Привод исполнительного органа манипулятора

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ.

РЕСГ)УБЛИН

НЯ) В 25 У 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3398594/25-08 (22) 25,02,82 (46) 30.08.83. Бюл. Р 32 (7 2) Ю. Ф. Гвоздев (71) Проектно-конструкторскотехнологическое бюро по вагонам (53) 62-229 ° 72(088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 607730, кл. В 25 J 3/00, 1976.

2. Башта Т.М. Объемные гидравлические приводы и гидравлические двигатели гидросистемы. М., Машиностроение, 1974,с ° 257. (54)(57) 1.ПРИВОД ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО

ОРГАНА МАНИПУЛЯТОРА, содержащий корпус, основание,. входной и аналогичный ему выходной блоки, кинематически связанные между собой,при этом входной блок выполнен в виде соосных трубчатых валов, число ко- торых равно числу передаваемых степеней подвижности, а на конце каждого из них выполнены фланцы с тор„„Я0„„1038222 А цовой рабочей поверхностью, скошен- ной к плоскости вращения .на угол, больший угла трения, и взаимодействующий с толкателями, расположенными в направляющей, причем число толкателей не менее трех, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения динамических-характеристик путем исключения взаимной зависимости движений, входной блок снабжен. комплектом колец по числу толкателей и дополнительным трубчатым валом, один конец которого жестко связан с основанием, а другой — с направляющей этого блока, при этом

-каждый толкатель взаимодействует с индивидуальной парой колец, распо.ложенных в корпусе с возможностью вращения и осевого перемещения.

2. Привод по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что кинематическая связь выполнена в виде шариковой передачи.

1 1038222

Изобретение относится к манипуляторам для механизации технологических процессов, содержащих подъемнотранспортные и другие операции,конкретнее к механизмам, передающим движение в местах сочленейия звеньев исполнительных органов манипуляторов.

Известен привод захвата манипулятора, который содержит размещенные в корпусах зубчатые колеса, установленные на концах входного и выходно- 10

ro валов, взаимодействующие с передаточным механизмом — рейками, расположенными в плоскостях, параллель.ных плоскости, проходящей через .ось шарнира. Рейки связаны с концентри-, )5 ческими трубчатыми направляющими, ось которых совпадает с осью шарнира. Направляющие взаимодействуют друг с другом при передаче возвратно-поступательного движения от ве20 дущей шестерни к ведущей рейке, и от ведомой рейки к ведомой шестерне 1 3, Данное устройство ликвидирует взаимную зависимость движений путем преобразования вращательного движения B возвратно-поступательное. Однако при применении его в местах сочленения звеньев манипулятора зона обслуживания рабочего органа (захвата) сужается,во-первых, из-эа невозможности передать полноповоротное вращение,во-вторых, из-эа того, что здесь передается только одна степень подвижности °

Известна конструкция привода, содержащая корпус, основание, входной и аналогичный ему выходной бло- . ки, кинематически связанные между собой, при этом входной блок выпол-.. 40 нен в виде соосных трубчатых валов, число которых равно числу передаваемых степеней подвижности, а на конце каждого из них выполнены фланцы с торцовой рабочей поверхностью, 45 скошенной к плоскости вращения на угол, больший угла трения и взаимо- . действующий с толкателями, расположенными в направляющей, причем число толкателей не менее трех 2 .

Однако такая конструкция привода не может обеспечить передачу движе".ния от входного вала к выходному, расположенных под углом друг к другу, а также при передаче движения по нескольким соосным трубчатым валам неизбежно возникает взаимная зависимость различных движений.

Цель изобретения — улучшение ди- . намических характеристик путем иск,лючения взаимной зависимости движе- 60 ний, Поставленная целЪ достигается тем,,что в приводе исполнительного. органа манипулятора, содержащем кор:пус, основание, входной и аналогич- 65 ный ему выходной блоки, кинематически связанные между собой, при этом входной блок выполнен в виде соосных трубчатых валов, число которых равно числу передаваемых степеней подвижности, а на конце каждого иэ них выполнены фланцы с торцовой рабочей пОверхностью, скошенной к плоскости вращения на угол, больший угла трения, и взаимодействующей с толкателями, расподоженными в направляющей, причем число толкателей не менее трех, входной блок снабжен комплектом колец по числу толкателей и дополнительным трубчатым валом, один конец которого жестко связан с основанием, а другой — с направляю-. щей этого блока, при этом каждый толкатель взаимодействует с индивидуальной парой колец, расположенных в корпусе с возможностью вращения и осевого перемещения.

Кинематическая связь выполнена в виде шаровой передачи..

