Манипулятор Советский патент 1982 года по МПК B25J11/00 

Известен манипулятор, содержащий руку,-запястье и охват, снабженные исполнительными механизмами линейного п ремещения и-вращения, выполненными в виде корпусов с установленными в них статорами и роторами. Эта рука имеет одну транспортирующую степень подвижности-выдвижение и д-ве ориентирукядие Поворот и сгиб запястья Ij. Недостатком известного манипулятора является низкая надежность, связанная со сложностью кинематической цепи. Целью изоЬретения является повышение надежности путем сокращения кинем тической цепи. Зто достигается за счет того, что ис полнительные механизмы вращения и линейного перемещения установлены концен рично, при этом ротор исполнительного механизма вращения соединен кинематически с винтовыми пазами, которые выполнены на корпусе исполнительного линейного перемещения. Кроме того, запястье манипулятора может быть снабжено зубчато-рюечным механизмом, рейка которого установлена на роторе исполнительно1 о механизма, а шестерня - на корпусе исполнительного механизма вращения схвата. На фиг. 1 дан общий вид манипулятора; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1 (вид на механизм выдвижения и поворота руки); на фиг. 3 - вид Б на фиг. 1 (вид на механизм запястья и механизм вращения схвата и зажима схвата); на фиг. 4 сечение В-В на фиг. 2 (сечение по роликовым опорам и винтовому пазу); на фаг. 5 - сечение Г-Г на фиг. 2 (сечение по опорам шарикошлицевого соединения механизма выдвижения и поворота плеча руки). Манипулятор, представленный на фиг. 1, состоит из .механизма 1 выдвижения и поворота руки, установленного на руке 2 механизма сгиба запястья 3,и установленного на нем механизма вращения и 397 зажима охвата 4, имеющего такую же принщшиальную конотрукцию, как и механиэм выдвижения и поворота руки и охвата 5, Механизм выдви;кения и поворота руки соотоит из корпуса 6, в котором размещен отатор 7 линейного двигателя поворота. руки, В корпуое б установлены опоры 8 шарикощлицевого соединения, на которых установлен ротор линейного двигатепя поворота руки, выполненный в виде гильзы 9, в которой уотановлены onopiDbie ролики 10, введенные в винтовые пазы 11, выполненные на корпусе 12 линейного двигателя выдвижения плеча. Корпуо 12установлен на подшипниках качения 13в корпуое 6 линейного двигателя пот ворота плеча, В корпуое 12 размещен . отатор 14 линейного двигателя выдвиже шя плеча, ротором которого олуншт рука 2, установленная в опорах 8 шарикошлицевого соединения, которые уотановлены в корпусе .1-2„ Механизм огиба запяотья соотоит из корпуса 15, в котором размещенстатор 16 линейного двигателя, ротором которого служит рейка 17, входящая в зацеплелие о валом-шестерней 18, установленной на подшипниках качейия 19 в корпу. ее 15. На конце вала-щеотерни 16 уо- тановлен корпуо 2О линейного двигателя механизма вращения и раокрытия охвата, конструкция которого, как уже указывалось выше, аналогична конструкции механизма выдвижения и поворота руки. На корпусе 21 линейного двигателя зажима схвата, уотановленного в корпусе 20 на подшипниках качения 22, установлен рычалс1Л:,1Й передаточный механизм 23 охва та 5, к которому приооединеш.: губки 24 и щток 25, служащий ротором линейного двигателя зажима схвата. Рука промышленного робота работает следующим образом. ; Механизм 1 выдвижения и поворота руки перемещает и поворачивает руку 2 по стрелкам, обозначенным на фиг. 1. Поступательное перемещение руки 2, установленного S опорах В шарикощдицевого соединения и являющегооя ротором линейного двигателя, происходит под действием магнитного поля статора 14. Поворот руки 2 осуществляется следующим об разом. Статор 7 линейного двигателя механизма поворота поступательно перемещает ротор 9 по щариковым опорам 8, установлеттаым в корпуое 6. При этом, опорные 10, закрепленные в рото 44 ре 9, перемещаются по винтовым пазам 11 выполненным в корпуое 12 линейного двигателя выдвижения руки, и поворачивают корпуо 12, установленный на подшипниках качения 13, а о ним и руку 2 о установленными на нем механизмами оги6а и вращения, и зажима охвата. Сгиб : запястья, осуществляемый механизмом сгиба 3, происходит следующим образом. Статор 16 линейного двигателя перемещает рейку 17, которая служит ротором линейного двигателя и поворачивает вал-шестерню, а с ней и механизм вращения и зажима охвата 4 и охват 5. Как уже yica зывалось выще, кинематика механизма вращения и захшма схвата 4 подобна кинематике механизма 1 выдвижения и поворота руки, но конструкция механизма будет неоколько проще, поскольку не надо шток 25 уотанавливать в щариковых направляющих. Работает механизм вращения и зажима схвата следующим образом. Отатор линейного двигателя вращения, установленный в корпуое 20, вращает корпус 21 статоралинейного двигателя зажима охвата, установленный, на подщипниках качения 22.Вместе о корпуоом 21 поворачивается и охват 5, состоящий из рычажного передаточного механизма, 23, уотановленного на корпуое 21, губок 24 и щтока 25, Статор линейного двигателя зажима охвата, уотановленный в корпуое 21, через щток 25, олужащий ротором линейного двигателя, и передаточный рычажный механизм 23 ооущеотвля- ет параллельное перемещение губок 24. Предложенный робот имеет проотую ки- нематичеокую охему, что позволяет повы- оить надежность и точность работы. Использование двух конструктивно подобных блоков, механизма выдвижения и поворота руки и механизма вращения и зажима охвата делает манипулятор технологичным в изготовлении. Использование линейного двигателя при зажиме-разжиме охвата дает возможность использовать один иоточник энергии и для транспортирующих, и для ориентирующих степеней подвижнооти, а также дает возможность осуществить очувотвлениё охвата по уоилию более легкими рещениями по оравнению с пневмоприводом. Формула изоб.ретения. 1. Манипулятор, оодержащий руку, запястье и охват, снабженные исполнитель5- 97 ными механизмами линейного перемешения и вращения, выполненными в виде корпусов с установленными в них статорами и роторами, отличающийс я тем, что, с целью повышения надежности путем сокращения кинематической цепи, исполнительные механизмы вращения и линейного перемещения установлены концентрично, при этом ротор исполнительного механизма вращения соединен кинематически с винтовыми пазами, ко- торые выполнены на корпусе исполнительного механизма линейного перемещения. 44 2. Манипулятор поп. 1,отлича-ю ш и и с я тем, что его запястьо cira6жено зубчато-реечным механизмом, рейка которого установлена на роторе исполни тельного механизма, а ш.естерня на корпусе исполнительного механизма вращения охвата. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Юревич Е. И. и др. Устройство промышленных роторов . Л., Машиностроение. 198О, с. 279.

15 16 udj 17

Q-& fe J

r-r /

Фиг.

Фиг. 5