RU2438856C2 - Device for items transmission - Google Patents
Device for items transmission Download PDFInfo
- Publication number
- RU2438856C2 RU2438856C2 RU2010106501/02A RU2010106501A RU2438856C2 RU 2438856 C2 RU2438856 C2 RU 2438856C2 RU 2010106501/02 A RU2010106501/02 A RU 2010106501/02A RU 2010106501 A RU2010106501 A RU 2010106501A RU 2438856 C2 RU2438856 C2 RU 2438856C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- actuator
- gear
- link
- wheel
- Prior art date
Links
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
- Manipulator (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к комбинированным механизмам со сложным движением выходных звеньев, которые применяются для выполнения вспомогательных операций при обслуживании работы машин, станков, прессов и устройств различного назначения. Такие манипуляционные механизмы, имитирующие определенные движения рук человека, обеспечивают захват изделия (объекта манипулирования), его перемещение из одной позиции в другую, освобождение и передачу изделия.The present invention relates to combined mechanisms with a complex movement of the output links, which are used to perform auxiliary operations in servicing the operation of machines, machine tools, presses and devices for various purposes. Such manipulation mechanisms that simulate 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. - S. 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 в линиях 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 in high-performance lines.
Известно также устройство типа "рука" для передачи изделий, содержащее комбинированный механизм, выполненный в виде передаточного механизма - многозвенника с выходным звеном, совершающим возвратно-поступательное движение, исполнительного механизма с ведущим и выходными звеньями, последние из которых снабжены губками для захвата изделий, и привод (патент №2191108 РФ, опубл. в БИПМ, 2002. - №29 - прототип).It is also known a device of the type "hand" for transferring products, containing a combined mechanism made in the form of a transmission mechanism - a multi-link with an output link that performs a reciprocating movement, an actuator with a drive and output links, the last of which are equipped with jaws for gripping the products, and drive (patent No. 2191108 of the Russian Federation, publ. in BIPM, 2002. - No. 29 - prototype).
Основным недостатком прототипа являются сложность (не технологичность) переналадки передаточного механизма при изменении величины поступательного хода выходного звена и повышенные энергозатраты на удерживание изделий губками в интервалах рабочих ходов.The main disadvantage of the prototype is the complexity (not adaptability) of the readjustment of the transmission mechanism when the magnitude of the translational course of the output link and the increased energy consumption for holding products with sponges in the intervals of the working strokes.
При использовании устройства для передачи изделий между машинами в составе технологической линии нередко возникает необходимость изменения величины хода выходного звена передаточного механизма, несущего выходные звенья с губками. Практически такая задача возникает во всех случаях изменения расстояния между позициями «схват изделия» и «выдача изделия». В конструкции прототипа возможность такой переналадки не предусмотрена.When using a device for transferring products between machines as part of a production line, it is often necessary to change the stroke of the output link of the transmission mechanism carrying the output links with jaws. In practice, such a task arises in all cases of a change in the distance between the positions of the “product gripper” and “product delivery”. In the design of the prototype the possibility of such a changeover is not provided.
Повышенные энергозатраты на удерживание изделий губками связаны с тем, что сжатое положение губок и удерживание изделий при переносе из позиции «схват изделия» в позицию «выдача изделия» обеспечивается в результате взаимодействия роликов выходных звеньев исполнительного механизма с фигурными пазами копира на всем пути движения выходных звеньев. При переносе изделий повышенной массы возникают значительные силы трения и соответствующий рост расхода мощности.Increased energy costs for holding products with sponges are due to the fact that the compressed position of the sponges and the holding of products when moving from the position of the “gripper of the product” to the position of “delivery of the product” is ensured by the interaction of the rollers of the output links of the actuator with the figured grooves of the copier along the entire path of the output . When transferring products of increased mass, significant friction forces arise and a corresponding increase in power consumption.
