Шарнирный механизм манипулятора

 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для управляемого соединения звеньев незамкнутых многозвенных механизмов, например , в манипуляторах промышленных роботов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет увеличения грузоподъемности и уменьшения погрешности позиционирования. При вращении одного из валов, например 4, ось вилки 8, составляющая с этим валом угол, определяемый положением вала в корпусе, посредством тяги 6 описывает в пространстве конус с верщиной в центре крестовины 1 универсального щарнира. Поэтому вилка 8, охватывая ось крестовины 1, поворачивает ее, а следовательно, и корпус 3, соединенный с ней, вокруг другой оси крестовины 1, шарнирно установленной в корпусе 2. При одновременном вращении валов 4 и 5 происходит поворот корпуса 2 относительно корпуса 3 по траектории, являющейся результирующей поворота корпусов вокруг взаимно перпендикулярных осей крестовины 1. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1268412 А 1

m 4 В 25 1 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2! ) 3908339/25-08 (22) 06.06. 85 (46) 07.11.86. Бюл. № 41 (72) В. P. Гаук и В. А. Иванов (53) 62-229.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 823121, кл. В 25 J 12/00, 1979: (54) ШАРНИРНЫЙ МЕХАНИЗМ МАНИПУЛЯТОРА (57) Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для управляемого соединения звеньев незамкнутых многозвенных механизмов, например, в манипуляторах промышленных роботов. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет увеличения грузоподъемности и уменьшения погрешности позиционирования. При вращении одного из валов, например 4, ось вилки 8, составляющая с этим валом угол, определяемый положением вала в корпусе, посредством тяги 6 описывает в пространстве конус с вершиной в центре крестовины 1 универсального шарнира. Поэтому вилка 8, охватывая ось крестовины 1, поворачивает ее, а следовательно, и корпус 3, соединенный с ней, вокруг другой оси крестовины 1, шарнирно установленной в корпусе 2. При одновременном вращении валов 4 и 5 происходит поворот корпуса 2 относительно корпуса 3 по траектории, являющейся результирующей поворота корпусов вокруг взаимно перпендикулярных осей крестовины 1.

2 ил.

1268412

Формула изобретения

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для управляемого соединения звеньев незамкнутых многозвенных механизмов, например, в манипуляторах промышленных роботов.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет увеличения грузоподъемности и уменьшения погрешности позиционирования.

На фиг. 1 показан шарнирный механизм, разрез; на фиг. 2 — то же, аксонометрическая проекция.

Шарнирный механизм манипулятора (фиг. 1) содержит крестовину 1 универсального шарнира, корпуса 2 и 3, являющиеся частью подвижных звеньев манипулятора, и приводы поворота, выполненные в виде валов 4 и 5, установленных в корпусах с возможностью осевого перемещения. Валы посредством ки нем атической цепи, состоягцей из тяг 6, втулок 7 и вилок 8, связаны с крестовиной 1 универсального шарнира.

Вилки 8 установлены симметрично относительно центра крестовины и соединены с ее осями шарнирно, а также установлены своиMH 0cHMH Во втулках 7 с возможностью Вращения, а втулки 7 соединены с ведущими валами посредством тяг 6, также шарнирно установленных на валах и втулках, причем оси шарниров каждой тяги 6 находятся в одной плоскости.

Шарнирный механизм работает следующим образом.

При вращении одного из валов (например, 4) ось вилки 8, составляющая с упомянутым валом некоторый угол, определяемый положением вала в корпусе, посредством тяги 6 описывает в пространстве конус с вершиной в центре крестовины универсального шарнира. Поэтому вилка 8, охватывая ось крестовины 1, поворачивает ее, а следовательно, и корпус 3, соединенный с ней, вокруг другой оси крестовины l, шарнирно установленной в корпусе 2. При одновременном вращении валов 4 и 5 происходит поворот корпуса 2 относительно корпуса 3 по траектории, являющейся результирующей поворота корпусов вокруг взаимно перпендикулярных осей крестовины l.

В зависимости от положения вилок 8 относительно осей крестовины 1, вокруг которых происходит поворот, одинаковые углы вращения приводных валов 4 и 5 вызывают различные перемещения корпусов 2 и 3. В положении, когда ось вилки 8 перпендикулярна оси крестовины 1, вокруг которой происходит поворот, перемещение корпуса 2 или 3 минимально, в положениях, когда ось вилки 8 составляет с осью крестовины 1 некоторый минимальный угол, обусловленный положением приводного вала (4 или 5) в корпусе 2 или 3 и конкретными размерами вилок 8 и тяг 6, перемещение !

vIаксим алъно.

Врагцение приводных валов 4 и 5 на

180 с постоянной скоростью, обеспечивает поворот корпуса 2 относительно корпуса 3 с перемещениями, практически равными нулю в крайних положениях, соответствующих наибольшему углу поворота корпусов 2 и

3. Учитывая, что вращение валов 4 и 5 на

180 осуществляется от упора до упора, а погрешность угла вращения валов 4 и 5 сказывается на погрешности поворота корпусов 2 и 3 все меньше по мере приближения их к крайним положениям, фиксация конечных перемещений корпусов 2 и 3 может быть очень точной, т.е. достигается весьма малая погрешность позиционирования.

Осевым перемещением приводных валов

4 и 5 можно менять телесный угол, описываемый осями вилок 8, и следовательно, можно менять в широких пределах взаимное перемещение корпусов 2 и 3. Осевое перемещение валов 4 и 5 может осушествляться при наладке манипулятора или во время его работы специальным устройством (не показано) по программе, при этом достигается любая траектория перемещения корпуса 2 относительно корпуса 3 в пределах телесного угла с центром на пересечении осей крестовины 1.

Шарнирный механизм манипулятора, содержащий два полых звена (корпуса), соединенных между собой крестовиной универсального шарнира, и приводы их относительного поворота, размещенные в каждом корпусе, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет увеличения грузоподъемности и уменьшения погрешности позиционирования, каждый привод относительного поворота снабжен вилкой, шарнирно соединенной с соответствующей осью крестовины универсального шарнира, и тягой, соединяющей вилку с валом привода поворота, установленного с возможностью установочного осевого перемещения, причем оси симметрии вилок и продольные оси приводных валов проходят через точку пересечения осей крестовины шарнира.

1268412

Составитель А. Позняк

Редактор И. Горная Техред И. Верес Корректор Е. Рошко

Заказ 5975/15 Тираж 1031 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4