Механическая рука

Механическая рука

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советекки

Социалистических республик (61) Дополнительный к патенту— (22) Заявлено 18.02.75 (21) 2111127/08 (23) Приоритет (32) 18.02.74 (31) 7402128/8 (33) Швеция (43) Опубликовано 05,08.77. Бюллетень №29 (45) Дата опубликования описания18.07.77 (51) M. Kzr В 2э 5 9/00

Государственный комитет

Соввтв Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УЛ1(62-229.6 (088.8) (72) Автор изобретения

Иностранец

Геран Арвид Хеннинг Риддерстрем (Швеция) (71) Заявитель

Иностранная фирма

"Актиеболагет Электролюкс" (Швеция) (54) МЕХАНИЧЕСКАЯ РУКА

Изобретение относится к машиностроению, а именно к роботам и манипуляторам, например, для перемещения объектов между двумя конечными положениями.

Известна механическая рука для перемещения объектов между двумя конечными положениями 11) Указанная механическая рука состоит из подвижных звеньев и соответствуютцих им приводов, пневматических или гидравлических, обеспечивающих относительное перемещение этих звеньев.

Недостатком данной механической руки является сложность конструкции и невысокая надежность, Известна также механическая рука промышленного робота, содержащая подвижные звенья и соответствующие им приводы. для перемещения объектов между двумя конечными положениями t2) .

Механическая рука выполнена радиально и поступательно перемещающейся.

Эта механическая рука является наиболее близкой к изобретению.

Недостатком указанной механической руки является сложная система приводов, что усложняет конструкцию и делает ее менее надежной в работе.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности ее в работе.

Зто достигается тем, что привод каждого звена предлагаемой механической руки выполнен в виде маятника, снабженного фиксаторами крайних поло. жений. Фиксаторы крайних положений выполнены либо в виде электромагнитов, взаимодействующих с закрепленными на звеньях руки пластинами из магнитного материала, либо в виде электромагнитов, взаимодействующих с закрепленными на звеньях руки постоянными магнитами. Электромагниты выполнены регулируемыми для установки величины перемещения звена между конечными положениями. Маятниковый привод снабжен пружинами. По меньшей мере одно звено руки смонтировано на вертикальной оси и маятниковый привод этого звена выполнен в виде спиральной пружины, установленной на этой оси. Электромагниты выполнены переменной полярности.

На фиг. 1 схематично изображена предлагаемая механическая рука, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг, 3 - разрез А — А фиг. 1; на фиг. 4 - часть направляющей для вертикального перемещения механической руки.

568346

Мехак ческая рука имеет подвижные звенья в виде модулей. Модуль 1 служит для вертикального перемещения, модуль 2 - для создания вращательноо движения, а модуль 3 - является эажимным приспособлением и смонтирован на рычаге 4, Модули имеют приводы, выполненные в виде маятника, снабженного фиксатораъш крайш х положений. Модуль 1 смонтиров "í на основашш 5, служащем опорой для направляющей 6 вертикального перемещения механической руки, которая содержит стержень 7, прикрепленньш к основанию 5 винтом 8, и имеет четыре паза 9 с размещенными в них шари. кими 10. Они удерживаются в пазах втулкой 11, имеющей гнездо 12 под шарики 10. Втулка 11 прикреплена к пластинам 13 винтами 14 и вместе они прикреплены к монтажной пластине 15 винта. ми 16. Плаетина 15 служит опорой для модуля 2.

Таким образом, пластина 13 совместно с монтажной пластиной 15 образует подвижну|о часть узла вертикального перемещения. В верхней части стержня 7 при помощи винта 17 закреплена ограни. чительная пластина 18, препятствующая выпаданию шариков 10 из пазов 9. Между основанием 5 и пластиной 15 установ."ена спиральная пружина 19, верхний конец которой снабжен резьбовым соединением, выпотшенным на штифте 20, установленном на монтажной пластине 15. На нижнем конце спиральной пружины выполнена резьба и завернута в резьбовое отверстие в диске 21 с регулировочным винтом 22. Ддя установки регулировочного винта предназначено колесико 23. Нижний конец регулировочного винта установлен в отверстии, имеющимся в основангш 5, причем этот конец регу шровочного винта свободно упирается в отверстие, при повороте регулирочочного винта 22 посредством колесика 23 диск 21 перемещается вверх или вниЗ так, что в результате будет достигаться установка такого нейтрального положения, относительно которого должно происходить вертикальное маятниковое движение. При установке нейтрального положения следует учитывать вес элементов, участвующих в создании вертикального перемещения.

