Рука манипулятора

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COLlHAЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„.SU, 1252167 А 1

1504 В 25 J 18 00

ОГ1ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3853 57 0/2 5-08 (22) 11 .02.85 (46) 23.08.86. Бкп . 11 31 (72) И.В.Калабин, В.П.Степанов, A.À.AHöèôåðoRà и В.Я.Подустов (53) 62-229.7 2 (088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 707793, кл. В 25 Л 15/02, 1980. (54) (57) РУКА МАНИПУЛЯТОРА, содержащая исполнительные звФ ья с приводом их перемещений, включавшим три приводных двигателя, связанных с исполнительными звеньями механизмом кинематической развязки и силового заьыкания и четырьмя коаксиальными валами, первый иэ которых жестко связан с водилом, а три других вала — с тремя центральными коническими колесами основного дифференциального механизма, и захватное устройство, жестко связанное с вьжодным звеном, отличаюшаяс я тем,что, с целью расширения технологических возможностей за счет расширения эоны обслуживания, она снабжена дополнительным дифференциальным механизмом, включающим два центральных цилиндрических колеса, кинематически связанных с коническими сателлитамн, установленными в полости водила дополнительного дифференциального механизма, входящими в зацепление с коническим колесом, закрепленным на выходном звене, а сателлиты основного дифференциального механизма связаны соответственно с водилом и двумя центЪ рапьными цилиндрическими колесами дополнит ел ьно го диффер енциальн ого механизма, причем передаточные отношения кинематических цепей, связыв ающих центрапьные цилиндрические колеса с выходным звеном, равны по вели- Р чине.

1 252167

И»обретение относится к манипуляиионным устройствам, н частности к манипуляторам с программным управлением, использующимся, например в автоматических станочных линиях. 5

Целью изобретения является расширение технологических возможностей за счет увеличения эоны обслуживания, а именно увеличения телесного угла, описынасмого рабочим инструментом манипулятора.

На фиг.1 изображена кинематическая схема руки манипулятора; на фиг.2внешний нид исполнительных звеньев руки манипулятора и соотнетствующие

15 им телесные углы, описываемые рабочим инструментом манипулятора.

Рука манипулятора содержит три приводных двигателя 1-3, которые связаны через механизм 4 кинематнческой развязки и силового замыкания с коаксиальными приводными валами

5-8. Исполнительные звенья руки манипулятора связаны между собой н виде основного 9 и дополнительного

10 дифференциальных механизмов. Первый вал 5 жестко связан с водилом

11 основного дифференциального Механизма 9, а валы 6-8 жестко сняэаны соответственно с центральными коническими зубчатыми колесами 1 2-14 основного дифференциального механизма 9. Каждое иэ центральных конических колес 12-14 входит в зацепление с соответствующими сателлитами 15-17, причем первый из сателлитов 15 жестко связан с водилом 18, а второй и третий сателлиты 16 и 17 жестко связаны с двумя центральными цилиндрическими зубчатыми колесами

19 и 20 дополнительного дифференциального механизма 10. Одно из центральных цилиндрических колес

19 посредством цилиндрических колес

21 и 22 и конического колеса 23, а другое центральное цилиндрическое колесо 20 посредством цилиндрических колес 24 и 25 и конического колеса 26 связано с коническим зубчатым колесом 27, установленном на выходном энене, жестко связанным с эахнатным устройством 28. Передаточные отношения кинематических цепей, связывающие центральные цилиндрические колеса 19 и 20 с выходньм звеном, равны ио величине и противоположны по знаку.

Рука манипулятор,> с одержит также устрой»етно для выбора люфта н передачах н виде торгиона 29 н муфты

30, фиксирующей торс ион н напряженном состоянии

На оси нрашения выходиогA :звена находится рабочая точка 31 представляющая собой условный центр переносимого объекта или рабочий конец инструмента (наг»ример, сварочной горелки), которым может быть оснащен робот, Рука манипулятора работает следующим образом.

При включенном двигателе 1 (двигатели 2 и 3 заторможены) движение через механизм 4 кииематической раз- вязки и силового =«ìûêa»»èÿ передается коаксиальным валам 5-8 таким образом, что все валы получают враще-, ние в одном направлении с одной и той же скоростью. При этом происходит врашеиие водила 11 основного дифференциального механизма 9. При включенном двигателе 2 (двигатели 1 и 3 заторможены) движение через механизм

4 кинематической развязки и силового замыкания передается коаксиальным валам таким образом, что вал 5 остается неподвижным, налы 6 и 8 врашается с одинаковой скоростью и направлением, а вал 7 нрашается с той же скоростью, но в противоположном направлении. При этом происходит вращение нодила 18 дополнительного дифференциального механизма 10, Наконец, при работе двигателя 3 (двигатели

1 и 2 стоят) вращение через механизм

4 кинематической развязки и силового замыкания передается коаксиальньгм валам, таким образом, что валы 5 и

6 с стаются неподвижными, а валы 7 и

8 вращаются с одинаковой скоростью в одном направлении. При этом получает вращение выходное звено 28.

Торсион 29, зафиксированный в напряженном состоянии с помощью муфты

30, обеспечивает безлнфтоную пере— дачу движения по всем степеням подвижности от двигателей к исполнительным звеньям.

При одновременной работе двигателей происходит пропорциональное сложение движений двух водил 11 z» 18 и выходного звена 28. При этом рабочая точка 31 опись»нает рабочую поверхность, представляющую собой почти полную сферу е небольшим отнерса7 по отношению к осям фиксированной системы координат, т.е. имеет максимально возможный угол серви— са. ц 2У

Составитель А.Ширяева

Редактор В.Иванова Техред Л.Сердюкова Корректор А ° Обручар

Заказ 4574/18 Тираж 1031 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полигра4мческое предприяти.. г. Ужгород, ул. Проектная, 4

1 1?5?1 тием для вала 5, Данная рука манипулятора позволяет подойти к заданной точке рабочего пространства с любым углом оси рабочего инструмента

27

РО