Манипулятор

 

1. МАНИПУЛЯТОР, содержащий основание, многозвенную механическую руку, звенья которой выполнены в виде концентричных валов и последовательно связаны зубчатыми передачами , блок приводов, кинематически связанных с концентричными валами первого звена механической руки, натяжное устройство, содержащее блок дифференциалов и натяжную кинематическую цепь, имеющую упругий элемент и элемент, связанный с последним звеном механической руки, и устройство развязки движений исполнительных звеньев, отличающийс я тем, что, с целью расширения функциональных возможноеэй, механическая рука снабжена по меньшей мере одним дополнительным звеном, выполненным в виде концентрично расположенных телескопических валов, цричем внутренний вал этого дополнительного звена входит в натяжную кинематическую цеп-ь, а устройство развязки движений исполнительных звеньев и блок дифференциалов снабжены каждый дополнительными дифференциалами, а W блок приводов - дополнительным приводом , кинематически связанным с этими дифференциалами. 2. Манипулятор по п.1, от л и чающийся тем, что в натяжную кинемат;ическую цепи входит несамотор мозящаяся винтовая пара.

(1Е (11) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

RWW

РЕСПУБЛИК, g(5g 9 25 J 11/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 34 53 7 24/25-08 (22) .12.05.82 (46) 23 ° 01 ° 84. Бюл. 9 3 (72) A ° Ã. Овакимов, И.А. Тимофеев, И.В. Калабин, В.П. Степанов и В.И. Ушаков (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (53) 62-229.72(088.8) (56) 1. Корендясев А.И. Автоматические манипуляторы с приводом на основании. - Ставки и инструмент", 9 12, 1980, с. 5-8. (54)(57) 1. МАНИПУЛЯТОР, содержащий основание, многоэвенную механическую руку, звенья которой выполнены в виде концентричных валов и последовательно связаны зубчатыми передачами, блок приводов, кинематически связанных с концентричными валами первого звена механической руки, натяжное устройство, содержащее блок дифференциалов и натяжную кинематическую цепь, имеющую упругий элемент и элемент, связанный с последним звеном механической руки, н устройство развязки движений исполнительных звеньев, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения функциональных возможносч зй, механическая рука снабжена по меньшей мере одним дополнительным звеном, выполненным в виде концентрично расположенных телескопических валов, причем внутренний вал этого дополнительного звена входит в натяжную кинематическую цепь, а устройство развязки движений исполнительных звеньев и блок дифференциалов снабжены каждый дополнительными дифференциалами, à I блок приводов — дополнительным приводом, кинематически связанным с этими дифференциалами.

2. Манипулятор по п,1, о т л ич.а ю шийся тем, что в натяжную кинематическую цепь входит несамотор-Я мозящаяся винтовая пара.

1068280

15

25

45

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в дистанционно управляемых манипуляторах и робототехнических устройствах.

Известен манипулятор, содержащий основание, многоэвенную механическую руку, звенья которой выполнены в виде концентричных валов и последовательно связаны зубчатыми передачами, блок приводов, кинематически связанных с концентричными валами первого звена механической руки, натяжное устройство, содержащее блок дифференциалов и натяжную кинематическую цепь, содержащую упругий элемент и элемент, связанный с последним звеном механической руки fi) .

Недостатком известного технического решения является отсутствие телескопического выдвижения звеньев механической руки, что,существенно снижает функциональные воэможности манипулятора из-за невозможности увеличения зоны обслуживания.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей °

Указанная цель достигается тем, что механическая рука снабжена по .меньшей мере одним дополнительным звенцм, выполненным в виде концентрично расположенных телескопических валов, причем внутренний вал этого дополнительного звена входит в натяжную кинематическую цепь, а устройство развязки движений исполнительных звеньев и блок дифференциалов снабжены каждый дополнительными дифференциалами, а блок приводов — дополнительным приводом, кинематически связанным с этими дифференциалами, причем в натяжную кинематическую цепь входит несамотормозящая винтовая передача. . Ha чертеже изображена кинематическая схема манипулятора °

Манипулятор содержит механическую руку, смонтированную на основании 1 и образованную из последовательно соединенных исполнительных звеньев 2-7. Основание 1 и звенья

