Рука манипулятора

 

1. РУКА МАНИПУЛЯТОРА, содержащая исполнительные звенья, связанньнмежду собой трехзвенным дифференциалом , корпус которого жестко связан с первым исполнительным звеном, водило - с вторым исполнительным звеном, а сателлит -- с третьим исполнительным звеном, три приводных двигателя, связанных с исполнительными звеньями механизмом кинематической развязки, механизмом силового за.мыкания и четырьмя телескопическими приводными валами, первый из которых жестко связан с корпусом трехзвенного дифференциала , а три других вала через передаточный механизм связаны с водилом и. звеньями трехзвенного дифференциала, а также схват, торсион и фиксирующую муфту , отличающаяся тем, что, с целью расщирения технологических возможностей путем увеличения зоны обслуживания при вертикальном расположении руки, корпус трехзвенного дифференциала выполнен в виде рычага, один конец которого закреплен на внещнем телескопическом приводном валу, на другом конце которого закреплено с возможностью вращения выполненное также в виде рычага водило указанного дифференциала , причем на водиле установлен сателS лит, ось вращения которого параллельна оси вращения водила, -а на оси сателлита (Л закреплен схват. ю о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Л » 1117204

3(58 В 25 J 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3620845/25-08 (22) 13.07.83 (46) 07.10.84. Бюл. № 37 (72) И. В. Калабин, В. П. Степанов и И. П. Бурмистров (53) 62-229.72 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 763082, кл. В 25 J 11/00, 1978. (54) (57) 1. РУКА МАНИПУЛЯТОРА, соде ржащая исполнительные звенья, связанньп между собой трехзвенным дифференциалом, корпус которого жестко связан с первым исполнительным звеном, водило— с вторым исполнительным звеном, а сателлит -- с третьим исполнительным звеном, три приводных двигателя, связанных с исполнительными звеньями механизмом кинематической развязки, механизмом силового замыка ния и четырьмя телескопическими приводными валами, первый из которых жестко связан с корпусом трехзвенного дифференциала, а три других вала через передаточный механизм связаны с водилом и. звеньями трехзвенного дифференциала, а также схват, торсион и фиксирующую муфту, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем увеличения зоны обслуживания при вертикальном расположении руки, корпус трехзвенного дифференциала выполнен в виде рычага, один конец которого закреплен на внешнем телескопическом приводном валу, на другом конце которого закреплено с возможностью вращения выполненное также в виде рычага водило указанного дифференциала, причем на водиле установлен сателлит, ось вращения которого параллельна Й оси вращения водила, а на оси сателлита закреплен схват.! 117201

2. Рука манипулятора по и. 1, отличиюи)аяся тем, что, с целью упрощения констР> K(I HH И v ((PHB.>(HH?(CXI)HTOM, ВОДИ.10 И,)ВЫ звена трехзвепного дифференциала связынь; с телескопическими приводными валами,.)оно IIIHT(лыко введенными повышаюн)ими Тр0со()ыми перелачами с перелаточным 0ТНоше(гием -(-0,5, а ось вращения во Jèëà равно удылеJIH KHK от оси сателлита, так и от оси вращепия телескопических приводных ваl0B, при (см два звена трехзвенного лифИзобретение относится к манипулятор ым устройствам. в частности к манипуля горам с программным управлением, испольaveMu(v(, например, в автоматических стыНОЧНЫХ .ТИНИЯХ.

Известна рука манипулятора, содержащая исполнительные звенья, связанные между сооой трехзвепным дифференциалом, корпус которого жестко связан с первым исполнительным звеном, водило — — с вторым исполнительным звсном, а сателлит с .гретьим исполнительным звеном, три приводных двигателя, связанных с исполнитель. ными звеньями мехапизмом кинематической развязки, механизмом силового замыкыния и четырьмя телескопическими приводными валами, первый из которых жестко связан с корпусом трсхзвенного дифференция;ш, а три других валы через перелаточный мс хапизм связаны с волилом и звеllüÿMè трсхзвсн(п>гО,дифференциала, я также схВыт, то,)СHof! и ФHKcltрмк)(цу|О муфту (11.

Не )ocTH l Kf!ми liзB((T Ho(О УстРОиствы ЯВ

IHK>TcH MH (Hk(H0IIы обслуживания при вергикальном pHclloложе:(ии руки, d также слож

ЦОЕ УПРаВЛСЦИЕ С: Н ГГO v(, РСЗУЛЬтИРУЮЩЕЕ движение которого является следствием сложе((HJI )(3И>ксний от всеx приводных двигаle (C1I

Пель изобретеl ия — — ряс(пирение тех:ш.Ji) I (! (ЕСKH X BO 3MO>KIIOCTCÉ ((X"(((v!, B(. I H I(! Il 1t H зоны обслуживания при всртикалып>м расположении руки, а также упрощени(к<>((струкции и упрывлепия схватом.

