Механическая рука

 

708623

СПИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскин

Соцмапмстмческкк

Республик (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 10.01.78 (21) 2567517/25-08 с присоединением заявки,%— (23) Приоритет— (51)М. Кл.

В 25 J 1/00

3Ъоударотваииый комитат

СССР (53) УДК 62 — 229. .72 (088.8) ао делам изобретений и отарытий

Опубликовано 23.09.81. " Бюллетень рр. 35

Дата опубликования описания 23.09.81

П. Н. Белянин, К. В. Фролов,.А. E. Кобринский, А. И. Корендясев, Б. Ш. Розин, Б. Л., аламандра, Ф. П. Соколовский, Ю. В. Столин и Л. И. Тывес (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) МЕХАНИЧЕСКАЯ РУКА

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

Известна механическая рука, содержащая основание, шарнирно соединенные звенья, у которых ряд последовательных шарниров имеют горизонтальные оси поворота, индивидуальные приводы каждого звена, механизм компенсации кинематического взаимовлияния перемещений звеньев и систему программного управления (1).

Однако такая механическая рука не может обеспечить движение с постоянным утлом наклона какого-либо звена к горизонтальной

15 плоскости с повышенной точностью, требуемой для выполнения ряда технологических операций.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей механической руки.

Поставленная цель достигается тем, что ме И ханическая рука снабжена двумя группами муфт и рядом дифференциалов, выход первого из которых закреплен на основании, а выходы других кинематически связаны с соседними дифференциалами и с первой группой муфт, причем выходы дифференциалов кннематически связаны с индивидуальными приводами звеньев с горизонтальными осями поворота через вторую группу муфт.

Каждая муфта может быть связана с системой программного управления, а на выходе дифференциалов могут быть установлены синусные механизмы с упругими элементами.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема механической руки; на фиг. 2 — сечение по

А-А фиг. 1.

Механическая рука образована последовательно установленными на основании 1 и шарнирно соединенными звеньями 2 — 7, Звено 2 посредством шарнира крепится наосновании1. Там же установлены механизм компенсации, образованный рядом дифференциалов 8 — 14, и индивидуальные приводы 15 — 21, связанные со звеньями руки кинематическими цепями, выполненными, например, на тросовых передачах 22 — 28. Натяжение всей системы передачи руки осушествля708623 ется механизмом, содержащим ряд сумматоровднфференциалов 29 — 35 с согласующими редукторами i (если это необхоцимо), торсион 36 и натяжную тросовую ветвь 37, уложенную на ролики 38-44.

На ведущих валах дифференциалов 9 — 11 приводов звеньев с горизонтальными осями поворота установлен ряд дифференциалов 45 — 47, входы которых связаны с индивидуальными приводами 16 — 18. Один выход дифференциала

45 связан с основанием, а аналогичные выходы дифференциалов 46 и 47 кийематически связаны с соседними дифференциалами. На вторых выходах дифференциалов 45 — 47 установлены программно управляемые муфты 48 — 50 (первая группа муфт), а индивидуальные приводы 16—

18 связаны с приводной кинематнческой цепью через программно управляемые муфты 51 — 53 (вторая группа муфт).

При большом весе звеньев руки целесообразна установка уравновешивающего механизма, позволяющего уменьшить MoIgHocTb управляемых двигателей. Этот механизм выполнен на снпусных механизмах 54 — 56, оснащенных упругими элементами 57 — 59 и связанных с выходами дифференциалов 45 — 47.

Механическая рука работает следующим образом.

При вращении приводов 15 — 21 по сигналам от программного устройства движение передается на мехапизм компенсации, а с него— приводным тросовым передачам 22 — 28, которые осуществляют соответствующие программные перемещения звеньев 2 — 7. Кроме того, движение поступает на сумматоры-дифференциалы 29 — 35, которые должным образом суммируют углы поворота индивидуальных приводов и обеспечивают вращение торсиона 36 без его раскрутки, поддерживая заданное натяжение в кииематической цепи с помощью тросовой ветви 37. дифференциалы 45 — 47 суммируют углы поворота предыдущих звеньев.

Если, например, необходимо выполнят движения с постоянным углом наклона звена 5 к горизонтальной плоскости, по программе включаются муфты 50 и 53. При этом веду4 щий вал привода звена 5 получает вращение не от индивидуального привода 18, а через дифференциалы 45 — 47 от индивидуальных приводов 16 и !7. Следовательно, при повороте звена 3 или 4 для выполнения условия постоянства суммы углов поворотов звеньев 3 — 5 вращение будет передаваться с приводом 16 и

17 через дифференциалы 45 — 47 на приводное звено 5, стабилизируя его угловое положение относительно горизонтальной плоскости.

Точность выполнения заданного стереотипного движения будет существенно выше, чем при обычном программном управлении, так как между углами поворота звеньев 3 — 5 реализуетея жесткое кинематическое соотношение.

Формула изобретения

1, Механическая рука, содержащая основание, шарнирно соединенные звенья, у которых ряд последовательных шарниров имеют горизонтальные оси поворота, индивидуальные приводы каждого звена, механизм компенсации кинемати25 ческого взаимовлияния перемещений звеньев и систему программного управления, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, рука снабжена двумя группами муфт и рядом дифференциалов, выход первого нэ которых закреплен на основании, а выходы других кинематнчески связаны с соседними дифференциалами н с первой группой муфт, причем входы дифференциалов кинематически связаны с индивидуальными приводами через вторую группу муфт.

35 2. Рука по п. 1, о т л и ч а ю ш а я с я тем, что каждая муфта связана с системой программного управления.

3. Рука по п. 1, отличающаяся тем, что на выходе дифференциалов установле40 ны сннусные механизмы с упругими элементами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, "Станки и инструменты", 1976, И 4, с. 7.