SU1006208A1

SU1006208A1 - Mechanic arm

Info

Publication number: SU1006208A1
Application number: SU813368826A
Authority: SU
Inventors: Лев Михайлович Болотин; Альфред Иванович Корендясев; Сергей Викторович Маркевич; Борис Львович Саламандра; Леонид Иосифович Тывес
Original assignee: Государственный Научно-Исследовательский Институт Машиноведения Им.А.А.Благонравова
Priority date: 1981-12-24
Filing date: 1981-12-24
Publication date: 1983-03-23

Abstract

МЕХАНИЧЕСКАЯ РУКА, содержаща основание с шарнирно-соединенными звень ми и индивидуальными приводами каждого звена, приводные кинематические цепи и пружинные аккумул торы механической энергии, св занные с регулируемыми фиксаторами крайних положений звеньев, отличающа с тем, что, с целью повышени производительности, она снабжена регулируемыми упорами и инерционными нагружател ми, один из которых выполнен в виде электромагнита, установленного на звене с возможностью перемещени вдоль его оси между регулируемыми упорами, а другой нагружатель выполнен Б. виде маховиков, установленных в приводных кине.матических цеп х, причем концы пружины каждого аккумул тора механической энергии св заны с регулируемым фиксатором крайних положений соответствующего звена, а ее средн точка крепитс к соответствующему маховику. tn 05 to О асA MECHANICAL HAND, containing a base with pivotally connected links and individual drives of each link, driving kinematic chains and spring accumulators of mechanical energy, associated with adjustable clamps of the extreme positions of links, characterized in that, in order to increase productivity, it is equipped with adjustable lugs and inertial loads, one of which is made in the form of an electromagnet mounted on a link with the possibility of moving along its axis between adjustable lugs, and others goy nagruzhatel configured B. a flywheel mounted in kine.maticheskih drive chains, wherein each of the mechanical energy accumulator torus spring ends are coupled with an adjustable clamp level corresponding to the extreme positions, and it is attached to the midpoint of the corresponding flywheel. tn 05 to o as

Description

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для автоматических манипуляторов, используемых для автоматизации основных и вспомогательных операций.The invention relates to mechanical engineering and is intended for automatic manipulators used to automate basic and auxiliary operations.

Известна механическая рука, содержащая основание с шарнирно соединенными звеньями и индивидуальными приводами каждого звена, приводные кинематические цепи и пружинные аккумуляторы механической энергии, связанные с регулируемыми фиксаторами крайних положений звеньев [1].Known mechanical arm containing a base with pivotally connected links and individual drives of each link, driving kinematic chains and spring accumulators of mechanical energy associated with adjustable clamps of the extreme positions of the links [1].

Недостатком известного устройства является существенное динамическое взаимовлияние приводов при высоких скоростях перемещений звеньев руки, что обуславливает низкую производительность, так как требует поочередного выполнения движений по степеням подвижности.A disadvantage of the known device is a significant dynamic mutual influence of the drives at high speeds of movement of the links of the hand, which leads to low productivity, since it requires the alternate execution of movements in degrees of mobility.

Целью изобретения является повышение производительности.The aim of the invention is to increase productivity.

Цель достигается тем, что механическая рука, содержащая основание с шарнирно-соединенными звеньями и индивидуальными приводами каждого звена, приводные кинематические цепи и пружинные аккумуляторы механической энергии, связанные с регулируемыми фиксаторами крайних положений звеньев, снабжена регулируемыми упорами и инерционными нагружателями, один из которых выполнен в виде электромагнита, установленного на звене с возможностью перемещения вдоль его оси между регулируемыми упорами, а другой нагружатель выполнен в виде маховиков, установленных в приводных кинематических цепях, причем концы пружины каждого аккумулятора механической энергии связаны с регулируемым фиксатором крайних положений соответствующего звена, а ее средняя точка крепится к соответствующему маховику.The goal is achieved in that a mechanical arm containing a base with pivotally connected links and individual drives of each link, kinematic drive chains and spring accumulators of mechanical energy associated with adjustable clamps of the end positions of the links, is equipped with adjustable stops and inertial loaders, one of which is made in in the form of an electromagnet mounted on a link with the ability to move along its axis between adjustable stops, and another loader is made in the form of flywheels, tanovlenii a drive kinematic chains, the ends of each battery of mechanical energy associated with the adjustable spring retainer extreme positions corresponding link, and its mean point is attached to the corresponding flywheel.

На чертеже представлена кинематическая схема механической руки.The drawing shows a kinematic diagram of a mechanical arm.

Механическая рука содержит основание 1, последовательно шарнирно-соединенные звенья 2, 3, 4 руки, пневмоприсоски 5, укрепленные симметрично относительно оси шарнира на звене 4 руки. Звено 2 с помощью шарнира (вращательной пары) связано с основанием 1. Маховики 6, 7, 8 на валах приводов звеньев 2, 3, 4 руки соответственно установлены так же на основании 1 и являются входными элементами соответствующих приводных кинематических цепей. При этом маховик 6 связан зубчатой передачей со звеном 2, маховик 7 связан зубчатой передачей и тросовой передачей 9 со звеном 3, а маховик 8 связан зубчатой передачей и двумя тросовыми передачами 10 и 11 со звеном 4. На звене 3 установлен с возможностью перемещения вдоль оси звена 3 инерционный нагружа тель 12 первой группы — уравновешивающая масса, являющаяся одновременно сердечником укрепленного на звене 3 электромагнита 13. Между нагружателем 12 и звеном 3 установлен упругий элемент 14, прижимающий уравновешивающую массу к регулируемому упору 15.The mechanical arm contains a base 1, successively pivotally connected links 2, 3, 4 of the arm, air suction cups 5, mounted symmetrically with respect to the axis of the hinge on the link 4 of the arm. Link 2 with the help of a hinge (rotational pair) is connected to the base 1. Flywheels 6, 7, 8 on the shafts of the drives of links 2, 3, 4 of the arm, respectively, are also mounted on the base 1 and are input elements of the corresponding kinematic drive chains. In this case, the flywheel 6 is connected by a gear with a link 2, the flywheel 7 is connected by a gear and a cable gear 9 with a link 3, and the flywheel 8 is connected by a gear and two cable gears 10 and 11 with a link 4. On the link 3 is mounted with the possibility of movement along the axis link 3, the inertial loading device 12 of the first group is a balancing mass, which is also the core of the electromagnet 13 mounted on link 3. Between the loading device 12 and link 3 an elastic element 14 is installed, which presses the balancing mass to the adjustable stop 15.

