SU1548034A1

SU1548034A1 - Manipulator

Info

Publication number: SU1548034A1
Application number: SU884473526A
Authority: SU
Inventors: Владимир Дмитриевич Даровских; Яков Исаакович Рудаев; Владислав Михайлович Бабиченко; Николай Викторович Жданов
Original assignee: Фрунзенский политехнический институт; Производственное Объединение "Завод "Арсенал"
Priority date: 1988-06-20
Filing date: 1988-06-20
Publication date: 1990-03-07

Abstract

Изобретение относитс к автоматизации производственных процессов с помощью средств роботизации, а точнее к механизмам манипул торов, осуществл ющих целенаправленный перенос объектов производственного процесса. Целью изобретени вл етс повышение производительности за счет повышени маневренности механической руки и сокращени времени ее позиционировани . При вращении ведущего колеса 11 от привода 10 осуществл етс обкат этого колеса относительно промежуточного колеса 3 и неподвижного колеса 2. Само промежуточное колесо 3 поворачиваетс относительно оси 4 траверсы 6 и оси 1 основани . Механическа рука 16 при этом совершает перенос движени и описывает в пространстве эпициклоиду. При заданном положениии руки 16 с захватом 19 включаютс управл емые муфты сцеплени 25 - 27, которые фиксируют подвижные элементы конструкции. 2 ил.The invention relates to the automation of production processes by means of robotization, and more specifically to manipulator mechanisms that carry out targeted transfer of production objects. The aim of the invention is to increase productivity by increasing the maneuverability of a mechanical arm and reducing its positioning time. When the drive wheel 11 rotates from the drive 10, this wheel is rolled around the intermediate wheel 3 and the fixed wheel 2. The intermediate wheel 3 itself rotates about the axis 4 of the crosshead 6 and the axis 1 of the base. The mechanical arm 16 in this case performs a movement transfer and describes in space an epicycloid. For a given position of the arm 16 with the gripper 19, the controlled clutches 25 to 27 are engaged, which fix the moving structural members. 2 Il.

Description

слcl

ЈJ

ооoo

о оо Ltd

ФигFig

Изобретение относитс к автоматизации производственных процессов с помощью средств роботизации, а точнее к механизмам манипул торов, осуществл ющих целенаправленный перенос объектов производственного процесса.The invention relates to the automation of production processes by means of robotization, and more specifically to manipulator mechanisms that carry out targeted transfer of production objects.

Целью изобретени вл етс повышение производительности за счет повышени маневренности механической руки и сокращени времени ее позиционировани .The aim of the invention is to increase productivity by increasing the maneuverability of a mechanical arm and reducing its positioning time.

На фиг. изображена кинематическа схема манипул тора; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.FIG. a kinematic manipulator circuit is depicted; in fig. 2 is a view A of FIG. one.

Манипул тор состоит из основани с осью 1, на которой жестко закреплено неподвижное зубчатое колесо 2. С последним зацеплено промежуточное колесо 3, которое смонтировано с возможностью свободного вращени на оси 4, св занной через вращательную кинематическую пару 5 и первую подвижную траверсу 6 с осью 1, а с противоположной стороны ось 4 соединена радиальной траверсой 7 с корпусом 8 подшипниковой опоры вала 9 приводного двигател 10. На валу 9 двигател 10 жестко закреплено ведущее колесо 11, зацепл ющеес промежуточным колесом 3. Двигатель 10 второй подвижной траверсой 12 через вращательную кинематическою пару 13 св зан с осью 1. Па аолесе 3 жестко Закреплены направл ющие 14, а на оси 4 смонтирован корпус 15 подъемник-а руки 16 с возможностью линейного перемещени вдоль оси 4 и посредством поступательных кинематических пар 17 вдоль направл ющих 14. Рука 16 смонтирована на корпусе 15 через поступательную кинематическую пару 18 в радиальном относительно оси 1 направлении. Захват 19 манипул тора через траверсу 20 и поступательную кинематическую пару 21 св зан с ру- кой 16. На оси 4, корпусе 15 и руке 6 смонтированы приводы 22 - 24, ведомые звень которых соединены соответственно с корпусом 15, рукой 16 и траверсой 20. Кроме того, на ос х 4 и 1 смонтированы управл емые муфты 25-27 сцеплеки , выполненные с возможностью лишь поступательного перемещени вдоль осей 4 и 1 и кинематического периодического взаимодействи с колесом 3 и траверсами 6 и 12 соответственно.The manipulator consists of a base with an axis 1, on which a fixed gear 2 is rigidly fixed. With the latter, an intermediate wheel 3 is hooked, which is mounted for free rotation on axis 4, connected through a rotational kinematic pair 5 and the first movable yoke 6 with axis 1 and on the opposite side the axis 4 is connected by a radial cross member 7 to the housing 8 of the bearing support of the shaft 9 of the drive engine 10. On the shaft 9 of the engine 10, the drive wheel 11 is fixed, which is engaged by the intermediate wheel 3. The engine 10 The mobile crosspiece 12 through the rotational kinematic pair 13 is connected with axis 1. Parallel 14 guides are rigidly fixed, and on body 4, body 15 is mounted with arm lift 16 and can be linearly moved along axis 4 and by means of translational kinematic pairs 17 along guides 14. Arm 16 is mounted on housing 15 through a translational kinematic pair 18 in a direction radial with respect to axis 1. The gripper 19 of the manipulator through the yoke 20 and the translational kinematic pair 21 is connected with the arm 16. On the axis 4, the housing 15 and the arm 6, actuators 22-24 are mounted, the driven members of which are connected respectively to the housing 15, the arm 16 and the traverse 20. In addition, axles 4 and 1 are equipped with controllable couplings 25-27 of the coupling, which are only capable of translational movement along axes 4 and 1 and periodically interacting kinematically with wheel 3 and crossheads 6 and 12, respectively.

