Исполнительный орган манипулятора

 

( ( ( ( (Т (ЮЗ СОВЕТСКИХ

ЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

СУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ CCC

АВТОРСКОМУ СВИДЕ

1) 4827448/08

2) 22.05.90

) 30.1293 Бюл. Ню 48-47

2) Панин ЕП„Махмудов А.M.

4) ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН УАНИПУЛЯРА

7) Сущность изобретения: изгиб исполнительного гана в плоскости или в пространстве происходит (ж SU ю 1839144 Al (51) 5 ВZ5J при включении двигателей 18 и 19, каждый из которых связан со своей кинематической цепью, образованной соединенными через один промежуточными звеньями, связанными между собой карданными шарнирами и управляемыми механизмами сцепления. 3а счет наличия скосов на торцах звеньев их относительный поворот приводит к изгибу исполнительного органа. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.

i 839144

° 4

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано в структуре гибких производственных систем различного целевого наз .зчения.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей за счет обеспечения изгибов в пространстве.

На фиг.1 показан общий вид исполнительного органа манипулятора; на фиг.2— сечение А-А на фиг,1; на фиг,3 и 4 — выполнение колец карданных шарниров; на фиг.5 — сечение 6-Б на фиг.2; на фиг,6 — узел 1 на фиг.2; на фиг.7 — вид В на фиг.1; на фиг.8— вид Г на фиг,2, Манипулятор содержит связанное с основанием 1 начальное звено 2, непосредственно соединенное с основанием 1 через . стойку 3, В стойке 3 размещены опоры вращения в виде подшипников 4 и 5, с которыми связаны опорная втулка 6 и вал 7 с полостью. Регулировка положения подшипников 4 и 5 осуществляется регулировочными втулками 8 и 9 соответственно, а фиксация — гайкой 10 фиксации вала и гайкой 11 фиксаЦии втулки 6, Опорная втулка 6 с помощью крепления 12 соединена с переходной втулкой 13, состоящей из двух частей с плоскостью контакта и относительного вращения а — а. Вал 7 соединен с малым внутренним карданным шарниром, включающим водило 14 и кольцо 15. Переходная втулка 13 через опорную втулку 6 и вал 7 связана соответственно с одной стороны через редукторы 16 и 17 с программно управляемыми двигателями 18 и 19, а с другой с передаточными механизмами приводов конечного звена 20.

Передаточные механизмы образуют две кинематические цепи передачи вращения в системе приводов конечного звена 20. Первая кинематическая цепь вкл1очает кольцо

15 с армированными осями малого внутреннего карданного шарнира, соединенного с втулками 21 промежуточного звена 22 (i), где

i = 1,2,3... внешние карданные шарниры, включающие тяги 23, кольцо 24, оси 25, со. единенные элементами крепления 26 с корпусами промежуточных звеньев 22 (i) с нечетными номерами индексов, начиная с первого, размещены снаружи в плоскостях вертикальной симметрии корпусов промежуточных звеньев 22 (1) с четными номерами индексов. Следует отметить, что промежуточные звенья 22 выполнены одинаково для нечетных и четных номеров (фиг.2), за исключением.первого, где для кинематической связи организована, например, литьем втулка 21 (фиг,5). Проме>куточные звенья, кроме того, выполнены составными, например, с нечетными индексами — из трех частей, а с четными — из четырех, имеющи. плоскости контакта и относительного ара щения аi аl bl-bi cl cl Âòîðàÿ кинематичвская цепь состоит из больших внутренних карданных шарниров, включающих тяги 2729 и кольцо 30 и размещенных в корпусах промежуточных звеньев 22 с нечетными HQмерами индексов, и корпусов промежуточных звеньев 22 с четными номерами

10 индексов, связанных с ними элементами крепления 31. Кольца карданных шарниров или корпуса промежуточных звеньев 22 (i) снабжены механизмами компенсации осевых и радиальных смещений.

На фиг.3 и 4 приведен пример реализации подобного механизма компенсации только для колец 30 больших внутренних карданов и колец 24 внешних карданных шарниров. Аналогично выполнение в со20 ставных частях корпусов промежуточных звеньев 22. Конечное звено 20 служит для установки в нем нужного типа захвата и может иметь требуемое исполнение фланца, Кинематически оно может находиться как в первой, так и во второй кинематической цепях и иметь исполнение, сходное с промежуточными звеньями соответствующего номера. Наличие сквозной полости через вал 7 и большие внутренние карданные

30 шарниры позволяет организовать укладку коммуникаций для работь1 захвата внутри конструкции исполнительного органа манипулятора. Все соединения звенья и их составных частей между собой выполнены в

35 виде конусного сопряжения (фиг.6) с углом конуса Р и оснащены механизмами сцепления, управляемыми от внешних устройств.

При их включении создается сцепление, а при выключении — расцепление, Позицией

40 32 обозначена упругая прокладка, Манипулятор работает следующим образом.

B исходном состоянии конечное звено

20 неподвижно и соосно с промежуточными

45 звеньями 22, переходной втулкой 13 начального звена и их составными частями, разделенными плоскостями а1-а1, bl-bl, с1-с1.

