RU2224640C1 - Hand type apparatus for transferring articles - Google Patents
Hand type apparatus for transferring articles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2224640C1 RU2224640C1 RU2002115479/02A RU2002115479A RU2224640C1 RU 2224640 C1 RU2224640 C1 RU 2224640C1 RU 2002115479/02 A RU2002115479/02 A RU 2002115479/02A RU 2002115479 A RU2002115479 A RU 2002115479A RU 2224640 C1 RU2224640 C1 RU 2224640C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- movable base
- jaws
- output links
- actuator
- products
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manipulator (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к комбинированным механизмам со сложным движением выходных звеньев, применяемым для выполнения вспомогательных операций при обслуживании машин, станков, прессов, и другого оборудования. Такие манипуляционные механизмы, имитируя определенные движения рук человека, обеспечивают захват изделия (объекта манипулирования), его перемещение из одной позиции в другую, освобождение и передачу изделия. The invention relates to combined mechanisms with a complex movement of the output links used to perform auxiliary operations in the maintenance of machines, machine tools, presses, and other equipment. Such manipulation mechanisms, imitating certain movements of a person’s hands, provide for the capture of the product (object of manipulation), its movement from one position to another, release and transfer of the product.
Известно, например, манипуляционное устройство, обеспечивающее захват изделия, его перемещение по дуге окружности и освобождение, содержащее исполнительный механизм с губками для захвата изделий, механизм поворота и гидропривод (Крайнев А.Ф. Словарь-справочник по механизмам. - М.: Машиностроение, 1987, с.9 и 10, рис.а). It is known, for example, a manipulation device that provides for the capture of the product, its movement along an arc of a circle and its release, containing an actuator with jaws for gripping the products, a rotation mechanism and a hydraulic drive (Krainev A.F. Dictionary of Mechanisms. - M.: Mechanical Engineering, 1987, p. 9 and 10, fig. A).
Основным недостатком данного устройства является усложненность привода и малая частота повторения рабочих циклов, т.е. невысокая производительность. Указанный недостаток является результатом использования отдельных двигателей для механизмов захвата и поворота, а также применения тихоходного гидравлического привода. Недостаток особенно ощутим при агрегатировании устройства с машинами-автоматами и линиями высокой производительности. The main disadvantage of this device is the complexity of the drive and the low frequency of repetition of duty cycles, i.e. low productivity. This drawback is the result of the use of separate engines for gripping and turning mechanisms, as well as the use of low-speed hydraulic drive. The disadvantage is especially noticeable when aggregating the device with automatic machines and high-performance lines.
Известно также устройство типа "рука" для передачи изделий, выполненное в виде комбинированного механизма, содержащего подвижное основание, исполнительный механизм с губками для захвата изделий и механизм поворота подвижного основания, и привода (патент 2179505 (РФ), опубл. в БИПМ, 2002, 5 - прототип). It is also known a device of the type "hand" for transferring products, made in the form of a combined mechanism containing a movable base, an actuator with jaws for gripping products and a rotation mechanism of the movable base, and the drive (patent 2179505 (RF), published in BIPM, 2002, 5 - prototype).
Основным недостатком прототипа является невысокая производительность. Это связано со сложной структурой кинематической цепи: оба механизма выполнены в виде многозвенных кулачково-рычажных механизмов, большое число подвижных звеньев и кинематических пар которых ухудшает динамические характеристики устройства и таким образом ограничивает число рабочих циклов в единицу времени. Подвижное основание и механизм его поворота в составе прототипа выполняют функцию передаточного механизма, обеспечивающего передачу движения от двигательного механизма (механизма привода) исполнительному. The main disadvantage of the prototype is its low productivity. This is due to the complex structure of the kinematic chain: both mechanisms are made in the form of multi-link cam-lever mechanisms, a large number of moving links and kinematic pairs of which worsen the dynamic characteristics of the device and thus limit the number of operating cycles per unit time. The movable base and the mechanism of its rotation as part of the prototype perform the function of a transmission mechanism that provides transmission of movement from the motor mechanism (drive mechanism) to the executive.
Задачей настоящего изобретения является повышение производительности устройства. An object of the present invention is to increase the productivity of a device.
