Манипулятор
; !1 659376ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских Социалистических
Республик. :=: Ф=
ii!!ggl » д фн (61) Дополнительное к авт. Свид-ву (22) Заявлено 25.02.77 (21) 2456887/25-08 с присоединением заявки № (51) Ч Кл е
В 25.1 lj02 (43) Опубликовано 30.04.79. Бюллетень № 16 (45) Дата опубликования описания 30.04.79 (53) УДЫ 62-229.72 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения
1О. ф. Гвоздев
Проектно-конструкторско-технологическое бюро по вагонам (71) Заявитель (54) МАНИ ПУЛЯТОР
Гасударственный комитет (23) Приоритет
Изобретение относится к области машиностроения, а именно !к манипуляторам для механизации тсхнологичсских процсссов, содержащих подъемно-транспортные и другие операции.
Известен манипулятор, прс;!пази!а- сииый для механизации тсхнолопгчсских пропсссов, содержащих подъе»iio-трапспортныс и другис операции, в котором содержится несколько шарнирно coil;IcilclIIII lx звсньсв, которые при помощи привода могут повора IHB3TI друг относительно друга и тем 3мым изменять расстояние между захватом и опорой (1).
Недостатком указанного манипулятора является необходимость строгого согласования взаимных положений звсньсв при обеспечении прямолинейной траектории перемещения захвата.
Наиболее близким из известны: является манипулятор, в котором cu;icp» Недостаток указанного манипулятора заключается в том, ITo он имеет незначительную зону оослуживасмого пространства вследствие наличия «мертвых» зон и одностороннего псрсмсщсния захвата. Целью изобретения является расширение зоны обслуживаемогo пространства путем 5 исключения «мертвых» зон и обеспечения возможности;lвмcTopoiilicго llcIlñìcùcIIIlÿ захвата. Указанная !le. 1;1остп гастся тем, что каждос последуloillc звено смонтировано 10 на предыдущем с возможностью полного относительного поворота в шарнире сочлс1icII1l11, входное зв.llo испи кинсматичсской связи жестко закрсилсно на основании, а выходнос — на захвате, при этом каждый 15 у113сток испи кипсм!1 Гll IcclioII связи мсжду смежными звеньями выполнен с передаточным отношенисх1, равным 1; 2, кроме последнсго, псрсдатoчное отношение которого равно единице, а мсжцентровые расстояния 20 всех участков равны между собой. На фиг. 1 схематически изооражен манипулятор, продольный разрез; на фиг. 2 вид по стрелке А иа фиг. 1; на фиг. 3 вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг. 4 —— 25 м3IIèilóëÿòoð, раси»icc Ilcxодное пот!о>коппс; lli! фпг. 5 — To жс, !!а!ало перемсшеиия 3 !! х В 3 T 3 в. !! H o; и; ф l l . 6 — — T О ж е, к о н !. ц перемещен!!я захвата в.!сво; иа фиг. 7 — то же, начало псрсмсщсп!!я 33хва! слева паЮ право; н3 фиг. 8 — то же, исходпос иоло659376 3 жи!!!с; !!а фиг. 9 — то жс, начало перс»!с!ц!ш!я захвата вправо; на фиг. 10 — то жс, конец перемещения захвата вправо; на фиг. 11 — то же, начало перемещения захвата справа налево. Манипулятор состоит из многозвенного, например четырехзвенного, исполнительного органа, звенья 1, II, III u IV которого и с! р ! ! р и О с 0 . ñ ! е ! ы ! к ! и е !>! а т ! >! с с к ! с в 5!заны между собой и с основанием. Каждое звено манипулятора имеет корпус, состоящий из двух половин 1 и 2, стянутых болтами 3 и гайками 4. В корпусе размещена механическая (в данном случае цепная) ускоряющая передача с передаточным отношением i=1:2, включающая цепь 5, звездочку 6 с большим числом зубьев, выполненную заодно с валом, и звездо гку 7 выполненную заодно с валом, причем этот вал пустотелый. Звездочки 6 и 7 установлены в половинах 1 и 2 корпуса на подшипниках 8 и 9. Подшипники 8 и 9 закрыты крышками 10 и 11, крепящимися болтами 12. К корпусу первого звена прикреплен вснсц-шестерня 13 с помощью болтов 14. Валзвездочка 6 первого звена прикреплена к неподвижному основанию 15 с помощью штифтов 16. Последнее (считая от основания 15) звено механизма имеет передаточное отношение цепной передачи i=1, и в соответствии с этим несколько другую форму половин 17 и 18 корпуса, соответствующую расположенным внутри звездочке, выполненной заодно с выходным валом-звсздочкой 19, и валу-звездочке 20. Корпус предыдущего звена, считая от основания 15, соединяется со звездочкой 