Манипулятор
!
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
{23) Приоритет Опубликовано 151080. Бюллетень ¹ 38 Дата опубликования описания 181080 (51)М. Кл.3 В 25 J 1/02 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 62-229. 72 (088.8) (72) Автор изобретения Ю.Ф.Гвоздев Проектно-конструкторское технологическое бюро по вагонам (71) Заявитель (54) МЛНИПУЛЯтОР Изобретение относится к области машиностроения, а именно к манипуляторам для механизации технологических процессов, содержащих подъемно-транспортные и другие операции. 5 Известен манипулятор, предназначенный для механизации технологических процессов, содержащий подъемнотранспортные и другие операции, в котором содержится .:несколько шарнир- 10 но сочлененных звеньев, которые при помощи привода могут поворачиваться относительно друг друга и тем самым изменять расстояние между захватом и опорой (1) . 15 Недостатком указанного манипулятора является то, что он обладает достаточной грузоподъемностью и надежностью. Наиболее близким техническим ре- 20 шением к изобретению является манипулятор, содержащий многозвенный исполнительный орган, звенья которого шарнирно сочленены и кинематически связаны между со- 25 бой и с основанием, при этом первое звено с приводом, а последнее с захватом, каждое последующее звено смонтировано на предыдущем с .возможностью относительного поворо2 та в шарнире сочленения, снабженном парой шестерен 12) . Недостаток указанного манипулятора заключается в .том, что он не обеспечивает перемещения захвата по трем координатам, что уменьшает зону его обслуживаемого пространства и снижает тем самым технологические возможности. Целью настоящего изобретения является расширение технологических воэможностей путем увеличения эоны обслуживаемого пространства. Указанная цель достигается тем, что каждая пара звеньев снабжена дополнительным звеном, шарнирно установленным на этих звеньях и связанным с приводом, а шестерни смонтированы на дополнительном звене, при этом оси шарниров дополнительного звена расположены взаимно перпендикулярно, На фиг. 1 изображен общий вид манипулятора, на фиг. 2 — кинематическая схема манипулятора. Манипулятор состоит иэ звеньев 1-5. Звено 1 заканчивается выходным валом б, к которому кренится схват (на фигурах не показан). Звено 1 состоит из корпуса 7, в котором рас770780 5 ! О 65 положена механическая (в данном случае цепная) передача c ), =1, включающая входной вал 8, звездочку 9, цепь 10 и звездочку 11, связанную с выходным валом б. Звено 2 состоит иэ корпуса 12, в котором расположена угловая механическая (в данном случае ортогональная зубчатая) передача с i=1, включающая шестерни 13 и 14. К корпусу 12 этого звена крепится входной вал 8 предыдущего звена. Звено 3 состоит из корпуса 15, в котором расположены две механические (также цепные) передачи, включающие входной вал 16, звездочку 17, жестко соединенную с этим валом, и звездочку 18, расположенную соосно. На противоположном конце звена также соосно расположены звездочки 19 и 20. Вал звездочки 19 соединен с конической шестерней 14, а звездочка 20 соединена с корпусом 12 предыдущего звена. Указанные звездочки соединены цепями 21 и 22. Звено 4 включает в себя корпус 23, в котором расположены соосно две ортогональные конические передачи с ь =1: одна из них имеет шестерни 24 и 25, а другая — шестерни 26 и 27. !!3естерня 24 соединена с корпусом 15, а шестерня 26 — co звездочкой 18 предыдущего звена. К корпусу 23 крепится вал 16 звездочки 17 предыдущего звена. Звено 5 содержит корпус, в котором размещены три цепные передачи, каждая с 1 =1: первая образована звездочками 28,29 и цепью 30, вторая — звездочками 31, 32 и цепью 33, а третья звездочками 34,35 и цепью 36. Звездочки 28, 31, 34 и 29, 32,35 расположены соосно. Звездочка 28 соединена с корпусом 23 предыдущего звена, звездочка 31 — c наружной конической шестерней 25 предыдущего звена, а звездочка 34 — с внутренней конической шестерней 27. Г свою очередь, звездочки 29,32 и 35 соединены с выходными валами 37,38,39, а корпус — c с выходным валом 40. Манипулятор устанавливается