Решение поставленной задачи достигается тем, что устройство типа "рука" для передачи изделий, содержащее комбинированный механизм, выполненный в виде подвижного основания и исполнительного механизма с ведущим и выходными звеньями, последние из которых снабжены губками для захвата изделий, и привод, снабжено вторым исполнительным механизмом с ведущим и выходными звеньями, последние из которых снабжены губками для захвата изделий, и вторым подвижным основанием, каждое подвижное основание выполнено в виде ведущего звена соответствующего исполнительного механизма, при этом устройство снабжено опорной площадкой. The solution to this problem is achieved by the fact that the device is a type of "hand" for transferring products, containing a combined mechanism made in the form of a movable base and an actuator with drive and output links, the last of which are equipped with jaws for gripping the products, and the drive is equipped with a second actuator with leading and output links, the last of which are equipped with jaws for gripping products, and a second movable base, each movable base is made in the form of a leading link of the corresponding actuator, while the device is equipped with a support platform.
Каждое подвижное основание выполнено в виде стержня, жестко закрепленного на валу привода перпендикулярно оси вращения вала, при этом на упомянутом основании смонтирован ролик для взаимодействия с опорной площадкой. Each movable base is made in the form of a rod rigidly fixed to the drive shaft perpendicular to the axis of rotation of the shaft, while a roller is mounted on said base for interaction with the support platform.
Губки для захвата изделий жестко закреплены на выходных звеньях исполнительных механизмов, при этом упомянутое закрепление губок выполнено разъемным. The jaws for gripping the products are rigidly fixed to the output links of the actuators, while the jaw fixing mentioned is detachable.
В теле опорной площадки выполнены продольные фигурные пазы для взаимодействия с выходными звеньями исполнительных механизмов, при этом пазы выполнены в виде кривых, замкнутых по периметру площадки. In the body of the supporting platform, longitudinal shaped grooves are made for interacting with the output links of the actuators, while the grooves are made in the form of curves closed around the perimeter of the platform.
Выходные звенья каждого исполнительного механизма шарнирно соединены с соответствующим подвижным основанием, при этом упомянутое соединение содержит палец, жестко закрепленный на свободном конце подвижного основания. The output links of each actuator are pivotally connected to a corresponding movable base, wherein said connection comprises a pin rigidly fixed to the free end of the movable base.
На свободных концах выходных звеньев смонтированы ролики для взаимодействия с фигурными пазами опорной площадки. At the free ends of the output links, rollers are mounted for interaction with the figured grooves of the support platform.
Центр вращения каждого подвижного основания совмещен с центром опорной площадки, при этом на последней жестко закреплена кольцевая дорожка для взаимодействия с роликом подвижного основания. The center of rotation of each movable base is aligned with the center of the support platform, while the ring track is rigidly fixed to the latter for interaction with the roller of the movable base.
Заявляемое устройство отличается от прототипа сочетанием конструктивных элементов и наличием связи между ними, обеспечивающими упрощение конструкции (из схемы устройства практически исключен передаточный механизм) и повышение точности функционирования. Предлагаемое устройство удовлетворяет первому условию работоспособности, т. е. структурной формуле кинематической цепи, определяемой формулой Чебышева
W=3•n-2p5-p4=3•2-2•2-1=1,
где W - степень подвижности механизма;
n - число подвижных звеньев, n=2 (подвижное основание, выходное звено);
р5 - число низших кинематических пар, р5=2;
р4 - число высших кинематических пар, р4=1 (сопряжение выходного звена с фигурным пазом).The inventive device differs from the prototype by the combination of structural elements and the presence of a connection between them, which simplifies the design (the gear mechanism is practically excluded from the device diagram) and increase the accuracy of operation. The proposed device satisfies the first condition of operability, i.e., the structural formula of the kinematic chain, determined by the Chebyshev formula
W = 3 • n-2p 5 -p 4 = 3 • 2-2 • 2-1 = 1,
where W is the degree of mobility of the mechanism;
n is the number of movable links, n = 2 (movable base, output link);
p 5 is the number of lower kinematic pairs, p 5 = 2;
p 4 - the number of higher kinematic pairs, p 4 = 1 (pairing of the output link with a curly groove).
В предлагаемом устройстве нет системы гибкой связи между ведущими звеньями. Это упрощает конструкцию и способствует повышению точности функционирования устройства. The proposed device does not have a flexible communication system between the leading links. This simplifies the design and improves the accuracy of the device.