На фиг. 1 .показан механиэмшарнира манипулятора; на фиг. 2— разрез A-A на фиг ° 1; на фиг. 3— разрез Б-Б на фиг. 2. Привод исполнительного органа манипулятора содержит корпус l, в котором размещены трубчатые входные валы 2 и З,соединенные соответственно с кольцевыми фланцами 4 и 5.С торцовой рабочей поверхностью фланца 4 взаимодействуют толкатели б

8 (фиг. 2), расположенные в направляющей 9, скрепленной с трубчатым. валом 10 и .с основанием манипулятора (основание не показано).

С торцовой рабочей поверхностью фланца 5 взаимодействуют толкатели

11-13 (фиг.2),расположенные в неподвижной относительно корпуса 1 направ-. .ляющей 9.Рабочие поверхности фланцев

4 и 5 скошены по отношению к плоскости вращения на угол, обеспечивающий возможность возвратно-поступательного перемещения толкателей (этот угол должен быть больше угла трения пары толкатель — торцовая поверхность) .

В корпусе 1 расположено направляющее кольцо 14, относительно которого могут перемещаться вверх-вниз и вращаться пары колец 15 — 20. При этом пара 15 взаимодействует с толкателем 8, пара lб — с толкателем 7, пара 17 — с толкателем б, пара 1 8— с толкателем 13, пара 19 — с толкателем 12, пара 20 — с толкателем

11, В каждой gape. кольца разделены между собой шариками, что уменьшает трение при вращении нижнего коль ца пары относительно верхнего.

С каждой парой колец 15 — 20 взаимодействует своя штанга 21, передающая движение шариковой передаче, 1038222 состоящей из корпуса .22 и шариков 23 обеспечивающей. передачу движения на угол 90 . Могут быть исполь зованы и другие виды угловых передач. Корпус 22 скреплен с диафрагмой 24, установленной в корпусе 1. Шарйки 23 связаны со штангой 25, и с толкателямн 26 — 28,взаимодей- . ствующими с торцовой поверхностью фланца 29 выходного вала .ЗО.Толка° тели 31 — 33,в свою очередь, взаимодействуют с торцовой поверхностью фланца 34 выходного вала 35.

Эти толкателн расположены в на.— правляющей 36, связанной. неподвижно с корпусом 1.

Угол скоса торцовых поверхностей ,фланцев 29 и 34 такой же, как на

:: фланцах 4 и 5,.

Привод .исполнительного орг ана манипулятора работает следующим образом.

При вращении входного вала 2 одновременно поворачивается и торцо-вая поверхность фланца 4, имеющая наклон к плоскости, перпендикуляр-

:ной оси вала 2.

Этот наклон вызывает возвратнопоступательное движение толкателей

6 — S (фиг. 2) . . В связи с тем, что движение (рабочее) этих толкателей может происходить только в,одну сторону — в сторону выходного вала 30, необходим иметь как минимум .три толкателя, равномерно расположенных по торцовой поверхности фланца 4 (фиг.2 и

3). Толкатели 6 — 8 передают возвратно-поступательное движение соответственно парам колец 17,16 и

15, которые, перемещаясь вверх-вниз относительно направляющего кольца

14, передают движение связанным с ними штангам 21, шарикам 23 угловых передач, штангам 25 и толкателям

- 26 — 28, которые,: взаимодействуя с ра-. . бочей торцовой поверхностью фланца)

5 (29, наклоненной по отношению к плос-. кости, перпендикулярной оси вала 30, вызывают вращение выходного вала 30, При повороте корпуса 1 вокруг вертйкальной оси угловое положение

10 толкателей 6 — 8 неизменно (они расположены в направляющей 9, неподвижной относительно манипулятора), nos. тому этот поворот приводит к взаим.ному смещению в парах колец 15—

20 (нижнее кольцо каждой пары вращается относительно верхнего), но осевая связь .между кольцами одной пары не нарушается.

Независимо от. взаимного углового положения толкателей 6 †. 8 и соответствующих штанг 21 воэвратно-. поступательное движение передается беспрепятственно. Поворот. корпуса 1 может быть произведен на любой угол.

При вращении вала 3 одновременно поворачивается и фланец 5, что вы, зывает возвратно-поступательное дви

-жение толкателей 11 — 13, пар колец

: 20 19 и 18, штанг 21, шариков 23,,штанг 25.и толкателей 31 33, которые, взаимодействуя с рабочей торцовой поверхностью фланца 34, вызыо вают вращение выходного вала 35.

Предлагаемый механизм ликвидирует взаимную зависимость движений

35 в приводе исполнительного органа манипулятора, допускает поворот корпуса на любые углы и позволяет передать несколько степеней подвижности при использовании соосных пусто4Q телых валов.

1038222

1038222

cput.3

Заказ 6118/19 Тираж 1081 .

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий. . 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

СоставитеЛь, И.Бакулина

Редактор Jl. Ï÷åëèÿñêàÿ Техред М.Костик Корректор А. Зимокосов