Исполнительный орган манипулятора

 

ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН МАНИПУЛЯТОРА по авт.св. W 975381, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет повышения маневренности и увеличения зоны обслуживания , он снабжен дополнительными звеньями, образующими поступательную пару, одно из звеньев которой выполнено в виде ползуна с жестко закрепленной на нем шестерней с внутренним зацеплением и установлено с возможностью его вращения и фиксации на звене с передаточным устройством, а также валом, имеющим коническую шестерню и цилиндрическую шестерню с элементом ее фиксации относительно вала и винтовым механизмом, изменения длины дополнительных звеньев, гайка которого размещена с возможностью ее вращения на ползуне и связана с валом с возможностью ее фиксации относительно последнего, а винт закреплен на другом звене, при этом коническая шестерня основного механизма изменения длины основных звеньев установлена на винте этого механизма с воз (Л можностью ее вращения и фиксации относительно этого винта, цилиндрическая шестерня вала кинематически связана с шестерней ползуна, а коническая шестерня вала - с планетарным механизмом передаточного устройства.

СОЮЗ С08ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

4(Я1 В 25,У 3 0

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ (61) 975381 (21) 3689826/25-08 (2?) 13.01.84 (46) 15.06.85. Бнзл. Р 22 (72) Х.Р.Казыханов, К.С.Иванов .и К.Г.Параскевопулос (71) Казахский политехнический институт им. В.И.Ленина (53) 62-229.72(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 975381, кл. В 25 J 3/00, 1980 (прототип). (54)(57) ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН МАНИПУЛЯТОРА по авт.св. 975381, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет повышения маневренности и увеличения .зоны обслуживания, он снабжен дополнительными. звеньями, образующими поступательную пару, одно иэ звеньев которой выполнено в виде полэуна с жестко за- .

„„SU„„1161370 А крепленной на нем шестерней с внутренним зацеплением и установлено с возможностью его вращения и фиксации на звене с передаточным устройством, а также валом, имеющим коническую шестерню и цилиндрическую шестерню с элементом ее фиксации относительно вала и винтовым механизмом изменения . длины дополнительных звеньев, гайка которого размещена с возможностью ее вращения на полэуне и связана с валом с возможностью ее фиксации относительно последнего, а винт закреплен на другом звене, при этом коническая шестерня основного механизма изменения длины основных звеньев установлена на винте этого механизма с возможностью ее вращения и фиксации относительно этого винта, цилиндричес- кая шестерня вала кинематически связана с шестерней ползуна, а коническая шестерня вала — с планетарным механизмом передаточного устройства.

1161370

Изобретение относится к машиностроению, а именно к манипуляторам для обслуживания различных технологических процессов, По основному авт.св. В 975381 известен исполнительный орган манипулятора, содержащий шарнирно связанные звенья, двигатель, механизмы изменения длин и угла поворота звеньев с элементами фиксации, а также IO передаточное устройство, выполненное в виде планетарного механизма и свя-, занное с двигателем и механизмами изменения длин и угла поворота звеньев .(1).

IS

Недостатками известной конструкции являются низкая маневренность и малая зона .обслуживания из-за отсутствия возможности вращения относительно вертикальной оси шарнирно щ связанных звеньев, а также из-за . узкого диапазона длин звеньев.

Пель изобретения — расширение технологических воэможностей исполнительного органа манипулятора путем повышения маневренности и увеличения эоны обслуживания.

Указанная цель достигается тем, что исполнительный орган манипулятоpR снабжен дополнительными звеньями, образующими поступательную пару, одно из звеньев которой выполнено в виде ползуна с жестко закрепленной на 35 нем шестерней с внутренним зацеплением и установлено с возможностью его вращения и фиксации на звене с передаточным устройством, а также валом, имеющим коническую шестерню и Ю цилиндрическую шестерню с элементом. ее фиксации относительно вала и винтовыи механизмом изменения длины дополнительных звеньев, гайка которо- го размещена с возможностью ее вращения на ползуне и связана с валом с воэможностью ее фиксации относительно последнего, а винт закреплен на другом звене, при этом коническая шестерня основного механизма изменения 50 длины основных звеньев установлена на винте этого механизма с возмож« «ностью ее вращения и фиксации относительно этого винта, цилиндрическая шестерня вала кинематически связана . SS с шестерней ползуна, а коническая шестерня вала — с планетарным механизмом передаточного устройства.

На чертеже схематически изооражИГ предлагаемый исполнительный орган манипулятора, общий вид, разрез.

Исполнительный орган манипулятора содержит две пары телескопических е звеньев, образованные соединением деталей 1 и 2, 3 и 4, где последняя закреплена к основанию 5. Деталь 3 выполнена в виде ползуна нижней телескопической пары звеньев 4 и жестко связана с платформой 6, которая посредством подшипника 7 качения составляет опору для подвижной платформы (звена) 8, На последней закреплен двигатель-редуктор 9., связанный с валом 10, на котором жестко закреплены конические колеса 11 н 12.

Кроме того, на подшипниках скольжения вала 10 размещены шестерни 13—

16. Устройство содержит также конические колеса 17 н 18 которые совместно с шестернями 11 и 16, 12 и 13 образуют пару планетарных механизмов.