Диск 21 может быть заблокирован в требуемом установошом положении посредством стопорной гайки 24.

На основании 5 установлены рейки 25 и 26, каждая иэ которых служит опорой для электромагнитов 27 и 28. Каждьш электромагнит 27 и 28 крепится к соответствующей опорной рейки при помощи винтов 29 и 30, которые могут перемещаться вдоль продольных пазов 31 и 32, выполненных в опорных рейках 25 и 26, что позволяет произвести регулировку положения указанных электромагнитов. Электромапшты 27 и 28 крепятся посрелствомвинтов 33и 34 к кронштейнам 35 и 36

U — образной фрмы, в которых установлены винты 29 и 30.

Уголковые кронштейны 37 и 38, к которым при помощи винтов 39 и 40 прикреплены постоянные мапшты 41 и 42, расположены на пластинах 13, скрепленных с монтажной пластиной 15.

Основание 43, служащее опорой для узла 2 создния вращательного движения, крепится к монтажной пластине 15 и имеет трубку 44, в которой йаходится вал 45 с цапфой. Вал установлен в шарикоподпшпниках 46. На верхнем конце этого вала установлена втулка 47, служащая опорой для рычага 4. Укаэанньш рычаг может вращаться между

1О конечными положениями, определяемыми положениями электромагнитов 48 и 49, поддерживаемых держателями 50 S1, которые съемно закреплены на трубке 44. Положение указанньгх элект1эомагнитбв можно легко изменять путем поворота соответствующего держателя. На держателе 52 установлены постоянные магниты 53 и 54, причем данньш держатель закреплен на валу 45, Для приведения в действие рычага 4 спиральная пружина SS типа пружины часового механизма закрепляется между держателями 52 и 56, зажатыми на трубке 44. Путем поворота держателя 56 может быть установлено нейтральное положение, относительно которого рычаг 4 будет совершать маятник овос движение.

Модуль 3, являющийся зажимным приспособлением, содержит неподвижный рычаг 57 и подвижный рычаг 58, цапфа которого установлена в неподвижном рычаге 57, причем при взаимодействии указанных рычагов происходит захват изделия 59. На

8О другом конце ры;ага 4 установлен уголковый кронштейн 60, снабженный закрепленной на нем втулкой 61. Последняя, удерживает электромагнит 62, снабженный подвижным якорем 63, к которому прикреплен один конец тросика 64; а другой конец этого тросика закреплен к подвижному рычагу 58 зажимного приспособления, действуя На последний с силой, развиваемой пружиной 65..

Механическая рука работает следующим образом.

40 Изделие 59 удерживается зажимным приспособлением (модуль 3). Передаточные элементы занимают положение, показанное на фиг. 1. При этом узел создания вертикального движения при помощи рычага 4 приводят в движение модуль 2, создающий

45 вращательное движение, в результате чего изде-! лие 59 переходит в верхнее конечное положение, определяемое положением электромагнита 28. Затем узел вращательного движения разворачивается на 180 относительно положения, показанного на

5О фиг. 2, переходя в положение, определяемое положением электромагнита 49. Наконец, захватывающее приспособление передает изделие 59 в приемный пункт (не показан). Все указанные электромагниты подключены к центральному блоку управч5 ления (также не показан), из которого поступает, требуемая кома нда.

Электромагнит 27 возбужцается таким образом, что создается поле отталкивания, направление которого противоположно направлению магнитного

6О поля, создаваемого постоянным магнитом 41.При

568346 этом электромагнит 28 возбуждается так, что выра батывается поле притяжения, направление которого совпадает с направлением магнитного поля, создаваемого постоянным мартом 42. Подвижная часть узла, участвующего в создании вертикального перемещения, освобождается, двигаясь в направлении верхнего конечного положения, причем под действием пружины 19 происходит начало направленного вверх маятникового движения. На начальном участке этого движения указанная подвижная часть воспринимает дополнительное усилие, создаваемое относительным полем отталкивания, создаваемым электромагнитом 27 и постоянным магнитом41.

