Механическая рука

 

1, 1 82855I

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз боветских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. Свнд-ву 699746 (22) Заявлено 13.06.78 (21) 2627590 25-08 с присоединением заявки J¹â€” (23) Приоритет— (51) М Кч з

В 25 1 1 00

1осударстееннык комитет

СССР

Опубликовано 23.04.82. Бюллетень ¹ 15 по делам изобретений и открытий (53) УДК 62-229.72 (088.8) Дата опубликования описания 23.04.82.,!

1

П. Н. Белянин, К. В. Фролов, А. Е. Кобринсфий, А. И. Корендясев, Б. Ш. Розин, Б. Л. Салама фа, Ф. П. Соколовский, Ю. В. Столин и Л. И. Tylllec (72) Авторы изобретения!

Л ! (71) Заявитель (54) МЕХАНИЧЕСКАЯ РУКА

Изобретение относится к области машиностроения, оно предназначено для усовершенствования автоматических манипуляторов с программным управлением, используемых для механизации и автоматизации основных и вспомогательных операций в промышленности.

Известна механическая рука по основному авт. св. № 699746, содержащая основание, шарнирно соединенные звенья, причем последовательно два из них установлены на шарнирах с параллельными горизонтальныыи Осями, IlpHBo, IIlble кинематические цепи для осуществления относительного перемещения звеньев от индивидуальных двигателей, установленные»а основании механизм компенсации кинематического взаимОвлияния перемещаемых звеньев и устройство уравновешивания веса звеньев с параллельными и горизонтальными осями, выполненное на дифференциалах и синусных механизмах с упругими элементами (1).

В известной механической руке все степени свободы управляются программно и поэтому программное устройство, например процессор, управляющий электронно-вычислительной машиной (3BM), как правило, максимально загружен выт1олнением операций управления и не всегда вписывается в реальное время, что часто приводит к необходимостн уменьшать скорость движения руки. В то же время значительную долю движений руки со тавляют стереотипные движения, т. е. такие, при которых необходимо выдержать определенные кинематические условия, например, движения по вертикальным или горизонтальным прямым в рабочем пространстве.

Стереотипные движения обычно обуслов10 лены технологическими особенностями применения руки и, как правило, должны производиться с повышенной точностью.

Изобретение является усовершенствованием известной механической руки. Оно предназначено для упрощения системы управления рукой.

Цель достигается 1ем, что механическая рука снабжена дополш1тельной кинемагнческой цепью, связывающей выходные элементы синусных механизмов, н двумя программно-управляемыми муфтами, одна из которых установлена в дополнительной кннематической цепи, а другая — между индивидуальным двигателем н приводной кинематической цепью для перемещения Одного из звеньев с горизонтальной осью.

На фиг. 1 изображена кинематнческая схема механической руки; на фиг. 2 — внд по стрелке А на фнг. 1; на фнг. 3 — сечение

30 по Б — Б на фиг. 1.

828551

Механическая рука образована последовательно установленными на основании 1 и шарнирно соединеппымп звеньями 2 — 7, причем звенья 3 — 5 установлены на шарнирах с параллельнымп горизонтальными осями и имеют одинаковую длину. Звено 2 посредством шарнира крепится- на основании

1. Там же установлены компенсирующий механизм, образованный рядом дифференциалов 8 — 14, и индпьндуальпые двигатели

15 — 21, связанныс со звеньями руки кинематическими цепями, выполненными, например, на тросовых передачах 22 — 28. Натяжение всей системы передач руки осуществляется механизмом, содержащим ряд сумматоров-дифференциалов 29 — 35 с "îãëàñóющимн редукторамн (если это необходимо), торсион 36 н натяжную тросовую ветвь 37, уложенную на ролики 38 — 44. Уравновешивапие веса звеньев 3 — 5 производится устройством, образованным дифференциалами

45 — 47, выходные валы которых связаны с синусными механизмами 48 — 50, оснащенными разгружающими упругими элементамн — пружинами 51 — 53.

Ползуны 54 и 55 (или 56 и 57), являющиеся выходными элементами устройства уравновешивания веса звеньев 3 и 4, связаны кинематической цепью, реализованной например, в виде тяги 58 и 59. Кинематическая цепь включается программно-управляемой муфтой 60 (или 61), установленной между тягой и ползунами. В цепь привода звена 4 установлена вторая программно-управляемая муфта 62.

Механическая рука работает следующим образом.

При вращении двигателей 15 — 21 по сигналам от программного устройства движение передается на дифференциалы 8 — 14 компенсирующего механизма, с них — 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 двигателей и обеспечивают

4 вращение торсиона 36 без его раскрутки, поддерживая заданнное натяжение в кинематической цепи с помощью тросовой ветви

37. При любой конфигурации руки устройство уравновешивания, состоящее из дифференциалов 45 — 47 и синусных механизмов

48 — 50, с помощью пружин 51 — 53 компенсирует вес звеньев 3 — 6.

Выходной вал дифференциала 45 поворачивается на угол поворота звена 3, а вал дифференциала 46 — на сумму углов поворота звеньев 3 и 4.

Для горизонтального движения звена 5 включается муфта 60 и ползуны 55 и 54 синусных механизмов 48 и 49 жестко блокируются тягой 58, обеспечивая указанное условие.

Аналогично осуществляется перемещение звена 5 по вертикальной прямой.

Для этой цели служат спаренные на тех же сынусных механизмах ползуны 56 и 57 (их кривошипы смещены на 90"), тяга 59 и программно управляемая муфта 61.

При включении указанных связей один из двигателей привода звеньев 3 или 4 от5 ключается программно управляемой муфтой 62.

Формула изобретения

Механическая рука по авт. св.

_#_0 669999774466, от ч ич а юща яся тем, что, с целью упрощения системы управления руки, она снабжена дополнительной кинематической цепью, связывающей выходные 5 элементы синусных механизмов, и двумя программно-управляемыми муфтами, одна из которых установлена в дополнительной кинематической цепи, а другая — между индивидуальным двигателем и приводной ки4О нематической цепью для перемещения одного из звеньев с горизонтальной осью.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

45 1. Авторское свидетельство СССР IIQ заявке М 2567518/25-08, кл. В 25 J 1 00, 1978.

828551

ВиЫА бб бб

Фиг ) Составитель С. Новик

Тсхред Л. Куклина

Корректор P. Беркович

Редактор Л. Письман

Подппспос

Изд. ¹ 125 Тираж 1082

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открь)тий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. г1, 5

Заказ 3080

ЗЗГОрская тппОГрг 11)пя Упрполпграч)пздЯтгз .)10соблпспОлко)1а