RU2041056C1 - Manipulator - Google Patents

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: device has rotary supports formed by flanged sleeves, which are positioned coaxially and rigidly interconnected. Each sleeve has slots, where flexible members are positioned. One ends of flexible members are attached to sleeves and other ends are connected to power cylinder stem. EFFECT: increased efficiency and enhanced reliability in operation by simplified construction and reduced number of members of construction. 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и предназначено для использования в промышленных манипуляторах, применяемых для подъемно-транспортных и технологических операций при укладке изделий. The invention relates to mechanical engineering and is intended for use in industrial manipulators used for lifting and transport and technological operations when laying products.

Известны манипуляторы, содержащие схват, механизмы его вертикального перемещения и поворота. Known manipulators containing a grip, the mechanisms of its vertical movement and rotation.

Наиболее близким по технологической сущности является манипулятор, состоящий из руки, схвата и двух механизмов его поворота. Каждый из этих механизмов выполнен в виде водила, пары коаксиально закрепленных относительно друг друга втулок с фланцами на торцах, причем одна из втулок каждой пары соединена гибкой связью с соответствующим ей зубчатым колесом механизма поворота. The closest in technological essence is the manipulator, consisting of a hand, a grip and two mechanisms for its rotation. Each of these mechanisms is made in the form of a carrier, a pair of bushings coaxially fixed relative to each other with flanges at the ends, and one of the bushings of each pair is connected by a flexible connection to the corresponding gear wheel of the rotation mechanism.

Как выяснилось при создании и испытании опытного образца, данное конструктивное исполнение привода механизма поворота включает много деталей, влечет за собой увеличение его габаритов и снижает надежность работы. Кроме того, появляется возможность проскальзывания гибкого элемента (ремня в пазах втулки). Увеличение же силы натяжения этого элемента приводит к росту момента сопротивления при повороте водила и усиления на пневмоцилиндре. As it turned out during the creation and testing of the prototype, this design of the drive of the rotation mechanism includes many parts, entails an increase in its dimensions and reduces the reliability of the work. In addition, it becomes possible to slip the flexible element (belt in the grooves of the sleeve). An increase in the tension force of this element leads to an increase in the moment of resistance during rotation of the carrier and gain on the pneumatic cylinder.

Задачей изобретения является повышение надежности, снижение массы и избежание проскальзывания гибких элементов за счет упрощения и изменения конструкции механизмов поворота манипулятора. The objective of the invention is to increase reliability, reduce weight and avoid slipping of flexible elements by simplifying and changing the design of the rotation mechanisms of the manipulator.

Технический результат достигается тем, что в устройстве, состоящем из руки, схвата и механизмов его поворота в виде двух подвижных водил с шарнирными опорами и силовыми цилиндрами, в пазах каждый фланцевой втулки закреплены одними концами два гибких элемента, другие концы которых соединены со штоком своего силового пневмоцилиндра. The technical result is achieved by the fact that in a device consisting of a hand, a gripper and mechanisms of its rotation in the form of two movable carriers with hinged supports and power cylinders, in the grooves of each flange sleeve two flexible elements are fixed at one end, the other ends of which are connected to the stem of their power pneumatic cylinder.

На фиг.1 представлено устройство, общий вид; на фиг.2 разрез А-А на фиг. 1. Манипулятор содержит руку 1 с закрепленной на ней рамой 2, подвижные верхнее 3 и нижнее 4 водила, схват 5, жестко соединенный с водилом 4. На раме 2 и водиле 3 закреплены симметрично относительно оси руки и параллельной ей поворотные опоры. Фланцевые втулки 6 опоры имеют пазы 7, в которых находятся гибкие элементы 8, 9 (например, ленты металлические), одним концом закрепленные к фланцевым втулкам, другим концом к штоку 10 силового цилиндра 11. Пунктиром на фиг.2 показано второе крайнее положение штока и гибких элементов. Figure 1 presents the device, a General view; in Fig.2 a section aa in Fig. 1. The manipulator contains a hand 1 with a frame 2 fixed on it, movable upper 3 and lower 4 carriers, a gripper 5, rigidly connected to the carrier 4. On the frame 2 and carrier 3 are mounted symmetrically relative to the axis of the arm and the pivot bearings parallel to it. The flange bushings 6 of the support have grooves 7 in which there are flexible elements 8, 9 (for example, metal tapes), fixed at one end to the flange bushings, at the other end to the rod 10 of the power cylinder 11. The dotted line in figure 2 shows the second extreme position of the rod and flexible elements.

