SU1430258A1

SU1430258A1 - Manipulator

Info

Publication number: SU1430258A1
Application number: SU874193318A
Authority: SU
Inventors: Размик Патваканович Джавахян; Виген Гайкович Аракелян; Вардан Норайрович Меликян
Original assignee: Ереванский политехнический институт им.К.Маркса; Закавказский Филиал Экспериментального Научно-Исследовательского Института Металлорежущих Станков
Priority date: 1987-02-09
Filing date: 1987-02-09
Publication date: 1988-10-15

Abstract

Изобретение относитс к машиностроению , а и.менно к робототехнике, и предназначено дл усовершенствовани механических рук промышленных роботов. Целью изобретени вл етс повышение точности позиционировани за счет автоматической настройки механизма уравновешивани на вес груза. При отсутствии полезной нагрузки кажда из пар перемещающихс противовесов 11 и 12, 23 и 24, 25 и 26 располагаетс диаметрально противоположно. Когда манипул тор , приближа сь к объекту, останавливаетс , муфты 31 и 32 отключаютс , а муфты 29 и 30 включатс . При этом шток привода захвата посредством шатунов 9 и 10 вращает противовесы 11 и 12 в противоположных направлени х. Вращение противовесов 11 и 12 через зубчато-ременные передачи 15, 16, 17 и 18 передаетс противовесам 23, 24, 25 и 26. После захвата объекта муфты 31 и 32 отключаютс . ил.The invention relates to mechanical engineering, and in particular to robotics, and is intended to improve the mechanical arms of industrial robots. The aim of the invention is to improve the accuracy of positioning by automatically adjusting the balance mechanism to the weight of the load. In the absence of a payload, each of the pairs of moving counterweights 11 and 12, 23 and 24, 25 and 26 are diametrically opposed. When the manipulator approaches the object, it stops, clutches 31 and 32 are disconnected, and clutches 29 and 30 are turned on. At the same time, the pickup drive shaft through rods 9 and 10 rotates counterweights 11 and 12 in opposite directions. The rotation of the counterweights 11 and 12 is transmitted via the gear-belt drives 15, 16, 17 and 18 to the counterweights 23, 24, 25 and 26. After the object has been gripped, the couplings 31 and 32 are disengaged. silt

Description

со о to with about to

СПSP

0000

Изобретение относитс к машиностроению , а именно к робототехнике, и предназначено дл усовершенствовани механических рук промышленных роботов, используемых дл автоматизации основных и вспомогательных операций.The invention relates to mechanical engineering, in particular to robotics, and is intended to improve the mechanical arms of industrial robots used to automate basic and auxiliary operations.

Целью изобретени вл етс повышение точности позиционировани за счет автоматической настройки механизма уравновешивани на вес груза.The aim of the invention is to improve the accuracy of positioning by automatically adjusting the balance mechanism to the weight of the load.

На чертеже представлена кинематическа схема манипул тора.The drawing shows a kinematic manipulator circuit.

Манипул тор содержит основание 1, параллельно расположенные оси 2-4 вращательных кинематических пар звеньев 5-7 скелета руки, а также захват 8, приводной шток которого посредством вращательных кинематических пар и щатунов 9 и 10 св зан с перемещающимис противовесами 11 и 12 конечного звена, жестко установленными на свободно вращающихс относительно оси 4 шкивах 13 и 14, соединенных посредством зубчато-ременных передач 15-18 с аналогичными шкивами 19-22, свободно вращающимис относительно осей 3 и 2 и св занными с противовесами 23-26. При этом противовесы 25 и 26 св заны со шкивами 21 и 22 посредством дисков 27 и 28 и муфт 29 и 30, а шкивы 19 и 20 св заны с осью 3 посредством муфт 31 и 32, позвол ющих при необходимости жестко соединить щки- вы 19 и 20 с осью 3. Такой подход позвол ет жестко соединить регулируемые противовесы перпендикул рно звень м, что дает возможность сохранить уравновешенность при холостом ходе скелета ру ки независимо от его перемещений, а при рабочем ходе - жестко подсоединить регулируемые противовесы к звень м под углом (90°-ф), что также позвол ет сохранить уравновешенность независимо от перемещений скелета манипул тора .The manipulator contains a base 1, parallel to the axis 2-4 of rotational kinematic pairs of links 5-7 of the skeleton of the arm, as well as a gripper 8, the drive rod of which through the rotational kinematic pairs and shatunov 9 and 10 are connected with moving counterweights 11 and 12 of the final link, pulleys 13 and 14, which are rigidly mounted on freely rotating about axis 4, are connected by means of toothed belt gears 15-18 with similar pulleys 19-22 that freely rotate relative to axes 3 and 2 and connected with counterweights 23-26. At the same time, the counterweights 25 and 26 are connected to the pulleys 21 and 22 by means of the disks 27 and 28 and the couplings 29 and 30, and the pulleys 19 and 20 are connected to the axis 3 by means of the couplings 31 and 32, which allow, if necessary, to rigidly connect the cheeks 19 and 20 with axis 3. Such an approach makes it possible to rigidly connect adjustable counterweights perpendicularly to the links, which makes it possible to maintain balance when the skeleton of the hand is idle, regardless of its movements, and during the working stroke - to rigidly connect adjustable counterbalances to the links at an angle ( 90 ° -f), which also allows you to keep balance No matter how much the skeleton of the manipula torus moves.