Задачей настоящего изобретения является обеспечение возможности оперативной переналадки устройства на заданную величину прямолинейного хода выходных звеньев с губками и снижение энергозатрат на передачу изделий из позиции в позицию.The objective of the present invention is to provide the possibility of operational readjustment of the device to a predetermined rectilinear stroke of the output links with jaws and reducing energy consumption for transferring products from position to position.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройстве для передачи изделий, содержащем комбинированный механизм, выполненный в виде многозвенного передаточного механизма с выходным звеном, исполнительного механизма с выходными звеньями, последние из которых снабжены губками для захвата изделий, и привод, передаточный механизм включает кривошипно-коромысловый механизм, коромысло которого кинематически связано с выходным звеном посредством системы промежуточных звеньев, включающей подвижно связанные шатун, ползун и зубчатые колеса, при этом ползун снабжен зубчатой рейкой для сопряжения с одним из зубчатых колес, другое зубчатое колесо сопряжено с зубчатой рейкой, укрепленной на выходном звене, каждое выходное звено исполнительного механизма снабжено силовым упругим элементом и упором для фиксированного положения на выходном звене передаточного механизма.The solution to this problem is achieved by the fact that in the device for transferring products containing a combined mechanism made in the form of a multi-link transmission mechanism with an output link, an executive mechanism with output links, the last of which are equipped with jaws for gripping the products, and the drive, the transmission mechanism includes a crank yoke mechanism, the yoke of which is kinematically connected to the output link by means of a system of intermediate links, including movably connected connecting rod, slider and gear wheels, while the slider is equipped with a gear rack for interfacing with one of the gears, another gear wheel is coupled with a gear rack mounted on the output link, each output link of the actuator is equipped with a power elastic element and a stop for a fixed position on the output link of the transmission mechanism.
Зубчатые колеса укреплены соосно на одной оси, при этом колеса имеют разные диаметры делительных окружностей, колесо, сопряженное с зубчатой рейкой ползуна, является колесом меньшего диаметра.The gears are mounted coaxially on one axis, while the wheels have different diameters of pitch circles, the wheel mated to the toothed rack of the slider is a wheel of a smaller diameter.
Упоры для выходных звеньев исполнительного механизма жестко укреплены в концевой части выходного звена передаточного механизма.Stops for the output links of the actuator are rigidly mounted at the end of the output link of the transmission mechanism.
Переналадка устройства для передачи изделий на новый заданный ход выходного звена передаточного механизма может быть вызвана различными требованиями, например, при переходе на передачу изделий между другими машинами линии, при агрегатировании устройства в линии, осуществляющей иной технологический процесс, при размещении устройства в новых рабочих зонах и др.Changing the device for transferring products to a new set stroke of the output link of the transmission mechanism can be caused by various requirements, for example, when switching to transferring products between other machines of the line, when aggregating the device in a line carrying out a different process, when placing the device in new work areas and other
В предлагаемом устройстве для передачи изделий предусмотрена и конструктивно решена возможность выполнения оперативной переналадки на новый заданный ход выходного звена передаточного механизма. Переналадка устройства обеспечивается наличием зубчатых колес разного диаметра, при этом колесо меньшего диаметра сопряжено с зубчатой рейкой ползуна, а колесо большего диаметра - с рейкой, укрепленной на выходном звене передаточного механизма. Оба колеса жестко укреплены на одной оси, смонтированной в подшипниковых опорах, при этом колесо большего диаметра выполнено быстросъемным. Передаточное число между диаметрами делительных окружностей колес определяет разность линейных ходов ползуна и выходного звена. Так, при равенстве диаметров колес обеспечивается равенство ходов ползуна с зубчатой рейкой и выходного звена передаточного механизма, несущего выходные звенья исполнительного механизма с губками. Если, например, отношение диаметров колес составляет 1:5, то следует, что ход выходного звена передаточного механизма будет в 5 раз больше хода ползуна с рейкой. Очевидно, для переналадки необходимо иметь набор колес большего диаметра.The proposed device for transferring products provides and constructively solved the possibility of performing operational readjustment to a new predetermined stroke of the output link of the transmission mechanism. The changeover of the device is ensured by the presence of gears of different diameters, while a wheel of a smaller diameter is associated with a gear rack of a slider, and a wheel of a larger diameter is connected to a rack mounted on the output link of the transmission mechanism. Both wheels are rigidly fixed on one axis mounted in bearing bearings, while a larger diameter wheel is quick-detachable. The gear ratio between the diameters of the pitch circles of the wheels determines the difference between the linear strokes of the slider and the output link. So, when the diameters of the wheels are equal, the strokes of the slider with the gear rack and the output link of the transmission mechanism carrying the output links of the actuator with jaws are equal. If, for example, the ratio of wheel diameters is 1: 5, then it follows that the stroke of the output link of the transmission mechanism will be 5 times greater than the stroke of the slide with the rail. Obviously, for readjustment it is necessary to have a set of wheels of larger diameter.