Цель достигается тем, что в руке манипулятора, содер кащей дополнитслы(ые звенья, связанные между собой трехзвенным диффереш)иалом, корпус которого жсстко связан с первым исполнительным звеном, водило - с вторым исполнительным звеном, а сателлит — — с третьим исполнительным звеном, три приводных двигателя, связанных с исполнительными звеньями меха измом кинематической развязки, мехынизмом силового замыкания и четырьмя телеско:(иФсp(пциала связаны двумя дополнительно

Введепными понижающими передачами с передаточным отношением —,2 и -2, при этом

3?ехаиизу? силового замыкания выполнен

В киде двуx конических дифференциалов, (>олила которых связаны между собой, а остальные звенья этих конических Дифференциалов связаны с соответствующими четырьмя телескопическими приводными валами и с приводными двигателями. чеcKH ми приВОдным и (IH.1ами, перВыи из которых жестко связан с корпусом трехзвеlll(ol дифференциала, ы три другHx валы срез пере;)аточный хц хынизм связаны с волилом и звеньями трехзвснпого лифферепциала. а также cxâHò, торсион и (1>иксиРУю)цх к> !v(1 ФТУ, коРНУс дифференциала вь:полпен в BH.I(. рычага, ос)ип конец которого зыкре((лен на внешt () нем гслсско(:пческом приводном валу, на .)руго.". конце которого закр (l;(pl(0 с возможностью вращения выполненное также в

I3 H, ) 0 р ь(I H Ã ы в О д и, I o у к а 3 я н н О г О л и ф ф е р е ициала, причем пы водиле vcòàíOBëåн сателлит, ось врыщепия которого параллельна

1 1 осН Bpа(цения В,>,LH. I H, я пы Оси сытс, !.И?! )1 закрепленн схват.

Г1ри этом Bojk?„>0 kt IBH звс на трехзвен(ого дп(рфсрснциаля связа(-ы с телескопическими приводными валями )ополнительно введенными повышающими тросовыми

>А пе >сдачами с перелато)пым отпошением

+0 О, а ocf) (3Рыц)(нии BО.IH IH PH(3HO Ула,Те(lfl кяк От Оси Га l (.л (Iитя, Тык и 0(Оси вры(цепия телескопических приводных валов. причем IBH звеня трехзвенного дифферепциала связаны двумя дополнительно введс Iflb(ми пон((жающими передачами с псредаточl(ûì отl(OLI!еHèåì +2 и -2, при этом ме

xHHH3iM силового замыкания Bb(lloc(нен в вилс .)вух конических дифференциалов, во. лила которых cвязяпы x?еж (у собой, а осЗС тяльцые звенья этих конических дифференциалов связыпы с соответству о(ними четырьмя (>елескопическими приводными валями и с

IIpHf3o, (Ными ДВигателяу?и.

На чертеже показана кипематическая схе :.а руки м ы ниц улятора.

Рука с тремя степеHHMè подви>кности содержит три приводных двигателя 1 — -3, которые связы ны через посрсдствс дпф(1)ерепциального (механизма 4 с тслескопичсскими приводпыми BH IdM(l 5- ч. Испол1!и,)! . тельные звенья руки с тремя степе:>Ими подвижности связаны MciK jv сооой в виде трех!!!7204 звенного дифференциала 9 таким образом, что первое исполнительное звено 10 является корпусом дифференциала 9 и жестко связано с валом 5. Второе исполнительное звено 11 является водилом дифференциала

9, которое имеет ось вращения относительно корпуса 10, параллельную оси приводных валов 5 — 8, и связано с валом 6 повышающей передачей, например тросовой, состоящей из колес 12 и 13 и троса 14 с передаточным числом, равным +0,5. Два других звена 15 и 16 трехзвенного дифференциала

9 связаны повышающими передачами, например тросовыми, с валом 7 передаточным отношением +0,5 и с валом 8 — передаточным отношением -0,5. Третье исполнительное звено 17 со схватом 18 является сателлитом дифференциала 9, имеет ось вращения, параллельную оси вращения звеньев 12, 15 и 16, и связан со звеном 15 понижающей передачей, например тросовой, с передаточным отношением -2, а со звеном

16 — с передаточным отношением —;2.