На основании 1 смонтированы в опорах регулируемые фиксаторы, ограничивающие движения маховиков 6, 7 и 8. Аккумуляторы механической энергии выполнены в виде пружин, которые крепятся средними точками к маховикам, а крайними к регулируемым фиксаторам. Конструктивно блоки «маховик-фиксаторы-пружина» решены идентично. Так, маховик 7 установлен с возможностью перемещения между фиксаторами 16 и 17, выполненными в· виде электромагнитов.. Фиксаторы 16 и 17 крепятся к направляющей 18 с помощью болтов 19 и 20. Пружина 21, являющаяся аккумулятором, концами прикреплена к фиксаторам 16 и 17, а средней точкой к маховику 7. Для удобства монтажа пружина 21 может быть выполнена составной, в виде двух идентичных упругих элементов.On the basis of 1, adjustable clamps are mounted in the supports, restricting the movements of the flywheels 6, 7 and 8. The mechanical energy accumulators are made in the form of springs, which are fastened with midpoints to the flywheels, and extreme ones to adjustable clamps. Structurally, the blocks "flywheel-retainers-spring" are solved identically. So, the flywheel 7 is installed with the possibility of moving between the latches 16 and 17, made in the form of electromagnets. The latches 16 and 17 are attached to the guide 18 using bolts 19 and 20. The spring 21, which is the battery, is attached to the latches 16 and 17 by the ends, and the middle point to the flywheel 7. For ease of installation, the spring 21 can be made integral, in the form of two identical elastic elements.

Механическая рука работает следующим образом.The mechanical arm works as follows.

Присоски 5, расположенные симметрично относительно оси шарнира, соединяющего звенья 3 и 4, обеспечивают симметрию масс этого звена как при наличии объектов манипулирования, так и при их отсутствии.Suction cups 5, located symmetrically relative to the axis of the hinge connecting the links 3 and 4, provide symmetry of the masses of this link both in the presence of objects of manipulation, and in their absence.

Регулируемый упор 15 и электромагнит 13 устанавливаются таким образом, чтобы звено 3 руки с учетом присоединяемой массы звена 4 и массы объекта, было статически уравновешено относительно шарнира, соединяющего звенья 3 и 2, как при наличии объектов манипулирования на присосках 5, так и при их отсутствии. В первом случае упругий элемент 14 прижимает нагружатель 12 к упору 15, а во втором — нагружатель 12 прижимается к электромагниту 13.The adjustable stop 15 and the electromagnet 13 are set so that the link 3 of the hand, taking into account the attached mass of the link 4 and the mass of the object, is statically balanced relative to the hinge connecting the links 3 and 2, both in the presence of objects of manipulation on the suction cups 5, and in their absence . In the first case, the elastic element 14 presses the loader 12 against the stop 15, and in the second case, the loader 12 is pressed against the electromagnet 13.

Неточности динамической развязки приводов нивелируются с помощью второй группы инерционных нагружателей, т. е. маховиков 6, 7 и 8. Связь пружин-аккумуляторов с фиксаторами 16 и 17 позволяет автоматизировать процесс настройки аккумуляторов. Изменение положений регулируемых фиксаторов 16 и 17 для установки крайних фиксируемых положений звена 3 не нарушает необходимого условия настройки: положение статического равновесия пружины 21 всегда соответствует среднему положению звена 3 руки.Inaccuracies in the dynamic isolation of the drives are leveled with the help of the second group of inertial loaders, i.e., flywheels 6, 7, and 8. The connection of the battery springs with the latches 16 and 17 makes it possible to automate the battery setting process. Changing the positions of the adjustable latches 16 and 17 to set the extreme latched positions of the link 3 does not violate the necessary setting conditions: the position of the static equilibrium of the spring 21 always corresponds to the average position of the link 3 of the hand.

Использование предлагаемого устройства в автоматических манипуляторах с аккумуляторами механической энергии позволяет повысить производительность за счет уменьшения времени цикла движения и настройки системы.The use of the proposed device in automatic manipulators with accumulators of mechanical energy can increase productivity by reducing the cycle time of movement and tuning the system.

Claims

MECHANICAL HAND, containing a base with articulated links and individual drives of each link, kinematic chains and spring accumulators of mechanical energy associated with adjustable clamps of the extreme positions of the links, characterized in that, in order to increase productivity, it is equipped with adjustable stops and inertial loaders , one of which is made in the form of an electromagnet mounted on a link with the ability to move along its axis between adjustable stops, and the other the loader is made in the form of flywheels installed in the driving kinematic chains, the ends of the spring of each mechanical energy accumulator being connected with an adjustable clamp of the extreme positions of the corresponding link, and its midpoint is attached to the corresponding flywheel.