Манипулятор
Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано для операций загрузки - выгрузки в автоматическом режиме. Целью изобретения является расширение технологических возможностей за счет повышения точности позиционирования.Для этого на основании 1 установлена опорная стойка 3, выполненная в виде винта, который во взаимодействии
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
1511 4 В 25 Т 9/10, 18/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АBTOPCKOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ПЮТ СССР (21 ) 4279866/31-08 (22) 07.07..87 (46) 15.03.89. Бюл. N - 10 (71) Кишиневский политехнический институт им, С.Лазо (72) И.А.Бостан, К.Б.Глушко и В.Е.Дулгеру (53) 62-229.72 (088.8) (56) Андре П. и др. Конструирование роботов. M.: Мир, 1986, с. 207, рис.6.2.
„„SU„„1465301 д1 (54) МАНИПУЛЯТОР (57) Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано для операций загрузки — выгрузки в автоматическом режиме. Целью изобретения является расширение технологических воэможностей эа счет повышения точности позиционирования.Для этого на основании 1 установлена опорная стойка 3, выполненная в виде винта, который во взаимодействии
1465301 с гайкой 4 образует несоосную винтовую передачу. А блок сателлитов 6 планетарной передачи, состоящий из двух конических зубчатых колес 7 и
8, с одной стороны взаимодействует с центральным коническим зубчатым колесом 14, жестко связанным с корпусом промежуточного звена 5, а с другой стороны — с двумя центральными коническими зубчатыми колесами lб и
17, установленными концентрично на опорной стойке 3 и связанными соответственно с предплечьем 19 и кистью
24 механической руки. Для перемеще4
Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано для операций разгрузки — выгрузки в автоматическом режиме.
Целью изобретения является расши рение технологических воэможностей за счет повышения точности позиционирования.
На фиг.l изображен предлагаемый манипулятор, общий вид; на фиг, 2 сечение А-А на фиг.l,; на фиг. 3 — сечение Б-.Б на фиг.l; на фиг. 4 — зона обслуживания манипулятором; на фиг. 5 — вид В на фиг.l.
Манипулятор содержит основание 1, установленную на основании направляющую 2 и опорную стойку 3., выполненную в виде винта, который вб взаимодействии с гайкой 4 образует несоосную винтовую передачу, промежуточное звено 5, в корпусе которого установлен блок сателлитов 6 планетарной передачи, Гайка 4 размещена в полости блока сателлитов 6, состоящего иэ двух конических зубчатых колес 7 и
8, и связана с ним посредством тел качения (шариков) 9, установленных в осевых .пазах 10 блока сателлитов 6, Блок сателлитов 6 установлен посредством подшипника 11 на эксцентричной втулке 12, связанной с валом электродвигателя 13. С одной сторо" ны блока сателлитов 6 размещено центральное коническое колесо 14, жегтко ния основания 1 вдоль направляющих
29 использован привод 30. При вращении электродвигателя 13 блок сателлитов 6 совершает прецессионное движение и одновременно вращается вместе с гайкой 4 с редукцированной скоростью. Контакт гайки 4 с винтом 3 обуславливает подъем манипулятора, а редукцированное вращение центральных зубчатых колес 16 и 17 — поворот предплечья и кисти соответственно.
Включение в работу соответствующих элементов манипулятора производится с помощью датчиков 26 и 28. 5 ил.
2, связанное с корпусом 15 промежуточного звена 5; а с другой стороны— центральные конические колеса 16 и
17„ Центральное коническое колесо 16
5 связано посредством подпружиненных шариков 18 с предплечьем 19, а центральное коническое колесо 17 связано посредством зубчатых венцов 20 и
21 с винтовыми зубьями, винта 22 и
10 подпружиненных шариков 23 с кистью
24, в которой размещены схваты 25.
Для попеременного включения поворота кисти, предплечья и подъема ма15 нипулятора в конструкции манипулятора предусмотрены датчики 26 — 28, Корпус промежуточного звена 5 связан с направляющей 2 с воэможностью перемещения вдоль нее. Винт 3 и нап20 равляющая 2 установлены на основании 1, связанном известными способами с направляющими 29 с воэможностью перемещения вдоль них. На основании
1 также установлен привод 30 перемещения основания вдоль направлявших
29.
Манипулятор работает следующим образом.