Манипулятор работает следующим образом. The manipulator works as follows.

При срабатывании верхнего силового цилиндра 11 его шток 10 перемещается вправо и воздействует на гибкий элемент 9, который поворачивает фланцевую втулку 6 по часовой стрелке. Последняя жестко связана с верхним водилом 3 и поворачивает его на необходимый угол. Совместно с верхним водилом поворачивается нижнее водило 4 и схват 5. Рабочий цикл поворота совершен. Возвращение водила 3 в исходное положение обеспечивается обратным ходом штока 10 и другим гибким элементом 8. При этом данный элемент жестко закреплен на штоке и заставляет поворачиваться фланцевую втулку 6 против часовой стрелки. When the upper actuator 11 is activated, its rod 10 moves to the right and acts on the flexible element 9, which rotates the flange sleeve 6 clockwise. The latter is rigidly connected with the upper carrier 3 and rotates it to the required angle. Together with the upper carrier, the lower carrier 4 and tong 5 are rotated. The return of the carrier 3 to its initial position is provided by the reverse stroke of the rod 10 and another flexible element 8. Moreover, this element is rigidly fixed to the rod and forces the flange sleeve 6 to rotate counterclockwise.

При срабатывании нижнего силового цилиндра его шток воздействует аналогично на фланцевую втулку нижней поворотной опоры, вследствие чего поворачивается нижнее водило 4 со схватом 5 на требуемый угол. Обратный ход штока нижнего силового цилиндра обеспечивает возвращение нижнего водила 4 в исходное положение. Соединение штока 10 силового цилиндра 11 с поворотной опорой посредством гибкого элемента 8, 9 значительно упрощает конструкцию механизма поворота, так как отпадает потребность в зубчатой рейке, шестерне и ее опоре, а также малом шкиве, уменьшает число элементов механизма и повышает тем самым надежность работы. When the lower power cylinder is triggered, its rod acts similarly on the flange sleeve of the lower rotary support, as a result of which the lower carrier 4 with the tong 5 is rotated by the required angle. The reverse stroke of the lower power cylinder rod ensures the return of the lower carrier 4 to its original position. The connection of the rod 10 of the actuating cylinder 11 with a rotary support by means of a flexible element 8, 9 greatly simplifies the design of the rotation mechanism, since there is no need for a gear rack, gear and its support, as well as a small pulley, reduces the number of elements of the mechanism and thereby increases the reliability of operation.

Путем установки гибких элементов различной длины и изменения хода штока можно получить разный угол поворота схвата, а гибкий элемент позволяет обеспечить плавность хода. By installing flexible elements of different lengths and changing the stroke of the rod, you can get a different angle of rotation of the grip, and a flexible element allows you to ensure a smooth ride.

Claims (1)

МАНИПУЛЯТОР, содержащий руку со схватом и размещенные один под другим механизмы поворота схвата, каждый из которых включает в себя установленное на шарнирной опоре, имеющей фланцевую втулку с торцевыми пазами, подвижное водило и силовой цилиндр, отличающийся тем, что в пазах каждой фланцевой втулки закреплены одними концами два дополнительно введенных гибких элемента, другие концы которых соединены со штоком соответствующего силового цилиндра. MANIPULATOR, comprising a hand with a grip and placed one under the other grip rotation mechanisms, each of which includes a movable carrier and a power cylinder mounted on an articulated support having a flange sleeve with end grooves, characterized in that the grooves of each flange sleeve are fixed by one the ends are two additionally introduced flexible elements, the other ends of which are connected to the rod of the corresponding power cylinder.

Images