SU1450998A1

SU1450998A1 - Manipulator

Info

Publication number: SU1450998A1
Application number: SU874226450A
Authority: SU
Inventors: Владимир Дмитриевич Даровских
Original assignee: Фрунзенский политехнический институт
Priority date: 1987-03-02
Filing date: 1987-03-02
Publication date: 1989-01-15

Abstract

Изобретение относитс к станкостроению , в частности к промышленной робототехнике . Цель изобретени - повышение надежности ориентации схвата относительно технологических позиций и снижение энергозатрат . При подъеме руки 2 от подъемника 4 охват 9 под действием противовеса 14, св занного с ним гибким т говым элементом 13, занимает ориентированное положение, определенное упорами, относительно одной технологической позиции. При опускании руки 2 противовес 14, расположенный во втулке 15, упираетс в упор 20, расположенный на т ге 21, св занной со станиной враш,ательной и поступательной кинематическими парами 22 и 23. При этом действие противО1веса на схват устран етс , а схват 9 поворачиваетс вокруг оси руки под действием момента, создаваемого его собственной массой. Схват занимает ориентированное положение относительно другой технологической позиции и фиксируетс в этом положении упорами. 2 ил.This invention relates to a machine tool industry, in particular to industrial robotics. The purpose of the invention is to improve the reliability of the orientation of the gripper with respect to technological positions and the reduction of energy consumption. When the arm 2 is lifted from the elevator 4, the coverage 9 under the action of the counterweight 14, associated with it by the flexible traction element 13, occupies an oriented position, defined by the stops, with respect to one technological position. When lowering the arm 2, the counterweight 14, located in the sleeve 15, abuts against the stop 20, located on the rod 21 connected with the Vrash bed, the advancing and forward kinematic pairs 22 and 23. At the same time, the action of the counterbalance on the gripper is eliminated, and the gripper 9 rotates around the axis of the arm under the influence of the moment created by its own mass. The grip occupies an oriented position relative to another technological position and is fixed in this position by stops. 2 Il.

Description

Изобретение относится к станкостроение, в частности к промышленной робототехнике.The invention relates to machine tool industry, in particular to industrial robotics.

Цель изобретения — повышение надежности ориентации схвата относительно технологических позиций и снижение энергозатрат.The purpose of the invention is to increase the reliability of the orientation of the grip relative to technological positions and the reduction of energy consumption.

На фиг. 1 изображен предлагаемый манипулятор, общий вид; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1.In FIG. 1 shows the proposed manipulator, General view; in FIG. 2 is a view A in FIG. 1.

Манипулятор содержит схват, закрепленный на ведомом звене 1 руки 2. Рука 2 в свою очередь связана с узлом 3 ее поворота, который смонтирован на подъемнике 4, опирающемся на станину 5. Устройство вращения схвата состоит из корпуса 6, в котором закреплены подшипники 7, несущие ось 8. На последней смонтирован схват 9. На корпусе 6 жестко закреплены упоры 10 и 11, а на схвате 9 жестко закреплен упор 12. Последний выполнен с возможностью последовательного взаимодействия с упорами 10 и 11 корпуса 6. К упору '12 схвата прикреплен гибкий тяговый элемент, например трос 13, несущий массу 14 (противовес). Масса 14 размещена в успокоителе колебаний, например во втулке 15, подвижно, причем втулка 15 через поступательную кинематическую пару 16 связана с узлом 3 поворота руки посредством траверсы 17. Масса 14 и втулка 15 образуют друг с другом поступательную кинематическую пару. Траверса 17 свободным концом жестко связана с направляющей 18, через втулку 19, образующую с ней поступательную кинематическую пару, взаимодействующей с узлом 3 и жестко закрепленной на корпусе 6. Масса 14 имеет возможность взаимодействия с упором 20, ограничивающим ее вертикальное перемещение. Этот упор может быть установлен в заданной координате, где происходит переориентация схвата, или смонтирован на тяге 21, связанной со станиной 5 через управляемые вращательную 22 и поступательную 23 кинематические пары.The manipulator contains a grip fixed on the driven link 1 of the arm 2. The arm 2, in turn, is connected to the node 3 of its rotation, which is mounted on a lift 4, resting on the bed 5. The device of rotation of the tong consists of a housing 6, in which bearings 7 are mounted, bearing axis 8. The gripper 9 is mounted on the latter. The stops 10 and 11 are rigidly fixed on the body 6, and the stop 12 is rigidly fixed on the gripper 9. The latter is made with the possibility of sequential interaction with the stops 10 and 11 of the housing 6. A flexible traction is attached to the stop '12 of the gripper element e.g. tr Os 13, bearing mass 14 (counterweight). The mass 14 is placed in the vibration damper, for example in the sleeve 15, movably, and the sleeve 15 through the translational kinematic pair 16 is connected to the node 3 of the rotation of the arm by means of the yoke 17. The mass 14 and the sleeve 15 form a translational kinematic pair with each other. The traverse 17 with its free end is rigidly connected with the guide 18, through the sleeve 19, forming a translational kinematic pair with it, interacting with the node 3 and rigidly mounted on the housing 6. The mass 14 has the ability to interact with the stop 20, limiting its vertical movement. This emphasis can be installed in a predetermined coordinate, where the reorientation of the grip occurs, or mounted on a rod 21 connected to the frame 5 through controlled kinematic pairs 22 and 23.

