RU2720514C1

RU2720514C1 - Manipulator actuator

Info

Publication number: RU2720514C1
Application number: RU2019129243A
Authority: RU
Inventors: Александр Андреевич Никитин
Original assignee: Александр Андреевич Никитин
Priority date: 2019-09-16
Filing date: 2019-09-16
Publication date: 2020-04-30

Abstract

FIELD: robotics.SUBSTANCE: invention relates to robotics and can be used for mechanization and automation of technological processes. Manipulator executive body comprises a drive, a gripper, a multiple hinged parallelogram connected to the gripper. Body is equipped with zero backlash joints and additional grippers, and each gripper is connected to its link of the driven part of multiple hinged zero backlash parallelogram with zero backlash joints, which is oriented perpendicular to its drive part, the drive is made in the form of a rod installed in the housing.EFFECT: higher efficiency and accuracy of positioning.1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для использования в промышленных работах и манипуляторах, например, для подачи заготовок в зону обработки.The invention relates to mechanical engineering and is intended for use in industrial work and manipulators, for example, for feeding blanks to the processing zone.

Известен исполнительный орган манипулятора, содержащий привод и шарнирный многократный параллелограммный механизм, состоящий из набора взаимно перекрещивающихся звеньев, связанных центральными и боковыми осями. Этот исполнительный орган снабжен дополнительным приводом, шкивами и тросиками, охватывающими шкивы, установленные на центральных и боковых осях (1).Known executive body of the manipulator, containing the drive and the articulated multiple parallelogram mechanism, consisting of a set of mutually intersecting links connected by the central and lateral axes. This executive body is equipped with an additional drive, pulleys and cables covering the pulleys mounted on the central and lateral axles (1).

Недостатком известного исполнительного органа являются ограниченные функциональные возможности из-за отсутствия захвата.A disadvantage of the known executive body is limited functionality due to the lack of capture.

Наиболее близким решением к заявляемому по технической сущности и достигаемому результату является исполнительный орган манипулятора, содержащий корпус, установленный в нем привод поступательного движения и захватный орган, связанный с корпусом посредством шарнирного многозвенника (2).The closest solution to the claimed technical essence and the achieved result is the executive body of the manipulator, comprising a housing, a translational motion drive installed therein and a gripping body connected to the housing by means of an articulated multi-link (2).

Недостатком прототипа является низкая производительность, поскольку он не может производить манипуляции одновременно с несколькими образцами.The disadvantage of the prototype is low productivity, because it cannot be manipulated simultaneously with multiple samples.

Целью изобретения является повышение производительности и точности позиционирования.The aim of the invention is to increase productivity and positioning accuracy.

Поставленная цель достигается тем, что известный исполнительный орган манипулятора, содержащий привод, захват, многократный шарнирный параллелограмм, соединенный с захватом, согласно изобретению снабжен дополнительными захватами, а каждый захват соединен со своим звеном ведомой части многократного шарнирного параллелограмма, с безлюфтовыми шарнирами, которая сориентирована перпендикулярно его ведущей части, привод выполнен в виде штока, установленного в корпусе.This goal is achieved by the fact that the known Executive body of the manipulator, containing the drive, capture, multiple articulated parallelogram connected to the capture, according to the invention is equipped with additional grippers, and each capture is connected to its link of the driven part of the multiple articulated parallelogram, with backlash-free hinges, which is oriented perpendicularly its leading part, the drive is made in the form of a rod installed in the housing.

Отличительные признаки являются существенными, так как каждый из них необходим, а все вместе достаточны для достижения поставленной цели.Distinctive signs are essential, since each of them is necessary, and all together are sufficient to achieve the goal.

Снабжение исполнительного органа безлюфтовыми шарнирами и несколькими захватами позволяет одновременно работать с несколькими образцами. В результате по сравнению с прототипом точность позиционирования и производительность с повышается в n раз, где n - число захватов. Установка каждого захвата на отдельном звене ведомой части многократного шарнирного параллелограмма с безлюфтовыми шарнирами и ориентация ведомой части перпендикулярно к ведущей части обеспечивает возможность установки на одном многократном шарнирном безлюфтовом параллелограмме нескольких захватов, работающих идентично. Исполнение привода в виде штока, установленного в неподвижном корпусе, необходимо для обеспечения работоспособности заявляемого исполнительного органа и точности его производительности.The supply of the executive body with backlash-free hinges and several grips allows you to simultaneously work with several samples. As a result, in comparison with the prototype, positioning accuracy and productivity c is increased n times, where n is the number of captures. The installation of each capture on a separate link of the driven part of a multiple hinged parallelogram with backlash-free hinges and the orientation of the driven part perpendicular to the leading part provides the possibility of installing several grips working identically on one multiple hinged backlash-free parallelogram. The execution of the drive in the form of a rod mounted in a fixed housing is necessary to ensure the operability of the claimed executive body and the accuracy of its performance.

Из отличительных от прототипа признаков в аналогах известно выполнение привода в виде штока, установленного в корпусе (а.с. СССР №975386 М.кл. В25 11/00, 1981 г.). Остальные же отличительные признаки в исследованных аналогах не обнаружены. Следовательно, заявляемый исполнительный орган отвечает критерию «существенные отличия».Of the distinguishing features from the prototype of the signs in analogues, it is known that the drive is in the form of a rod installed in the housing (AS USSR No. 975386 Mcl B25 11/00, 1981). The remaining distinguishing features in the studied analogues were not found. Therefore, the claimed executive body meets the criterion of "significant differences".

