Модуль манипулятора Советский патент 1988 года по МПК B25J11/00 

А

Ю

СО оэ

-

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано для точного позиционирования при повороте и линейном выдвижении рабочего органа манипулятора.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и снижение энергоемкости за счет применения одного двигателя для двух степеней подвижности.

На фиг. 1 представлен модуль манипулятора, сечение; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2.

Модуль манипулятора (фиг. 1) содержит опорный фланец 1, с одной стороны которого закреплен шаговый поворотный привод 2 (фиг. 1 и 2), например, пневматический, а с другой стороны расположена каретка 3 (фиг. 1 и 3) и закреплен направляюший элемент, выполненный в виде упругой втулки 4, имеюш,ей возможность деформироваться в радиальном направлении, но жесткой на кручение. Каретка свободно установлена на ведуш.ем валу привода поворота двухзаходном шнеке 5 и состоит из втулки б, крышек 7, ведущих роликов 8, кронштейнов 9, выполненных за одно целое со штоками 10. На верхнем конце втулки 6 выполнены две полости 11 (одна полость не показана), которые совместно с крышками 7 образуют мембранный пневмодвигатель, а нижний конец втулки выполняет роль посадочного места под захватное устройство либо под другой механизм. Внутри мембранных приводов штоки 10 через отверстие в мемб- ранах 12 жестко связаны со штоками 13, концы которых расположены в каналах 14 шнека 5. В полости 11 и 15 мембранных приводов через штуцера 16 подводится воздух под давлением. Штоки 10 зафиксированы от проворота штифтами 17.

-

Устройство работает следующим образом.

Допустим, необходимо повернуть каретку 3 либо по часовой стрелке, либо против часовой стрелке без линейного перемещения

1. Модуль манипулятора, содержащий корпус, жестко связанный с ним опорный фланец, направляющий эле.мент, карс1ку, ведущ,ий вал. привод, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности |;очи- ционирования, привод снабжен двумя мембранными 1невм()Д шгателямк, станов. см|цы- v. оппозитно на каретке. )абпчи1, -i ic- менты которых имеют по два ип ::-:, ;. л ня пранляющий элемент выполмег; в .esbie

вниз или вверх. Тогда нужно подать воз- 40 гой втулки, причем каретка размещена внут- дух под давлением в полости 5 мембранных пневмодвигателей. При этом ролики 8 перестают контактировать с упругой втулкой 4, а штоки 13, находящиеся в каналах 14 шнека 5, жестко зафиксируют каретку 3 относительно выходного вала поворотного привода 1, т. е. шнека 5. Поворачивая шнек в ту или иную сторону, поворачивают и каретку. Для линейного перемещения каретки вниз или вверх нужно подать воздух под давлением в полости 11 мембранных приводов. При этом мембраны 12 перемещаются вместе со штоками 10 и 13 влево, тем самым сняв жесткую фиксацию каретки 3 относительно шнека 5. Однако

ри направляющей втулки и свободно установлена на ведущем палу. выполне1пк)м и виде двухзаходного :мг;ека, при этом ннут ренние штоки мембранных пнсвмодв 1 -ателе1 взаимодействуют с каналами njHexri, а их }ia- . ружные штоки coeiiiHCMbi с введенными кронплтейнами с роликами с во- можностью взаимодействия последних с внутренней поверхностью упругой втулки.

2. Модуль по П..1. отличающийся тем, 5Q что направляющий элемент выполнен в виде жесткой втулки с продольными каналами клиновидной формы, выполненными по периметру втулки, а поверхность рсликов соответствует форме каналов.

5

штоки 13 не выходят полностью из каналов 14 шнека, а ролики 8 с усилием, создаваемым мембранными пневмодвигателями, воздействуют на внутреннюю поверхность направляющей втулки и деформируют ее в радиальном направлении, образуя в сечении контакта эллипс, не позволяющий каретке поворачиваться вокруг своей оси, так как крутящий момент сопротивления в указанных точках контакта больше, чем крутящий момент, возникающий в точках контакта штоков 13 со шнеком 5. Поэтому когда шнек поворачивается в ту или другую сторону и воздействует стенками каналов 14 на штоки 13, каретка 3, ведомая этими штоками, перемешается вниз или вверх, при этом ролики 8 катятся по внутренней поверхности упругой втулки 4, смещая зону деформации вдоль ее образующей, не давая возможность каретке провернуться. Если же величина дискреты по углу поворота каретки постоянна, то можно применять направляющую втулку 4, выполненную недеформируемой. В этом случае нм ее внутренней поверхности должны быть выполнены продольные каналы клиновой (jwpMbi. расположенные по периметру. При этом внешняя поверхность роликов повторяет профиль канавки направляющей втулки. Д.чя олучения линейного перемещения карсм ки ролики вводят в канавки Haafjap, -г-.с пг-й ..

Формула 1И .оС ретсния

I

1. Модуль манипулятора, содержащий корпус, жестко связанный с ним опорный фланец, направляющий эле.мент, карс1ку, ведущ,ий вал. привод, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности |;очи- ционирования, привод снабжен двумя мембранными 1невм()Д шгателямк, станов. см|цы- v. оппозитно на каретке. )абпчи1, -i ic- менты которых имеют по два ип ::-:, ;. л ня пранляющий элемент выполмег; в .esbie гой втулки, причем каретка размещена внут-

45

40 гой втулки, причем каретка размещена внут-

ри направляющей втулки и свободно установлена на ведущем палу. выполне1пк)м и виде двухзаходного :мг;ека, при этом ннут ренние штоки мембранных пнсвмодв 1 -ателе1 взаимодействуют с каналами njHexri, а их }ia- . ружные штоки coeiiiHCMbi с введенными кронплтейнами с роликами с во- можностью взаимодействия последних с внутренней поверхностью упругой втулки.

2. Модуль по П..1. отличающийся тем, 5Q что направляющий элемент выполнен в виде жесткой втулки с продольными каналами клиновидной формы, выполненными по периметру втулки, а поверхность рсликов соответствует форме каналов.

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при сборке и автоматизации технологических процессов для точного позиционирования при повороте и линейном выдвижении рабочего органа манипулятора. Целью изобретения является повышение точности позиционирования. Модуль манипулятора содержит опорный фланец 1, на одной стороне которого закреплен шаговый привод 2, а на другой - направляющая втулка, внутри которой размещена каретка, свободно установленная на ведущем валу, выполненном в виде шнека. Каретка состоит из втулки 6, крышек 7, ведущих роликов 8, кронштейнов 9, выполненных за одно целое со штоком 10. Верхний конец втулки 6 имеет две полости 11. Штоки 10 через отверстия в мембранах 12 жестко связаны со штоками 13, концы которых взаимодействуют с каналами 14 шнека 5. При подаче сжатого воздуха в полости 11 или 15 и включении привода (ведущего вала) происходит поворот или линейное перемещение каретки 3 за счет взаимодействия щтоков 13 и каналов шнека 5 или взаимодействия роликов 8 с внутренней поверхностью направляющей втулки 4 соответственно. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. с S