Перемещение конечного звена 20 или некоторой его точки 0 в пространстве может

50 обеспечиваться не только простыми относительными поворотами звеньев 22, 2 и 20 и их составных частей, но и комбинациями реверсируемых относительных поворотов в сочетании с вариантами включения имеющихся механизмов сцепления. При этом возможны сложные пространственные изгибы устройства. В программе, заложенной во внешнем блоке, должны учитываться сложные варианты включения механизмов сцепления с отработкой нужных угловых пе1839144 ремещений с требуемой величиной и направлением угловой скорости. Рассмотрим следующие варианты работы устройства: первый — изгиб в плоскости за счет одного промежуточного звена; второй — изменение положения в пространстве плоскости для изогнутой части. Исходное вращение передается на начальное звено 2, его втулку б и вал 7, а далее на вход соответственно первой и второй кинематических цепей передаточных механизмов приводов. Для первого

:варианта должен быть реализован только относительный поворот нужного звена, например, промежуточного звена 22(2) на

180О. Должны быть включены механизмы сцепления в паре втулка 13 — звено 22(1), плоскостях а3-а1, Ь1-Ь1, аг-аг. Ьг-Ьг, сг-сг и .других парах и плоскостях до точки О, кроме отключенных в плоскости а-а парах 22(1)—

22(2), 22(2) — 22(3) и плоскостях аа+а4, с4-с4. ,Двигатель первой кинематической цепи выключен. Тогда вращение с входа второй кинематической цепи, т,е, с левой части переходной втулки 13, через большой внутренний карданный шарнир поступит на со:ставную часть промежуточного звена 22(2) между плоскостями az-az и сг-сг. при этом звено 22(2) за счет сцепления в плоскостях

az-аг, cz-сг и Ьг-Ьг провернется относительно соседних звеньев 22(1) и 22(3) на нужный угол 180", вращательное движение одно:временно гасится на составных частях промежуточного звена 22(4) с расцепленными плоскостями а4-а4, с4-с, где совершается

Формула изобретения

1, ИСПОЛНИТЕЛЬНЫИ ОРГАН МАНИПУЛЯТОРА, содержащий основание, начальное звено с переходной втулкой, промежуточные и конечное звенья, выполненные в виде шарнирно соединенных между собой полых корпусов с фланцами на торцах, скошенных относительно осей корпусов, два привода с программно управляемыми двигателями и редукторами, которые закреплены на основании вне полостей корпусов звеньев и связаны с соответствую.цими кинематическими цепями, образованными корпусами звеньев и карданными шарнирами и кольцами, расположенными в полосгях звеньев и снару>ки и связывающими эти звенья через одно в холостой поворот. Таким образом, осуществлен изгиб в вертикальной плоскости за счет промежуточного звена 22(2) (фиг,7).

Во втором варианте требуется изме5 нить плоскость изгиба, начиная с соответствующего промежуточного звена 22(2). В вышеназванный алгоритм вносят изменения: отключается механизм сцепления в плоскости Ь -Ь1 и включается в паре 22(1)10 22(2), В результате работы все той же второй кинематической цепи происходит поворот в плоскости Ь|-Ь (фиг.8). Аналогично можно организовать вращение в плоскости аг-аг с получением более сложного пространствен15 ного изгиба, Механизмы компенсации осевых и радиальных смещений, которыми снабжены кольца карданных шарниров (фиг.3 и 4) ра20 ботают следующим образом, Когда исходной длины тяги бб уже недостаточно, то оси, связанные с соответствующим внешним кольцом кардана, сдвинут последний по пазам и выступам на величину

25 Лб d-dd, компенсируя это изменение. Кроме того, возможны смещения за счет создания минимального гарантированного зазора (ФОН(М)) в сопряжении кольца с осью карданного шарнира, где И вЂ” нужный

30 квалитет точности. Соединение Б (фиг.1) также дает минимум зазора. (56} Авторское свидетельство СССР

N 1832619, кл. Б 25 J 1/00, l989, 35 каждой цепи, отли <ающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет обеспечения изгибов в пространстве. переходная втулка начального звена, а также корпуса промежуточных и конечного звеньев выполнены составными не менее чем из двух частей с возмо>кность о их сцепления как между со; бой, так и со звеньями другой кинематиче ской цепи, а кольца карданных шарниров или корпуса звеньев снабжены механизмаI ми компенсации осевых и радиальных смещений, 2. Исполнительный орган по п,1, отличающийся тем, что все подвижные одна относительно другой части звеньев и сами звенья выполнены с коническим соединением фланцевых поверхностей. взюм

1)(1839144

1 839144

Составитель Ф, Майоров

Техред М.Моргентал Корректор О, Гусич

Редактор

Заказ 3401

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Исполнительный орган манипулятора Исполнительный орган манипулятора Исполнительный орган манипулятора Исполнительный орган манипулятора Исполнительный орган манипулятора Исполнительный орган манипулятора 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к манипуляторостроению, и может быть использовано в структуре гибких производственных систем

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано в структуре гибких производственных систем различного целевого назначения

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в ручных манипуляторах

Изобретение относится к машиностроению, в частности к грузоподъемным механизмам мобильных робототехнических комплексов

Изобретение относится к орбитальным электромеханическим системам

Изобретение относится к приводам промышленных роботов с торцевыми электродвигателями

Изобретение относится к приводам промышленных роботов, работающих преимущественно в ангулярных системах координат

Изобретение относится к электромеханическим манипуляторам промышленных роботов, преимущественно выполненным с внешними магнитными системами

Изобретение относится к орбитальным электроприводам промышленных роботов, работающим преимущественно в ангулярных системах координат

Изобретение относится к робототехнике, в частности к манипуляторам промышленных роботов, использующихся в медицине в качестве автоматических артикуляторов - имитаторов движений нижней челюсти

Изобретение относится к роботу-рабочему для работы в космическом пространстве для контроля состояния конструкции жилого модуля в космическом пространстве или замены прикрепляемого элемента

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в конструкциях цикловых промышленных роботов и манипуляторов, применяемых для автоматизации и механизации основных и вспомогательных операций в промышленности

Изобретение относится к области промышленной робототехники и может быть использовано при проектировании роботов с внешними магнитными системами
Наверх