SU1366389A1 - Механизм дл перемещени и ориентации деталей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области машиностроени  и может быть использовано , например, в роботостроении и гибких автоматизированных производствах , в частности при производстве изделий микроэлектроники. Цель изобретени  - расширение технологических возможностей за счет повьшге- ни  маневренности. Дл  этого механизм дл  перемещени  и ориентации деталей имеет захваты 7, каждый из которых св зан шарниром 6 с механической рукой в виде т ги 1, количество которых равно трем или больше трех. Манипул ции с деталью 8 осуществл ютс  при одновременном удерживании детали 8 по меньшей мере двум  захватами.7. 1 з.п, ф-лы, 5 ил. & (Л ffff I I 671 I I J 6 7 I I

Description

III III

a OS

00 CX) CO

gjt/&2

25

30

Изобретение относитс  к машинотроению и может быть использовано, апример, в роботостроении и гибких втоматизированных производствах, частности, при производстве издеий микроэлектроники.

На фиг,1 изображена схема системы 1-координат дл  задачи плоскопараллельного движени  тела; на фиг.2 - схема механизма дл  перемещени  и ориентации деталей с механическими руками в виде т г регулируемой длины; на фиг.З - схема механизма с двум  захватами; на фиг.4 - механизм с упругодеформируемыми элементами; на фиг.З - схема .механизма с числом приводов более трех.

Принцип работы предлагаемого механизма основан на использовании 20 1-координат дл  задани  плоскопааллельного движени  тела. Положение тела 1 на плоскости Р определ етс  трем  числами 1,, 1, l, соответственно равньми. длинам отрезков Аа, в, Сс, причем опорные точки базы , В и G заданы на плоскости, а опорные точки а, в и с - на теле (фиг.1); 1-координаты  вл ютс  обобщенными координатами и, следовательно, кажда  из них измен етс  независимо от других . В 1-координатах : уравнени  двиени  свободного твердого тела имеют вид

35

l,f ,(t), ,(t), l,f (t). (1)

Общее правило образовани  1 - координат дл  плоскопараллельного движени  заключаетс  в том, что коли- О чество 1-координат равно трем, количество точек на плоскости Р и на теле составл ет две или три, а отрезки 1-координат расположены таким образом , что не пересекаютс  в одной 45 точке и хот  бы один из них не параллелен двум другим.

На фиг.2 показан механизм с трем  степен ми подвижности, реализующий перемещени  деталей в плоскости в 50 соответствии с законами движени  (1), Он содержит механические руки.в виде т г 1 регулируемых двигателем, 2 (например , гидроцилиндром) длины, цилиндрические шарниры 3, ограничители по- 55 ворота т г - упоры 4, устройства 5 поджати  т г к упорам, цилиндрические шарниры 6, св зывающие захваты 7 с т гами 1. Кроме того, на фиг.2

показана перемещаема  и ориентируема  деталь 8 и стол 9.

Механизм работает следующим образом .

В исходном положении механизма захваты 7 не св заны с деталью 8 (например, плоским листом металла), лежащей на столе 9, т ги прижаты устройствами 5 (например, пружиной) к упорам 4 поворота т г 1, а длины т г (1-координаты,. равные рассто ни м между шарнирами 3 и 6 каждой т ги ) соответствуют заданным расчетным значени м, которые в соответствии с программой отработаны приводами 2.

По команде включени  механизма захваты 7 (например, пневмоприсоски) св зывают каждую т гу 1 с деталью 8, после чего образовываетс  1-коор- динатный механизм, как едина  система . Выходным звеном этого механизма служит деталь 8.

Ее перемещение и ориентаци  в плоскости, перпендикул рной оси шарниров , производитс  с помощью приводов 2, каждьй из которых реализует один из трех законов движени  (1).

Поскольку деталь имеет три степени подвижности, она обладает абсолютной маневренностью, т.е. может поворачиватьс  приводами 2 относительно любой точки и двигатьс  в любом направлении . При .этом преодолеваютс  усили  устройств 5.

