией изготовления изделий. Контроль за поворотом вала 24 осуществляет датчик 40, установленный между поворотной платформой 5 и плитой 11. На плите 11 выполнена опора 41 для перемещения по направляющей 12.

Манипулятор для прецизионного позиционирования работает следующим образом.

В начале работы манипулятора, находящегося в начальном положении - позиции загрузки деталей, программно включают двигатель 29, который посредством шестерни 28 и зубчатого сектора 25 вращает вал 24, при этом водило 26 перемещается вперед. Также выводится в начальное положение и исполнительное звено 31 через шестерню 34, вал 35 с помощью двигателя 33. При этом углы контролируются датчиками 40 и 36 угла поворота соответственно. Для возврата манипулятора в начальное положение реверсивно включают двигатели 29 и 33. При этом водило 26 и исполнительное звено 31 возвращаются в начальное положение (Фиг.6).

Для помещения детали на позицию обработки на ближнем радиусе R1 программно включают двигатель 22, который через шестерню 21, венец 20 осуществляет посредством вала 3 поворот платформы 5 вместе с плитой 11, корпусом 23, водилом 26 и исполнительным звеном 31 на заданный угол, то есть таким образом осуществляют вращение манипулятора вокруг собственной оси. При этом угол контролируется датчиком 4. Затем для позиционирования исполнительного звена 31 программно включают двигатель 29, перемещающий водило 26, и двигатель 33, вращающий исполнительно звено 31, как описано выше. После помещения детали на позицию обработки для возврата манипулятора включают реверсивно двигатели 29 и 33, возвращая при этом водило 26 и исполнительное звено 31 в исходное, определяемое углом поворота платформы 5, положение (Фиг.7).

Для помещения детали на позицию обработки на дальнем радиусе R2 посредством двигателя 22 поворачивают платформу 5 вместе с плитой 11, корпусом 23, водилом 26 и исполнительным звеном 31 на необходимый угол, контролируемый датчиком 4. Далее программно включают двигатель 16, вращающий через шестерни 14 и 15 ходовой винт 8, при вращении которого каретка 9, прикрепленная кронштейном 10 к плите 11, начинает двигаться поступательно, перемещая при этом плиту 11 с верхним корпусом 23, водилом 26 и исполнительным звеном 31 в нужном направлении, а перемещение контролируется датчиком 16. Наконец, на последнем этапе двигателями 29 и 33 выполняется окончательное позиционирование исполнительного звена 31, перемещения при этом контролируются датчиками 40 и 36 соответственно (Фиг.8). Для возврата исполнительного звена 31 в исходное положение реверсивно включают двигатель 16, при этом шестерни 14 и 15 принимают то же вращение в другую сторону, сообщая и винту 8 обратное вращение, перемещая прямолинейно каретку вместе с плитой 11 по направляющей 12 в противоположном направлении.

Таким образом, ввиду наличия разнообразных возможностей перемещения исполнительного рабочего звена 31, предлагаемый манипулятор наилучшим образом подходит для работы в кластерных системах, решающих в данный момент важнейшие производственные и экономические задачи по диверсификации выпускаемых изделий электронного назначения и расширения диапазона их технического применения.

По данному предлагаемому изобретению разработана конструкторская документация, а изготовление опытного образца предполагается начать в текущем году.

Предлагаемое изобретение является новым, поскольку совокупность признаков формулы изобретения, как в основной ее части, так и в дополнительной, в источниках информации обнаружена не была.

Указанное изобретение имеет изобретательский уровень, так как конструктивное исполнение манипулятора имеет ряд отличительных признаков, несвойственных другим манипуляторам, а именно, совокупность совместных действий: вращение поворотной платформы манипулятора в неподвижном корпусе вокруг своей оси, возвратно-поступательное прямолинейное перемещение относительно этой платформы другой плиты, на которой смонтировано конструктивно исполнительное звено, а его радиусный поворот вокруг продольной оси манипулятора и дополнительный поворот вокруг собственной индивидуальной оси не являются очевидными в части, касающейся создания и построения конструкций манипуляторов, что и характеризует получение более высокого уровня технического результата - повышение точности позиционирования.

