Шарнир манипулятора
Изобретение относится к общему машиностроению, а именно к промышленным роботам и манипуляторам. Целью изобретения является повышение долговечности и надежности за счет рационального распределения нагрузок. При вращении вала от двигателя 22 вращение передается на сателлиты 16. Управляемая муфта 21 останавливает либо колесо 20, либо колесо 19, что определяет планетарное движение сателлитов 16 и соответственно вращение водила 13 с определенной скоростью, т.к. число зубьев колес 19 и 20 различно. При вращении водила 13 вращается волнообразователь 4, вследствие чего происходит поворот выходного вала 2 второго звена шарнира со скоростью, определяемой передаточным отношением между колесами 19 и 20 и сателлитами 16. 2 ил.
CCNO3 СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИ Х
РЕСПУБЛИК
< п 1 В 25 J 17/00
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ<Я
Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕПЬС ГВУ (54) ШАРНИР МАНИПУЛЯТОРА ф << << с
5,У фиг. 1
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4238445/31-08 (22) 31.03.87 (46) 23.10.89. Бюл. М 39 (71) Московский станкоинструментальный институт (72) E.Ï.Ñîëäàòêèí, А.А.Уваров, Л.А.Кудрявцев, С.А.Балтаджи, О.M.Êîë÷èí и В.В.Верховский (53) 62-229.7 (088.8) (56) Андре П. и др. Конструирование роботов. — M.: Мир, 1986, с.225, рис.6,15. (57) Изобретение относится к общему машиностроению, а именно к промышлен ным роботам и манипуляторам. Целью
Ж у 6
<е («« 1 д(ЩЦО А 1 изобретения является повып<ение долг ае .нос ги и надежности за счет радио<<,< и >. и<ого распределения нагрузок . Пр<
?<,).-.щении вала от двигателя 22 вращение «ередается на сателлиты 16. Уп" р;.впя мая муфта 21 станавливает либо колесо 20, либо колесо 19, что опр: по <>.ет планетарное движение сателли г1в 16 и соответственно вращение поп<: а 13 с определенной скоростью, г;к как число зубьев колес 19 и 20 ра.:ли ио. При вращении водила 13 вра щ.<=.яся волнообразоь,l iåJ<ü 4, вследст-вие чего происходит поворот выходнсг< ва . 2 второго звеи-:. шарнира со ск<-о< тью, определяе .><, 1iåi.< .äà i î÷ Изобретение относится к общему машиностроению, а именно к промышленным роботам и манипуляторам. Цель изобретения — повышение долговечности и надежности за счет рационального распределения нагрузок. На фиг.1 показана схема привода шарнира; на фиг.2 — сечение А-А на фиг. 1. Шарнир манипулятора содержит звено 1 и второе звено с выходным валом 2, волновую зубчатую передачу 3 с волнообразователем 4 и двухвенцовым зубчатым колесом 5. Оно зацеплено с двумя одновенцовыми зубчатыми колесами 6 и 7. Колесо 6 закреплено неподвижно на звене 1, а колесо 7 кинематически соединено с выходным валом 2 второго звена шарнира. Оба наружные зубчатые колеса 6 и 7 волновой передачи 3 выполнены гибкими и внутри них установлены распорные ролики 8, смонтированные на рычагах 9. Последние закреплены на волнообразователе 4 перпендикулярно большой оси 10 его эллипса 11. Волнообразователь 4 снабжен концентричными прорезями 12 и отверстием, которым он соединен с водилом 13 двухсателлитного дифференциального механизма 14. Его оба центральные зубчатые колеса 15 закреплены на валу двигателя, а сателлиты 16 упруго соединены между собой валом 17 с прорезями 18. Каждый из сателлитов 16 сцеплен с зубчатым колесом 19 и 20, имеющим внутренний венец, они связаны с управляемой соединительной муфтой 21 для их дальнейшего попеременного соединения с водилом 13. Электродвигатель 22 через муфту 23 соединен с валом и далее с колесами 15. Для уменьшения изгибно-крутильных напряжений гибких зубчатых колес 6 и 7 колесо 6 соединено с корпусом 24 зубчатой муфтой 25, а колесо 7 — с выходным валом 2 зубчатой муфтой 26. Шарнир манипулятора работает следующим образом. От электродвигателя 22 через муфту 23 вращение сообщается валу, который приводит но вращение сателлиты 16 дифференциального механизма 14. Далее возможны два варианта работы. Первый вариант. Управляемая соединительная муфта 21 связывает колесо 19 с водилом 13 дифференциального механизма 14, а колесо 20 вращается свободно. Далее движение передается волнообразователю 4, деформирующему двухвенцовое гибкое зубчатое колесо 5, от него — зубчатому колесу 7 (второе зубчатое колесо 6 свободно), а через муфту 26 — выходному валу 2 второго звена шарнира. Второй вариант. Управляемая соеди" нительная муфта 21 связывает колесо 20 с водилом 13 дифференциального механизма 14, а колесо 19 вращается свободно. Затем остальные звенья работают как и в первом варианте ° Так как комбинация чисел зубьев у колес 19 и 20 по первому и второму вариантам работы разные, то и передаточные отношения разные. Наличие прорезей 12 на волнообразователе 4 и прорезей 18 на валу 17 сателлитов обеспечивает самоустановку по длине всех зацепляющихся зубьев. Расположение распорных роликов 8 внутри зубчатых колес 6 и 7 значительно уменьшает габариты привода. Выполнение наружных зубчатых колес 6 и 7 гибкими позволяет перераспределить на них часть деформации с двухвенцового гибкого колеса 5 и тем повысить долговечность и надежность привода в целом. Формула изобретения Шарнир манипулятора, содержащий два звена, первое из которых связано с приводом, имеющим двигатель, выходной вал которого связан с волновой зубчатой передачей, имеющей волнообразователь в виде эллипса, и двухвенцовое гибкое зубчатое колесо, находящееся в зацеплении с двумя одновенцовыми зубчатыми колесами, одно иэ которых жестко связано с первым звеном, а второе кинематически связано с вторым звеном, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения долговечности и надежности за счет рационального распределения нагрузок, он снабжен дифференциальным механизмом, имеющим корпус, два зубчатых колеса с внутренним венцом, сателлиты, упруго связанные между собой, и два центральных зубчатых колеса, жестко связанных между собой и с выходным валом двигателя, при этом в волновой зубчатой передаче одновенцовые зубчатые колеса выполнены гиб15 механизма. Фиг. Р ! Составитель С.Новик Техред Л.Сердюкова Корректор Н.Король Редактор И.Шулла Заказ 6335/17 Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и огкрытиям при ГКНТ СССР 113035i Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 кими, на волнообразователе перпендикулярно большой оси эллипса смонтированы распорные ролики, взаимодействующие с этими колесами, а по оси волнообразователя выполнены концентричные прорези и отверстие, в котором расположЕн вал водила дифферен16350 6 циального механизма, при этом зубчатые колеса с внутренним венцом этого механизма связаны между собой посредством дополнительно введенной управ- 5 ляемой соединительной муфты, установленной на корпусе дифференциального
