Привод манипулятора

 

ПРИВОД МАНИПУЛЯТОРА по авт. св. № 471189, отличающийся тем, что, с целью повышения точности позиционирования за счет обеспечения равенства угловых скоростей ведущего и ведомого валов и исключения эффекта наложения движений трансмиссионных валов, а также расширения технологических возможностей путем увеличения угла изгиба, шарнир выполнен в виде двойной карданной передачи и снабжен конической и цилиндрической зубчатыми парами и водилом, жестко связанным одним концом с колесом конической пары, и шарнирно связанным с колесами цилиндрической зубчатой пары, причем коническая зубчатая пара связана с ведущим валом, а колеса цилиндрической зубчатой пары установлены на звеньях манипулятора .

СОНИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1050862 A з(5р B 25 J 1 02

В, 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ:

К ABTOPGH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CO

CO

Cb

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 471189 (21) 3475086/25-08 (22) 28.07.82 (46) 30.10.83. Бюл № 40 (72), С. К. Красников и В. И. Уральский (71) Белгородский технологический институт строительных материалов им. И. А. Гришманова (53) 62-229.72 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 471189, кл. В 25 J 1/02; 1975. (54) (57) ПРИВОД МАНИПУЛЯТОРА по авт. св. № 471189, отличающийся тем, что, с целью повышения точности позиционирования за счет обеспечения равенства угловых скоростей ведущего и ведомого валов и исключения эффекта наложения движений трансмиссионных валов, а также расширения технологических возможностей путем увеличения угла изгиба, шарнир выполнен в виде двойной карданной передачи и снабжен конической и цилиндрической зубчатыми парами и водилом, жестко связанным одним концом с колесом конической пары, и шарнирно связанным с колесами цилиндрической зубчатой пары, причем коническая зубчатая пара связана с ведущим валом, а колеса цилиндрической зубчатой пары установлены на звеньях манипулятора.

1050862

Изобретение относится к промышленным работам и манипуляторам и может быть использовано в машиностроении, промышленности строительных материалов и других отраслях народного хозяйства для автоматизации монотонных, вредных для здоровья человека и вспомогательных операций.

По основному авт. св. № 471189 известен привод манипулятора, содержащий подвижные звенья, захват, зубчатые передачи и 10 концентрически расположенные относительно одной оси валы с шарнирами Гука (1).

Недостатком известной конструкции является то, что из-за отсутствия синхронности во вращении ведущего и ведомого валов в шарнире Гука трудно обеспечить точность позиционирования в одношарнирных манипуляторах. Кроме того, угол изгиба руки манипулятора в шарнире ограничен допустимым углом изгиба карданной передачи.

Цель изобретения — повышение точности позиционирования за счет обеспечения равенства угловых скоростей ведущего и ведомого валов и исключения эффекта наложения движений трансмиссионных валов, а также расширение технологических возможностей путем увеличения угла изгиба.

Поставленная цель достигается тем, что в приводе манипулятора, содержащем подвижные звенья, захват, зубчатые передачи и концентрически расположенные отно30 сительно одной оси валы с шарнирами Гука, шарнир выполнен в виде двойной карданной передачи и снабжен конической и цилиндрической зубчатыми парами с водилом жестко связанным Одним концом с ко 3 лесом конической зубчатой пары и шарнирно связанным с колесом цилиндрической зубчатой пары, причем коническая зубчатая пара связана с ведущим валом, а колеса цилиндрической зубчатой пары установлены на звеньях манипулятора. 40

Применение сдвоенного шарнира позволяет увеличить угол изгиба ведомого звена относительно ведущего.

На фиг. 1 изображена кинем атическая схема привод манипулятора; на фиг. 2 механизм поворота.

Привод манипулятора содержит ведущие концентрически расположенные валы

1 и 2 (фиг. 1), соединенные при помощи промежуточных валов 3 и 4 и крестовин

5,6 и 7,8 с ведомыми валами 9 и 10. Коническое зубчатое колесо 11 жестко связанное с ведущим валом 12, входит в зацепление с зубчатым колесом 13, жестко связанным с водилом 14, которое шарнирно соединено с неподвижным 15 и подвижным 16 зубчатыми колесами. Зубчатый сектор 16 жестко связан с корпусом 17 манипулятора.

Манипулятор работает следующим образом.

Для поворота подвижного корпуса 17 относительно неподвижного основания 18 задается вращение валу 12. Через коническую зубчатую пару 11 и 13 вращение передается водилу 14. Вследствие этого зубчатый сектор 16 обкатывается по неподвижному зубчатому сектору 15. Таким образом осуществляется поворот корпуса 17 манипулятора, жестко связанного, с зубчатым сектором 16, вокруг оси Х . Зубчатая передача 15 и 16 имеет передаточное отношение равное 1. При этом обеспечивается равенство углов поворотного корпуса 17 относительно водила 14 вокруг оси Х и водила 14 относительно основания 18 вокруг оси Х1, а следовательно, равенство установочных углов ы, = Ф двойной карданной передачи (фиг. 2), что является условием равенства угловых скоростей ведущих

1 и 2 и ведомых 9 и 10 валов, а следовательно, условием, исключающим взаимовлияние движения одних. звеньев на другие, т.е. исключающим «эффект наложения» кинематических связей. При этом удваивают свое значение установочные углы, т.е. угол поворота корпуса 17 относительно основания 18 равен 2 а, что приводит к расширению рабочего пространства манипулятора.

В результате использования в качестве шарнира в приводе манипулятора двойной карданной передачи и, следовательно, увеличения угла изгиба в шарнире значительно расширяется рабочая зона такого манипулятора. Коэффициент сервиса, характеризующий геометрические качества манипулятора, увеличивается более чем в 4 раза.

Кроме того, устраняется неравномерность вращения ведомых валов привода, что позволяет увеличить точность позиционирования захвата манипулятора,и ликвидировать динамические нагрузки, возникающие вследствие неравномерности вращения, это, в свою очередь приводит к увеличению долговечности деталей карданных шарниров привода в 1,5-2 раза, а следовательно, увеличению надежности и срока службы манипулятора.

Использование изобретения позволит расширить область применения шарнирных манипуляторов с электромеханическим приводом.

1050862

Редактор А. Лежнина

Заказ 8558/14

Составитель А. Ширяева

Техред И. Верес Корректор A. Ференц

Тираж 1081 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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