Введение в состав устройства второго исполнительного механизма и выполнение подвижных оснований в качестве ведущих звеньев исполнительных механизмов и применение опорной площадки в качестве неподвижного кулачка обеспечивает следующие преимущества: получение комбинированного механизма с минимальным числом подвижных звеньев (практически исключается передаточный механизм, т.е. предельно упрощается конструкция). The introduction of the second actuator into the device and the implementation of the movable bases as the leading links of the actuators and the use of the support platform as a fixed cam provides the following advantages: obtaining a combined mechanism with a minimum number of movable links (the gear mechanism is practically eliminated, i.e. the design is extremely simplified )
Прямая жесткая связь каждого подвижного основания с валом привода дает возможность заменить передаточный механизм одним подвижным звеном. Наличие роликов на подвижных основаниях для взаимодействия с опорной площадкой способствует уменьшению величины упругой деформации упомянутых оснований. В результате упрощается конструкция и повышается точность функционирования устройства. The direct rigid connection of each movable base with the drive shaft makes it possible to replace the transmission mechanism with one movable link. The presence of rollers on movable bases for interaction with the support platform helps to reduce the amount of elastic deformation of the said bases. As a result, the design is simplified and the accuracy of the device is improved.
Жесткое закрепление губок на выходных звеньях исполнительных механизмов определяется тем, что губки должны имитировать движение выходных звеньев, а выполнение упомянутого закрепления разъемным вызвано тем, что такое соединение обеспечивает возможность быстрой смены губок при переналадке устройства на передачу изделий другой формы. Rigid fastening of the jaws on the output links of the actuators is determined by the fact that the jaws must imitate the movement of the output links, and the implementation of the said fastening is detachable due to the fact that such a connection provides the ability to quickly change the jaws when changing the device to transferring products of a different shape.
Опорная площадка с продольными фигурными пазами выполняет функцию неподвижного копира. Взаимодействие роликов выходных звеньев исполнительных механизмов с пазами площадки определяет то или иное взаимное положение губок (сжатое или разжатое). Выполнение пазов в виде замкнутых кривых, расположенных по периметру площадки, определяет взаимное положение выходных звеньев с губками в периоде всего кинематического цикла устройства (в периоде полного оборота подвижного основания). Этим обеспечивается соответствующее взаимное положение губок в любом текущем положении устройства (обеспечивается точность функционирования). The supporting platform with longitudinal figured grooves performs the function of a stationary copier. The interaction of the rollers of the output links of the actuators with the grooves of the platform determines one or another mutual position of the jaws (compressed or unclenched). The execution of the grooves in the form of closed curves located around the perimeter of the site determines the relative position of the output links with the jaws in the period of the entire kinematic cycle of the device (in the period of a full revolution of the moving base). This ensures the corresponding mutual position of the jaws in any current position of the device (accuracy of operation is ensured).
Выполнение шарнирных соединений выходных звеньев исполнительных механизмов с подвижными основаниями с помощью пальцев является предпочтительным. Палец, жестко закрепленный на конце подвижного основания, является наиболее простым и надежным элементом шарнирной связи основания с выходными звеньями. Жесткая связь пальца с основанием обеспечивает необходимую точность движения губок. Такое крепление пальца на подвижном основании предпочтительнее других способов его крепления, главным образом, из-за точности функционирования губок. The implementation of the swivel of the output links of the actuators with movable bases using fingers is preferred. The finger, rigidly fixed to the end of the movable base, is the simplest and most reliable element of the articulation of the base with the output links. The rigid connection of the finger with the base provides the necessary accuracy of the movement of the jaws. Such fastening of the finger on a movable base is preferable to other methods of its fastening, mainly due to the accuracy of the functioning of the jaws.
Применение роликов на выходных звеньях исполнительных механизмов уменьшает износ рабочих профилей фигурных пазов опорной площадки и таким образом способствует точности функционирования выходных звеньев и губок устройства. The use of rollers on the output links of the actuators reduces the wear of the working profiles of the curly grooves of the supporting platform and thus contributes to the accuracy of the functioning of the output links and jaws of the device.