Источники информации

1. Авт. свидетельство СССР №541664 B25J11/00, опубл.05.01.77, Бюл №1.

2. Авт. СССР №814719 B25J 9/00, опубл. 23.03.81, Бюл. №11.

3. Авт. СССР №1234178 B25J 11/00, опубл. 30.05.86, Бюл. №25.

4. Авт. СССР №1442393 B25J 11/00, опубл. 07.12.88, Бюл. №45.

5. Авт. СССР №1732398 H01L 21/68, опубл. 07.05.92, Бюл. №17.

6. Авт. СССР №1521577 B25J 9/16, опубл. 15.11.89, Бюл. №42.

7. Пат. РФ №2903347 B25J 11/00, опубл. 20.10.97.

8. Авт. СССР №723696 H01L 21/70, H05K 3/00, опубл. 23.03.80, Бюл. №11.

9. Пат. РФ на полезную модель №124435 H01L 21/02, опубл. 10.01.2013.

10. Полезная модель РФ №24414 B25J 9/00, опубл. 10.08.2002.

11. Пат. РФ №2404480 H01L 21/67, опубл. 20.11.2010.

12. Пат. РФ №2380305 B65H 3/00, опубл. 27.01.2010.

13. Пат. РФ №2008197 B25J 11/00, опубл. 28.02.94.

14. Пат. США №3807018, кл.29-20, опубл. 1974 г.

15. Пат США №6729202, опубл. 04.05.2004.

16. Пат. ER 0910997, опубл. 28.04.99.

1. Манипулятор для прецизионного позиционирования, характеризующийся тем, что он содержит в своем составе основание с неподвижным корпусом, в котором установлен с возможностью вращения опорный вал, на одном конце которого размещен датчик контроля его оборотов, а на другом его конце жестко закреплена поворотная платформа со смонтированным в опорах на ее верхней поверхности и снабженным датчиком и приводом вращения ходовым винтом с кареткой, соединенной неподвижно кронштейном с плитой с возможностью ее возвратно-поступательного прямолинейного перемещения по направляющей поворотной платформы, при этом на плите размещен неподвижно верхний корпус, в котором также установлен с возможностью вращения второй вал, на свободном конце которого закреплен имеющий привод поворота зубчатый сектор с водилом, кинематически связанным с исполнительным звеном, также снабженным индивидуальным приводом.

2. Манипулятор по п.1, характеризующийся тем, что привод вращения ходового винта выполнен в виде зубчатой передачи, соединенной с двигателем, установленным снизу на поворотной платформе.

3. Манипулятор по п.1, характеризующийся тем, что привод поворота зубчатого сектора с водилом выполнен в виде шестерни, установленной на валу двигателя, размещенного на верхнем корпусе.

4. Манипулятор по п.1, характеризующийся тем, что индивидуальный привод исполнительного звена выполнен в виде зубчатой передачи, соединенной с двигателем, установленным на водиле.

5. Манипулятор по п.1, характеризующийся тем, что на оси вращения исполнительного звена установлен датчик контроля его поворота.

6. Манипулятор по п.1, характеризующийся тем, что между поворотной платформой и неподвижной плитой установлен датчик контроля угла поворота зубчатого сектора с водилом.

7. Манипулятор по п.1, характеризующийся тем, что в качестве двигателей использованы бесконтактные двигатели постоянного тока с обратной связью по углу.

8. Манипулятор по п.1, характеризующийся тем, что размещенные в неподвижном и верхнем корпусах с возможностью вращения валы установлены в подшипниках.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к робототехнике, в частности к манипуляционным системам. Робототехническая система содержит основание, гибкое звено, выполненное в виде набора последовательно расположенных и контактирующих друг с другом сферическими поверхностями дисков, кинематически связанных пропущенным через центральные отверстия дисков центрирующим тросом, натянутым упругим элементом.

