Манупулятор

 

(») 4464I2

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистичесних

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 03.04.73 (21) 1903316/25-8 с присоединением заявки Ме— (32) Приоритет

Опубликовано 15.10.74. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 23.06.75 (51) М. Кл. В 25! 5 00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и отхрытий (53) УДК 62-229 7 (088.8) (72) Авторы изобретения

И. В. Калабин, В. П. Степанов, А. Г. Баранов, В. И. Матвеев, И. Б. Порохин, В. Ф. Богданов и Б. Н. Сурнин (71) Заявитель (5.4) МАНИПУЛЯТОР

Манипулятор предназначен для работы в автоматическом цикле, например в автоматических станочных линиях.

Известны промышленные манипуляторы, в которых основные транспортирующие перемещения происходят ro прямым линиям napaллельно трем взаимно перпендикулярным осям.

Эти манипуляторы имеют перемещающуюся относительно неподвижного основания (вдоль оси У) вертикальную колонну, на которой подвижно закреплена рука с захватом и механизмом его ориентации, перемещающаяся относительно колонны вертикально (ось Z) и горизонтально (ось Х). Такой манипулягор имеет малый объем зоны обслуживания при больших собственных габаритах, что влечет за собой большие площади для его установки на производстве.

Известны также промышленные манипуляторы, на основании которых установлена поворотная относительно вертикальной оси колонна. На колонне на подвижной каретке закреплена рука с захватом и механизмом его ориентации, имеющая горизонтальное и вертикальное прямолинейные перемещения относительно колонны. Основные транспортирующие движения таких манипуляторов происходят в цилиндрической системе координат. Манипуляторы имеют несколько больший рабочий объем при меньших собственных габаритах и, следовательно, занимают меньшую площадь на производстве. Однако пх недостатком является более ограниченная возможность перемещений по прямым линиям, проходящим napaл5 лельно трем осям координат, так как перемещения вдоль оси 1 могут у них выполняться только по дугам окружностей.

Кроме того, известны промышленные манипуляторы, на неподвижном основании которых

10 расположена поворотная относительно вертикальной оси колонна. На колонне шарнирно закреплена рука с захватом и механизмом его ориентации, имеющая движение качания относительно горизонтальной осп н прямолинейное

15 выдвижение руки вдоль осп, перпендикулярной оси качания. Манипуляторы, имеющие такую компоновку, имеют больший, по сравнению с рассмотренными ранее, относительный объем зоны обслуживания. Их недостатком, однако, является еще более ограниченная возможность перемещения по прямым линиям, проходящим параллельно трем осям координат, так как перемещения вдоль осей Y u Z могут выполняться у нпх только по дугам

25 QKp) жности.

Цель изобретения — создание такой конструкции промышленного манипулятора, которая позволила бы иметь прямолинейные перемещения, параллельные трем взаимно перпендикулярным осям при максимальном относительном объеме рабочей зоны. Зто достигается тем, что на основании манипулятора смонтирован поворотный стол, го направляющим которого перемещается каретка с установленпыми на ней вертикальными колоннами, несущими вертикально перемещающийся корпус с шарнирно закрепленной ня Ilcxl телескопы иски выдвигаю1цсйся рукой.

На фиг. изобряжс предлагаемый мапиiles . 1ITOO I >IIIVX п1;оскц11ях; )13 фиг. 2 FIOI(<13II III>I возможные I(Oxi110110lli(è манипулятора.

На основании 1 мапи ум1тора закреплен lloворотный стол 2, 110 направляющим 3 которого перемещается каретка 4 с колоннами 5 и 6, несущими корпус 7. На ocè 8 корпуса шарнирно установлен корпус 9, в котором закреп",åíà Ileремещающаяся вдоль своей оси рука 1О с захватом 11 и механизмом его ориентации 12.

Вращение мани11улятора относительно оси

1 — 1 обеспечивается вращением поворотного стола 2; горизонтальное перемещение вдоль оси 11 — 11 — Boçâðàòïо-поступательным перемещением каретки по направляющим 3 стола.

Вертикальный подъем вдоль оси 1 — 1 осуществляется при перемещении корпуса 7 по колоннам 5 и 6. Вращение относительно оси

III — I II обеспечивается шарнирной установкой руки 10 на оси III — III. Кроме того, для манипулятора характерны прямолинейное перемещение руки !О вдоль оси IV — IV — телескопическое выдвижение руки, а также вращение захвата 11 с помощью механизма ориентации

12 относительно осей V — V u VI — Ъ 1. Все перемещения осуществляются от индивидуальных приводов (на фигурах не показаны).

Таким образом, при любом угле поворота руки 10 относительно оси 1 — 1 манипулятор имеет возможность прямолинейных перемещений, параллельных трем взаимно перпендикулярным осям — оси I — 1, оси II — II и оси

IV — IV при горизонтальном положении руки.

Кроме того, манипулятор имеет возможность прямолинейных перемещений параллельно осям 1 — 1 и II — 11 при любом угле поворота руки относительно осей 1 — 1 и III — III.

Когда по технологическим условиям не требуется использование всех возможностей, представляемых предлагаемым манипулятором, он может быть выполнен по одной из компоновок, показанных на фиг. 2, полученной путем исключения из основной компоновки одного или двух из следующих трех движений: горизонтального переме цения вдоль оси I1,- -— II, верт111(ялы:ого подъема вдоль оси

I — 1 и вращения руки относительно оси

5 111 111

Выполнение узл11в манипулятора в виде блоI(oB c возможностью Нх с 1 1i1ковки 1сжду coooll в различных сочетаниях позволяет III>IIIócêàòü предлагаемую ко.;и1оповку с сс iblo степенями

lO с»оооды в виде модифп:(яций. !. Манипулятор, имеющий пять C i eilelieII подвюкпости с основными транспортирующими перемещениями в цилиндрической системе координат, получаемый при исключении из !

5 основной компоновки горизонталы1ого перемещения параллельно оси II — II и вращения руки относительно оси III — III (см. фиг. 2, а).

2. МaíèiióëHòoð, имеющий пять степеней подвижности с основными транспортирующи20 ми перемещениями в сферической системе координат, получаемый путем исключения из основной компоновки горизонтального перемещения параллельно оси II — II и вертикального подъема (см. фиг. 2, б).

25 3. Манипулятор, имеющий шесть степеней подвижности, получаемый путем исключения из основной компоновки вращения руки относительно оси III — III (см. фиг. 2, в).

4. Манипулятор, имеющий шесть степеней

30 подвижности, получаемый путем исключения из основной компоновки вертикального подьема руки (см. фиг. 2, г).

5. Манипулятор, имеющий шесть степеней подвижности, получаемый путем исключения

35 из основной компоновки горизонтального перемещения вдоль оси 11 — II (см. фиг. 2, д).

Предмет изобретения

Манипулятор с рукой, имеющей радиальное перемещение, вращающейся относительно основания и снаби(енной захватом с механизмом его ориентации, отличающийся тем, что, 45 с целью расширения технологических возможностей, на его основании смонтирован поворотный стол с горизонтальными направляющими, несущими каретку с установленными на ней вертикальными колоннами, несущими подвиж50 ный корпус с шарнирно закрепленной на нем телескопически выдвигающейся рукой.. 446412

Фиг 2

Составитель В. Илларионова

Текред М. Семенов Корректоры: Л, Корогод и О. Дани шева

Редактор Т. Юрчикова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1347!12 Изд. № 1291 Тираж 837 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5