Совмещение центра вращения каждого подвижного основания с центром опорной площадки дает возможность совместить траекторию движения пальца и связанных с ним выходных звеньев с траекторией соответствующей положению фигурных пазов в теле опорной площадки. Это повышает точность функционирования губок для захвата изделий и устройства в целом. The combination of the center of rotation of each movable base with the center of the supporting platform makes it possible to combine the path of the finger and the associated output links with the path corresponding to the position of the figured grooves in the body of the supporting platform. This increases the accuracy of the functioning of the jaws to capture products and the device as a whole.
На чертежах представлено устройство типа "рука" для передачи изделий: на фиг.1 - кинематическая схема; на фиг.2 - круговой паз в теле площадок. The drawings show a device of the type "hand" for the transfer of products: figure 1 - kinematic diagram; figure 2 is a circular groove in the body of the sites.
Устройство содержит комбинированный механизм, выполненный в виде двух исполнительных механизмов 1 и 2 с губками 3 для захвата изделий и опорной площадки 4, и привода 5 с двумя подвижными основаниями 6. The device comprises a combined mechanism, made in the form of two
Каждый исполнительный механизм включает ведущее звено, функцию которого выполняет соответствующее подвижное основание 6, выходные звенья 7 и 8, шарнирно связанные с основанием посредством пальца 9, жестко закрепленного на свободном конце основания. На выходных звеньях жестко закреплены губки 3 для захвата изделий, при этом жесткое закрепление губок выполнено разъемным для возможности быстрой смены губок при переналадке устройства на передачу изделий другой формы. Each actuator includes a driving link, the function of which is performed by a corresponding
Опорная площадка 4 выполнена в виде стола круглой формы (при горизонтальном исполнении устройства) или в виде круглой панели (при вертикальном варианте исполнения). В центре стола выполнено сквозное отверстие 10 для выхода концевой части вала привода 5. В теле стола по периметру вблизи его боковых кромок выполнены замкнутые фигурные пазы 11 и 12 для взаимодействия с выходными звеньями 7 и 8 посредством роликов 13 и 14, смонтированных на свободных концах упомянутых выходных звеньев. The supporting platform 4 is made in the form of a round table (with a horizontal version of the device) or in the form of a round panel (with a vertical version). A through hole 10 is made in the center of the table to exit the end of the drive shaft 5. In the body of the table around the perimeter near its lateral edges, closed curly grooves 11 and 12 are made to interact with the output links 7 and 8 by means of rollers 13 and 14 mounted on the free ends of the aforementioned output links.
Подвижные основания 6 для повышения их жесткости при силовом нагружении снабжены опорными роликами 15 (по одному ролику на звено), при этом на опорной площадке 4 закреплена кольцевая дорожка 16 для взаимодействия с роликами. The
При использовании площадки 4 в виде вертикальной панели кольцевую дорожку 16 для роликов 15 целесообразно заменить круговым пазом 17 в теле площадки (фиг.2). When using the site 4 in the form of a vertical panel, the annular track 16 for the
Форма губок 3 соответствует форме передаваемых изделий. При захвате и переносе изделия обеспечивается жесткое сопряжение губок с изделием по большей части периметра последнего. The shape of the jaws 3 corresponds to the shape of the transferred products. When capturing and moving the product, the jaws are rigidly coupled with the product for the most part of the perimeter of the latter.
Устройство типа "рука" для передачи изделий работает следующим образом. A device of the type "hand" for transferring products operates as follows.
При работе привода 5 закрепленные на валу последнего подвижные основания 6 совершают вращательное движение с постоянной скоростью, при этом ролики 15, взаимодействуя с кольцевой дорожкой 16, исключают упругие деформации подвижных оснований. Выходные звенья исполнительных механизмов 1 и 2 совершают вращательное движение вместе с подвижными основаниями. Кроме того, в результате взаимодействия роликов 13 и 14 с фигурными пазами 11 и 12 выходные звенья совершают поворотные движения с выстоями относительно своих подвижных оснований. When the drive 5 is mounted on the shaft of the latter, the
Комбинированный механизм имеет одну позицию "схвата" изделия и одну позицию выдачи изделия. В обеих упомянутых позициях губки 3 занимают разжатое положение. Движение выходных звеньев исполнительного механизма от позиции "схвата" до позиции выдачи изделия является рабочим ходом механизма. В интервале от позиции выдачи до позиции "схвата" изделия выполняется холостой ход исполнительного механизма. Поскольку устройство имеет два исполнительных механизма, оно работает без холостых ходов: при холостом ходе одного исполнительного механизма другой механизм выполняет рабочий ход. The combined mechanism has one position of "gripping" of the product and one position of delivery of the product. In both of the mentioned positions, the jaws 3 occupy an expanded position. The movement of the output links of the actuator from the position of "grasp" to the position of the issuance of the product is the working stroke of the mechanism. In the interval from the position of delivery to the position of "grasp" of the product is idling actuator. Since the device has two actuators, it works without idling: when idling one actuator, the other mechanism performs a stroke.
