Многозвенный пространственный механизм

 

Изобретение относится к машиностроению , а тленно к пространственным шарнирно-рычажным механизмам. 11ель изобретения- - повышение кинематических возможностей путем обеспечения различных видов движения ведомого звена. По меньшей мере два аналогич-г ных по структуре шарнирио-рычажных контура последовательно связаны ведомыми звеньями 4 и 9.; Связь между этими званьями вьтолнена :в виде сверического шарнира. Ведущие кривошипы 2, 6, 7 и II каждого из контуров шарнирно установлены на основании I. Ведомое звено 4 первого контура, связанное с основанием 1 посредством сферического шарнира кинематически связано с ведущими кривошипакт 2 и 6 посредством шатуиов 3 и 5, а ведомое звено 9 второго контура кинематически связано с ведущими кривошипами 7 и И шатунами 8 и 10. При вращении ведущих кривошипов 2, 6, 7 и 11 ведомое звено 9 механизма сове{ бает слож ное движение, являющееся результатом сложения двух сферических движений ведомых звеньев 4 и 9. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. л : (Л с со кэ 1C 00 00 /7

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТВИЕСНИХ

РЕСПУБЛИК.

„.SU„„13122 (5II 4 F 16 Н 21/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2!) 4004051/25-28 (22) 06.01.86 (46) 23. 05. 87. Бюл. У .19 (71) Московский полиграфический институт (72) Б.Н.Юрухин, Б.О.Мардер и Н.Н,Краснощеков (53) 621.8.024 (088.8) (56) Диментберг Ф.М. Теория пространственных шарнирных механизмов. М.:

Наука, 1982, с. 133, рис. 6.5.

f (54) МНОГОЗВЕННЫЙ ПРОСТРАНСТВЕННЫЙ

МЕХАНИЗМ (57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к пространственным шарнирно-рычажным механизмам. Цель изобретения - повышение кинематических воэможностей путем обеспечения различных видов движения ведомого звена. По меньшей мере два аналогнч», ных по структуре шарнирно-рычажных контура последовательно связаны ведомыми звеньями 4 и 9.; Связь между этими звеньями выполнена -в виде сверического шарнира. Ведущие кривошипы

2, 6; 7 и II каждого из контуров шарнирно установлены на основании I.

Ведомое звено 4 первоГо контура, связанное с основанием 1 посредством сферического шарнира кинематически связано с ведущими кривошипами 2 и 6. посредством шатунов 3 и 5, а ведомое звено 9 второго контура кинематически связано с ведущими кривошипами 7 и 11 шатунами 8 и 10.. При вращении ведущих кривошипов 2, 6, 7 и II ведоое вен 9 еханиз а с в е

М м з о м м о ерша т слож ное движение, являющееся результатом .сложения двух сферических движений ведомых звеньев 4 и 9. 1 s,ï. ф-лы, 1 ил.

1 131

Изобретение относится к машиностроению, а именна к пространственным шарнирно-рычажным механизмам, и может быть использовано в кинематических схемах манипуляторон, устройств для обработки криволинейных поверхностей и других механизмов..

Цель изобретения — расширение кинематнческих возможностей. механизма путем обеспечения раэличнык видов движения ведомого звена.

На чертеже изображена кинематическая схема механизма.

Механизм содержит основание I; шарнирно связанный с ним ведущий кривошип 2, который посредством шатуна

3 кикематически связан с ведомым звеном 4. С ведомым звеном 4 посредством шатуна 5 кинематически связан второй ведущий кривошип 6, шарнирно связанный с основанием l. Ведущие кривошипы 2 и 6 и соответствующие им шатуны 3 и 5 вместе с ведомым звеном . 4 образуют первый шарнирно-рычажный контур.

1Царнирно связанный с основанием, ведущий кривошип ? посредствам шатуна 8 кинематически связан с выходным звеном 9 второго аналогичного по структуре первому шарнирно-рычажного контура. С выходным звеном 9 посредством шатуна 10.кинематически связан ведущий кривошип ll, шарнирно установленный на основании 1.

