Манипуляционное устройство

А 09 01) В 1 Я).В 25 3 1/02//В 25 1 3/ОО КОМИТЕТ ООС 3 ф сов обо ные в виде корпуязанными между сами и пустотелымиедачи изгибающихгоризонтальных оские зубчатые пщательных движеных осей, о т лтем, что, с цельобслуживания иоэиционированиячислу звеньев кмеханизмами, ка се ры одственном "Ленинград нии и- ю ьство СССР ырасширения зоны шення точности п оно снабжено по шипно-шатунными иэ которых распо ветствующего эве зубчатые сектора ривоСТРОЙСТ ложен внутри с на и водила, а сил ехани енине внутри води СОЮЗ СОВЕТСКИХашфлющпи,РЕСПУБЛИК(71) Завод-ВТУЗ при Произвобъединении турбостроенияский металлический завод"(54) (57) МАНИПУЛЯЦИОННОЕсодержащее приводной блокми элементами, многозвеннсодержащий шарнирно соеди звенья, выполис тройниками,зубчатыми сектводилами для пдвижений вокруи имеющие конидля передачи ввокруг вертикалч а ю щ е е с веньев расположены ЯИзобретение относится к робототехнике и может быть использовано присоздании универсальных копирующихманипуляторов и промышленных роботов.Известно манипуляционное устройство, содержащее приводной блок ссиловыми элементами, миогозвенныймеханизм, содержащий шарнирно соеди"ненные звенья, выполненные в видекорпусов с тройниками, связанными 1 Омежду собой зубчатыми секторами ипустотелыми водилами для передачиизгибающих движений вокруг горизонтальных осей, и .имеющие коническиезубчатые пары для передачи вращатель. 15ных движений вокруг вертикальныхосей Ь 3.Недостатками известного устройства являются ограниченность зоныобслуживания, связанная с техноло- .гическими трудностями обработкидлинных концентрических трубчатыхвалов, наличие незащищенных зубчатыхзацеплений посредством венцов тройников, что исключает возможность при менения данных устройств.в эапылен"ных средах, и низкая точность позиционирования иэ-за сложности конструкции и малой контактной жесткостикйнематических целей, содержащихбольшое количество зубчатых колес,и наличия в кистевом шарнире толькодвух степеней подвижности,Цель изобретения - расширениезоны обслуживания и повышение точности позиционирования, 35Цель достигается тем, что манипуляционное устройство, содержащее приводной блок с силовыми элементами и многоэвенный механизм содержащий шарнирно соединенные звенья, выполненные в виде корпусов с тройниками, связанными между собой зубчатыми секторами и пустотелыми водилами для передачи изгибающих движений вокруг горизонтальных осей, и имеющие конические зубчатые пары для передачи вращательных движений вокруг вертикальных осей,;снабженоч по числу звеньев кривошипно-шатунными механизмами, каждый из которых50 расположен внутри соответствующего звена и водила, а зубчатые сектора звеньев расположены внутри водил.На чертеже показана кинематичес" кая структура предлагаемого манилу" ляционного устройства.Устройство содержит подвижные звенья 1 - 6 с тройниками, соединенными с пустотелыми водилами 7 - 12 и с зубчатыми секторами 13 - 8, Кинематические цепи звена 1 соединены с двигателями приводного блока (не показан 1. Вращение звеньев относительно вертикальной оси обеспечивается при помощи конических зубчатых кинематических пар и концентрических трубчатых вертикальных валов. Таким образом, обеспечено вращение звена 1 относительно приводного блока, звена 4 относительно звена 3 и звена 6 относительно звена 5.Передача движений между горизонтально расположенными валами внутри звеньев и внутри водил обеспечивается кривошипно-шатунными механизмами. Изгибы звеньев обеспечиваются горизонтальными трубчатыми валами, водилами и зубчатыми секторами, Например, трубчатые валы 19 и 20, жестко связанные с водилами 7 и 8, соосно установлены в тройниках звеньев 1 и 2 и образуют с ними вращательные лары, оси которых являются осями изгиба звеньев 1 и 2 относительно одно другого, при этом суммарный угол изгиба складывается иэ угла изгиба звена 2 относительно нижней оси шарнира и иэ угла изгиба водил 7 и 8 относительно верхнего угла шарнира. Аналогично обеспечиваются изгибы в других шарнирах. Все шарниры герметизированы уплотнениями, отмеченными на чертеже, Все элементы кинематических цепей, передающих движения, находятся внутри корпусов звеньев и водил.Устройство работает следующим образом.1При вращении двух ведущих трубчатых валов 21 и 22 в разные стороны с одинаковой скоростью зубчатые колеса 23 и 24 и кривошипно-шатунные . механизмы 25 и 26 вращают валы 9 и 20 в одну сторону, в ту же сторону разворачиваются водила 7 и 8, поворот которых относительно верхней оси шарнира при неподвижном звене 1 вызы-, вает поворот в ту же сторону звена 2 относительно его горизонтальной оси, При вращении трубчатых валов 21 и 22 с одной и той же скоростью в одном направлении зубчатые колеса 23 и 24 и кривошипно-шатунные механизмы 25 и 26 стремятся развернуть валы 19 и 20 и водила 7 и 8 в разных направлениях, но это невозможно (водила связаны вторыми осями с зве122500 В и Эном 2 которое не может повернутьсяРотносительно звена 1 в данном направлении ). В результате появляется пара сил, поворачивающая звено 1 относительно корпуса приводного блока 27. Шарнир, связывающий звенья 2 и 3, работает только тогда, когда его ведущие валы 28 и 29 поворачиваются в одну сторону. В этом случае две кинематическне цепи, соединяющие ведущие валы с одним зубчатым колесом 30, заклинены и поэтому поворачиваются водила 9 и 10.При повороте валов 28 и 29 в разные .стороны зубчатое колесо 30 начинает поворачиваться и поворачивает звено 4 относительно звена 3. Принцип работы шарниров между звеньями 4 и 5 и звеньями 5 и 6 аналогичен. Каждое автоматическое движение вшарнире обеспечивается совместнойработой двух приводов. При этом приодинаковых скоростях приводов обеспечивается либо движение изгибаотносительно горизонтальных осей,либо движение вращения относительновертикальной .осн. При неодинаковыхскоростях приводов существует одновременно в шарнирах и изгиб, ивращение. При вращении различныестепени подвижности манипуляционногоустройства взаимосвязаны через общиеэлементы кинематических цепей.15 Применение предлагаемого устройства обеспечивает существенныйэкономический эффект за счет упрощения конструкции и за счет автома-тизации технологических процессов,совершающихся в труднодоступныхрабочих зонах и в экстремальныхусловиях. Заказ 8076/332 Подписное Филиал ППП "Патент", Ужгород, ул. Проектная, 4