При рабочем ходе губки занимают сжатое положение, они удерживают изделие, переносимое из одной позиции в другую. Взаимное положение губок (сжатое, разжатое) при холостом ходе определяется характером выполнения продольных фигурных пазов на участке холостого хода. Разжатое положение губок является предпочтительным, поскольку при этом исключается необходимость их сжатия по завершении рабочего хода (перед началом холостого хода) и разжатия перед началом рабочего хода (по завершении холостого хода). Это снижает энергозатраты на поворотное движение губок относительно подвижного основания. During the working stroke, the jaws occupy a compressed position, they hold the product, transferred from one position to another. The mutual position of the jaws (compressed, unclenched) during idle is determined by the nature of the execution of longitudinal curly grooves in the idle section. The open position of the jaws is preferable, since it eliminates the need to compress them at the end of the working stroke (before the start of idling) and unclenching before the start of the working stroke (at the end of idle). This reduces the energy consumption for the rotational movement of the jaws relative to the movable base.
При выполнении подвижного основания в виде ведущего звена исполнительного механизма, включении опорной плиты в состав устройства и оснащении последнего двумя исполнительными механизмами успешно решается задача повышения производительности. When performing a movable base in the form of a leading link of the actuator, including the base plate in the device and equipping the latter with two actuators, the task of increasing productivity is successfully solved.
Claims (7)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002115479/02A RU2224640C1 (en) | 2002-06-10 | 2002-06-10 | Hand type apparatus for transferring articles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002115479/02A RU2224640C1 (en) | 2002-06-10 | 2002-06-10 | Hand type apparatus for transferring articles |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2224640C1 true RU2224640C1 (en) | 2004-02-27 |
| RU2002115479A RU2002115479A (en) | 2004-04-10 |
Family
ID=32172821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002115479/02A RU2224640C1 (en) | 2002-06-10 | 2002-06-10 | Hand type apparatus for transferring articles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2224640C1 (en) |
-
2002
- 2002-06-10 RU RU2002115479/02A patent/RU2224640C1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2346804C2 (en) | Manipulator for parts transfer | |
| RU2224640C1 (en) | Hand type apparatus for transferring articles | |
| RU2224638C2 (en) | Hand type apparatus for handling articles | |
| RU2217297C1 (en) | Hand type apparatus for transferring articles | |
| RU2224639C2 (en) | Hand type apparatus for transferring articles | |
| RU2264907C1 (en) | Device for transporting articles | |
| RU2276009C1 (en) | Hand type apparatus for transferring articles | |
| RU2176592C1 (en) | "hand" type apparatus for handling articles | |
| RU2191109C1 (en) | Hand type apparatus for handling articles | |
| RU2179108C1 (en) | Device in form of arm for conveying workpieces | |
| RU2154569C1 (en) | Arm-type device for passing of articles | |
| RU2274544C1 (en) | Hand type apparatus for transferring articles | |
| RU2193963C1 (en) | Hand-type apparatus for transfer of articles | |
| RU2232672C1 (en) | Hand type apparatus for handling articles | |
| RU2312763C1 (en) | Combination mechanism with complex motion of outlet links | |
| RU2224641C1 (en) | Hand type apparatus for transferring articles | |
| RU2217296C1 (en) | Hand type apparatus for transferring articles | |
| RU2236343C2 (en) | Hand type apparatus for handling articles | |
| RU2191108C1 (en) | Hand type apparatus for handling articles | |
| RU2172240C1 (en) | "hand" type apparatus for handling articles | |
| RU2290296C1 (en) | Combination mechanism with complex motion of outlet links | |
| RU2265510C1 (en) | Hand type apparatus for handling articles | |
| RU2243882C1 (en) | Hand type apparatus for handling articles | |
| RU2333829C1 (en) | Manipulator for items transfer | |
| RU2164860C1 (en) | "arm" type apparatus for transferring articles |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070611 |