RU2379176C2 - Positional module - Google Patents

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: position module contains mobile rods, to which there are fixed moving elements in the form of twisted tubes, outlets of which are fixed on the basis, and are connected to power unit in the form of pressure source. Tubes are fixed on mobile rods by two groups, allowing opposite direction of twist. Mobile rods are fixed in bearings, installed on the basis of rod.

EFFECT: increasing of specific efforts ensured by application of groups of double spirals and increased length of spirals, reliability improvement and compactness improvement of structure, modular build provides variation of components number genericity increasing.

1 dwg

Description

Изобретение относится к позиционным приводам промышленных роботов, преимущественно гидропневматическим.The invention relates to positional drives of industrial robots, mainly hydropneumatic.

Данные приводы описаны, например, в [1].These drives are described, for example, in [1].

Недостатком обычных гидроприводов с двигателями поступательного перемещения, выполненными в виде цилиндров является их повышенная сложность, трудоемкость изготовления.The disadvantage of conventional hydraulic actuators with progressive displacement engines made in the form of cylinders is their increased complexity, the complexity of manufacturing.

Известно также выполнение исполнительных элементов в виде скрученных двойных трубчатых элементов [2] или в виде эластичного рукава, собранного из нескольких соединенных между собой по образующим труб, каждая из которых армирована винтообразным каркасом, а между трубками пропущен гибкий элемент, обеспечивающий сжатие [3]. Из всех известных аналогов наиболее близким к заявленному по своей совокупности существенных признаков является устройство [4].It is also known that the actuators are made in the form of twisted double tubular elements [2] or in the form of an elastic sleeve assembled from several pipes connected together by each other, each of which is reinforced with a screw-shaped frame, and a flexible element is passed between the tubes to provide compression [3]. Of all the known analogues, the closest to the claimed essential features is the device [4].

Данный позиционный модуль (манипулятор) выполнен в виде ряда пластин, соединенных посредством универсальных шарниров, при этом в пластинах образованы отверстия, сквозь которые пропущены натягивающие жилы, прикрепленные одним концом к соответствующим пластинам, при этом согласно изобретению жилы выполнены в виде двойных трубчатых спиралей, закрепленных на основании и подключенных к источникам давления.This position module (manipulator) is made in the form of a series of plates connected by universal joints, while holes are formed in the plates through which tensioning wires are passed, attached at one end to the respective plates, while according to the invention, the wires are made in the form of double tubular spirals fixed based on and connected to pressure sources.

Изобретение направлено на упрощение конструкции, повышение надежности.The invention is aimed at simplifying the design, improving reliability.

Это достигается тем, что позиционный модуль, содержащий подвижные штоки, к которым прикреплены подвижные элементы в виде скрученных трубок, выводы которых закреплены на основании и подключенных к блоку питания в виде источника давления, при этом согласно изобретению трубки закреплены на подвижных штоках двумя группами, имеющими противоположное направление закрутки, а подвижные штоки закреплены в подшипниках, установленных на основании штока.This is achieved by the fact that the position module containing the movable rods, to which the movable elements are attached in the form of twisted tubes, the leads of which are fixed to the base and connected to the power supply as a pressure source, according to the invention, the tubes are fixed to the movable rods in two groups having the opposite direction of the spin, and the movable rods are fixed in bearings mounted on the base of the rod.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где схематично изображен предложенный модуль.The invention is illustrated in the drawing, which schematically shows the proposed module.

Модуль включает в себя подвижные штоки - бобышки 1, к которым прикреплены элементы 2 и 3 с одним направлением закрутки (вторая группа). Выводы 6 трубок закреплены на основании 7 и подключены к блоку питания 8 - источнику давления. Штоки-бобышки закреплены в подшипниках 9, установленных на основании 10 штока 11.The module includes movable rods - bosses 1, to which elements 2 and 3 are attached with one direction of twist (second group). The conclusions of 6 tubes are fixed on the base 7 and connected to the power supply unit 8 - the pressure source. Rod rods are fixed in bearings 9 mounted on the base 10 of rod 11.

