Манипулятор

 

Изобретение относится к машиностроению , а именно к манипуляторам для механизации и автоматизации технологических процессов, содержащих подъемно-транспортные и другие операции . Целью изобретения является повышение жесткости конструкции и грузоподъемности. Манипулятор содержит многозвенное исполнительное устройство , звенья которого кинематически связаны между собой, первое от основания 1 звено установлено на основании с возможностью перемещения, а на конечном звере имеется рабочий орган. В основании размещен зубчатореечный уравнительный механизм, вьгполненньй в виде чередующихся зубчатых реек и зубчатых колес. Первая зубчатая рейка 5 неподвижно закреп

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 В 25 3 1/02, 18/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (!

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTI44 (21) 3888327/25-08 (22) 23.04.85 (46) 23.01.87. Бюл. N 3 (71) Проектно †конструкторс-технологическое бюро по вагонам MIIC СССР (72) IG. Ф. Гвоздев (53) Ь2-229.72(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 770780, кл. В 25 J 1/02, 1979. (54) МАНИПУЛЯТОР (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к манипуляторам для механизации и автоматизации технологических процессов, содержащих

ÄÄSUÄÄ 1284820 А1 подъемно-транспортныЕ и другие операции. Целью изобретения является повышение жесткости конструкции и грузоподъемности. Манипулятор содержит многозвенное исполнительное устройство, звенья которого кинематически связаны между собой, первое от основания 1 звено установлено на основании с возможностью перемещения, а на конечном звене имеется рабочий орган. В основании размещен зубчатореечный уравнительный механизм, выполненный в виде чередующихся зубчатых реек и зубчатых колес. Первая зубчатая рейка 5 неподвижно закреп1284820

Промежуточные зубчатые рейки 6-9 выполнены двухвенцовыми, при этом последующие нечетные зубчатые рейки

7 и 9 предназначены для кинематической связи в уравнительном механизме

I и выполнены свободно установленными (плавающими), а последующие четные зубчатые рейки 8 и 10 выполнены на штангах и кинематически связаны с

10 зубчатыми рейками последующих звеньев

2 и 3.

Четные зубчатые колеса 12 и 14 зубчато-реечного уравнительного механизма шарнирно установлены на

15 нижней перегородке 16 основания 1, а нечетные зубчатые колеса 11,.13 и 15 шарнирно связаны соответствен но со штоками индивидуальных силовых цилиндров 17, корпуса которых жестко

20 закреплены на основании 1. Благодаря такой конструкции уравнительного механизма обеспечивается включение в работу всех последующих звеньев манипулятора при работе предыдущих и, ъ 5 таким образом, исключение взаимовлияния.

В каждом звене 2 и 3 исполнитель-. ного устройства зубчатые рейки, кинематически связывающие смежные

- Ю звенья и свободно установленные в корпусе звена, расположены попарно во взаимоперпендикулярных плоскостях и кинематически связаны между собой посредством дополнительно введенных блоков двух зубчатых колес, шарнирно установленных в корпусе звена.

Манипулятор содержит основание 1, многозвенное исполнительное устройство, звенья которого кинематически связаны друг с другом, причем первое звено 2 установлено на основании 1 с возможностью относительного перемещения, а на конечном (третьем от основания) звене 3 имеется рабочий орган 4, причем силовые цилиндры приводного устройства размещены в основании 1.

В основании 1 размещен зубчатореечный уравнительный механизм, обеспечивающий исключение влияния движения одних звеньев на характер движения других. Зубчато-реечный уравнительный механизм выполнен в виде кинематически связанных чередующихся зубчатых реек 5-10,и зубчатых колес 1115, причем первая зубчатая рейка 5 неподвижно закреплена на основании 1, вторая зубчатая рейка 6 жестко связана с корпусом первого от основания звена 2. лена. на основании 1, вторая — на корпусе последующего звена, при этом последующие нечетные зубчатые рейки

7 и 9 предназначены для кинематической связи в уравнительном механизме и выполнены свободно установленными, а четные зубчатые рейки 8 и 10 кинеИзобретение относится к машиностроению, а именно к манипуляторам для механизации и автоматизации технологических процессов, содержащих подъемно-транспортные и другие операции.

Цель изобретения — повышение жесткости конструкции и грузоподъемности за счет использования зубчатореечных передач.

На фиг. 1 изображен манипулятор, вид спереди, на фиг. 2 — то же, вид сверху, на фиг. 3 — разрез А-А на ,фиг. 2; на фиг. 4 — разрез Б-Б на фиг. и 3; на фиг. 5 — разрез В-В на фиг. 1 и 3, на фиг. 6 †. узел на фиг. 2; на фиг. 7 — разрез Г-Г на фиг. 6. матически связаны с зубчатыми рейками последующих звеньев. Четные зубчатые колеса 12 и 14 шарнирно установлены на основании, а нечетные зубчатые колеса 11, 13 и 15 шарнирно связаны со штоками силовых цилиндров. 7 ил.

