Манипулятор

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 25 J 7/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

70 3 11

1 7Z В

72 В 70 77

Фиг. 2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4664881/08 (22) 22.03.89 (46) 07.03.91. Бюл. № 9 (71) Харьковский автомобильно-дорож ный институт им. Комсомола Украины (72) И. В. Винник, А. И. Кваша и В. Е. Тырса (53) 621.229.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1366385, кл. В 25 J 7/00, 1986. (54) МАНИПУЛЯТОР

;57) Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для вспомогательного перемещения сферических объектов, например оболочечных мишеней для лазерного термоядерного синтеза. Цель изобретения — повышение точности позиционирования при пространственном движении сферических объектов. Манипулятор имеет основание, две платформы, тела качения, установленные между основанием и

„„SU„„1632772 платформами, держатели 5 и 6 объекта, а также два привода. цля перемещения объекта, зажатого между держателями 5 и 6, включаются приводы, один из которых кинематически связан со сферическим роликом 7, шарнирно установленным на основании, а другой — с фрикционным валом 9. Вращение сферического ролика 7 приводит к перемещению платформ, с которыми этот ролик находится в контакте. При вращении фрикционного вала

9 приводятся во вращение шарики 8, образующие контакт с этим валом и с платформами, что приводит к повороту платформ относительно точки О. Для исключения люфта шарики 8 прижимаются к валу

9 с помощью шести цилиндрических роликов 10, 11 и 12. Таким образом, при совместной работе двух приводов достигается пространственное движение сферическогс объекта. 2 ил.

1632772 натяга либо при помощи пружин, воздействующих на оси роликов 10 (не показаны).

При помощи опорных 11 и прижимных 12 роликов шарики 8 установлены так, что точки их контакта с валом 9 и роликами

10 лежат на оси О„микроманипулятора, а точки контакта с роликами 11 и 12 в плоскости ХОУ на концах диаметров шариков 8, параллельных оси 0Ä. Зазор между шариками 8 и роликами 11 и 12 выбирается перемещением осей роликов 12 при помощи нажимных винтов.

Платформы 3 и 4 опираются на сферический ролик 7 и шарики 8 в трех точках и прижимаются к ним при помощи 40 шариков 13, установленных в исходном положении в центрах тяжести треугольников, образованных точками контакта платформ

3 и 4 с шариками 8 и роликом 7. С внешней стороны шарики 13 опираются на направляющие плитки 14, параллельность которых плоскости сепаратора 2, симметричность относительно ХОУ и величина прижимного усилия регулируются винтами 15, установленными в корпусе., Шарики 13 удерживаются от выпадания неподвижными сепараторами 16, размер прямоугольных вырезов в которых обеспечивает свободное движение шариков 13 только в рабочем диапазоне перемещений. Ось сферического ролика 7 соединена безлюфтовой зубчатой передачей с приводом подачи платформ по оси ОХ, а ось валика 9 — таким же образом с приводом поворота платформ вокруг оси OZ.

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для вспомогательного перемещения сферических объектов, например оболочечных мишеней для лазерного термоядерного синтеза.

Цель изобретения — повышение точности позиционирования при пространственном движении сферических объектов.

На фиг. 1 представлен микроманипулятор; на фиг. 2 — вид А на фиг. 1.

Манипулятор состоит из основания 1, неподвижно связанного с ним сепаратора 2, верхней 3 и нижней 4 платформ с упруго присоединенными к ним держателями

5 и 6 сферического объекта. Манипулятор имеет ролик 7, установленный в подшипниках на неподвижном сепараторе 2 так, что его ось вращения перпендикулярна оси 0Ä манипулятора, и два шарика 8, одинакового с роликом 7 диаметра, установленных в вырезах сепаратора без соприкосновения с его стенками. Между шариками 8 в подшипниках, установленных в сепараторе 2, помещен фрикционный вал

9, вращаемый приводом вокруг оси, совпадающей с осью О, микроманипулятора.

Шарики 8 прижимаются к валу 9 прижимными цилиндрическими роликами 10 с усилием, достаточным для создания фрикционного контакта за счет предварительного

Манипулятор работает следующим образом.

Вращение сферического ролика 7 заставляет платформы 3 и 4 перемещаться вдоль оси ОХ в противоположные стороны на равные расстояния., Шарики 8, свободно вращаясь вокруг оси, проходящей через точки контакта их с роликами 10 и валом

9, не препятствуют движению платформ вдоль оси ОХ. Вращение вала 9 за счет сил трения приводит шарики 8 во вращение вокруг осей, проходящих через точки контакта этих шариков с роликами 11 и 12.

В результате платформы 3 и 4 вращаются в плоскостях, параллельных плоскости ХОУ, вокруг оси OZ, проходящей через точки контакта сферического ролика 7 с платформами 3 и 4, на равные углы в противоположные стороны. Держатели 5 и 6 получают соответствующие перемещения по осям

ОК и OY строго симметрично относительно начального положения, что приводит к вращению сферического объекта вокруг неподвижного центра.

При одновременном вращении сферического ролика 7 и вала 9 оба движения будут совершаться одновременно. Благодаря размещению точек контакта шариков 8 и роликов 10 — 12 в диаметральной плоскости шариков, совпадающей с плоскостью ХОУ, бу дет иметь место чистое качение шариков по опорным поверхностям роликов, так как мгновенная ось вращения шариков также лежит в плоскости ХОУ. Использовав в качестве роликов обычные радиальные шариковые подшипники, можно получить систему только с трением качения, весьма малым при высокой твердости соприкасающихся поверхностей.

Поскольку при транспортировке и обслуживании микроманипулятора возможно смещение шариков 13 с необходимого для нормальной работы положения, перед началом работы требуется их выставка, что достигается последовательной передвижкой платформ в крайние положения по обеим осям до упоров. Сместившийся шарик 13, дойдя до кромки прямоугольного выреза в сепараторе 16, при дальнейшем движении платформ будет скользить по их поверхностям, возвращаясь в требуемое положение.

Формула изобретения

Манипулятор, содержащий основание, две платформы, кинем"; ически связанные с основанием посредством тел качения, держатели объекта и два привода, отличаюsquucs тем, что, с целью повышения точности позиционирования при пространственном движении сферических объектов, он снабжен фрикционным валом, шарнирно установленным на основании и кинематически связанным с одним из приводов, сферическим роликом, также шарнирно ус1632772

Составитель В. Верховский Редактор Л. Зайцева Техред А. Кравчук Корректор С Шевкун

Заказ 586 Тираж 463 Подп ис н ое

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москв а, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 тановленным на основании, кинематически связанным с другим приводом и контактирующим с платформами, а также шестью цилиндрическими роликами, шарнирно смонтированными на основании, причем фрикционный вал кииематически связан с платформами с помощью двух дополнительно введенных шариков, которые также контактируют с цилиндрическими роликами, при этом сферический ролик и шарики выпол5 нены одинакового диаметра.