Манипулятор работает следующим образом.The manipulator works as follows.

Манипуляцио'нный цикл, необходимый для переноса объекта производственного процесса, выполняется механизмом подъемника 4 и узлом поворота руки 2, закрепленными на станине 5. Вращение схвата 9 вокруг продольной оси руки 2, а вместе с тем и переориентация объекта манипулирования (не показан) происходят в процессе опускания руки 2 вертикально вниз подъемни ком 4. При этом масса 14 затормаживается нижним упором 20, и ее гравитационное действие на схват 9 через упор 12 прекращается. В результате этого момент сиg лы от веса схвата, приложенного с диаметрально противоположной стороны, поворачивает схват вокруг продольной оси руки 2. Это обеспечивается также тем, что схват 9 закреплен на оси 8, закрепленной на подшипниках 7 корпуса 6, жестко связанного с Ю ведомым звеном 1 руки 2. Вращение схвата 9 ограничено упором 10 на корпусе 6, так как упор имеет возможность взаимодействия с упором 12 схвата.The manipulation cycle necessary for transferring the object of the production process is carried out by the elevator mechanism 4 and the arm 2 of the arm 2 mounted on the bed 5. The gripper 9 rotates around the longitudinal axis of the arm 2, and at the same time the reorientation of the manipulated object (not shown) occurs in in the process of lowering the arm 2 vertically down the elevator 4. In this case, the mass 14 is inhibited by the lower stop 20, and its gravitational effect on the tong 9 through the stop 12 stops. As a result of this, the grip moment of the weight of the tong applied from the diametrically opposite side rotates the tong around the longitudinal axis of the arm 2. This is also ensured by the fact that the tong 9 is fixed to the axis 8, which is fixed to the bearings 7 of the housing 6, which is rigidly connected to the driven link 1 hands 2. The rotation of the grip 9 is limited by the stop 10 on the housing 6, since the stop has the ability to interact with the stop 12 of the grip.

В процессе обратного хода подъемника 4 ig масса 14 снимается'с упора 20 и момент от силы, образуемый данной массой и по абсолютной величине превышающий момент от веса схвата, поворачивает ось со схватом в противоположную сторону. При этом угловая ориентация схвата определяется поло20- жением упора 11 корпуса 6, с которым также взаимодействует упор 12 схвата 9.During the reverse stroke of the 4 ig elevator, the mass 14 is removed from the stop 20 and the moment from the force formed by this mass and in absolute value exceeding the moment from the weight of the grip turns the axis with the grip in the opposite direction. In this case, the angular orientation of the grip is determined by the position of the stop 11 of the housing 6, with which the stop 12 of the grip 9 also interacts.

В процессе манипуляционного цикла масса 14 не раскачивается относительно точки ее закрепления на упоре 12 из-за того, 2₅ что она находится в кинематическом контакте со втулкой 15, перемещающейся по всем координатам манипуляционного цикла совместно с последним, благодаря жесткой связи траверсы 17, несущей эту втулку, с направляющей 18, которая жестко 30 связана с ведомым звеном 1.In the process of the handling loop the mass 14 does not sway about the point of its attachment to the abutment 12 because 2 _{5 that,} it is in kinematic contact with the sleeve 15, moving all the world coordinates of the handling cycle, together with the latter, due to the rigid connection crosspiece 17 carrying the a sleeve with a guide 18, which is rigidly 30 connected to the driven link 1.

Claims

Claim

A manipulator containing a bed of a mechanical arm with a tong located in it in a 35 support of rotation, connected with a counterweight, a drive for moving the arm and main stops, characterized in that, in order to increase the reliability of the orientation of the tong relative to technological positions and reduce energy consumption, it is equipped with a flexible traction an element connected by ends with a grip and with a counterweight, a traverse connected with a hand with the ability to move relative to its longitudinal axis and bearing a sleeve with a vertical axis, and 45 rod connected to the bed translational and rotational kinematic pairs and additional bearing abutment cooperating with a counterweight, with major stops located on the grab and on the hand, and the hand drive is designed as a lift.

view A

Compiled by S. Novik Editor T. Parfenova Order 7021/12 Tehred I. Veres Corrector M. Maximishinets Circulation 778 Subscription

VNIIGGI of the USSR State Committee for Inventions and Discoveries

113035, Moscow, Zh-35, Raushskaya nab., D. 4/5

Production and printing company, Uzhhorod, st. Project, 4