Уменьшение энергозатрат на передачу (транспортировку) изделий из позиции «схват изделия» в позицию «выдача изделия» в предлагаемом устройстве достигается тем, что губки удерживают изделие, переносимое из одной позиции в другую, при таком фиксированном положении выходных звеньев, которое обеспечивается их контактом с упорами посредством силовых упругих элементов. Разжатие же губок обеспечивается выходными звеньями на границах ходов в результате взаимодействия их роликов с раздвижными клиньями. Таким образом исключаются энергозатраты на удерживание изделий губками при движении между упомянутыми позициями. Такие затраты могут быть особенно значительными при передаче изделий повышенной массы.The reduction of energy consumption for the transfer (transportation) of products from the position of "gripping the product" to the position of "issuing the product" in the proposed device is achieved by the fact that the jaws hold the product, transferred from one position to another, with such a fixed position of the output links, which is ensured by their contact with stops by means of elastic force elements. The release of the jaws is ensured by the output links at the borders of the moves as a result of the interaction of their rollers with sliding wedges. This eliminates the energy consumption for holding products with sponges when moving between the above positions. Such costs can be especially significant when transferring products of increased mass.
Фиксирование положения выходных звеньев исполнительного механизма относительно выходного звена передаточного механизма при передаче изделий обеспечивается посредством силовых упругих элементов, выполненных в виде пружин растяжения, и упоров, жестко укрепленных в концевой части выходного звена передаточного механизма.The fixation of the position of the output links of the actuator relative to the output link of the transmission mechanism during the transfer of products is ensured by means of elastic force elements made in the form of tensile springs and stops rigidly fixed to the end of the output link of the transmission mechanism.
Предлагаемое устройство для передачи изделий поясняется чертежом, на котором представлена кинематическая схема устройства.The proposed device for transferring products is illustrated in the drawing, which shows the kinematic diagram of the device.
Устройство содержит комбинированный механизм 1, выполненный в виде многозвенного передаточного механизма 2, исполнительного механизма 3 с губками 4 для захвата изделий, и привод 5.The device comprises a combined mechanism 1, made in the form of a multi-link gear 2, an actuator 3 with jaws 4 for gripping products, and a drive 5.
Механизм 2 включает базовый механизм 6, выходное звено 7, смонтированное в неподвижных направляющих, и систему 8 промежуточных звеньев. Базовый механизм 6 выполнен в виде кривошипно-коромыслового механизма, он содержит ведущее звено-кривошип 9, шатун 10 и коромысло 11. Система 8 промежуточных звеньев включает шатун 12, шарнирно связанный с коромыслом 11 базового механизма 6, ползун 13 с укрепленной на нем зубчатой рейкой 14, укрепленные на оси 15 зубчатые колеса, соответственно малое колесо 16 и большое колесо 17, при этом колесо 16 сопряжено с рейкой 14, а колесо 17 - с рейкой 18, укрепленной на выходном звене 7.The mechanism 2 includes a basic mechanism 6, an output link 7 mounted in fixed guides, and a system of 8 intermediate links. The basic mechanism 6 is made in the form of a crank-rocker mechanism, it contains the leading link-crank 9, the connecting rod 10 and the rocker 11. The system 8 of the intermediate links includes a connecting rod 12, pivotally connected to the rocker 11 of the basic mechanism 6, the slider 13 with a gear rack fixed to it 14, gears fixed on the axis 15, respectively, a small wheel 16 and a large wheel 17, while the wheel 16 is associated with the rack 14, and the wheel 17 - with the rack 18, mounted on the output link 7.
Исполнительный механизм 3 выполнен в виде рычажно-кулачкового механизма, который включает выходные звенья 19 и 20 с губками 4 для захвата изделий, шарнирно связанные посредством пальца 21 с выходным звеном 7, последнее является ведущим звеном исполнительного механизма. Механизм 3 также включает раздвижные клинья 22 и 23, установленные на границах ходов выходных звеньев.The actuator 3 is made in the form of a lever-cam mechanism, which includes output links 19 and 20 with jaws 4 for gripping products pivotally connected by means of a finger 21 to the output link 7, the latter being the leading link of the actuator. The mechanism 3 also includes sliding wedges 22 and 23, mounted on the borders of the moves of the output links.