6 большего диаметра последующего звена с помощью шлицевого соединения, выполненного во фланце 21, а также на валу-звсз,-î !inc 6. Корпуc последующего звсна скреплен с валом-звездочкой 7 предыдущего звена с помощью переходника 22, штифтов 23 и болтов 24. С венцом-шестерней 13 сцеплена соответствующая шестерня привода (на чертеже не показан). Вместо цепных передач в конструкции манипулятора могут быть применены и другие виды механических передач (например, шестеренная) с сохранением передаточного отношения и направлений вращения. Вращение ведущего и ведомого элементов механических передач должно быть направлено в одну сторону. Манипулятор содержит четное число звеньев, причем межцентровые расстояния между валами механических передач звеньев должны быть одинаковыми. Манипулятор работает следующим образом. При повороте корпуса звена 1 относительно вала-звездочки 6 механической ис5 4 рсдачн этого звена выходной элемент передачи вал-звездочка 7 будет поворачиваться в противоположную корпусу сторону с угловой скоростью, в 2 раза большей угловой скорости поворота этого .корпуса. Ввиду того, что с выходным валом-звездочкой 7 звена 1 жестко соединен корпус звена II, этот корпус будет также поворачиваться с угловой скоростью, в 2 раза большей угловой скорости корпуса звена 1. С корпусом звена 1 жестко соединен валзвездочка 6 механической передачи (большего диаметра) звена II, поэтому этот валзвездочка неподвижен относительно корпуса звена 1, а выходной элемент (вал-звездочка 7) механичсской передачи звена II (меньшсго диаметра) будет поворачиваться с угловой скоростью, и два раза оольшсй угловой скорости звена 1, и в сторону, противоположную направлению поворота корпуса звена II (совпадает с направлением поворота корпуса звена 1). Таким образом, угловые скорости всех звеньев будут в два раза превышать угловую скорость звена 1. Направление вращения нечетных звеньев (считая от звена 1) будет совпадать с направлением вращения звена 1, а вращение четных звеньев — против направления вращения звена 1. Выходное звено IV имеет передачу i=1, поэтому угловая скорость выходного валазвездочки 19 механизма будет равна угловой скорости вращения корпуса этого звена, а направлена в противоположную сторону. Ввиду наличия таких взаимных перемещений и поворотов звеньев передвижение выходного вала 19 будет происходить строго по прямой линии, а выходной элемент (выходной вал-звездочка 19) будет сохранять постоянное угловое положение. При непрерывном вращении звена 1 вокруг неподвижной оси вала-звездочки 6 механической передачи этого звена механизм будет принимать форму в соответствии с фиг. 4 — 11 (положения обозначены через 45 поворота корпуса первого звена). Формула изобретения Манипулятор, содержащий многозвенный исполнительный орган, звенья которого шарнирно сочленены и кинематически связаны между сооой и с основанием, при этом первое звено связано с приводом, а последнее — с захватом, отличающийся тем, что, с целью расширения зоны обслуживаемого пространства путем исключения «мертвых зон» и ооеспечения возможности двустороннего перемещения захвата, каждое последующее звено смонтировано на предыдущем с возможностью относительного поворота в шарнире сочленения, входное звено цепи кинематической связи жестко закреплено на основании, а выходное — на 6593(6 В7 7 7(7 20 захвате, при этом каждый участок цепи кинем атической связи между смежными звеньями выполнен с передаточным отношением, равным 1: 2, кроме последнего, передаточное отношение которого равно единице, а межцентровые расстояния всех участков равны между собой. Источн1гки информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Жавнер В. Л. и Крамской Э. П. Погрузочные манипуляторы. «Машиностроение», Л., 1975, с. 50. 2. Лвторское свидетельство СССР № 319632, кл. В 66С 23/04, 1962. 659376 Рог Ф б риг. Х ) puz К рог 7 о7ыг у гРиг. г puz г; Составитель В. Павлов Редактор Т. Морозова Корректоры: Л. Орлова и P. Беркович Техред Н. Строганова Заказ 834/2 Изд. № 319 Тираж 1059 Подписное НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, 7Ê-35, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2