Изобретение относится к области нанотехнологии и может быть использовано в автоматизированных транспортных системах передачи и позиционирования образца в вакууме и контролируемой газовой среде.
Изобретение относится к области роботизированных комплексов для обследования, обслуживания поверхностей гидротехнических и нефтегазопромысловых сооружений в автоматизированном и телеуправляемом режимах.

Изобретение относится к подъемным устройствам, а также к демонтажным устройствам, то есть к спускающим устройствам. .

Изобретение относится к механизмам, используемым в общем машиностроении. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при механической обработке бесконечной рабочей лентой, установленной на роботе-манипуляторе, для осуществления операций полирования, шлифования, выравнивания и очистки поверхностей деталей, например корпуса реактивного сопла газотурбинного двигателя.

Изобретение относится к манипулятору для металлических листов. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в высокоточном технологическом оборудовании, например, при обработке изделий лазерным инструментом.

Изобретение относится к области аварийно-спасательных и ремонтно-восстановительных работ и предназначено для извлечения объектов из узких каналов и расщелин в завалах.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к устройствам, обеспечивающим линейное перемещение рабочего органа по сложному контуру относительно обрабатываемого изделия по двум координатам, и может быть использовано при силомоментной обработке материалов на плоскости.

Изобретение относится к области военной робототехники и может быть использовано для пропорционального увеличения усилий при движениях военнослужащего, выполняющего боевую задачу, а также в повседневной жизни для перемещения грузов. Экзоскелет содержит каркасную систему, приводы движения, электронную систему управления и аккумуляторный источник питания. Каркасная система состоит из углепластиковой панели, повторяющей форму тыловой части торса человека, и шарнирно соединенных рычагов из углепластиковых труб. При этом приводы движения рычагов каркаса выполнены из твердотельного аэрогеля из углеродных нанотрубок с примесью каучука в виде цилиндров диаметром от 40 до 120 мм с конусным заострением с двух сторон. Приводы прикреплены к рычагам путем защемления конусных концов синтетическими тканевыми лентами, пропитанными эпоксидной смолой и стянутыми стальными заклепками. Изобретение направлено на снижение потребления электроэнергии с одновременным увеличением точности повторения движений элементов экзоскелета, их максимального усилия и запаса времени автономной работы, что обеспечит наиболее эффективное выполнение военнослужащим боевых задач. 2 ил.

Изобретение относится к области микроробототехники, в которой основными подвижными элементами конструкции являются устройства микросистемной техники, выполненные по технологиям микрообработки кремния. Робот-инспектор может быть использован при создании систем, предназначенных для инспектирования и ремонта оборудования, находящегося в труднодоступных областях космических аппаратов за счет управляемого перемещения не менее чем в двух направлениях, возможности переноса полезной нагрузки и функционирования в условиях космического пространства. Изобретение обеспечивает возможность передвижения по поверхностям с различной степенью шероховатости и неровности, в том числе преодоление ступенчатых неровностей, устойчивость к жестким температурным условиям эксплуатации, увеличение надежности за счет применения термомеханических актюаторов, устойчивых к многократным изгибам, увеличение скорости передвижения за счет совместного использования разноразмерных исполнительных элементов. 2 н. и 24 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к робототехнике и может найти применение в отраслях деятельности, связанных с риском для здоровья или жизни человека, в агрессивных средах, где необходимо применение многофункциональных, дистанционно управляемых робототехнических мобильных устройств. Робот состоит из трех звеньев, соединенных между собой шарнирами и приводимых в движение относительно друг друга при помощи двух электроприводов, и имеет закрепленные на концах звеньев опорные элементы. В качестве электроприводов используются мотор-редукторы вращательного движения, а опорные элементы представлены двумя типами - активными и пассивными. Активные контактные элементы состоят из корпуса, электромагнитного привода и металлического сердечника с закрепленным на нем острием из фрикционного материала. Пассивные контактные элементы состоят из корпуса и свободно вращающегося относительно двух осей сферического шарнира. Изобретение обеспечивает высокие скоростные характеристики, а также высокую проходимость робота в средах с различными типами грунта, в том числе при движении по скользкой поверхности. 3 ил.