На выходных звеньях 19 и 20 смонтированы ролики соответственно 24 и 25 для взаимодействия с рабочими профилями раздвижных клиньев 22 и 23. Звенья 19 и 20 снабжены силовыми упругими элементами соответственно 26 и 27, выполненными в виде пружин растяжения, при этом один конец каждой из пружин укреплен на выходном звене, а другой - на концевой части 28 звена 7. Фиксированное положение каждого из выходных звеньев 19 и 20 на звене 7 обеспечивается посредством упоров 29 и 30, укрепленных на этом звене.On the output links 19 and 20, rollers 24 and 25 are mounted, respectively, for interacting with the working profiles of the sliding wedges 22 and 23. The links 19 and 20 are equipped with elastic force elements 26 and 27, respectively, made in the form of tension springs, while one end of each of the springs is strengthened on the output link, and the other on the end part 28 of the link 7. The fixed position of each of the output links 19 and 20 on the link 7 is provided by the stops 29 and 30, mounted on this link.
Форма губок 4 соответствует форме передаваемых изделий. При захвате и переносе изделий обеспечивается сопряжение губок с изделием по большей части периметра последнего. Губки укреплены па выходных звеньях 19 и 20 жестко, но разъемно.The shape of the jaws 4 corresponds to the shape of the transferred products. When capturing and moving products, the jaws are mated with the product for the most part of the perimeter of the latter. The sponges are fixed on the output links 19 and 20 rigidly, but demountably.
Устройство для передачи изделий работает следующим образом.A device for transferring products operates as follows.
При работе привода 5 вращение кривошипа 9 преобразуется посредством базового механизма 6 и системы 8 промежуточных звеньев в возвратно-поступательное движение звена 7, несущего выходные звенья 19 и 20 исполнительного механизма. За период кинематического цикла, т.е. за время одного оборота кривошипа, выходное звено 7 выполняет рабочий и холостой ход, совершая движение от позиции «схват изделия» до позиции «выдача изделия».When the actuator 5 is operating, the rotation of the crank 9 is converted by means of the basic mechanism 6 and the system of 8 intermediate links into the reciprocating movement of the link 7, carrying the output links 19 and 20 of the actuator. During the kinematic cycle, i.e. during one turn of the crank, the output link 7 performs the working and idle, making a movement from the position of "grab the product" to the position of "delivery of the product."
В упомянутых позициях губки 4 занимают разжатое положение, поскольку ролики 24 и 25 выходных звеньев 19 и 20 взаимодействуют с рабочими профилями раздвижных клиньев 22 или 23. В позиции «схват изделия» в разжатые губки подается изделие - объект манипулирования. В начале рабочего хода (с изделием в губках) ролики 24 и 25 выходных звеньев 19 и 20 перестают взаимодействовать с рабочими профилями раздвижного клина 22, при этом пружины 26 и 27 возвращают выходные звенья в фиксированное положение, т.е. до взаимодействия с упорами 29 и 30, обеспечивая этим «схват» и удерживание изделия губками 4.In the mentioned positions, the jaws 4 occupy an unclamped position, since the rollers 24 and 25 of the output links 19 and 20 interact with the working profiles of the sliding wedges 22 or 23. In the position “gripping the product”, the product — the object of manipulation — is fed into the expanded jaws. At the beginning of the working stroke (with the product in the jaws), the rollers 24 and 25 of the output links 19 and 20 cease to interact with the working profiles of the sliding wedge 22, while the springs 26 and 27 return the output links to a fixed position, i.e. before interacting with the stops 29 and 30, thereby providing a “grip” and holding the product with jaws 4.
При рабочем ходе - в интервале движения от позиции «схват изделия» до позиции «выдача изделия» губки занимают сжатое положение, при этом фиксированное положение выходных звеньев и губок относительно выходного звена 7 обеспечивается за счет энергии пружин 26 и 27.When the stroke is in the range of movement from the position of "gripping the product" to the position of "issuing the product" the jaws occupy a compressed position, while the fixed position of the output links and jaws relative to the output link 7 is provided due to the energy of the springs 26 and 27.
По завершении рабочего хода, т.е. в позиции «выдача изделия», ролики 24 и 25 вступают во взаимодействие с рабочими профилями раздвижного клина 23, при этом губки разжимаются, освобождая изделие, и последнее выводится из устройства.Upon completion of the stroke, i.e. in the position "issue of the product", the rollers 24 and 25 interact with the working profiles of the sliding wedge 23, while the jaws are unclenched, freeing the product, and the latter is removed from the device.