Шестерни 14 и 15 находятся в постоянном зацеплении с колесами 19 и 20. Колесо 19 установлено на подшипнике скольжения вала винта 21, который совместно с гайкой 22 образует винтовую передачу (винт — гайка), где последняя жестко связана с деталью i одного из. звеньев верхней телескопической пары. Колесо 20,жестко установлено на валу 23 промежуточной передачи, связанном через подшипник скольжения.с гайкой 24, которая совместно с винтом 25 образует винтовую передачу (винт-гайка). Гайка

24 жестко соединена через подшипник качения с деталью 3 одного из звеньев нижней телескопической пары, а сам винт 25 посредством шлицевого соединения жестко связан с основанием

5. Кроме того, на валу 23 промежуточной передачи на подшипнике скольжения расположено цилиндрическое ко1 лесо 26. В подвижной платформе 8, которая выполняет функцию водила, встроены на подшипниках качения цилиндрические шестерни .27 (са геллиты), а во внутреннюю полость звена

3 жестко насажено колесо 28 (солнечное) с внутренним зацеплением. Колесо 26 и 28 и шестерни 27 образуют . планетарный (эпициклический) механизм. Шестерни 13 и 16 снабжены фрикционными электромагнитными муфтами 29 и 30, и аналогичные муфты.

31-33 связывают с валом 10 и винтом!!б!370

21 шестерни 14, 15 и колесо t9 соответственно. Электромагнитная муфта 34 жестко закреплена с колесом 26 и связывает его с валом 23 промежуточной передачи. В гайку 24 встроена электромагнитная муфта 35 для ее связи с валом 23 промежуточной передачи.

Элементы 36 и 37 фиксации соединяют между собой элементы детали 2 и платформы 8 шарнирно связанных звень- 10 ев исполкительного органа манипулятора и элементы платформ 8 и 6 соответственно.

Исполнительный орган манипулятора работает следующим образом. 1$

Вал 10 от двигателя-редуктора передает Крутящий момент на конические колеса 11 и l2. Последние передают вращение через конические колеса

17 и 18 на шестерни 13 и 16. Дальней- 20 шая передача крутящего момента механизмам исполнительного органа манипулятора зависит от режимов включения электромагнитных муфт. В зависимости от комбинаций подключения 25 муфт привод исполнительного органа манипулятора позволяет осуществить четыре основных режима.

Первый режим. Муфты. 29, 30 и элемент 37 включены, муфты 31-35 и эле- о мент 36 выключены. В этом случае шестерни 13 и 16 застопорены, так как они жестко связываются с подвижкой платформой 8. Вращающие моменты шестерен 14 и 15 на вал винта 21 и вал 35

23 промежуточной передачи не передаются. Привод работает в режиме с постоянными длинами звеньев, а также зафиксировано положение подвижной платформы 8 относительно неподвижной

6. В этом случае происходит поворот (качание) верхней пары звеньев в

4 шарнире, т.е. 2 и 1 относительно 8.

Изменение направления вращения верхней пары звеньев в шарнире осуществляется реверсированием двигателя 9.

При включении муфт 29 и 30 угол поворота (качания) верхней пары звеньев в шарнире фиксируется включением элемента 36. 50

Второй режим. Муфты 33, 3 1 (либо

32) и элементы 36 и 37 включены, муфты 29, 30, 34, 35 и 32 (либо 31) выключены. Вращающий момент переда. ется с шестерни 14 (либо 15) через колесо 19 на вал винтовой передачи (винт 21). При этом длина звеньев, состоящих из деталей 1 и 2, изменяется, а взаимное расположение шарнирно связанных звеньев 2 и 8 исполнительного органа манипулятора остается постоянным, т.е, поворот (качание) верхней пары звеньев в шарнире не происходит. Длина нижней пары звеньев, состоящих из деталей 3 и 4, остается постоянной. Зафиксировано

-также положение подвижной платформы

8 относительно неподвижной 6.

Третий режим. Муфты 31 (либо 32), 35 и элементы 36 и 37 фиксации включены, муфты 29, 30, 34, 32 (либо 31) и 33 выключены. Вращающий момент передается с шестерки 14 (либо 15) через коническое колесо 20 на вал 23 промежуточной передачи и далее — на гайку 24 винтовой передачи. При этом длина звеньев, состоящих из деталей

3 и 4, изменяется, а длина звеньев, состоящих из деталей 1 и 2, и взаимное расположение шарнирно связанных звеньев 2 и 8 исполнительного органа манипулятора остаются постоянными, т.е. поворот (качание) верхней пары звеньев в шарнире не происходит.

Аналогично зафиксировано положение подвижкой платформы 8 откосительно неподвижной б.

Режим четвертый. Для достижения этого режима, муфты 31 (либо 32), 34 и элемент фиксации угла поворота (качания) звеньев 36 включены, муфты

29, 30, 35» 32 (либо 31) и элемент 37 выключены. В данном случае исполнительный орган манипулятора работает с постоянными длинами звеньев обеих пар и взаимное расположение

1 шарнирно связанных звеньев 2 и 8 ис-! полнительного органа манипулятора зафиксировано. При этом происходит вращение подвижной платформы 8 относительно неподвижной 6, т.е. враще,ние шарнирно связанных звеньев 2 и 8 исполнительного органа манипулятора относительно вертикальной оси. При реверснровании двигателя 9 направление вращения изменяется, в этом случае также меняется переключение муфты 32 (либо 31) .

Исполнительный орган манипулятора может работать в пятнадцати режимах, остальная часть которых реализуется путем комбинирования четырех основных режимов. Выбор комбинаций данных режимов зависит от особенностей производственной операции или от технологии выполняемых процессов.

1161370

ВНИИПИ Заказ 3898/22 Тираж 1050 Подписное

Филиал ППП Патент, г Ужгород, ул.Проектная„ 4

Преимуществом предлагаемой конструкции является ее большая грузоподъемность и надежность в работе, при этом увеличивается рабочий объем исполнительного органа манипулятора вследствие увеличения количества его звеньев и расширения диапазона изменения длин звеньев из-за использования двух пар телескопических звеньев, что позволяет повысить его маневренность и увеличить зону обслуживания.