RU2711486C2

RU2711486C2 - Manipulator

Info

Publication number: RU2711486C2
Application number: RU2018100162A
Authority: RU
Inventors: Александр Андреевич Никитин
Original assignee: Александр Андреевич Никитин
Priority date: 2018-01-09
Filing date: 2018-01-09
Publication date: 2020-01-17
Also published as: RU2018100162A3; RU2018100162A

Abstract

FIELD: physics.SUBSTANCE: invention relates to manipulators. Proposed manipulator comprises housing, drive of motion, grip and hinged spline that connects gripper with housing. Hinged spline is formed by two hinged branches, which are attached on opposite sides to the grip. In cavities of housing there are cylindrical hinges rigidly installed on links of hinged branches, free ends of which, coming out of housing, are connected to drive of movements.EFFECT: result is enabling sample positioning accuracy due to higher rigidity of the actuator.1 cl, 2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к машиностроению, в частности к манипуляторам, работающим в герметизированном объеме, и может быть использовано в технологических процессах изготовления электронных приборов, обработки радиоактивных, токсичных и взрывчатых веществ, а также для проведения ряда дистанционных работ, осуществляемых в высоком вакууме, открытом космосе, под водой.The present invention relates to mechanical engineering, in particular to manipulators operating in a sealed volume, and can be used in technological processes for the manufacture of electronic devices, processing of radioactive, toxic and explosive substances, as well as for a number of remote operations carried out in high vacuum, in outer space , under the water.

Известен манипулятор, содержащий двуплечий рычаг, несущий рабочий орган. Двуплечий рычаг в средней части выполнен со сферическим утолщением, установленным в шаровом поясе, вваренном в стенку изолированной камеры. В зазоре между сферическим утолщением и шаровым поясом установлен сепаратор с шариками. Шаровой пояс герметизирован сильфоном, приваренным одним концом к этому поясу, а другим к двуплечему рычагу /1/.Known manipulator containing a two-arm lever carrying a working body. The two-shouldered lever in the middle part is made with a spherical thickening mounted in a ball belt welded to the wall of an insulated chamber. A separator with balls is installed in the gap between the spherical bulge and the ball belt. The ball belt is sealed with a bellows welded at one end to this belt and the other to the two-arm lever / 1 /.

Недостатком известного манипулятора является ограниченная область обслуживания, т.к. рабочий орган может перемещаться только по сферической поверхности одного радиуса, из-за того, что длина рабочего плеча двуплечего рычага не может быть изменена в процессе работы.A disadvantage of the known manipulator is the limited service area, because the working body can only move along the spherical surface of one radius, due to the fact that the length of the working shoulder of the two shoulders of the lever cannot be changed during operation.

В качестве прототипа выбран манипулятор, содержащий корпус, привод поступательного движения и захват, связанный с корпусом посредством шарнирного многозвенника. /2/.As a prototype, a manipulator is selected comprising a housing, a translational drive and a gripper connected to the housing by means of an articulated multi-link. / 2 /.

Этот манипулятор имеет более широкую область обслуживания, по сравнению с аналогом, благодаря возможности изменять длину шарнирного многозвенника в процессе работы. Однако ему присуща относительно низкая жесткость исполнительного органа, что снижает точность фиксации образцов при осуществлении технологических операций. Низкая жесткость обусловлена конструкцией шарнирного многозвенника.This manipulator has a wider service area, compared with the analogue, due to the ability to change the length of the articulated multi-link in the process. However, it is characterized by a relatively low rigidity of the executive body, which reduces the accuracy of fixation of samples during technological operations. Low rigidity due to the design of the articulated multi-link.

Целью изобретения является обеспечение точности позиционирования образцов за счет повышения жесткости исполнительного органа.The aim of the invention is to ensure the accuracy of positioning of samples by increasing the rigidity of the executive body.

Поставленная цель достигается тем, что в известном манипуляторе, содержащем корпус, привод движений, захват, шарнирный многозвенник, соединяющий захват с корпусом, согласно изобретению шарнирный многозвенник образован двумя шарнирными ветвями, которые по разные стороны прикреплены к захвату, а в полостях корпуса помещены цилиндрические шарниры, жестко установленные на звеньях шарнирных ветвей, свободные концы которых, выходящие из корпуса, связаны с приводом движений.This goal is achieved by the fact that in the known manipulator comprising a housing, a drive of movements, a grip, an articulated multi-link connecting the gripper to the housing, according to the invention, the articulated multi-link is formed by two hinged branches that are attached to the gripper on different sides, and cylindrical hinges are placed in the cavities of the housing rigidly mounted on the links of the articulated branches, the free ends of which coming out of the body are connected with the drive movements.

