(54) МАНИПУЛЯТОР(54) MANIPULATOR
Изобретение относитс к средствам автоматизации производства, а именно к манипул торам и промышленным роботам, и может быть использовано в быстропереналаживаемых автоматических лини х. Известны манипул торы портального типа, содержащие неподвижное основание, продольную и поперечную каретки, механическую руку и привод ные механизмы Ll. Однако у таких манипул торов при водные механизмы расположены на под вижных звень х, что увеличивает динамические нагрузки и снижает быстр действие. Цель изобретени - снижение дина мических нагрузок и повыиение быстр действи манипул тора. Дл достижени цели манипул тор снабжен блоками, установленными на продольной каретке, шкивом, установ ленным на п перечной каретке, и тро сами, проход щими через блоки и охватывающими шкив, причем приводные механизмы расположены на основании а рука установлена в шкиве с возможностью осевого перемещени . На фиг. 1 показан манипул тор (сечение А-А на фиг. 2); на фиг. 2 сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 3 механизм вертикальных перемещений руки манипул тора (сечение B-D на фиг. 2) ; на фиг. .4 - устройство приводного механизма (сечение Г-Г на фиг. 1). На неподвижном основании манипул тора , имеющем опоры 1-4, установлены приводные механизмы 5-8, состо щие из барабана 9, электромагнитной муфты 10, черв чной передачи 11 и электродвигател 12. Трос 13, одним концом намотанный и закрепленный на барабане приводного механизма 5,.проходит через блоки 14-17, охватывает приводной маховик 18 механизма вертика -тьмых перемещений механической г уки 19 манипул тора,. Другим концом трос 13 намотан и закреплен на барабане приводного механизма 6. Блоки 15 и 16 установлены на подвижной продольной каретке 20, а маховик 18 - на поперечной каретке 21. Тросе 22 соедин ет приводные механизмы 7 и 8, проход через блоки 23-26 и охватывает маховик 18. Блоки 24 и 25 установлены на каретке 20. Маховик 18 св зан с рукой 19 манипул тора винтовой нарезкой . От проворота рука манипул тора удерживаетс вглступом 27 фланца 28.The invention relates to the means of manufacturing automation, in particular to manipulators and industrial robots, and can be used in fast-moving automatic lines. Known portal-type manipulators include a fixed base, a longitudinal and transverse carriage, a mechanical arm, and driving mechanisms Ll. However, with such manipulators, the water mechanisms are located on the subsea links, which increases the dynamic loads and reduces the rapid action. The purpose of the invention is to reduce the dynamic loads and increase the quick action of the manipulator. In order to achieve the goal, the manipulator is equipped with blocks mounted on a longitudinal carriage, a pulley mounted on a peppermint carriage and axles passing through the blocks and surrounding the pulley, with the drive mechanisms located on the base and the arm mounted in a pulley with the possibility of axial movement. FIG. 1 shows a manipulator (section A-A in FIG. 2); in fig. 2 section bb in fig. one; in fig. 3 the mechanism of the vertical displacement of the manipulator arm (section B-D in FIG. 2); in fig. .4 - the device of the drive mechanism (section GGD in Fig. 1). On a fixed base of the manipulator, having supports 1–4, driving mechanisms 5–8 are installed, consisting of a drum 9, an electromagnetic clutch 10, a worm gear 11 and an electric motor 12. A cable 13 wound at one end and fixed to the drum of the drive mechanism 5 , passes through blocks 14-17, embraces the drive flywheel 18 of the vertical mechanism — the dark movements of the mechanical gear 19 of the manipulator ,. The other end of the cable 13 is wound and fixed on the drum of the drive mechanism 6. Blocks 15 and 16 are mounted on the movable longitudinal carriage 20 and the flywheel 18 on the transverse carriage 21. Cable 22 connects the drive mechanisms 7 and 8, the passage through the blocks 23-26 and the flywheel covers 18. The blocks 24 and 25 are mounted on the carriage 20. The flywheel 18 is connected to the arm 19 of the manipulator with a screw thread. From turning the arm of the manipulator is held by the flange 27 of the flange 28.