Ведомое звена 4 первого шарнирнорычажнаго контура посредством сферического шарнира установлено на основании l. С ведомым звеном 1 первого шарнирно-рычажного контура посредством сферического шарнира последовательно связано ведомое звена 9 второго шарнирна-рычажного контура.

Последовательным соединением посредством сферических шарниров ведомых звеньев аналогичных по структуре шарнирно-рычажных контуров можно производить дальнейшее развитие структуры механизма.

Кинематическая связь ведущих кривошипов с соответствующими шатунами и ведомыми звеньями может быть выполнена в виде шарниров Гука или сфери ческих шарниров с пальцами, а сферические шарниры механизма могут быть . выполнены в виде трех подвижных сферических соединений, К выходному звену 9 второго шарнирна-рычажного контура, являющемуся

2288 2 выходным звеном всего механизма, может быть присоединен рабочий орган (захват ) манипулятора, рабочий инструмент или антенна в зависимости ат функционального назначения устрой. ства, содержащего данный механизм.

Механизм работает следующим образом.

При вращении ведущих кривошипов

2, 6, 7 и ll любая точка, расположенная на ведомом звене 9, совершает сложное движение, являющееся результатом сложения. сферических движеикй ведомого звена 4 и ведомого звена 9..

Размеры рабочего объема механизма определяются .максимальными телесными углами, описываемыми при сферических движениях ведомых звеньев 4 и 9, допускаемых кинематическими связями.

При этом первый шарнирна-рычажный контур обеспечивает выход ведомого звена 4 в нужную зону, а второй шарнирна-рычажный контур, управление которым аналогично управлению перво- го, обеспечивает коррекцию положения посредством поворота ведомого звена 9 с рабочим органом, Тем самьйч павьппается точность выхода рабочего органа в заданное положение. Механизм при различных сочетаниях раэмеран звеньев только за счет системы управления может осуществлять различные стереотипные движения рабочего органа: поступательное движение, дни1 жение по дуге и движение с сохранением неизменным положения одной кз осей рабочего органа;

Наличие двух аналогичных по структуре шарнирно-рычажных контуров в механизме позволяет иметь общее математическое и программное обеспечение управления ими. Кроме того, при применении многоэвенного пространственного механизма в качестве принода манипулятора кинематические цепи, образующие шарнирно-рычажные контуры, располагаются по разные стороны от основания, чта обеспечивает взаимное их уравновешивание.

Прк непаднижном ведомом звене 1 недамое звено 9 приводится н сфери/ ческае движение с помощью недущкх

KpHBomHIIoB ? B 11, соединенных при помощи шатунов 8 и 10 с ведомым звеном 9 второго шарнирно-рычажного кон- . тура»

Составитель Анук

Редактор П.Гереши Техред M.Õîäàíè÷ Корректор А. Ворович

Заказ 195)/33 Тирак 812 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, W-35, Раушская иаб., д. 4/5,Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ушгород, ул. Проектная, 4, 3 13)22

Формула и з о б р е т е н и я

1. Многоэвенный пространственный механизм, содеркащий основание, кинематически связанные с ннм по меньшей мере два последовательно соединенных аналогичных по структуре шарнирнорычашных контура, каждый из которых включает, два ведущих кривошнпа, соответствующие,им шатуны и ведомое 10 звено, отличающийся тем, что, с целью расширения кинематических возможностей путем обеспечения различных видов движения ведомого звена., связь ведомого звена кашдого 1$ последующего контура с ведомым звеном предыдущего контура выполнена в виде сферического шарнира, ведомое звено первого контура связано с основанием посредством сферического mapикра, а ведущие кривошипы всех контуров шарнирно- связаны с основанием.

2. Механизм по п.I о т л и ч а ю шийся тем, что связи ведомьпс звеньев каждого контура-с шатунами и шатунов с соответствующими ведущими кривошипами выполнены в виде сферических шарниров с пальцами или шарнйров Гука.