Манипулятор модульного типа

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (504 В25 J908

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCH0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3644635! 25-08 (22) 23. 09. 83 (46) 23.08.86. Бюп. Н 31 (71) Запорожский проектно-конструкторский и технологический институт (72) А.В,Гутман и К.Л.Узоровский (53) 62-229.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 763082, кл. В 25 J 11/00, 1977 ° (54)(57) МАНИПУЛЯТОР МОДУЛЬНОГО ТИПА, содержащий модули прямолинейного и вращательного перемещений с числом координат перемещений равным или более одной, выполненные из основных кинематических блоков, имеющих стыковочные элементы, о т л и ч а ю—

„.SU, !2521 2 А1 шийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет модульных перекомпоновок, он снабжен соединительными валами со шлицевыми элементами и дополнительными кинематическими блоками, имеющими передачи с параллельным и угловым расположением выходных валов, при этом основные и дополнительные кинематические блоки снабжены шпицевымн элементами для образования соединения между собой и соединительными валами, а дополнительные кинематические блоки снабжены стыковочными элементами для соединения со стыковочными элементами основных кинематических блоков.

1,2521б2

Изобретение относится к манипуляторам и может быть испол1зовано в различных областях техники.

Целью изобретения является рясши: рение технологических возможностей за счеT модульных перекомпоновок.

На фиг,1 изображен манипулятор модульного типа„общий вид„; на фиг. 2 — Вид А HB фиг. 1 на фиг . 3 (fIJ, О, 0 ) — варианты компоновок модулей пря/1олинейного перемещения., на фиг.4 (а, оо ) — варианты компоновок модулей вращательных; одной

1 степенью подвижности:, на ф-.-/г -, 5 (a, 1/ ) — варианты компоновок модулей Вр ащат ел ьных с двумя ст еп енями подвижности; на фиг . б — к омпоновк а модулей, продольньгй разрез:;, на фиг.7.вариант компоновки модулей вращательных с тр емя степенями ПОдвижности, Манипулятор модульного типа (фиг. 1 и 2) установлен ня металло-. конструкции 1 агрегатной св я р очной машины с программным yIIpHHIIåпием и содержит модули 2-4 грямол1п1ейного перемещения, а также модуль 5 вряш/1т ельньй, например, с одной степенью подвижно с ти .

Модули прямолинейного перемещения (фиг,З О, 6, 11 ) выг/олнены чз конструктивньгх блоков и содержат, в частности, каретку б., балку 7, основной кинематический блок 8 (блок, обязательно присутствующслй во всех компоновках модулей /11янного тпп". и имеющий передаточное число о TëHH 10 f

От единицы) кОторый в модулях Iтэя— молинейног0 перемеше IHR може. Оь/тb построен,, например, на базе ц/илн11дрической зубчатой перецачи;;::,опоп нительный кинематический ivoк 9 с передяточнь1м числом рявkfьм ециницf что обеспечивает неизменность выход-Hbo: ПЯрЯметров при перекомпоновках, спужяшии для р язвОротя Осей Бр яшРн11B на 90, и двигатель !!/.

3се блоки имеют унифи/1/ированные стыковочные элементы ):, 1:" !Одули 5 вращательные с одной степеьью под--. ости выполнены из констр

Дополнительный К1иемятический блок 2 служит для парллегльного 0;— ветвления кинематичеcKOA цепи, его

11IсредятОчнОе число равно единице °

8се блоки имеют унифицированные стыковочные элементы 11 и могут монти5 Ооваться кяк на одном фланце балки модуля прямолинейного перемещения (фиг., /п) так и на двух (фиг.4F,).

Нередача вряшения при этом осущестПпяЕ".Ся СОЕдннтесЛЬНЫМ ВаЛОМ 13.

Модули вращательные с двумя степенями подвижное ги выполнены из конструктивных блоког. (Вариянть1 компоновок

;:oêàçàHII на фиг.5 О „5 ) и содержат кроме еше оцного соединительного валя 14 и 01:арно-поворотного блока ! 5 бл;I II опи с Янные р ан ее, КОИ с тру кплли "1 Р к оТ орь1х О снОвных кинемятических олсков показаны на фиг . б. Осногные кинематические блоки смонтировань1 kIp, фланцах балки 7 модуля прямолинейногo перемещения, стыково-ьнымп элементами основных кн1 ематических блоков 8,8 служат

/ их нь ходнь/е валы l б с 1плицевьсми кондами. На привялочных фпанцах 7 основных кинематических блоков 8,8 расположены отверстия 18 для фиксации их крепежными элементами !9.

Ф

Основные кин емят111 е ские блоки 8, 8

:10 1остроены на базе волновь1х передач.

Звездочка 20 дополнительного кинема1и /еского блока 12, построенная на базе цепной передачи „выполнена полой, размеры шлицевого отверстия в eA -.нифиц1лpoвяны с валом Основ/ ных кинематических блоков 8 8

J àçìåpüI отверстия в полой ".âåç; 0-:êp 2! унифицировань1 со шлицами

:1Я с.o-ekùíèòеп/ьно/л валу 14. Звездоч- О <и 20 и 21:оединень: пепью 22. На ./ривалочных фланцах 23 дополнительf101-0 KHkIPмЯтическогс, блока 12 имеютс=: 1 руппь. отверст/лй, .унифицирован— ные " O.i f pcтиями . 8 k/a 11ривялОчных флянцях 17 основных кинемятических

J блоков Ь H 8, на JIIIc1.0!å 4 дополнит к1ьногÎ кинематическÎго блока 9 и на флянцах 25 и 2б модуля прямолинейного перемещения.

