Манипулятор
МАНИПУЛЯТОР, содержащий основаиие , опору с приводом, установленную на основании с возможностью вращения вокруг оси, перпендикулярной основанию, руку, несущую кисть со схватом, и привод ее поворота, установленный на опоре, отличающийся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик, он снабжен дополнительным приводом, смонтированным на основании и кинематически связанным с дополнительно введенной конической передачей , ведущее зубчатое колесо которой свободно установлено на опоре, а ведомое коническое колесо жестко закреплено на выходном валу привода поворота руки. (Л ;о
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51) 4
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3721284/25-08 (22) 05.04.84 (46) 07.09.85. Бюл. № 33 (72) Э. Н. Панкратов, Б. Г. Хохряков и
С. И. Бакалов (53) 62-229.72(088.8) (56) Заявка Франции № 2417371, кл. В 25 J 9/00, 1979. (54) (57) МАНИПУЛЯТОР, содержащий основание, опору с приводом, установленную на основании с возможностью вращения воÄÄSUÄÄ 1177149 А круг оси, перпендикулярной основанию, руку, несущую кисть со схватом, и привод ее поворота, установленный на опоре, отличающийся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик, он снабжен дополнительным приводом, смонтированным на основании и кинематически связанным с дополнительно введенной конической передачей, ведущее зубчатое колесо которой свободно установлено на опоре, а ведомое коническое колесо жестко закреплено на выходном валу привода поворота руки. 3
4ь
1177149
Составитель А. Ширяева
Редактор А. Сабо Техред И. Верес Корректор С. Черни
Заказ 5445(15 Тираж 1050 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
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в промышленных роботах.
Цель изобретения — улучшение динамических характеристик манипулятора при уменьшении его габаритов, массы и энергоемкости за счет использования дополнительного привода, который через кинематические связи обеспечивает сообщение дополнительного крутящего момента на ось вращения опоры и перпендикулярную ей ось вращения руки во время их пеуегрузки.
Кинематические связи этих осеи с валом дополнительного приводного органа могут осуществлять передачу дополнительного крутящего момента на каждую ось в отдельности и на две оси одновременно с возможностью перераспределения крутящего момента на более нагруженную ось. Улучшение динамических характеристик манипулятора достигается за счет того, что дополнительный приводной орган компенсирует не только статистические нагрузки от веса подвижных звеньев, но и инерционные нагрузки, возникающие при изменении скоростей движения этих звеньев, кроме того, он способен автоматически настраиваться и компенсировать статические нагрузки в зависимости от изменяющегося веса полезного груза.
Мощность приводов опоры и руки значительно снижаются, так как пиковые нагрузки компенсируются дополнительным приводным органом, кинематически связанным с осями этих звеньев. Снижение приводов позволяет значительно снизить габариты, вес, энергоемкость и стоимость всего манипулятора.
На чертеже изображена кинематическая схема манипулятора.
Манипулятор содержит опору 1 с приводом 2, установленную на основании 3 и вращающуюся вокруг оси, перпендикулярной основанию. На опоре 1 шарнирно установлена рука 4 с расположенными на ней кистью 5, схватом 6 и приводом 7, шарнирно прикрепленным к опоре 1 и вращающимся вокруг оси, перпендикулярной оси вращения опоры 1 . Манипулятор снабжен дополнительным приводным органом 8, вал которого кинематически связан, например, зубчатой или цепной передачей с кони5
1О
40 ческой шестерней 9, аксиально установленной на оси вращения опоры 1, с возможностью их взаимного поворота. Коническая шестерня 9 связана с конической шестерней
10, которая неподвижно закреплена на оси вращения руки 4.
Манипулятор работает следующим образом.
При вращении руки в момент перегружения ее привода 7 система управления манипулятором по сигналу (например, по возрастанию тока до максимально допустимой величины в силовой обмотке привода) включает дополнительный приводной орган
8, вал которого через кинематическую связь вращает коническую шестерню 9 и связанную с ней коническую шестерню 10, сообщая дополнительный крутящий момент на ось вращения руки 4. При уменьшении нагрузки до допустимых значений дополнительный приводной орган 8 автоматически отключается системой управления. При вращении опоры 1 в момент перегружения ее привода 2 система управления включает дополнительный приводной орган 8, вал которого через кцнематическую связь вращает коническую шестерню 9. Если привод 7 остановлен, то шестерня 10, не имея возможности вращаться вокруг собственной оси, играет роль жесткого упора, связанного с вращающейся конической шестерней 9. Эта связь обеспечивает сообщение дополнительного крутящего момента оси вращения опоры 1. привод 2 которой был перегружен. После снижения нагрузки до допускаемых значений система управления отключает дополнительный приводной орган 8. Если перегружаются оба привода 2 и 7; система управления включает дополнительный приводной орган 8 и происходит автоматическое перераспределение крутящего момента на наиболее нагруженную ось вращения, так как под действием нагрузки эта ось начинает вращаться с меньшей угловой скоростью, чем другая ось вращения, и через кинематические связи передает избыточную нагрузку на дополнительный приводной орган 8, который ее компенсирует. После снижения нагрузок до допустимых значений система управления отключает дополнительный приводной орган 8.