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

Движение механизма начинаетс с подачи энергии от системы управлени (не показана ) на приводной двигатель 10. Управл емые муфты 25-27 отключены и освобождают колесо 3 и траверсы 6 и 12 от кинематического взаимодействи с ос ми 4 и 1. При этом ведущее колесо 11, закрепленное на валу 9 подшипниковой опоры, вращаетс и приводит во вращение промежуточное колесо 3. Последнее, свободно проворачива сь на оси 4, начинает движение обкаткиThe movement of the mechanism begins with the power supply from the control system (not shown) to the drive motor 10. The controlled sleeves 25-27 are disconnected and release the wheel 3 and the traverse 6 and 12 from the kinematic interaction with axes 4 and 1. In this case, the drive wheel 11, mounted on the shaft 9 of the bearing support, the intermediate wheel 3 rotates and rotates. The latter, turning freely on the axis 4, starts the running-in movement

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

(направление обкатки зависит от направлени вращени вала 9 двигател 10) относительно неподвижного зубчатого колеса 2. с которым она находитс в зацеплении. Межцентровые рассто ни при этом определ ютс жесткими траверсами 6, 7 и 12, сбазиро- ванными на неподвижной оси 1, оси 4 и валу 9. Совместно с колесом 3 начинает вращение вокруг оси 4 и угловое смещение относительно оси 1 корпус 15 подъемника, св занный с направл ющими 14 посредством кинематических пар 17. Рука 16, несуща захват 19, также вращаетс вокруг оси 4 совместно с корпусом 15. Но одновременно с этим вращением выполн етс ее переносное вращение вокруг оси 1, так как колесо 3, несущее руку 16, обкатываетс по зубчатому колесу 2. Фиксаци руки 16 в требуемом положении осуществл етс отключением питани с приводного двигател 10 и включением в действие управл емых муфт 25-27 В этом случае колеса 11 и 3, а также траверсы 6, 7 и 12 затормаживаютс , так как помимо отсутстви движущей силы от двигател 10 все вращающиес элементы посредством управл емых муфт сцеплени жестко фиксируютс на неподвижные элементы конструкции.(the running direction depends on the direction of rotation of the shaft 9 of the engine 10) relative to the fixed gear 2. With which it is engaged. Intercenter distances in this case are determined by rigid traverses 6, 7 and 12, based on the fixed axis 1, axis 4 and the shaft 9. Together with the wheel 3, rotation 15 around the axis 4 and the angular displacement relative to axis 1 of the elevator connected with the guides 14 by means of kinematic pairs 17. The arm 16 carrying the gripper 19 also rotates around the axis 4 together with the housing 15. But at the same time this rotation is carried out by its rotational rotation around the axis 1, as the wheel 3 bearing the arm 16 rolls around on the cogwheel 2. Fixing hands 16 to t The position required is disconnected from the power supply from the driving motor 10 and activating the controlled sleeves 25-27. In this case, the wheels 11 and 3, as well as the traverse 6, 7 and 12, are braked, since besides the absence of driving force from the engine 10, all the rotating elements by means of controlled clutches, they are rigidly fixed to fixed elements of the structure.

Вертикальное перемещение руки 16 совместно с корпусом 15 подъемника, ее радиальное перемещение, а также подъем и опускание захвата 19 относительно руки 16 выполн ютс соответствующими приводными механизмами поступательного действи , например приводами 22-24.The vertical movement of the arm 16 together with the elevator body 15, its radial movement, as well as the raising and lowering of the grip 19 relative to the arm 16 are performed by the corresponding translational drive mechanisms, for example, actuators 22-24.

Управление циклом работы механизмов выполн етс автоматически. Манипул тор обеспечивает экономию производственной площади, так как способен располагатьс непосредственно на основном технологическом оборудовании или компонентах внешней среды, снижает затраты на холостые перемещени , обеспечивает обслуживание многопозиционных технологических средств, а также заданное координатное перемещение ведомого звена по сложной траектории от единого привода.Mechanism cycle control is performed automatically. The manipulator saves production space, as it is capable of being located directly on the main process equipment or components of the environment, reduces costs for idle movements, provides maintenance for multi-position technological means, as well as a predetermined coordinate movement of the driven member along a complex trajectory from a single drive.

Claims

Invention Formula

A manipulator containing a base with an axis, a mechanical arm with a grip, kinematically connected with the axis of the base, lifting and turning drives relative to the axis of the base and radial movement of the mechanical arm, as well as two main controlled clutches, characterized in that performance and maintenance of multi-position equipment by increasing the maneuverability of the mechanical arm and reducing the time for its positioning, it is equipped with an additional controlled clutch, two under vizny traverses and gears, having a leading, intermediate and stationary gears, while the drive wheel is articulated with the first traverse and rigidly connected with the rotational drive of the arm, which is rigidly connected with the second traverse, and this drive wheel is kinematically with a fixed gear wheel of this gear which is mounted on the base axis through an intermediate gear wheel, which

mounted movably on the first traverse and kinematically connected with it by means of an additional controlled clutch, the mechanical arm with the drives of its radial and vertical movements kinematically connected with the intermediate gear transmission wheel, and the movable traverse kinematically connected with the base axis by means of corresponding main controlled clutches.

2

Schi gg