Рука манипулятора

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1256961

Ai (5п 4 В 25 J 18/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1!7

Р

3»

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3853477/25-08 (22) 1 1.02.85 (46) 15.09.86. Бюл. № 34 (72) И. В. Калабин и В. П. Степанов (53) 62-229.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 707793, кл. В 25 J 15/02, 1980. (54) (57) РУКА МАНИПУЛЯТОРА, содержащая исполнительные звенья с приводом их перемещений, включающим три приводных двигателя, связанных с исполнительными звеньями механизмом кинематической развязки и силового замыкания и четырьмя коаксиальными валами, первый из которых жестко связан с водилом, а три других вала жестко связаны с тремя центральными коническими колесами основного дифференциального механизма, а также захватное устройство, жестко связанное с выходным звеном, отличающаяся тем, что, с целью упрощения процесса переориентации объекта манипулирования за счет разделения функций переноса и ориентации, она снабжена дополнительным дифференциальным механизмом, включающим два центральных конических колеса, кинематически связанных с блоками сателлитов, установленных в полости водила дополнительного дифференциального механизма и входящих в зацепление с коническим колесом, закрепленным на выходном звене, а сателлиты основного дифференциального механизма связаны соответ— ственно с водилом и двумя центральными коническими колесами дополнительного дифференциального механизма, причем оси вращения водила и сателлитов основного дифференциального механизма и ось вращения выходного звена пересекаются в одной точке, совпадающей с центром захватного устройства, а угол между осями вращения водила и сателлитов основного дифференциального механизма равен углу между осями вращения сателлитов основного дифференциального ме— ханизма и выходного звена, при этом передаточные отношения кинематических цепей, связывающих центральные конические колеса дополнительного дифференциального механизма с выходным звеном, равны по величине, 1256961

Составитель И. Бакулина

Техред И. Верес Корректор М. Демчик

Тираж 1031 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 l 3035, Москва, Ж--35, Рау инская наб., д. 415

Фич и ал П П П «Патент», г. Ужгород, уч. Г! роектная, 4

Редактор И. Касарда

Заказ 4870/13

Изобретение относится к манипуляционным устройствам, в частности, к манипуляторам с программным управлением, использующимся, например в автоматических станочных линиях или в роботах для сварки.

Цель изобретения — упрощение процесса переориентации объекта манипулирования за счет разделения функций переноса и ориентации.

На чертеже изображена кинематическая схема руки манипулятора.

Рука манипулятора содержит три приводных двигателя 1 — 3, которые связаны через механизм 4 кинематической развязки и силового замыкания с четырьмя коаксиальными валами 5 — 8.

Исполнительные звенья руки манипулятора связаны между собой основным 9 и дополнительным 10 дифференциальными механизмами. Первый вал 5 жестко связан с водилом 11 основного дифференциального механизма 9, а три других вала 6 — 8 жестко связаны соответственно с центральными коническими зубчатыми колесами 12 — 14 основного дифференциального механизма 9.

Каждое из центральных конических колес

12 в 14 входит в зацепление с соответствующими сателлитами 15 — 17, первый из которых (15) жестко связан с водилом 18, а два других (16 и 17) — с двумя центральными коническими колесами 19 и 20 дополнительного дифференциального механизма 10.

Центральные конические колеса 19 и 20 посредством соответствующих блоков сателлитов 24 и 23, 21 и 22 связаны с коническим зубчатым колесом 25, установленным на выходном звене, несущем захватное устройство 26.

Передаточные отношения передач между сателлитами 16 и 17 и выходным звеном равны по величине и противоположны по знаку.

Угол между осями вращения водила 18 и сателлитов 16 и 17 выполняется равным углу между сателлитами 17 и 16 и выходным звеном осей вращения.

Рука манипулятора содержит также устройство для выбора люфта в передачах в виде торсиона 27 и муфты 28, фиксирующей торсион в напряженном состоянии.

4О

На оси вращения выходного звена находится рабочая точка 29, представляющая собой условный центр переносимого объекта или рабочий конец инструмента (например сварочной горелки), которым может быть оснащен робот. Одновременно точка 29 является точкой пересечения осей вращения водила 11, сателлитов 16 и 17 и выходного звена.

Рука манипулятора работает следующим образом.

При включении двигателя (двигатели

2 и 3 заторможены) вращение через кинематическую развязку и силовое замыкание 4 сообщается коаксиальным валом 5 — 8, таким образом, что все валы получают вращение в одном направлении с одной и той же скоростью. При этом происходит вращение водила 11 основного дифференциального механизма. При включенном двигателе 2 (двигатели 1 и 3 заторможены) движение через кинематическую развязку и силовое замыкание механизма 4 передается коаксиальным валам таким образом, что вал 5 остается неподвижным, а валы 6--8 вращаются с одинаковой скоростью и в одном направлении.

При этом происходит вращение водила 18 дополнительного дифференциального механизма 10.

При работе двигателя 3 (двигатели 1 и 2 стоят) вращение через кинематическую развязку и силовое замыкание механизма 4 передается коаксиальным валам таким образом, что валы 5 и 6 остаются неподвижными, а валы 7 и 8 вращаются с одинаковой по величине скоростью, но в противоположных направлениях. При этом получает вращение выходное звено — захватное устройство 26.

Торсион 27, зафиксированный в напряженном состоянии с помощью муфты 28, обеспечивает безлюфтовую передачу движения по всем степеням подвижности от двигателей к исполнительным звеньям.

При одновременной работе двигателей происходит пропорциональное сложение движений водил 11 и 18 и выходного звена.

При этом рабочая точка 29 остается неподвижной, благодаря чему центр объекта манипулирования не переносится в пространство в процессе изменения его ориентации.