Пружина 19 позволяет передать определенное усилие на подвижную часть узла вертикального перемещения, в результате чего этот узел переходит в положение, близкое к верхнему конечному положению, откуда под действием относительного поля отталкивания, создаваемого электромагнитом 28 и постоянным магнитом 42, указанная подвижная часть перемещается в верхнее конечное положение.

Если узел вертикального перемещения совершает движение вверх, электромагнит 48 возбуждается таким образом, что создается поле отталкивания, противодействующее полю, создаваемому постоянным магнитом 53. При этом электромагнит 49 возбуждается так, что вырабатывается поле притяжения, действующее согласно с магнитным полем, создаваемым постоянным магнитом 54.

Следовательно, рычаг 4 освобождается и под действием пружины 55 происходит начало маятникового движения подвижного узла в направлении противоположного конечного положения, При необходимости получить вертикальное перемещение в начальной стадии этого движения осуществляется суммирование движущей силы с усилием, создаваемым пружиной 55 благодаря относительной силы отталкивания, возникающей при взаимодействии электромагнита 48 и постоянного магнита 53.

Пружина 55 перемещает рычаг 4 в такое положение, при котором постоянный магнит 54 настолько близко приближается к электромагниту 49, что происходит их притяжение за счет поля притяжения,создаваемого укаэанным электромагнитом, в результате чего постоянный магнит, движимый этим усилием, упирается в этот магнит.

После завершения соответствующего перемещения, выполняемого узлом вращательного движения, электромагнит 62 действует на зажимное приспособление„которое передает указанное изделие 59.

Перемещение зажимного приспособления - модуля 3 обратно в исходное положение, показанное на фиг. 1, происходит таким же образом, как описывалось, с той лишь разницей, что рассмотренные электромагниты будут возбуждаться так, что

5 вместо создппи поля притяжения будет вырабатываться поле отталкивания и наоборот.

Вследствие того, что магнитные поля сил отталкивания действуют только на начальном участке маятникового движения, в целях экономии

1О электроэнергии целесообразно отключать питающий ток от соответствующих электромагнитов на последующих участках движения, Формула изобретения

1. Механическая рука, предпочтительно про- мышле нного робота, содержащая подвижные звенья и соответствующие им приводы, от личающ я с я тем, что, с целью упрощения кон21 струкции и повышения надежности в работе, привод каждого звена выполнен в виде маятника, снабженного фиксатором крайних положений.

2. Рука по и. 1, о тлича ю ща я ся тем, что фиксаторы крайних положений выполнены в вице

25 электромагнитов, взаимодействующих с закрепленными на звеньях руки пластинами из магнитного материала.

3. Рука IIo и. 1, от лича ющ ая ся тем, что фиксаторы крайних положений выполнены в виде

30, электромагнитов, взаимодействующих с закреплен. ньяи на звеньях руки постоянными магнитами.

4. Рука по пп. 1,2,3, отлич ающая ся тем, что электромагниты выполнены регулируемыми для устаноВки величинъ перемещений звена между

85 конечными положениями.

5. Рука по и. 1, от лича ю ща яся тем, что маятниковый привод снабж н пружинами.

6. Рука по и, S, отличающаяся тем, что по меньшей мере одно звено руки смонтировано на

40 вертикальной оси и маятниковый привод этого звена выполнен в виде плоской спиральной нружины, установленной на этой оси.

7. Рука по и. 3, отличающаяся тем, что электромагниты выполнены переменной поляр45 ности. !

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР И 247753, кл. 49 с 30/01, 1969.

50 2,Сурш н Б.И. идр. Промышленные манилу ляторы с программным управлением . Обзор зарубежной печати за 1960 — 1971 гг., М., 1972.

568346

1б

Составитель В. Павлов

Техред А. Андрейяук корректор И. Гокснч

Редактор И. Бродская

Заказ 1790/50

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ун. Проектная, 4

Тираж 1114 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5