На звень х 5-7 скелета руки жестко установлены уравновешивающие противовесы 33-35, предназначенные дл статического уравновешивани их масс. Звень 5-7 скелета кинематически св заны с приводами (не пока заны). Регулировка перемещающихс противовесов осуществл етс с помощью винтов 36-41.On links 5-7 of the skeleton, the hands are rigidly fitted with balancing counterweights 33-35, designed to statically balance their masses. Link 5-7 of the skeleton is kinematically connected with the drives (not shown). The adjustment of the moving counterweights is accomplished with screws 36-41.

Манипул тор работает следующим образом .The manipulator works as follows.

При отсутствии полезной нагрузки (т. е. во врем холостого хода) кажда из пар перемещающихс противовесов 11 -12, 23- 24, 25-26, имеющих одинаковые параметры и установленные на каждом звене руки, рас5In the absence of a payload (i.e., during idling), each of the pairs of moving counterweights 11-12, 23-24, 25-26, having the same parameters and set on each link of the arms,

5five

полагаетс диаметрально противоположно, перпендикул рно к продольной оси звена и уравновешивает друг друга относительно феи вращени звена, позволив тем самым г уравновесить массы звеньев 5-7 скелета руки и массы перемещающихс пар противовесов 11 -12, 23-24 и 25-26 посредством противовесов 33-35. При этом муфты 31 и 32 включены, что позвол ет жестко соединить ось 3 с противовесами 23 и 24, а муф0 ты 29 и 30 отключены и зубчато-ременные передачи 19 и 20 кинематически не св заны с противовесами 25 и 26. Когда манипул тор, приближа сь к манипулируемому объекту, останавливаетс , муфты 31 и 32 отключаютс , а муфты 29 и 30 включаютс . При этом одновременно дл сближени губок захвата приводной щток захвата перемещаетс спра- ва налево и посредством шатунов 9 и 10 вращает противовесы 11 и 12 на угол ф в противоположных направлени х. Вращениеis diametrically opposed, perpendicular to the longitudinal axis of the link and balances each other relative to the link rotation fairy, thereby allowing r to balance the masses of links 5-7 of the skeleton of the arm and the masses of the moving pairs of counterweights 11 -12, 23-24 and 25-26 by counterweights 33 -35 The clutches 31 and 32 are included, which allows the axis 3 to be rigidly connected to the counterweights 23 and 24, and the couplings 29 and 30 are disconnected and the gear-belt drives 19 and 20 are not kinematically connected to the counterweights 25 and 26. When the manipulator, as the object to be manipulated is stopped, the clutches 31 and 32 are disengaged, and the clutches 29 and 30 are turned on. At the same time, in order to bring the gripping jaws closer together, the gripping drive jaw moves from right to left and by means of rods 9 and 10 rotates the counterweights 11 and 12 by the angle φ in opposite directions. Rotation

0 противовесов 11 и 12 через зубчато-ременные передачи 15, 16 и 17, 18 передаетс противовесам 23, 24 и 25, 26, которые также поворачиваютс на угол ф (положени противовесов после вращени показаны штриховыми лини ми).0 counterweights 11 and 12 are transmitted via gear-belt drives 15, 16 and 17, 18 to counterweights 23, 24 and 25, 26, which also rotate by angle φ (the positions of the counterweights after rotation are indicated by dashed lines).

После захвата манипулируемого объекта муфты 31 и 32 включаютс , а муфты 29 и 30 отключаютс , отключив кинематическую св зь зубчато-ременных передач со звень ми 5-7 во врем рабочего хода промыш ленного робота.After the manipulated object is gripped, the clutches 31 and 32 are turned on, and the clutches 29 and 30 are turned off, disabling the kinematic connection of the toothed-belt transmissions with links 5-7 during the working stroke of the industrial robot.

Claims

Invention Formula

A manipulator containing a base, links and a gripping device with a drive, connected to each other by hinges, as well as an equilibration mechanism, having counterweights mounted on two intermediate shafts, forming a hinge joint, characterized in that in order to improve positioning accuracy due to

0 automatic adjustment of the weight balance mechanism, it is equipped with a hinged-lever mechanism, having an input and output link, mounted on a gripping device and hingedly connected to its drive by a specified input link, a toothed-belt transmission, whose cheeks are mounted hinged on intermediate shafts , and one pin is rigidly connected with the output link of the hinged-lever mechanism, and electromagnetic clutches according to the number of counterweights, and the coupling halves of each coupling are rigidly fixed, respectively, to weight and on the pulley.

five

guv

eight