Исполнительное устройство манипулятора

 

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ, РЕСПУБЛИК (51) 4 В 25 J 1/О 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

О РЫТ (21) 3753433/25-08 (22) 12.06.84 (46) 07. 01. 86. Бюл. У 1 (7 1) Проектно-конструкторско-технологическое бюро по вагонам (72) Ю.Ф.Гвоздев (53) 62-229.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У. 659376, кл. В 25 J 1/02> 1977. (54)(57) ИСПОЛНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

МАНИПУЛЯТОРА, содержащее последовательно шарнирно соединенные по край ней мере два звена, каждое из.которых выполнено полым, с расположенными внутри элементами кинематической цепи относительного перемещения звеньев, причем первое звено кинематически связано с двигателем и шарнирно установлено на оси, жестко связанной с основанием и на которой установлен опорный элемент первого звена кинематической цепи, которая включает промежуточный вал, расположенный внутри полой оси шарнира, связывающего звенья, и закрепленный на втором звене, а опорный элемент второго звена кинематической цепи жестко установлен на первом звене и выходной вал, размещенный на втором звене, несущий рабочий орган, о т л и ч а ю щ е е с я тем,-что, с

„„80„„1202854 д целью расширения зоны обслуживания путем обеспечения возможности увеличения длины звеньев, полые звенья выполнены из двух составных частей с возможностью. относительного линейного перемещения, а кинематическая цепь. относительного перемещения звеньев выполнена в виде последовательно соединенных конических передач, попарно установленных внутри каждого звена, причем первое зубчатое колесо первой конической передачи каждого звена является опорным, второе зубчатое колесо второй конической передачи первого звена жестко установлено на промежуточном валу, второе зубчатое колесо второй конической передачи второго звена установлено на выходном валу, промежуточные конические зубчатые колеса каждого звена установлены на коаксиальных валах, установленных один относительно другого с возможностью относительного линейного перемещения, при этом составные части каждого звена связаны между собой посредством кривошипно-шатунного механизма, кривошипы каждого из которых выполнены на промежуточном валу, а шатуны шарнирно связаны с соответствующими частями звеньев.

1202854

Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно к манипуляторам для механизации и автоматизации технологических процессов, содержащих подъемно-транспортные и другие операции.

Цель изобретения — расширение зоны обслуживания путем увеличения длины звеньев.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема исполнительного устройства манипулятора; на фиг. 2 — исходное положение звеньев, на фиг. 3 — положение звеньев при повороте первого звена на 45 ;.на фиг. 4 — положение звеньев при их максимальном удлинении, на фиг. 5 положение звеньев при повороте первого звена дополнительно на 45 ; на фиг. 6 — положение звеньев в сложенном состоянии.

Исполнительное устройсто манипулятора содержит основание 1 с жестко закрепленной на нем осью 2, последовательно шарнирно соединенные по крайней мере два звена, каждое из которых выполнено полым, с расположенными.внутри элементами кинематической цепи относительного перемещения звеньев. На оси 2 установлен опорный элемент 3, например коническое зубчатое колесо.

Первое звено выполнено из двух частей 4 и 5 корпуса, связанных друг с другом с возможностью относительного линейного перемещения, например, шлицевым соединением, предотвраВ щающим из взаимный поворот. Коническое зубчатое колесо 3 расположено в части корпуса 4, установленной шарнирно на оси 2, при этом соосно последней на части корпуса 4 жестко закреплено зубчатое колесо 6, обеспечивающее кинематическую связь первого звена с двигателем (не показан). Кинематическая цепь относительно перемещения звеньев выполнена в виде последовательно соединенных конических передач, попарно установленных в каждом звене. Коническое зубчатое колесо 7 находится в зацеплении с промежуточа ным коническим зубчатым колесом 3.

Промежуточное коническое зубчатое колесо 8 находится в зацеплении с.коническим зубчатым колесом 9, при этом в первом звене промежуточные конические зубчатые колеса 7 и линейного перемещения, например, 30 шлицевым соединением. На промежуточ5

10 l5

S0

8 установлены соответственно на коаксиальных валах 10 и 11, связанных друг с другом с возможностью от-. носительного линейного перемещения, например, шлицевым соединением.

Коническое зубчатое колесо 9жестко закреплено на промежуточном валу 12.

Второе звено выполнено из двух частей 13 и 14 корпуса, связанных друг с другом с возможностью относительного линейного перемещения, например, шлицевым соединением, предотвращающим их взаимный поворот. Коническое зубчатое .колесо 15 является опорным, жестко закреплено на части корпуса 5 и находится в зацеплении с промежуточным коническим зубчатым колесом 16. Промежуточное коническое зубчатое колесо 17 находится в зацеплении с коническим зубчатым колесом 18, установленным на выходном валу 19, несущем рабочий орган 20.

При этом во втором звене промежуточные зубчатые колеса 16 и 17 установлены соответственно на коаксиальных валах 2 1 и 22, связанных друг с другом с возможностью относительного ном валу 12 выполнены два кривошипа

23,и 24, соответственно для каждого звена при этом один конец этого вала

У жестко связан с частью 13 корпуса

Шатун 25 связан с кривошипом 23 и шарнирно посредством тяги 26 — с частью 4 корпуса.

Таким образом, при повороте кривошипно-шатунного механизма обе части 4 и 5 корпуса имеют возможность взаимного перемещения.

Шатун 27 связан с кривошипом 24 и шарнирно посредством тяги 28 — с частью корпуса 14.

Таким образом, при повороте кривошипно-шатунного механизма обе части корпуса 13 и 14 имеют возможность взаимного перемещения;

Передаточные отношения пар конических зубчатых передач подобраны так, что в первом звене u = 1/2 (ускорение) и во втором звене (связанном с захватом) u = 2 (замедление).

Исполнительное устройство манипулятора работает следующим образом.

При повороте зубчатого колеса 6 относительно оси 2 поворачиваются и

3 части 4 и 5 корпуса. В связи с тем, что передаточное отношение пар конических зубчатых передач первого звена u = 1/2 (ускорение) кривошип 23 совершает полуоборот при повороте зубчатого колеса 6 на 90

При этом максимальное удлинение первого звена наступает через каждые 90 угла поворота зубчатого колеса 6 после состояния минимальной длины этого звена.

Поскольку кривошип 24 второго звена выполнен на промежуточном ва1202854 лу 12, при повороте последнего звена периодически удлиняется и укорачивается.

При этом при одинаковой ориентации кривошипов 23 и 24 положения максимальной и минимальной длины звеньев совпадают, что обеспечивает дополнительное увеличение хода за счет взаимного смещения частей 4 и

5, 13 и 14 корпусов. Общее увеличение хода равно учетверенному радиусу кривошипа (радиусы кривошипов 23 и

24 одинаковы).

1202854

Составитель И.Бакулина

Техред 0.Неце

Корректор,Л. Пилипенко

Редактор А.Сабо

Заказ 8365/18 Тираж 1049 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