При включении электродвигателя
13 блок сателлитов 6 зацепляется коническими зубчатыми колесами 7 и 8 с центральными коническими колесами
14, 16 и 17, При этом он совершает прецессионное движение вокруг центра
31 прецессии и вращательное движе35 ние вокруг своей оси с редукцией
)465301
?О 20
19 21 — 20 20
Z 7 14 Z7 числа зубьев соответственно зубчатых колес 7 и 14. где Х7 и Z,„ а
20 ?2
19 21 — 20" 22
Шарики 9 при этом расположены в плоскости, проходящей через центр
31 процессии, и, следовательно, гайка 4 не совершает радиальных перемещений, т.е. не совершает планетарное движение вокруг оси винта, а только . вращательное движение с редукцией
При этом несоосная винтовая передача работает как обычная соосная винтовая передача и винт перемещается со скоростью V „Ä . При этом, следует однако выбрать такое соотношение зубьев Z 7 и 7,14, чтобы прецессионное и вращательное движения блока сателлитов были противоположными по направлению. Для остановки подъема манипулятора датчик 26 выключается и гайка 4 перемещается в осевом направлении на величину а, равную величине зазора между торцами гайки центрального конического колеса 17.
При этом гайка получает планетарное движение вокруг оси винта 3 с эксцентриситетом е = are/, где у угол наклона оси блока сателлитов 6 и противоположное этому движению вращательное двйжение с редукцией
При этом винт 3 получает поступательные движения 7а р и V„» равные по величине и противоположные по направлению. Следовательно, суммарное поступательное перемещение винта равно нулю.
В результате прецессионного движения блока сателлитов 6, зацепляющиеся с ним центральные конические колеса )6 и )7 вращаются с редукцией
440
10,7.
Следовательно, попеременным включением датчиков 26 — 28 можно регули40 ровать поворот кисти 24 и предплечья
19, а также подъем манипулятора при непрерывно работающем двигателе 13.
Формула и з о б р е т е н и я
Манипулятор, содержащий основание, опорную стойку с приводом, промежуточное звено, механическую руку,состоящую из предплечья и кисти, о т—
50 л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет повышения точнос- ти позиционирования, он снабжен планетарной передачей, установленной в корпусе промежуточного звена, включающей блок сателлитов, состоящий из двух конических зубчатых колес и трех центральных зубчатых конических колес, при этом одно из последZ7Z<4
2 14 Z )) Z 7 Z f 6
Z7Z<7 44 о 7 17 при равенстве чисел зубьев Zqq u
Z 20 20 19 ° 21 — 20 20 4=4 Если Z4> = 20, а Z47 = 22, имеем Следовательно, предплечье 19, связанное с центральным коническим колесом 16, и кисть 24, связанная посредством зубчатых венцов 20 и 21 и винта 22 с центральным коническим колесом 17 получает соответствующие угловые перемещения. Попеременное переключение поворота предплечья 19 и кисти 24 производится с помощью 2р датчиков ?7 и 28. Для остановки предплечья 19 включается датчик 27, связывающий предплечье 19 с корпусом. При этом подпружиненные шарики 18 выходят из своих гнезд, размыкая ки25 нематическую связь между колесом 16 и предплечьем 19. Для остановки кисти 24 от вращения вокруг оси венца 21 включается датчик 28, связывающий жестко кисть 24 с предплечьем 19. 30 При этом подпружиненные шарики 23 выходят иэ своих гнезд, разрывая кинематическую связь между кистью 24 и осью зубчатого венца 21, Перемещение основания 1 со стойкой и манипулятором вдоль направляющих 29 производится с помощью привода 30. 146530! них жестко связано с корпусом и предназначено для взаимодействия с одним из конических колес блока сателлитов, а два других конических зубчатых колеса установлены концентрично на опорной стойке и взаимодействуют с одной стороны с вторым колесом. блока сателлитов, а с другой стороны — с предплечьем и кистью механической руки соответственно, при этом часть опорной стойки, выполненная в виде винта, образует винтовую передачу, гайка которой размещена в ступице блока сателлитов с возможностью перемещения относительно последнего.! 46530! Составитель А.Старых Техред Л.Сердюкова Корректор М.Самборская Редактор Т.Парфенова Заказ 874/20 Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101