Холостой ход устройства (без изделия в губках) осуществляется в аналогичной последовательности.Idling of the device (without the product in the jaws) is carried out in a similar sequence.
При переналадке устройства на другой ход выходного звена передаточного механизма необходимо зубчатое колесо 17 заменить колесом, диаметр которого будет соответствовать новому ходу. Искомое колесо должно удовлетворять формулеWhen changing the device to another stroke of the output link of the transmission mechanism, it is necessary to replace the gear wheel 17 with a wheel whose diameter will correspond to the new stroke. The desired wheel must satisfy the formula
где D - диаметр делительной окружности нового (заменяющего) колеса;where D is the diameter of the pitch circle of the new (replacement) wheel;
L - новый (заданный) ход выходного звена 7;L is the new (predetermined) stroke of the output link 7;
d - диаметр делительной окружности малого зубчатого колеса 7,d is the diameter of the pitch circle of the small gear 7,
d=const;d = const;
l - линейный ход ползуна 13, l=const.l is the linear stroke of the slider 13, l = const.
Предложенное конструктивное выполнение устройства для передачи изделий позволяет оперативно выполнять переналадку на заданную величину линейного хода выходного звена, несущего выходные звенья исполнительного механизма с губками для захвата изделий, обеспечивает снижение энергозатрат на передачу изделий из позиции в позицию.The proposed constructive implementation of the device for transferring products allows you to quickly perform readjustment by a predetermined linear stroke of the output link carrying the output links of the actuator with jaws for gripping the products, which reduces the energy consumption for transferring products from position to position.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010106501/02A RU2438856C2 (en) | 2010-02-24 | 2010-02-24 | Device for items transmission |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010106501/02A RU2438856C2 (en) | 2010-02-24 | 2010-02-24 | Device for items transmission |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010106501A RU2010106501A (en) | 2011-08-27 |
| RU2438856C2 true RU2438856C2 (en) | 2012-01-10 |
Family
ID=44756325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010106501/02A RU2438856C2 (en) | 2010-02-24 | 2010-02-24 | Device for items transmission |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2438856C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2521934C1 (en) * | 2012-11-30 | 2014-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский государственный технический университет" | Multiunit mechanism with compound motion of output links |
-
2010
- 2010-02-24 RU RU2010106501/02A patent/RU2438856C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2521934C1 (en) * | 2012-11-30 | 2014-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский государственный технический университет" | Multiunit mechanism with compound motion of output links |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010106501A (en) | 2011-08-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2346804C2 (en) | Manipulator for parts transfer | |
| CN106272495B (en) | Short range train is driven the flat adaptive finger apparatus of folder of guide sleeve oscillating rod linear | |
| RU2438856C2 (en) | Device for items transmission | |
| RU2333829C1 (en) | Manipulator for items transfer | |
| RU2390406C1 (en) | Transfer manipulator | |
| CN103522286A (en) | Planar vertical two-degree-of-freedom parallel robot mechanism | |
| RU2331507C1 (en) | Integrated mechanism with compound motion of extending links | |
| RU2521935C1 (en) | Handler for transfer of items | |
| RU2191109C1 (en) | Hand type apparatus for handling articles | |
| RU2356725C1 (en) | Manipulator for transfer of products | |
| RU2521934C1 (en) | Multiunit mechanism with compound motion of output links | |
| CN202015772U (en) | Transmission mechanism of punch | |
| RU2290296C1 (en) | Combination mechanism with complex motion of outlet links | |
| RU2521933C1 (en) | Handler for transfer of items | |
| RU2312008C1 (en) | Combination type mechanism with complex motion of outlet links | |
| RU2224638C2 (en) | Hand type apparatus for handling articles | |
| RU2276009C1 (en) | Hand type apparatus for transferring articles | |
| RU2312763C1 (en) | Combination mechanism with complex motion of outlet links | |
| RU2217297C1 (en) | Hand type apparatus for transferring articles | |
| RU2344031C2 (en) | Manipulator for transmission of items | |
| RU2303520C1 (en) | Combination mechanism with complex motion of outlet links | |
| CN103522282A (en) | Planar two-DOF parallel robot mechanism | |
| RU2356726C1 (en) | Manipulator for transfer of products | |
| RU2438857C2 (en) | Device for items transmission | |
| RU2438858C2 (en) | Device for items transmission |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130225 |