Манипулятор

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОУСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 2301 79 (21)2707451/25-08 (51) М. Кл. с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

В 25 J 9/00

Государственный комитет

ССС P. по делам нзобретеннй н открытнй

Опубликовано 230381. Бюллетень N9 11

Дата опубликования описания 250381 (53) УДК 62-229. .72(088.8) JI.H. Кебец, И.З. Береговой, В.И. Мацкевич, А.Н:- Галкин, В.В. Шленев, Я.О. Корф и Э.M. Г (72) Авторы изобретения

Московский ордена Ленина авиационный и им. Серго Орджоникидзе и Волжское объе по производству легковых автомобиле

{71) Заявители (54) МАНИПУЛЯТОР

Изобретение относится к машиностроению, а именно к промышленным роботам, предназначенным для работы в автоматическом цикле различного технологического оборудования.

Известны манипуляторы, в которых механизмы двух вращательных движений относительно двух взаимно перпендикулярных осей, с целью достижения компактности, так или иначе кинематически связаны друг с другом Щ .

Известны также манипуляторы, включающие механизм выдвижения руки, механизм поворота руки и механизм схвата (21 .. 15

Недостатком указанных манипуляторов является зависимость двух вращательных движений друг от друга, что вызывает необходимость корректировки в программе управления роботом. 20

Цель изобретения — обеспечение компактности конструкции и независимости степеней свободы.

Указанная цель достигается тем, что манипулятор снабжен механизмом поворота кисти в виде гидравлического двухштокового цилиндра, установленного соосно с телескопическим цилиндром механизма выдвижения руки, при этом шток телескопического ци- 30 линдра связан с одним из штоков двухштокового цилиндра винтовым соединением, а второй шток связан аналогичным соединением с соответствующим исполнительным элементом.

На фиг. 1 представлен манипулятор, общий вид в разрезе на фиг. 2 узел 1 на фиг. 1.

Манипулятор состоит из четырех функциональных узлов, конструктивно связанных друг с другом: механизма поворота руки, механизма выдвижения руки, механизма поворота кисти и механизма охвата.

Механизм поворота руки состоит иэ неподвижного корпуса 1, на котором смонтированы гидроцилиндры 2 и 3, поршни которых соединены общей штокрейкой 4, находящейся в зацеплении с цилиндрической вал-шестерней 5, в которой выполнен канал 6. Вал-шестерня 5 жестко соединена с гильзой 7,. а также с полым цилиндром 8, в котором установлен шток 9 со шлицами. Полый цилиндр 8 телескопически расположен в гильзе 10, жестко связанной с полым шток-поршнем 11, который соединен с корпусом 12.

На гильзе 7 установлен специальный подшипник 13, во внутреннем коль814719 це которого выполнены отверстия 14, соединенные с трубопроводами 15 и 16 необходимые для подачи рабочей жидкости в гидрополости цилиндра поворота кисти 17 и 18 по каналам 19 и 20.

Механизм выдвижения руки состоит из полого шток-поршня 11, гильзы 10, штока 9 и полого цилиндра 8, соединенного с вал-шестерней 5. Йа шток-. поршне 11 установлены уплотнения 21.

При этом гильза 7 и полый шток-поршень 11, а также гильза 10 и голый цилиндр 8 образуют соответственно гидрополости 22 и 23 цилиндров механизма выдвижения руки.

Механизм поворота кисти состоит из двухштокового цилиндра 24 с уплотне- t5 ниями 25, при этом его наружная поверхность направляется по цилиндрическим поверхностям втулок 26 и 27.

Последние содержат каналы 28 и 29 для подачи рабочей жидкости в полос- Щ ти гидроцилиндра 17 и .18 механизма поворота кисти. Внутренние поверхности двухштокового цилиндра 24 имеют винтовые нарезки с правым и левым направлением, которыми на участке сопряжения со втулкой 26 осуществляется соединение с вал-шестерней 30, а на участке сопряжения со втулкой

27 — co штоком 9. Вал-шестерня 30 установлена на конических подшипниках 31 и 32, наружные кольца которых сопрягаются по внутреннему диаметру корпуса 12. С конической вал-шестерней 30 в зацеплении находится выходной вал кисти 33, установленный на конических подшипниках 34 и 35, заделанных в корпус 12 руки.

Механизм схвата руки содержит два гидроцилиндра 36 и 37, поршни которых соединены с общей шток-рейкой 38, соединенной с исполнительным устрой- 40 ством манипулятора.

Манипулятор работает следующим образом.

При подаче рабочей жидкости от ис- 45 точника давления в гидрополости цилиндров 2 или 3 поршни гидроцилиндров перемещают шток-рейку 4, преобразуя ее поступательное движение во вращательное движение механизма поворота руки через вал-шестерню 5.

При этом, поскольку вал-шестерня 5 жестко соединена с гильзой 7, полым шток-поршнем 11, который в свою очередь жестко соединен с корпусом 12 и одновременно полый шток-поршень 11 жестко соединен с валом-шестерней 5 через гильзу 10 и шток 9 со шлицами, обеспечивается поворот на угол, задаваемый вал-шестерне 5 всего указанного соединения. 60

При подаче энергоносителя в полость 22 происходят втягивание руки манипулятора (перемещение шток-поршня 11 вправо), что соответствует его исходному положению.

При подаче энергоносителя в полость 23 происходит выдвижение руки манипулятора.

При подаче энергоносителя по трубопроводам 15 или 16 через каналы

20 или 19 соответственно в гидрополоати 17 или 18 происходит перемещение в ту или иную с-.орону двухштокового цилиндра 24, который поворачивается по винтовой нарезке относительно штока 9.

Одновременно вал-шестерня 30 по винтовой нарезке поворачивается относительно двухштокового цилиндра 24, и его вращательное движение преобразовывается через коническую пару в поворот кисти манипулятора.

При поцаче энергоносителя в гидроцилиндры 36 и 37 происходит перемещение их поршней со шток-рейкой 38, соединенной с исполнительным устройством манипулятора.

Таким образом, предлагаемая конструкция дает воэможность компоновки в руке манипулятора четырех степеней свободы (поворот руки, выдвижение руки, поворот кисти, схват руки) с обеспечением полной независимости движений друг относительно друга и компактности конструкции вследствие расположения механизма поворота кисти внутри механизма выдвижения руки.

Формула изобретения

Манипулятор, включающий механизмы выдвижения руки, поворота руки и механизм схвата, каждый из которых выполнен в виде гидродвигателя, кинематически соединенного с соответствующим исполнительным элементом, при этом механизм выдвижения руки выполнен в виде телескопического цилиндра со штоком, отличающий с я тем, что, с целью обеспечения компактности конструкции и независимости степеней свободы, манипулятор снабжен механизмом поворота кисти в виде гидравлического двухштокового цилиндра, установленного соосно с телескопическим цилиндром механизма выдвижения руки, при этом шток телескопического цилиндра связан с одним иэ штоков двухштокового цилиндра винтовым соединением, а второй. шток связан аналогичным соединением с соответствующим исполнительным элементом.

Источники информации, :принятые во внимание при экспертизе

Авторское свидетельство СССР

9 527554, кл. F 16 Н 1/40, 17.01.74.

2. АВтОрское свидетельство СССР

Р 595143, кл. В 25 J 9/00, 04.10.76.

814719

Составитель М. Денисенко

Редактор Т. Кугр.ыева Текред A.càâêà Корректор С. Шекмар

Заказ 913/24 тираж 1090, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектнан, 4