Промышленный манипулятор
Владельцы патента RU 2751160:
Общество с ограниченной ответственностью "РОБОТЕХ" (RU)
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в промышленных манипуляторах, обеспечивающих перемещение заготовок и оборудования для выполнения различных видов обработки. Манипулятор содержит основание, звенья манипулятора, соединенные шарнирами. Каждый шарнир снабжен отдельным валом привода и сенсорными средствами для отслеживания вращения шарнира. Предусмотрены средства измерения, запоминающее устройство и система управления перемещением манипулятора посредством выдачи управляющих сигналов приводу шарниров. Конечное звено выполнено с возможностью обеспечения вращения установленной на нем заготовки или инструмента в заданном направлении без ограничения. Для этого вал привода шарнира конечного звена расположен в корпусе звена соосно с валом привода шарнира звена, смежного с конечным звеном. При получении управляющих сигналов из системы управления от вала привода через систему конических и цилиндрических шестерен на корпус шарнира, смежного с конечным шарниром, и конечное звено передается вращение. В результате обеспечивается расширение функциональных возможностей манипулятора. 2 ил.
Настоящее изобретение относится к области промышленных манипуляторов, обеспечивающих перемещения заготовок, а также операций по перемещению инструмента и оборудования для выполнения различных видов обработки изделий.
Известен промышленный манипулятор, включающий основание, несколько звеньев манипулятора, соединенных шарниром, и сенсорные средства (датчики), которыми снабжен каждый шарнир, для отслеживания вращения шарнира, т.е. угла между смежными звеньями манипулятора, и управления манипулятором. Шарниры включают отдельные приводные двигатели. Манипулятор включен в цепь передачи данных, содержащую средства определения геометрических признаков на основе сигналов упомянутых сенсорных средств и запоминающее устройство для их сохранения [патент №2587104 РФ, МПК G05B 19/401, B25J 9/16, 2016]. Кроме того, манипулятор оснащен системой управления, способной на основе геометрических признаков, извлеченных из упомянутого запоминающего устройства, управлять перемещением манипулятора посредством выдачи управляющих сигналов средствам привода шарниров манипулятора. Манипулятор содержит одно или более звеньев, выполненных с возможностью поступательного перемещения.
Недостатком известного манипулятора является ограничение вращения оси шарнира конечного звена манипулятора диапазоном +/- 360 град, что не обеспечивает возможности безграничного вращения заготовки в одном направлении.
Задачей настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей манипулятора за счет безграничного вращения заготовки в одном направлении.
Указанный технический результат достигается тем, что в промышленном манипуляторе, содержащем основание, звенья манипулятора, соединенные шарнирами, каждый из которых снабжен отдельным валом привода и сенсорными средствами для отслеживания вращения шарнира, средства измерения, запоминающее устройство и систему управления перемещением манипулятора путем выдачи управляющих сигналов приводу шарниров, согласно изобретению вал привода шарнира конечного звена, выполненного с возможностью установки на нем заготовки или оборудования, выполнен с возможностью обеспечения вращения упомянутых заготовки или оборудования в заданном направлении без ограничения и расположен в корпусе звена соосно с валом привода шарнира звена, смежного с конечным звеном, при этом корпус звена, смежного с конечным звеном, и конечное звено выполнены с возможностью передачи им вращения от вала привода через систему конических и цилиндрических шестерен.
В качестве такого привода может быть использован электрический, пневматический или любой другой привод, который может придавать разнонаправленное вращение последнему звену манипулятора без ограничений, обеспечивая тем самым длительное вращение в заданную сторону.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлено схематическое изображение заявляемого манипулятора и показаны основные функциональные блоки, используемые в процессе управления манипулятором в ходе его реальной эксплуатации; на фиг. 2 приведена схема привода последнего звена манипулятора.
Манипулятор (фиг. 1) содержит основание 1, звенья 2, 3, 4, 5, 6 и 7 манипулятора и шарниры с осями 8, 9, 10, 11, 12, 13, соединяющие смежные звенья манипулятора. Инструмент (не показан) может быть прикреплен к конечному звену 7 манипулятора. Углы вращения осей 8-13 шарниров показаны кольцевыми стрелками.
Безграничное вращение в заданном направлении заготовки, установленной на конечном звене 7 манипулятора, обеспечивается кинематической схемой устройства четвертого 5 и пятого звеньев 6. Кинематическая схема приведена на фиг. 2.
Внутри корпуса четвертого звена 5 расположены соосно вал привода 14 пятого звена 6 и вал привода 15 конечного звена 7. Через систему конических и цилиндрических шестерен, установленных в корпусах четвертого 5 и пятого звеньев 6, вращение от вала привода 16, которое осуществляется за счет получения управляющих сигналов из системы управления, передается непосредственно на корпус пятого звена 6 и конечное звено 7. Вращение корпуса пятого звена 6 осуществляется через редуктор 17 (корпус редуктора 17 закреплен на корпусе четвертого звена 5, выходной вал закреплен на корпусе пятого звена 6).
Данная кинематическая схема позволяет обеспечивать безграничное, в течении длительного времени, вращение в заданном направлении заготовки или оборудования, установленного на конечном звене 7.
Промышленный манипулятор, содержащий основание, звенья манипулятора, соединенные шарнирами, каждый из которых снабжен отдельным валом привода и сенсорными средствами для отслеживания вращения шарнира, средства измерения, запоминающее устройство и систему управления перемещением манипулятора путем выдачи управляющих сигналов приводу шарниров, отличающийся тем, что вал привода шарнира конечного звена, выполненного с возможностью установки на нем заготовки или инструмента, выполнен с возможностью обеспечения вращения упомянутых заготовки или инструмента в заданном направлении без ограничения и расположен в корпусе звена соосно с валом привода шарнира звена, смежного с конечным звеном, при этом корпус звена, смежного с конечным звеном, и конечное звено выполнены с возможностью передачи им вращения от вала привода через систему конических и цилиндрических шестерен.