Дифференциальный механизм 4 кинематической развязки и силового замыкания содержит два конических дифференциала, водила 19 и 20 которых связаны между собой с помощью зубчатой передачи 21 с передаточным числом +1. Звено 22 первого конического дифференциала жестко связано с двигателем 1 и посредством зубчатых передач 23 и 24 с валом 5. Звено 25 другого конического дифференциала жестко связано с двигателем 2 и через зубчатые передачи 26 и 27 с валом 6. Друтое звено 28 того же конического дифференциала посредством зубчатой передачи 29 связано с двигателем 3 и валом 8 и наконец звено

30 первого конического дифференциа;а -посредством передачи 31 связано с валом 7.

В передачу встроено устройство для выбора люфта, состоящее из торсиона 32 и фиксирующей муфты 33.

Предлагаемая рука предназначена преимущественно для подвесных компоновок манипулятора с вертикально расположенной рукой и с возможностью ее вертикального перемещения.

Рука работает следующим образом.

При включенном двигателе 1 (двигатели

2 и 3 заторможены) вращение через зубчатые передачи 23 и 24 передается валу 5 и через него исполнительному звену 10. При этом валы 6 и 8 заторможены, а вал 7 вращается с той же скоростью, что и вал 5 но в противоположную сторону. Колесо 12 и вместе с ним водило !1, обкатываясь по неподвижному колесу 13, получают вращение с удвоенной скоростью вала 5, но в противоположную сторону. При этом благодаря равенству расстояний между осями в звеньях 10 и 1 ось сателлита 17 перемещается по прямолинейной траектории, проходящей через ось приводных валов 5 — 8. Сателлит

17 при этом получает вращение со скоростью, равной по величине и направлению скорости звена 10. что позволяет ему сохранить ориентацию»о отношению к плоскости, соединяющей ось сателлита 17 с осью приводных валов 5 -8. Таким образом, при работе одного двигателя 1 происходит прямолинейное радиальное перемещение схвата 18 с постоянной его ориентацией по отношению к направлению этого перемещения.

Благодаря консольному расположению зве10 на 11, схват может проходить через ось телескопических приводных валов 5 — 8, а мак. симальная величина его прямолинейного перемещения равна 4г.

Г1ри включенном двигателе 2 (двигатели 1 и 3 заторможены) вращение через зубчатые передачи 26 и 27 передается валу 6, а также колесу второго конического дифференциала. Так как звено 28 этого коническо о дифференциала заторможено, то его водило 20 получает вращение с половинной скоростью звена 25, а через передачу 21 приводится во вращение водило 19 первого ко пческого дифференциала, звено 22 которого заторможено, а звено 30 вращается с той же скоростью и в том же направлении, гго и звено 25 второго конического дифференциала. Таким образом, вал 7 получает вращение со скоростью, по величине и направлению равной скорости вала 6. Вращение от вала 6 через тросовую передачу передается исполнительному звену 11. При

:;-ом валы 5 и 8 заторможены, а исполни-ельное звено сателлит 17, обкатываясь тросовой передачей по неподвижному колесу 16, получает вращение со скоростью, равной половине скорости звена 11 и про-ивоположной ей по направлению. Благо ь.ря этому при работе двигателя 2 сохраняется ориентация схвата по отношению к радиальному направлению.

При работе двигателя 3 (двигатели 1 и

2 заторможены) вращение от двигателя передается валу 8 и через передачи двух конических дифференциалов валу 7 с той же скоростью. Валы 5 и 6 заторможены, благодаря чему исполнительные звенья 10 и 11 остаются неподвижными, а исполнитель ное звено 17 через тросовые передачи получает вращение со скоростью вращения валов 7и 8.

При одновременной работе двух или трех двигателей происходит пропорциональ»ое сложение движений исполнительных

50 звеньев 10, 11 и 17. Торсион 32, зафиксированный в напряженном состоянии с помогцью муфты 33, обеспечивает безлюфтовую передачу движения по всем степеням подвижности от двигателей 1 — 3 к исполнительным звеньям !0, 11 и 17.

Предлагаемая рука для подвесных промышленных роботов с вертикальной осью значительно расширяет рабочую зону за счет замены двух ориентирующих степеней

1117204

Составитель О. Афанасьев

Техред И. Верее Корректор С. Черни

Тираж !032 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! !3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор И. щербак

Заказ 7! 22/! подвижности на переносные, что позволяет значительно расширить область применения подвесных промышленных рооотов, в том числе за счет того, что при втягивании схвата рука складывается и не занимает рабочего пространства в задней части, которое может быть занято обслуживаемым оборудованием.