При этом зона перемещени  детали . в плоскости ограничена конструктивными параметрами механизма и прежде всего величиной регулировки длин т г. Однако предложенный механизм позвол ет перемещать деталь в ближайшей зоне. Дл  этого захваты соответст- ствующей командой рассоедин ют с деталью 8. Теперь под действием устройств 5 т ги поворачиваютс  до ограничителей-упоров 4 и по угловому положению занимают исходные положени . Длины т г вновь определ ютс  программой. По команде захваты соедин ют т ги с деталью, но уже в трех других точках детали 8, Вновь начинаетс  цикл перемещени  детали, например , от позиции обработки к позиции сборки и т.п. После окончани  полного цикла манипулировани  с данной деталью она оставл етс  в конечной позиции, захваты размыкаютс  и т ги 1 возвращаютс  в исходную позицию .

Положение ограничителей может регулироватьс , что измен ет параметры механизма, а следовательно, и воз-- можности перемещени  детали.Ограничи тели могут быть снабжены приводом с числовьм программным управлением, что позволит регулировать их положение в процессе манипулировани  с одной деталью. Однако упоры должны обеспечивать положени  т г, отвечающие тр ебовани м 1-координат, при- веденным вьше.

Т ги 1 могут быть расположены на разных уровн х вдоль осей шарниров 3, а захваты могут быть снабжены приводами перемещени  вдоль осей шарниров 6. Это позволит базировать захваты на поверхност х деталей, наход щихс  на разных уровн х вдоль осей этих шарниров.

Показанный на фиг.З механизм перемещени  и ориентации деталей имеет только два захвата 7, с одним из которых независимыми шарнирами 6 св - заны две т ги 1 посредством независимых шарниров, допускающих относительный поворот т г и их поворот относительно захвата.

Кроме того, только одна из т г 1 имеет ограничитель-упор 4 и устройство 5 поджати , так как угловое положение т г 1, сход щихс  в одной точке , определ етс  их длинами.

Этот механизм реализует структуру

1

1-координат с двум  опорными точками на теле.

В механизме перемещени  и ориентации деталей, показанном на фиг,4, приводы 10 выполнены в виде упругоде формируемых элементов, например силь фонов, св занных- с источником сжатого газа, подаваемого во внутренний объем этих элементов,

Механизм работает следующим образом ,

Перед соединением захватом 7 с деталью 8 упругодеформируемые элементы 10 наход тс  в исходном положении соответствующем их свободному состо нию (сильфон не изогнут),-а рассто ние по оси элемента от основани  до центра схвата (1-координата) зада- но и отработано соответствующим давлением газа,После соединени  захва- тов с деталью образовываетс  1-ко- , ординатньш механизм, в котором изменение 1-координат производитс  регулированием давлени  газа. При этом упругие элементы изгибаютс . После отсоединени  захватом 7 от детали 8 упругодеформируемые элементы возвращаютс  в исходное угловое положение под действием сил упругости. Таким образом, в этом механизме не требуетс  иметь много шарниров, ограничителей и устройств поджати . Кроме того, они могут работать в услови х глубокого вакуума, не загр зн   окружающую среду.

Механизм перемещени  и ориентации деталей, показанный на фиг,5,содержи более трех приводов. Особенность работы такого механизма заключаетс  в том, что деталь 8 одновременно пермещаетс  только трем  приводами, как это описано вьш1е, а выделение из всего множества приводов трех дл  работы манипулировани  деталью производитс  в соответствии - с программой . При этом по мере необходимости один привод отсоедин етс  от детали а двум  подсоедин етс ,

Фор-мула изобретени 

Claims (1)

1,Механизм дл  перемещени  и ориентации деталей,содержащий основание и размещенные на нем механические руки со схватами, установленные

с возможностью перемещени  и контактировани  с упорами, расположенньми на основании, о тличающий с тем, что, с целью расширени  технологических возможностей за счет по- вьшзени  маневренности,схваты соединены с механическими руками цилиндрическими шарнирами и выполнены с возможностью поочередного захвата деталей по меньшей мере трем  механическими руками одновременно,

2,Механизм поп,1, отличающийс  тем, что кажда  механическа  рука выполнена в виде приводной поступательной пары, одно звено которой цилиндрическим шарниром соединено с основанием и подпружинено

к упору.

gsfttffii

-g -sr

Редактор А.Долинич

фиг. 5

Составитель Е.Ермолаев

Техред М.Ходанич . Корректор В.Гирн к

у. КЧЧчЧ

uVvi куч

Т1