Конструкци манипул тора позвол ет его механической руке осуществл т региональные движени вдоль трех вэаимноперпендикул рных координат X, , 2. Осуществл етс это следующим образом. Дл движени вдоль координаты X включаютс электродвигатели и подаетс ток на электромагнитные муфты приводных механизмов 6 и 8. Трос 13 наматываетс на бара бан механизма б, а трос 22 - на барабан механизма 8. Электромагнитные муфты приводных механизмов 5 и 7 за счет остаточной Не1магниченности затормаживают вргвдение барабанов и обеспечивают нат жение .соответствуюцих тросов. При необходимости увеличить нат жение тросов на муфты подаетс небольшое напр жение холостого хода. За счет того, что тросы 13 и 22 охватывают маховик 18, их движение передаетс каретке 21, последн перемещаетс вдоль -направл ющих каретки 20. Таким образом, осуществл етс движение вдоль координаты X.The design of the manipulator allows its mechanical arm to carry out regional movements along three differently perpendicular coordinates X,, 2. This is accomplished as follows. For movement along the X coordinate, electric motors are turned on and current is applied to the electromagnetic clutches of the drive mechanisms 6 and 8. The cable 13 is wound on the bar of the mechanism b, and the cable 22 is on the drum of the mechanism 8. The electromagnetic clutches of the drive mechanisms 5 and 7 slow down the residual magnetization. drums and provide tension. Corresponding cables. If it is necessary to increase the tension of the cables, a slight idle voltage is applied to the couplings. Due to the fact that the cables 13 and 22 cover the flywheel 18, their movement is transmitted to the carriage 21, the latter moving along the guide carriages 20. Thus, the movement is carried out along the X coordinate.
При отключенных приводных механизмов б и 8 и включенных механизмов 5 и 7 происходит реверсирование каретки 21, и она двигаетс в обратном направлении вдоль оси X. Дл движени вдоль оси Y включаютс приводные механизмы 7 и 8 при отключенных механизмах 5 и 6. Трос 22, наматыва сь на барабаны механизмов 7 и 8, увлекает каретку 20 вдоль направл ющих основани в направлении координаты Y. Дл реверсирова .ни этого движени включаютс привоные механ1 змы 7 и 8.When the drive mechanisms b and 8 are turned off and the mechanisms 5 and 7 are turned on, the carriage 21 reverses and it moves in the opposite direction along the X axis. For the movement along the Y axis, the drive mechanisms 7 and 8 turn on when the mechanisms 5 and 6 are turned off. cushioning the drums of mechanisms 7 and 8, entices the carriage 20 along the guide bases in the direction of the Y coordinate. For reversing this movement, the mechanical mechanisms 7 and 8 are turned on.
Движение механической руки манипул тора вдоль вертикальной координаты Z осуществл етс при включениThe movement of the mechanical arm of the manipulator along the vertical coordinate Z is carried out when
приводных механизмов 5 и 8 и отключении механизмов б и 7. Тросы 13 и 22, наматыва сь на барабаны приводных механизмов 5 и 8, вращают маховик 18 по часовой стрелке. За счет винтовой нарезки, св зывающей маховик 18 с механической рукой 19 манипул тора , вращение маховика преобразуетс в вертикальные перемещени .механической руки манипул тора вдоль оси Н. Дл реверсировани вертикальных перемещений выключаютс приводные механизмы 5 и 8 и включаютс механизмы б и 7.driving mechanisms 5 and 8 and turning off mechanisms b and 7. Cables 13 and 22, winding on the drums of driving mechanisms 5 and 8, rotate the flywheel 18 clockwise. By threading the flywheel 18 with the mechanical arm 19 of the manipulator, the rotation of the flywheel is converted into vertical movements of the mechanical arm of the manipulator along the H axis. To reverse the vertical movements, drive mechanisms 5 and 8 are turned on and mechanisms B and 7 are turned on.
Контроль за перемещени ми руки вдоль всех координат осуществл етс с помощью датчиков обратной св зи и системы управлени (на фигурах не показаны).The control over hand movements along all coordinates is carried out using feedback sensors and a control system (not shown in the figures).