на неподвижной стойке 41, выходной вал 37 крепится к стойке или к какому-либо неподвижному предмету, а к выходным валам 38,39,40 подсоединены приводные двигатели (на фигурах не показаны). х-х, у-у, z-z — оси, вокруг которых могут поворачиваться соответст-венчо звенья 1,3 и 5. Манипулятор работает следующим образом. При повороте вала 40 (остальные валы неподвижны) корпус звена 5 совершает вращательное движение относительно оси вала 37 (ось z-z), причем звездочки 29,32 и 35 неподвижны, а звездочки 28,31 и 34 относительно корпуса поворачиваются в противоположную сторону. В связи с тем, что i-=1, угловая скорость этих звездочек равна угловой скорости корпуса, т.е. относительный поворот (по отношению, например, к стойке 41) отсутствует, а корпус 23 звена 4 совершает поступательное движение. Ввиду того, что звездочки 28,31 и 34 посредством цепных и шестеренных передач связаны со звеньями 4,3,2 и 1,укаэанные звенья будут также перемещаться поступательно. При этом угловая ориентация выходного вала в пространстве не изменяется. При повороте вала 38 поворачиваются связанные с ним звездочка 32, цепь 33, звездочка 31, шестерни 25 и 24 и корпус 15 звена 3. Вращение корпуса 15 вызывает поворот звездочек 19 и 20 в сторону, обратную направлению вращения корпуса 15, и, ввиду i=1, с той же угловой скоростью. Поскольку звездочки 17 и 18, расположенные на противоположном конце корпуса 15, неподвижны, корпус 12 звена 2 и шестерня 14, связанная со звездочкой 19, будут двигаться поступательно, обеспечивая неподвижное положение звеньев 2 и 1 и постоянную угловую ориентацию выходного вала б (движение вокруг оси у у) ° При повороте вала 39 поворачиваются связанные с ним звездочки 35, цепь 36, звездочка 34, шестерни 27 и 26, звездочка 18, звездочка 19, шестерни 14 и 13. С шестерней 13 связан корпус 7 звена .1, который поворачивается относительно оси вала 8, причем поворот звездочки 11 происходит в сторону, противоположную направлению поворота корпуса 7, с угловой скоростью, равной угловой скорости поворота корпуса. При этом выходной вал б сохраняет постоянную угловую ориентацию в пространстве, а звено 1 поворачивается вокруг оси х-х. Таким образом,при повороте вала 40 звено 5 вращается вокруг оси, а остальные звенья двигаются поступательно. При повороте вала 38 звено 5 неподвижно, звено 3 вращается вокруг оси у-у, а звено 1 двигается поступательно. При повороте вала 39 звенья 5 и 3 неподвижны, а звено 1 вращается вокруг оси х-х. Во всех случаях выходной вал 6 сохраняет уговую постоянную ориентацию в пространстве. Такой манипулятор обеспечивает три степени свободы поступательного движения при полном отсутствии "мертвых зон", что существенно расширяет воэможности основной конструкции. Манипулятор будет использован в составе оборудования поточной линии по ремонту аккумуляторов пассажирс-, ких вагонов для переноса изделий, 770730 заполненных электролитом, в отделение для.зарядки. Формула изобретения Манипулятор, содержащий многозвенный исполнительный орган, звенья которого шарнирно сочленены и кинематически связаны между собой и с основанием, при этом первое звено связано с приводом, а последнее — с захватом, каждое последующее звено смонтировано на предыдущем с возможностью относительного поворота в шарнире сочленения, снабженном парой шестерен, отличающийся тем, что, с цельи расширения технологических возможностей путем увеличения зоны обслуживаемого пространства, каждая пара звеньев снабжена дополнительным звеном, шарнирно установленным на этих звеньях и связанным с приводом,,а шестерни смонтированы на дополнительном звене, при этом оси шарниров дополнительного звена расположены взаимно перпендикулярно. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2456887/25-08, кл. В 25 У 1/02, 1977. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2575578/25-08, кл. В 25 Ю 1/02, 1978. 55 3Z 41 фиг.2 Составитель В.Павлов Редактор Н.Аристова ТехредС. Мигунова Корректор О.Ковинская Заказ 7357 17 Тираж 1033 Подписное ЦНИИПИ .Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП"Патент", r..Óærîðîä,óë.Проектная,4