Зубчатая рейка 6 жестко связана с корпусом 18 первого относительно основания звена 2. Зубчатая рейка 8 кинематически связана с блоком двух зубчатых колес 19 и 20, закрепленных на одном валу, шарнирно установленном в корпусе 18. Далее движение

1284820 передается от эубчатоао колеса 20 зубчатой рейке 21 жестко связанной с корпусом 22 звена 3. Зубчатая рейка 10 одним концом кинематически связана с зубчатым колесом 15, а про- 5 тивоположным — с зубчатым колесом 23.

Зубчатые колеса 23 и 24 образуют блок зубчатых колес и закреплены на одном валу, шарнирно установленном в корпусе 18. Зубчатое колесо 23 кинематически связано с зубчатой рейкой 25 (фиг. 4), которая проходит внутри корпуса 22 звена 3 (фиг. 6) и посредством блока зубчатых колес

26 и 27, закрепленных на одном валу, шарнирно установленном в корпусе

22, передает движение зубчатой рейке 28, на другом конце которой закреплен рабочий орган 4.

Таким образом, обеспечивается передача поступательного прямолинейного движения звену 2 и 3 и рабочему органу 4 по трем взаимно перпендикулярным направлениям зубчатыми рейками 6, 8 и 10, обеспечивая три сте25 пени подвижности.

Манипулятор работает следующим образом.

При поступательном перемещении 30 зубчатого колеса 11 от индивидуального силового цилиндра 17 перемещается зубчатая рейка 6, что вызывает перемещение корпуса 18 звена 2.

При этом с такой же угловой скоростью35 вращается зубчатое колесо 12 установленного шарнирно на нижней перегородке 16 основания 1. Вращение зубчатого колеса 12 вызывает перемещение зубчатой рейки 7 (плавающей), 40 вращение зубчатого колеса 13 и выдвижение зубчатой рейки 8 в ту же сторону, что и зубчатой рейки 6.

Движение последней обеспечивает неподвижное положение блока зубчатых 45 колес 19 и 16 и кнематическую развязку звена 2 относительно основания 1.

С зубчатой рейкой 8 кинематически связано зубчатое колесо 14, которое 50 установлено шарнирно на нижней перегородке 16 основания 1, зубчатая рейка 9 (плавающая) и зубчатое колесо 15 кинематически связаны с зубчатой рейкой 10, передающей движение 55 к выходу общей кинематической цепи.

Благодаря идентичности всех зубчатых . колес уравнительного механизма обеспечивается передача движения эубчатой рейке 10 со скоростью перемещения зубчатых реек 6 и 8.

При включении силового цилиндра

17, на штоке которого шарнирно уста- . новлено зубчатое колесо 13, это зубчатое колесо обкатывается по плавающей зубчатой рейке 7 (теперь неподвижной). Зубчатая рейка 8 выдвигается, что вызывает вращение блока зубчатых колес 19 и 20, передающих движение зубчатой рейке 21 и, далее, звену 3 (корпусу 22). Одновременно выдвижение с той же скоростью зубчатой рейки 10, вращение блока зубчатых колес 23 и 24 и выдвижение зубча. той рейки 25 обеспечивает кинематическую развязку движений.

При.включении силового цилиндра

17, шток которого шарнирно связан с зубчатым колесом 15 происходит вы- движение зубчатой рейки 10. Далее движение передается блоку зубчатых колес 18 и 19, зубчатой рейке 25, блоку зубчатых колес 26 и 27 и зубчатой рейке 28, имеющей на конце рабочий орган 4.

Формула изобретения

Манипулятор, содержащий многозвенное исполнительное устройство, звенья которого кинематически связаны друг с с другом, причем первое звено установлено на основании с возможностью относительного перемещения, а на конечном звене имеется рабочий орган, и приводное устройство, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения жесткости конструкции и грузоподъемности, в основании размЕщен зубчато-реечный уравнительный механизм, выполненный в виде чередующихся зубчатых реек и зубчатых колес, причем промежуточные зубчатые рейки выполнены двухвенцовыми, первая зубчатая рейка этого механизма неподвижно закреплена на основании, вторая зубчатая рейка — на корпусе первого звена, последующие нечетные зубчатые рейки свободно установлены, а последующие четные зубчатые рейки кинематически связаны с зубчатыми рейками последующих звеньев, причем четные зубчатые колеса этого механизма шарнирно установлены на основании, нечетные зубчатые колеса шарнирно связаны со штоками индивидуальных силовых цилиндров, корпуса которых

1284820 жестко закреплены на основании, при этом в каждом звене исполнительного устройства зубчатые рейки, кинематически связывающие смежные звенья и свободно установленные в корпусе этого звена, расположены попарно во взаимно перпендикулярных плоскостях и кннематически связаны между собой посредством дополнительно введенных блоков двух зубчатых колес, шарнирно установленных в корпусе звена, а одна из зубчатых реек этой пары жестко связана корпусом последующего звена.

i284820

Фиг.3! 284820

Г-Г

Составитель И. Бакулина

Техред Л.Сердюкова

Корректор А.Зимокосов

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор И.Дербак

Заказ 7510/18

Тираж 950 Подпис н ое

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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