Изобретение относится к движителям транспортных средств, взаимодействующим с поверхностью дороги, и может применяться на аппаратах, предназначенных для передвижения по пересеченной местности. Нога шагающего аппарата содержит крепежный узел и последовательно сочлененные с ним и между собой посредством шарниров бедро, голень и стопу, имеющие приводы для совершения циклических пространственных движений. Бедро с шарнирами с обеих сторон и приводами выполнено в виде шестистержневого шарнирного механизма со стержнями управляемо изменяемой длины по типу опрокинутой платформы Стюарта, к которой прикреплена верхняя часть голени. Голень ноги выполнена телескопической, например в виде гидравлического цилиндра, а в стопу встроен дальномер. В центре шестистержневого шарнирного механизма размещен телескопический стержень, шарнирно прикрепленный к крепежному узлу и к платформе и снабженный датчиками контроля его длины и угловых положений относительно крепежного узла и платформы в двух взаимно перпендикулярных плоскостях. Достигается возможность сгибать и выпрямлять ногу в вертикальной плоскости в любом требуемом направлении без ее предварительного поворота. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к станкостроению, а именно к манипуляторам, предназначенным для использования в прецизионных станках и измерительных машинах. Устройство для позиционирования исполнительного органа 6 внутри рабочей зоны 7 содержит базовую раму 1 и платформу 4 для размещения исполнительного органа 6 с рабочей точкой 8. Рама 1 и платформа 4 снабжены шестью шарнирами 2 и 5 соответственно, размещенными попарно в трех вершинах равносторонних треугольников. Устройство содержит шесть стержней 3 переменной длины, каждый из которых одним концом прикреплен к шарниру 2 рамы 1, а другим - к шарниру 5 платформы 4, при этом стержни 3 переменной длины соединяют шарниры платформы 4 из одной вершины с шарнирами базовой рамы 1 из разных вершин. Центр рабочей зоны 7 размещен в местоположении рабочей точки 8 исполнительного органа, при котором минимальна сумма скалярных произведений единичных векторов, совпадающих с линиями, проходящими вдоль стержней 3 переменной длины от центров шарниров 2 на базовой раме 1 к центрам соответствующих шарниров 5 на платформе 4. Технический результат заключается в повышении точности позиционирования исполнительного органа, размещенного на платформе. 1 ил.