Модуль работает следующим образом. При прохождении давления от блока 8 по трубкам обеих групп происходит взаимное раскручивание трубок, составляющих отдельные двойные спирали. В результате длина двойных спиралей увеличивается, что приводит к опусканию подвижного элемента 1. При отключении давления система возвращается в исходное состояние - вверх, т.е. движение происходит по стрелке, показанной на чертеже. Одновременно с изменением длины каждой двойной спирали ее торец, закрепленный в подвижном элементе 1, испытывает действие вращающего момента, возникающего при раскрутке петли. Бобышка 1 вращается в подшипнике 9. Однако действие моментов двойных спиралей одной группы (например, спирали 2 и 3), компенсируется противоположным моментом, который развивают спирали другой группы, а именно 4 и 5. Таким образом, шток 11 испытывает только действие сил, изменяющих длину спиралей. Элементы 1 и 7 могут выполняться на основе каркаса, заполненного эпоксидной смолой.The module works as follows. With the passage of pressure from block 8 through the tubes of both groups, there is a mutual unwinding of the tubes constituting separate double spirals. As a result, the length of the double spirals increases, which leads to the lowering of the movable element 1. When the pressure is turned off, the system returns to its original state - up, i.e. the movement is in the arrow shown in the drawing. Simultaneously with the change in the length of each double helix, its end, fixed in the movable element 1, experiences the action of the torque that occurs when the loop is unwound. The boss 1 rotates in the bearing 9. However, the action of the moments of double spirals of one group (for example, spirals 2 and 3) is compensated by the opposite moment, which the spirals of the other group develop, namely 4 and 5. Thus, the rod 11 experiences only the action of forces that change the length of the spirals. Elements 1 and 7 can be performed on the basis of a frame filled with epoxy resin.

Технико-экономические преимущества данного устройства следующие.Technical appraisal and economic advantages of this device are as follows.

1. Имеется возможность поступательного перемещения, не достигаемая в прототипе.1. There is a possibility of translational movement, not achieved in the prototype.

2. Компактность конструкции, возможность размещения ее вдоль руки робота.2. Compact design, the ability to place it along the arm of the robot.

3. Повышенные удельные усилия за счет применения групп двойных спиралей и за счет увеличенной длины спиралей.3. Increased specific forces due to the use of double helix groups and due to the increased length of the spirals.

4. Повышенная надежность, связанная с отсутствием преобразователя вращательного движения в поступательное и с отсутствием армирующего каркаса.4. Increased reliability associated with the lack of a converter of rotational motion to translational and with the absence of a reinforcing frame.

5. Модульное исполнение дает возможность варьирования количеством элементов, что повышает степень универсальности.5. Modular design makes it possible to vary the number of elements, which increases the degree of versatility.

Источники информацииInformation sources

1. Козырев Ю.Г. Промышленные роботы. М. - Справочник, Машиностроение, 1983 г., 376 с., ил.1. Kozyrev Yu.G. Industrial robots. M. - Directory, Engineering, 1983, 376 p., Ill.

2. Авторское свидетельство СССР №581396 - Устройство для изменения давления. А.М.Литвиненко, опубл. БИ №43, 1977, с.107.2. USSR Author's Certificate No. 581396 - Device for changing pressure. A.M. Litvinenko, publ. BI No. 43, 1977, p. 107.

3. Авторское свидетельство СССР №476972 - Исполнительный орган манипулятора. В.П.Шматок и Г.А.Попрыкин, опубл. БИ №26, 1975.3. USSR copyright certificate No. 476972 - Executive body of the manipulator. V.P. Shmatok and G.A. Poprykin, publ. BI No. 26, 1975.

4. Патент РФ №2247648. Манипулятор. А.М.Литвиненко, опубл. 10.03.2005 г., БИ №7.4. RF patent No. 2247648. Manipulator. A.M. Litvinenko, publ. 03/10/2005, BI No. 7.

Claims (1)

Позиционный модуль, содержащий подвижные штоки, к которым прикреплены подвижные элементы в виде скрученных трубок, выводы которых закреплены на основании и подключенных к блоку питания в виде источника давления, отличающийся тем, что трубки закреплены на подвижных штоках двумя группами, имеющими противоположное направление закрутки, а подвижные штоки закреплены в подшипниках, установленных на основании штока. A position module containing movable rods to which movable elements are attached in the form of twisted tubes, the leads of which are fixed to the base and connected to the power supply as a pressure source, characterized in that the tubes are fixed to the movable rods in two groups having the opposite direction of twist, and movable rods are fixed in bearings mounted on the stem base.

Images