Механическая рука

 

Союз Советскин

Социалистических

Республик (iii 699747

ОП ИСАНИЕ

И 30БРЕТЕ Н Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 10.01.78 (21) 2567520(25-08 с присоединением заявки № (28) Приоритет— (5! ) М..Кл.

В 25 J 1/00

3Ьаударстаепый кемнтет

СССР

60 явлаи нзобретеннй н аткрытнй

Опубликовано 23.09.81 Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 23.09.81 (53) УД К 62 — 229..72 (088.8) П. Н. Белянин, К. В, Фролов, А. Е. Кобринский, А. И. Корендясев, Б. Ш. Розин, Б. Л. Саламандра, Ф, П. Соколовский, Ю. В. Столин и Л. И. Тывес (72) Авторы изобретения

Государственный . научно-исследовательский институт машиноведения им. акад. А. А. Благонравова (71 ) 3 а я интел ь (54) МЕХАНИЧЕСКАЯ РУКА

Изобретение относится к машиностроению и касается манипуляторов, используемых для механизации и автоматизации основных и вспомогательных операций в промышленности.

Известна механическая рука, имеющая две степени свободы, состоящая из основания, шарнирно соединенных звеньев, индивидуальных приводов каждого звена, приводных цепей, механизма натяжения, содержащего натяжной элемент и дифференциалы, и механизма компенсации кинематического взаимовлияния перемеще-, ния звеньев, содержащего дифференциалы компенсации (11.

Однако такая механическая рука не обеспечивает требуемой точности для выполнения ряда технологических операций при увеличении числа степеней свободы.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей механической руки.

Для этого в предлагаемой руке дифференциалы компенсации связаны между собой последовательно и выход каждого из них связан с соответствующей приводной цепью, а вход — с индивидуальным приводом и входом соответ2 ствующего дифференциала механизма натяжения, последний представляет собой ряд последовательно соединенных дифференциалов, причем свободнъгй вход крайнего дифференциала компенсации и вход одного из крайних дифференциалов механизма натяжения закреплены на основании, а вход другого крайнего дифференциала механизма натяжения связан с натяжным элементом.

На чертеже дан вариант кинематической схемы руки с семью степенями свободы.

Механическая рука состоит из основания 1 и последовательно соединенных посредством шарниров звеньев 2 — 7. Звено 2 шарниром крепится на основании 1, Механизм компенсации кинематического взаимовлияния перемещений звеньев содержит дифференциалы 8 — 14 компенсации, последовательно связанные в ряд. Дифференциалы 8 — 14 компенсации и индивидуальные приводы 15 — 21 установлены на основании

1 и кииематически связаны, в частности, тросовыми передачами 22 — 28 со звеньями 2 — 7. При этом тросовые передачи пропущены через нащввляющие ролики, установленные в шарни3 69974 рах, жестко закрепленных на звеньях 2 — 7. Механизм натяжения состоит из ряда связанных между собой дифференциалов 29 — 35 натяжного элемента в виде торсиона 36, тросовой ветви 37, пропущенной через установленные в шарнирах с возможностью вращения ролики 38 — 43 и укрепленной одним концом на ролик 44 последнего звена 7.

Второй конец тросовой ветви 37 связан с торсионом 36, друтой конец которого соединен с входом последнего дифференциала 35 механизма натяжения. При этом вход каждого из дифференциалов 29 — 35 этого механизма связан

c âõoä0ì соответствующего дифференциала 8 — 14 компенсации и с соответствующим индивидуаль15 ным приводом 15 — 21. Выход кажд >го из дифференциалов 8 — 14 механизма компенсации связан с приводным элементом одной из тросовых передач 22 — 28, причем один вход дифференциалов 8 и 29 механизмов компенсации и натяжения, расположенных первыми от основания 1, закреплен на основании.

При вращении индивидуальных приводов 15 — 21 движения передаются на дифференциалы 8 — 14 механизма компенсации, а с него — тросовым передачам 22 — 28, которые перемещают звенья 2 — 7, Кро25 ме того, вращение поступает на дифференциалы

29 — 35, которые суммируют движения индивидуальных приводов и обеспечивают. вращение торсиона 36 без его раскрутки, поддерживая заданное торсионом натяжение тросовой ветви 37, ко- 30 торая через ролики 38 — 43 и ролик 44 обеспечивает натяжение шарнирно соединенных звеньев руки.

Так как входы дифференциалов 8 — 14 механизма компенсации кинематически связаны с входами дифференциалов 29 — 35 механизма натяжения, то все дифференциалы 8 — 1.4 оказываются в контуре натяжения. Тем самым достигается выборка зазора и натяжение всех дифференциалов и передач, установленных на основании.

Механизм компенсации позволяет управлять индивидуальными приводами 15 — 21 без взаимовлияния других движений. Это достигается суммированием соответствующих движений с помощью дифференциалов 8 — 14. Например, если работает индивидуальный привод 15, передающий через тросовую передачу 22 движение звену 2, то в силу того, что тросы всех остальных тро-

7 4 совых передач 23 — 28 откатываются по своим направляющим роликам, звенья 3 — 7 также должны идти в движение (" паразитное" ). Однако это не происходит, поскольку с индивидуального привода 15 движение передается и на ряд последующих дифференциалов 9 — 14, которые через тросы передач 23 — 28 сообщают звеньям

3 — 7 движение на тот же угол в направлении, обратном "паразитному". В результате при повороте индивидуального привода 15 повернется только звено 2, а относительные положения остальных звеньев 3 — 7 останутся при этом неизменными. Аналогично компенсируются при

l работе все другие индивидуальные приводы.

Таким образом, механическая рука обеспечивает движение с семью степенями свободы при полном устранении зазоров в кинематических цепях и полном исключении кинематического взаимовлияния индивидуальных приводов, что существенно расширяет ее функциональные возможности.

Формула изобретения

Механическая рука, содержащая основание, шарнирно соединенные звенья, индивидуальные приводы каждого звена, приводные цепи, механизм натяжения, содержащий натяжной элемент и дифференциалы, и механизм компенсации кинематического взаимовлияния перемещения звеньев, содержащий дифференциалы компенсации, отличающаяся тем,что, с целью расширения функциональных воэможностей, дифференциалы компенсации связаны между собой последовательно и выход каждого из них связан с соответствующей приводной цепью, а вход — с индивидуальным приводом и входом соответствующего дифференциала механизма натяжения, последний представляет собой ряд последовательно соединенных дифференциалов, причем свободный вход крайнего дифференциала компенсации и вход одного из крайних дифференциалов механизма натяжения закреплены на основании, а вход другого крайнего дифференциала механизма натяжения связан с натяжным элементом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. "Станки и инструменты", 1976, И 4, с. 4 — 6.