На чертеже Фиг. 1 изображен общий вид исполнительного органа манипулятора Фиг. 2 ид А на Фиг. 1, Фиг. 3 разрез Б-Б на Фиг. 2.In the drawing of FIG. 1 shows a General view of the Executive body of the manipulator. FIG. 2 id A in FIG. 1, FIG. 3 section BB in FIG. 2.

Исполнительный орган манипулятора содержит многократный шарнирный параллелограмм с безлюфтовыми шарнирами, ведомая часть которого образована параллелограммами 1, 2, 3, 4, 5, 6, а ведущая часть - параллелограммом 7. Ведомая часть многократного шарнирного безлюфтового параллелограмма сориентирована перпендикулярно ведущей и установлена таким образом, что параллелограммы 3 и 4 имеют общие звенья с параллелограммом 7. Звенья безлюфтовых параллелограммов ведомой части, обращенные в сторону зоны обслуживания, выполнены с S-образными плечами 8,выступающими за внешние шарниры 9, 10, 11, 12, 13, 14. Каждая пара S-образных плеч, относящаяся к одному безлюфтовому параллелограмму образует захват. Внутренний шарнир 15 ведущей части, являющийся в то же время центральным внутренним шарниром ведомой части, закреплен на штоке 16, установленном в корпусе 17, другой внутренний безлюфтовый шарнир 18 ведущей части закреплен на корпусе 17.The manipulator's actuator contains a multiple articulated parallelogram with backlash-free hinges, the driven part of which is formed by parallelograms 1, 2, 3, 4, 5, 6, and the leading part - by the parallelogram 7. The driven part of the multiple articulated backlash-free parallelogram is oriented perpendicular to the leading and installed so that parallelograms 3 and 4 have common links with parallelogram 7. Links of backlashless parallelograms of the driven part, facing the service area, are made with S-shaped arms 8, high blunting for external hinges 9, 10, 11, 12, 13, 14. Each pair of S-shaped shoulders, related to one backlash-free parallelogram forms a grip. The inner hinge 15 of the driving part, which is at the same time the central inner hinge of the driven part, is fixed to the rod 16 mounted in the housing 17, another internal clearance-free hinge 18 of the driving part is fixed to the housing 17.

Исполнительный орган манипулятора работает следующим образом.The Executive body of the manipulator operates as follows.

Перемещая шток 16 от захватов, сводят внутренние безлюфтовые шарниры 15 и 18 ведущей части. При этом звенья каждого из безлюфтовых параллелограммов 1-6 сближаются друг с другом, ориентируясь вдоль оси ведомой части. А образующие один захват S-образные плечи 8 разводятся, то есть захваты раскрываются. Затем перемещением корпуса 17 захваты приближают к образцам. Шток 16 перемещают в обратном направлении, сводя S-образные плечи, относящиеся к одному захвату. Дальнейшие манипуляции с образцами осуществляют посредством необходимых перемещений корпуса 17.Moving the rod 16 from the grips, reduce the internal backlash-free hinges 15 and 18 of the leading part. At the same time, the links of each of the backlash-free parallelograms 1–6 approach each other, being oriented along the axis of the driven part. And the S-shaped shoulders 8 forming one grip are divorced, that is, the grips are opened. Then, by moving the housing 17, the grips are brought closer to the samples. The rod 16 is moved in the opposite direction, bringing together the S-shaped shoulders related to one grip. Further manipulations with the samples are carried out by the necessary movements of the housing 17.

По сравнению с прототипом заявляемый исполнительный орган имеет большую производительность и точность позиционирования, что обусловлено следующими факторами. Во-первых, в n раз сокращается время обработки, приходящееся на один образец, так как одновременно обрабатывается n образцов. Во-вторых, в n раз сокращается количество вспомогательных операций, таких как откачка воздуха, промывка инертными газами при ведении обработки образцов в инертной среде или нагрев и охлаждение при осуществлении высокотемпературной обработки и точности позиционирования.Compared with the prototype, the inventive executive body has greater productivity and positioning accuracy, which is due to the following factors. Firstly, the processing time per sample is reduced n times, since n samples are simultaneously processed. Secondly, the number of auxiliary operations, such as pumping out air, flushing with inert gases when processing samples in an inert medium, or heating and cooling during high-temperature processing and positioning accuracy, is reduced n-fold.

Источники информацииSources of information

1. А.С. СССР №975386 М.кл. B25J 1/00. 1981 г.1. A.S. USSR No. 975386 M.cl. B25J 1/00. 1981

2. А.С. СССР №1238960 М.кл. B25J 18/00, 1984 г.2. A.S. USSR No. 1238960 M.C. B25J 18/00, 1984

Claims

The manipulator's executive body, comprising a drive, a gripper, a multiple articulated parallelogram connected to the gripper, characterized in that it is equipped with backlash-free hinges and additional grippers, and each gripper is connected to its link of the driven part of the multiple hinged backlash-free parallelogram with backlash-free hinges, which is oriented perpendicular to it leading part, and the drive is made in the form of a rod mounted in the housing.