2-7 выполнены в виде концентричных валов. Валы 3 .и 4 образуют поступательную кинематическую пару 8, выполненную в виде телескопического соединения. От исполнительных звеньев к основанию манипулятора проходит система зубчатых передач, оканчивающаяся валами 9-14, Для силового натяжения всех передач манипулятора в его состав входит натяжное устройство, состоящие из натяжной кинемахической цепи и блока дифференциалов. Натяжная кинематическая цепь начинается с шестерни 15, которая зацепляется с зубчатым сектором 16, укрепленным на последнем валу 7, и оканчивается выходным ва. лом 7. В состав натяжного канала зубчатых передач входит несамотормоэящая винтовая передача 18, расположенная на участке между валами

3 и 4, входящими в поступательную кинематическую пару.

На основании манипулятора установлены силовой блок 19 приводов, устройство 20 развязки движений исполнительных звеньев, дифференциальный блок 21 и упругий элемент 22. Силовой блок 19 приводов содержит двигатели 23-28. Устройство развязки движений исполнительных звеньев 20 состоит из системы зубчатых дифференциалов 29-33, кинематически связанных с двигателями блока 19 приводов входными валами 34, а также имеет выходные валы 35-40, которые прсредством зубчатых передач 41 кинематически связаны с валами 9-14 системы передач манипулятора. Дифференциальный блок 21 состоит иэ последовательно соединенных зубчатыми передачами .

42 зубчатых дифференциалов 43-47.

Дифференциальный блок имеет входйые валы 48-53 и выходной вал 54.Входными валами дифференциальный блок кинематически связан передачами 55 с входными валами 34 устройства развязки движений исполнительных звеньев 20, а выходным валом 54 с упругим элементом 22; Упругий элемент 22 через вал 56 и передачу 57 кинематически связан с выходным валом 17 натяжного канала зубчатых передач.

Коническая шестерня 58 соединена с валом 4 руки манипулятора элементом, преобразующим вращательное движение в поступательное, На чертеже в качестве этого элемента изображена винтовая пара 59. Для того, чтобы передачи, проходящие через звенья поступательной пары, не стесняли их взаимного движения, валы этих передач должны допускать поступательное перемещение, поэтому конические шестерни 60 и .61 соединены между собой. поступательными парами 62, выполненными в виде телескопического соеди- нения.

Манипулятор работает следующим образом.

При включении блока приводов 19 крутящие моменты передаются через валы 34 устройству развязки движений исполнительных звеньев 20, откуда через выходные валы 36-40 этого устройства и связанные с ним зубчатые передачи 41 и валы 9-14 передаются на исполнительные звенья 2-7 руки манипулятора, Момент + M>, действующий со стороны упругого элемента 22 на вал 56, посредством зубчатой передачи 57 передается на вал 17 натяжного канала

1068280

I y

,О . 4Р,ХР

Составитель Т. Костикова

Техред Л,Микеш Корректор И. Муска

Редактор Н. Пушненкова

Заказ 11373/12 Тираж 1037 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и .открытий

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

Филиал ППП "Патент", r; Ужгород, ул. Проектная, 4 зубчатых передач, нагружая через по-следний всю систему передач манипулятора. В резуль гате этого на валы

35-40 через зубчатые передачи 41 будут передаваться моменты + М, М „™g ™,р +М39,+ М .

С другой стороны, йод действием момента — М, воздействующего на вал 54, нагружается вся система пе- редач дифференциального блока 21 и устройства развязки исполнительных звеньев 20. Поэтому на валы 35-40 со стороны устройства развязки движений исполнительных звеньев будут передаваться моменты — М ®,-М, -М

-N, -М д и -M, которые уравновесят усилйя, передающиеся на эти же валы, со стороны валов 9-14 системы передач манипулятора.

Таким образом, под действием упругого элемента 22, вся система передач манипулятора, дифференциального блока и устройства развязки движений исполнительных звеньев оказывается под нагрузкой, чем обес,печивается устранение зазоров во всех зубчатых передачах манипулятора и его поступательной пары, При работе манипулятора дифференциальный

1Î блок 21 обеспечивает угловое перемещение вала 54, равное угловому перемещению вала 56.

15 " Предлагаемый манипулятор позволяет расширить функциональные возможности за счет увеличения зоны обслу,живания.