Отличительные от прототипа признаки являются существенными, каждый из них необходим, а все вместе с ограничительными достаточны для достижения поставленной цели. Действительно, в известном манипуляторе все звенья шарнирного многозвенника лежат в одной плоскости и из-за этого, исполнительный орган в направлении перпендикулярном данной плоскости имеет незначительную жесткость. При эксплуатации шарнирный многозвенник изгибается, что затрудняет позиционирование захвата. Выполнение же в заявляемом манипуляторе шарнирного многозвенника из двух шарнирных ветвей, прикрепленных по разные стороны к захвату, позволяет разнести звенья шарнирного многозвенника в разные плоскости, что повышает жесткость исполнительного органа. Закрепление шарнирных ветвей посредством цилиндрических шарниров в корпусе обеспечивает работоспособность конструкции шарнирного многозвенника, образованного двумя разнесенными в разные плоскости шарнирными ветвями.Distinctive signs from the prototype are essential, each of them is necessary, and all together with the restrictive ones are sufficient to achieve the goal. Indeed, in the known manipulator, all the links of the articulated multi-link are in the same plane and because of this, the actuator in the direction perpendicular to this plane has slight stiffness. During operation, the articulated multi-link is bent, which makes it difficult to position the grip. The implementation of the inventive manipulator of the articulated multi-link from two articulated branches attached on opposite sides to the grip, allows to distribute the links of the articulated multi-link in different planes, which increases the rigidity of the Executive body. The fastening of the hinged branches by means of cylindrical hinges in the housing ensures the operability of the design of the hinged multi-link formed by two hinged branches spaced into different planes.

Отличительные от прототипа признаки в исследованных аналогах не обнаружены. Следовательно, заявляемый манипулятор отвечает критерию "существенные отличия".Distinctive features from the prototype signs in the investigated analogues were not found. Therefore, the inventive manipulator meets the criterion of "significant differences".

Сущность изобретения пояснена чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид манипулятора, на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1, на фиг. 3 - разрез Б-Б фиг. 1.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a general view of the manipulator; FIG. 2 is a section AA of FIG. 1, in FIG. 3 is a section BB of FIG. 1.

Манипулятор содержит корпус 1, захват 2, шарнирный многозвенник, образованный двумя шарнирными ветвями 3 и 4, концы которых посредством шарнира 5 закреплены на захвате по разные его стороны. Звенья шарнирной ветви связаны между собой шарнирами 6. В корпусе 1 выполнены две цилиндрические полости, в которых расположены цилиндрические шарниры 7. Эти цилиндрические шарниры жестко закреплены на звеньях шарнирных ветвей 3 и 4, свободные концы которых, выходящие из корпуса 1 посредством тяг 8 соединены с рукояткой управления 9, выполняющей функции привода движений.The manipulator comprises a housing 1, a grip 2, an articulated multi-link formed by two articulated branches 3 and 4, the ends of which are secured to the grip on its different sides by a hinge 5. The links of the hinged branch are interconnected by hinges 6. In the housing 1 there are two cylindrical cavities in which the cylindrical hinges are located 7. These cylindrical hinges are rigidly fixed to the links of the hinged branches 3 and 4, the free ends of which coming out of the housing 1 by means of rods 8 are connected to control handle 9, which performs the functions of the drive movements.

Работает манипулятор следующим образом.The manipulator works as follows.

При перемещении рукоятки управления 9 в сторону корпуса 1, она при помощи тяг 8 поворачивает звенья шарнирных ветвей 3 и 4, на которых жестко остановлены цилиндрические шарниры 7, стремясь придать звеньям этих ветвей положение, перпендикулярное оси шарнирного многозвенника. В результате такого перемещения звеньев шарнирных ветвей 3 и 4 захват 2 движется в сторону корпуса 1.When moving the control handle 9 towards the housing 1, it with the help of rods 8 rotates the links of the hinged branches 3 and 4, on which the cylindrical hinges 7 are rigidly stopped, trying to give the links of these branches a position perpendicular to the axis of the articulated multi-link. As a result of such a movement of the links of the articulated branches 3 and 4, the gripper 2 moves towards the housing 1.

При перемещении рукоятки управления 9 от корпуса 1 звенья шарнирах ветвей 3 и 4 стремятся занять положение параллельное оси шарнирного мнонозвенника. Захват при этом движется от корпуса 1.When moving the control handle 9 from the housing 1, the links to the hinges of the branches 3 and 4 tend to occupy a position parallel to the axis of the articulated multiple link. The capture thus moves from the housing 1.

По сравнению с прототипом в заявляемом манипуляторе повышается жесткость исполнительного органа, благодаря тому, что ветви шарнирного многозвенника разнесены друг от друга в разные плоскости, а их звенья закреплены в разных цилиндрических шарнирах.Compared with the prototype, the inventive manipulator increases the stiffness of the actuator, due to the fact that the branches of the articulated multi-link are spaced from each other in different planes, and their links are fixed in different cylindrical joints.

Источники информацииSources of information

1. A.с. СССР № 517482, Мкл. B25J I/00, 1976 г.1. A.s. USSR No. 517482, Mcl. B25J I / 00, 1976

2. А.с. СССР № 963847, Мкл. B25J 9/00, 1981 г. (прототип).2. A.S. USSR No. 963847, Mcl. B25J 9/00, 1981 (prototype).

Claims

A manipulator comprising a housing, a drive of movements, a gripper, an articulated multi-link connecting the gripper to the housing, characterized in that the articulated multi-link is formed by two hinged branches that are attached on opposite sides to the gripper, and cylindrical hinges are placed in the body cavities, rigidly mounted on the hinge links branches, the free ends of which emerging from the body are connected with the drive movements.