Изобретение относится к области медицинской техники, а именно к стоматологии хирургической, предназначено для удаления зубов и их корней. Роботизированная система удаления зубов содержит основание, к которому неподвижно крепятся по восемь пар с каждой стороны телескопические гидроцилиндры, к концевым штокам которых неподвижно закреплены кожухи движущих механизмов, к которым неподвижно закреплены шестерни поворота. К шестерням поворота неподвижно закреплены оси поворота, на которых подвижно закреплены вилки поворота, на которых неподвижно с двух противоположных сторон стоящие друг против друга укреплены статоры электродвигателей поворота, а к их роторам неподвижно закреплены ведущие шестерни поворота. К вилкам поворота неподвижно закреплены с двух противоположных сторон стоящие друг против друга статоры электродвигателей движения, а к их роторам неподвижно зафиксированы ведущие шестерни движения. К вилкам поворота неподвижно закреплены оси колес движения, на которых подвижно крепятся колеса движения. На основании подвижно установлены четыре гидравлических штока гидроцилиндров с шаровыми фиксаторами. К корпусу неподвижно фиксирована ось поворота, на которой подвижно фиксирована шестерня поворота, которая неподвижно фиксирована к головному концу. К корпусу неподвижно с двух противоположных сторон стоящие друг против друга фиксированы статоры электродвигателей поворота головного конца, на роторах которых неподвижно фиксированы ведущие шестерни поворота головного конца. К головному концу неподвижно фиксирован цилиндр телескопического гидроцилиндра, на концевом штоке подвижно фиксированы три рабочих механизма, которые состоят из ведущих частей и ведомых частей. Ведущие части подвижно фиксированы на концевом штоке при помощи двух движущих механизмов рабочих частей стоящих на противоположных сторонах друг против друга и по две пары с каждой противоположной стороны стоящих друг против друга относительно продольной оси конечного штока шарикоподшипников. Обоймы ширикоподшипников неподвижно фиксированы к штокам гидроцилиндров, а их цилиндры неподвижно фиксированы к корпусу ведущей части. К основаниям ведущих механизмов рабочих частей подвижно фиксированы четыре цилиндра гидроцилиндров, а их штоки подвижно фиксированы к корпусу ведущей части. К основанию ведущего механизма неподвижно фиксирована ось поворота и шестерня поворота ведущего механизма рабочих частей, на оси подвижно фиксирована вилка поворота ведущего механизма рабочих частей. К ней неподвижно фиксированы по два статора электродвигателей поворота, стоящих на противоположных сторонах против друг друга, на роторах которых неподвижно фиксированы ведущие шестерни поворота ведущих механизмов рабочих частей. К вилке ведущего механизма рабочих частей неподвижно фиксированы две пары статоров электродвигателей движения ведущих механизмов рабочих частей, стоящих под углом к друг другу 100°. На их роторах неподвижно фиксированы ведущие шестерни движения ведущих механизмов рабочих частей. К ней же неподвижно фиксирована ось движения, на которой подвижно фиксировано ведущее колесо ведущего механизма рабочих частей. Между основанием ведущего механизма рабочих частей и вилкой расположен шарикоподшипник. Ведомая часть состоит из рамы, к которой подвижно фиксированы по четыре гидроцилиндра, а их штоки подвижно фиксированы к основанию ведущей части. К нижним поверхностям ведущей части и ведомой части подвижно во фронтальной плоскости фиксированы по два штока рабочих гидроцилиндров, а их цилиндры подвижно фиксированы во фронтальной плоскости к основанию щечек, к нижним сторонам которых неподвижно фиксированы два боковых пера, на внутренних сторонах которых имеются пазы в виде ласточкиного хвоста, в которых подвижно фиксировано среднее перо, а к нему в верхней части неподвижно фиксирован шток гидроцилиндра, при этом его цилиндр неподвижно фиксирован к основанию щечек. Изобретение позволяет предупредить осложнения, возникающие вследствие неправильного удаления зубов и их корней, сократить сроки лечения и реабилитации больных и исключить необходимость повторных оперативных вмешательств. 10 ил.

Изобретение относится к манипулятору (1) для динамического позиционирования основы (2), подлежащей обработке, способу термического напыления для нанесения функционального структурированного слоя (20) покрытия на основу (2) и к устройству для его осуществления. Манипулятор (1) включает основной приводной вал (30), выполненный с возможностью вращения вокруг основной оси (3) вращения, соединительный элемент (4) и держатель (5) основы, выполненный с возможностью соединения с соединительным элементом (4). Соединительный элемент (4) представляет собой керамический соединительный элемент (4). Соединительный сегмент (51) держателя (5) основы выполнен с возможностью соединения с соединительным элементом (4) при помощи соединения "вставка – поворот" с предотвращением вынимания и без возможности вращения относительно оси (V) этого соединения. Держатель (5) основы установлен с возможностью вращения вокруг упомянутой оси (V) соединения. Основу (2), подлежащую покрытию, размещают на держателе (5)манипулятора. Напыление выполняют в камере. Держатель (5) с основой (2) вращают вокруг основной оси (3), при этом первая поверхность основы и вторая поверхность основы выравниваются друг относительно друга с обеспечением отклонения части покрывающего материала, переведенного в паровую фазу от первой поверхности на вторую при плазменном напылении. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 18 ил.