Нри соедин ение конструкти1зных блоков осу пествляе гся крепежными .-;=Лекен1ами 9. На привалочных фланцах кон ",-укти..--ных блоков, сопрягаемых с балкой или кареткой модуля прямолинейного п-ере/лешения предусмотрен - г аэы 27/ которые позволяют крепитb пос:редcтpGII ш.i pHОк 28 дОпол

Нит" ЛЬНЫЕ КИНЕМЯ /НЧЕС",ИС ОЛОК1л

1 2521 б2

H 1 2 H Опорйо-поз оротттый блОк 5 HR балке 7. Дополнительный кинематический блок 1 2 симметричен относительнО продоле>ной плоскОсти .

В дополнительном кин ем атич е ск Ом блоке 9 коническая шестерня 29 вы—

50 мещения. полнена полой, при этом размеры шлицевогo отверстия в ней унифтттп1трованы с отверстием в звездочке 20 и птттипевым концом соединительного ва- т0 ла !3, по которому Она и центрируется, фиксируя положение дополнительного кинематического блока 9, Корпус p,oïoëíèòåëüíoão кинематического блока 9 снабжен фланцем 24, l5 на котором расположены группы Отверстий и шпоночные пазы 27, унифицированные с. другими кинематическими блоками аналогичными элементами на фланцах балки и каретке модуля 20 прямолинейного перемещения.

Соирякенный с коническтпм колесом

29 конический вал — шестерня 30 имеет шлицевой конец, являющийся выходным элементом дополнительного 25 кинематического блока 9, и унифицированный с прттсоединительным оТ верстием в выходном элементе манипу= лятора — планшайбе 31 . т!рисоедипительное отверстие в планшайбе 31 уни- - 136 фицировано с выходным валом 6 Основного кинематического блока 8 (8, что позволяет, например, легко голу, чить схему компоновки модуля (фиг е 4 П ) р Где дополнителтттьти хине матический блок расположен непосредственнО HG ДОПОлнительнОм кинематическом блоке 12, при этом для передачи вращения от дополнительного кинематического. блока 12 к блоку 9 40 может использоваться переходный шлицевой вал.

Связь между к Он с тру ктивными бг ок ами модуля осушествляется соединительными валами 13 и 14, присоедини-,å— ëü- 45 ные места которых (шлицегые концы, отверстия и пазы на фттанцах,. посадочные шейки) унифицированы с сопрягаемымтт элементами других конструктивных блоков.

На фиг.5 F представлен вариант компоновки модуля Вращательного с двумя степенями подвижн Ости, в eå ки нематические блоки которо;О смонтированы на кронштейне 32. который может быть з акр еплен, например, на каретке модуля прямолинейного переНа фиг.7 представлен вариант компоновки модуля вращательного с тремястепенями подвижности, он содержит один дополнительный кинематический блок 33, не использовавшийся в описанных компоновках и предназначенный для распределения вращений, передаваемых соединительными валами 13 и

14 от кинематических блоков, расположенных на заднем фланце балки 7 на наклон и вращение выходного звена модуля.

Дополнительный кинематический блок 33 имеет привалочный фпанец, крепежные отверстия и пазы, унифицированные с аналогичными элементами других блоков, описанных вьппе.

На фиг.7 блок 33 установлен на соединительном валу 34, который получает вращечие от двигателя 10 через дополнительный кинематический блок 12.

&ток 33 используется и в некоторых компоновках модулей вращательных с двумя степенями подвижности при соот-. ветствующей схеме движений выходного звена модуля.

Работает манипулятор модульного типа, состоящий, например, из двух модулей (фиг.5 а, и ) следующим образом.

Модуль вращательный с двумя степенями подвижности, закрепленный на балке 7 модуля прямолинейного перемещения, перемещается вместе с ней вдоль оси I относительно каретки модуля прямолинейного перемещения, которая жестко закреплена на металлоконструкции. Привод перемептения при этом осуществляется, например, в соответствии с фиг,З (а, E и Ь ) °

Поворот относительно оси I осуществляется в следующем порядке (фиг.б).

Вращение от двигателя 10, преобразовываясь основным кинематическим ! блоком 8 посредством шлицевогo соединения, передается на звездочку

20 дополнительного кинематического блока !?, Цепью 22 вращение передается на звездочку 21 и через шлицевое соединение — на соединительный вал 14„KQYopbIHs вращаясь, поворачивает дополнительный кинематический блок 9 вокруг оси I. При этом происходит поворот основного кинемаического блока 8 и двигателя О, -"становленных на соединительном Rp л.: 14 относительно той же Оси.

1252162

Таким образом, исключается пово-. рот планшайбы 31 (выходного элемента модуля) относительно оси II npu вращении вокруг оси 1. Поворот относительно оси II осуществляется следующим образом.

Вращение от двигателя 10; преобраз овыв ая сь основным кин ематиче с ким блоком 8, передается шпицевым соединением на соединительный вал 13 и далее через коническую передачу, образованную коническим колесом 29 и коническим валом-шестерней 30 (соединение вала 13 с коническим колесом 29 также осуществляется унифицир ов анным шлицевым соедин ением) дополнительного кинематического блока 9 — на -планшайбу 31. Происходит поворот выходного звена модуля относительно оси Ii.

Таким образом, предлагаемая кон-

10 струкция обеспечивает три независимых перемеще.ms, при этом независимость перемещений обеспечивается установкой соответствующих кинематических блоков на поворотных эле15 ментах модулей.!

252!б2

1 252 i 62 (f )

1 -

/ 1Д Ри = . Ф!

I jl ф =;-, ф 1 )-Г 4 . )

МФ

« =.

С ) 1252162 сь|

125?)б2

Составитель И. Бакулина

Корректор М.Самборская

Редактор В,Иванова Техрец Л,Сердюкова

Подписное

Заказ 4574/18 Тираж 1031

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

П оиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул . Проектная, 4 ро э