Изобретение относится к мехатронике и может быть использовано в промышленных системах управления технологическими процессами, в узлах медицинской техники, в прецизионных системах позиционирования, в устройствах активной и адаптивной оптики. Исполнительное устройство содержит систему управления 1, управляемый источник тока 2, исполнительный элемент 12, датчик определения положения исполнительного элемента 3 и магнитную подсистему 16, включающую первый и второй активные элементы, выполненные из ферромагнитного материала с эффектом памяти формы, и датчик температуры активных элементов 15. Магнитная подсистема выполнена в виде по крайней мере двух сдвоенных катушек 6-11 для каждого активного элемента. Управляемый источник тока выполнен многоканальным с возможностью независимого формирования импульсов тока в каждой сдвоенной катушке. Изобретение обеспечивает повышение точности позиционирования и быстродействия, а также уменьшение габаритных размеров устройства. 6 ил.

Изобретение относится к области педагогики, в частности к педагогике профессионально-технического образования и среднего специального образования (инклюзивное образование), социальной педагогике, и может быть использовано для реабилитации и социализации молодых инвалидов с сохранным интеллектом и людей с ограниченными возможностями здоровья (ОВЗ). Реабилитация и социализации юношей и девушек с инвалидностью или ОВЗ основаны на роботометоде и включают совместное обучение учащихся с инвалидностью или ОВЗ и их здоровых сверстников рабочим профессиям в условиях инклюзивного профессионального обучения лицея или колледжа. Проводят серию уроков по выбранной рабочей профессии мастером производственного обучения. Причем каждый урок включает постановку целей и задач урока, инструктаж по технике безопасности, объяснение новой темы с демонстрацией учащимся конкретных трудовых операций по выбранной рабочей профессии. Осуществляют проведение оздоровительных пауз, психологическое тестирование и диагностику самочувствия, активности и настроения учащихся во время урока, постоянное ведение диалога с учащимися путем одобрения их действий и указания на недостатки, а также подведение итогов урока и объяснение домашнего задания на следующий урок. Причем в процессе обучения используют реального человекоподобного робота-тьютора или виртуального человекоподобного робота-тьютора в виде 3D-модели, который восполняет умственные и физические недостатки учащихся с инвалидностью или ОВЗ. Способ позволяет освоить инвалидам и учащимся с ОВЗ рабочие профессии, восполнить умственные и физические недостатки учащихся за счет привлечения к обучению реального человекоподобного робота-тьютора или виртуального человекоподобного робота-тьютора в виде 3D-модели. 2 з. п. ф-лы, 2 ил., 3 пр.

Изобретение относится к области промышленной робототехники и может быть использовано при проектировании роботов с внешними магнитными системами, а также может использоваться для механизации и технологических операций. Робот содержит основание, платформу с рукой и схватом, внешнюю магнитную систему с обмотками, выполненную в виде индуктора с цилиндрическим зазором, при этом на платформе и основании расположены сферические шарниры. Между сферическими шарнирами основания и платформы установлены приводы поступательного перемещения. Приводы поступательного перемещения выполнены в виде подвижного и неподвижного штоков, соединенных сферическими шарнирами соответственно с платформой и основанием, и четырех жестких токопроводящих шин, соединенных между собой с помощью подшипников и гибких токопроводящих элементов. При этом две жесткие токопроводящие шины в месте их перегиба соединены с подвижным штоком, а две другие жесткие токопроводящие шины в месте их перегиба соединены с неподвижным штоком. Изобретение позволяет увеличить зону обслуживания и уменьшить массу робота. 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для автоматизации основных и вспомогательных операций, например, в часовой промышленности или в производстве изделий электронной техники. Манипулятор содержит основание с неподвижным корпусом, в котором установлен с возможностью вращения опорный вал, на одном конце которого размещен датчик контроля его оборотов, а на другом его конце жестко закреплена поворотная платформа. На платформе смонтирован ходовой винт с кареткой, соединенной неподвижно с помощью кронштейна с плитой с возможность ее возвратно-поступательного прямолинейного перемещения по направляющей поворотной платформы. При этом на плите размещен неподвижно верхний корпус с валом вращения, на свободном конце которого закреплен имеющий привод поворота зубчатый сектор с водилом, кинематически связанным с исполнительным звеном, а также снабженным индивидуальным приводом. Изобретение позволит повысить точность позиционирования исполнительного звена относительно технологических мест обработки изделий и расширить зону обслуживания оборудования. 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

Наверх