Манипулятор

Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(6 полнительное к ввт. саид-ву 1)М. К 22) Заявлено 18.12.7 21) 2853556/2 сп единением заяви дарственный комитет СССР о делам изобретений и открытийГосу В 21 Х "3/1 В 25 Х 11/О 3) Приоритет убликовано 15.1081. Бюллете К 621.73 77 (088. 8 Дата оп сания 15.10,8 кования о(72) Авторы изобретения Г.В.Письменный, В.И.ушаков, В.С.Полковников А.И.Сорокин и А.В.Гусев Н. СеЖ"нов Московское ордена Ленина и ордена Т Знамени высшее техническое училищ но) Заявител ана 4) МАНИПУЛЯТОР о ко Изобретение относится к вспомогательному оборудованию машиностроительных предприятий и может быть использовано для выполнения подъемно- транспортных, монтажно-сборочных и технологических операций.Известен манипулятор, содержащий основание, кинематически связанные между собой задающий и исполнительный органы, каждый из которых выполнен в виде шарнирно связанных между собой осью плеча и предплечья, кистевой узел с захватом и приводы поступательного перемещения манипулятора по трем координатам 11.Недостатками данного манипулятора являются малая зона обслуживания из-за конструктивных и структурных ограничений кинематической связи между задающим и исполнительным органами манипулятора, выполненной в виде рычажной передачи, кроме того, конструкция манипулятора не позволяет изменять передаточное отношение между задающим и исполнительным органами, что уменьшает технологические воэможности манипулятора.Цель изобретения - расширение технологических воэможностей манипулятора..Поставленная цель достигается тем,что в манипуляторе, содержащем основание, кинематически связанныемежду соб й задающий и исполнительный органы, каждый из которых выполнен в виде шарнирно связанных междусобой осью плеча и предплечья, кистевой узел с захватом и приводы поступательного перемещения манипулятора по трем координатам, кинематическая связь между задающим и исполнительным органами выполнена в видепланетарного механизма с внешнимсателлитом, промежуточным и центральным колесами, конического. механизмаиз трех конических колес, два иэкоторых расположены на общей оси, атретье установлено на перпендикулярной оси с воэможностью взаимодействия с ними, и гибкой связи при этомцентральное колесо планетарного механизма смонтировано на общей осинических колес и связано гибкойсвязью с предплечьем исполнительного органа, внешний сателлит планетарного механизма установлен на шарнирной оси задающего органа и жесткосвязан с его предплечьем, одно иэсоосных конических колес жестко свя зано с плечом задающего органа, адругое - с плечом исполнительного органа. Конический механизм может быть выполнен в виде.соосного конического редуктора.На чертеже изображена схема манипулятора.Манипулятор содержит исполнитель", иый орган с плечом 1 и предплечьем 2, задающий орган с плечом 3 и предплечьем 4, общую ось 5, шарнир 6, основание 7, кистевой узел с захва;том 8 и приводами ротации 9 кисти, качания 10 кисти, ротации 11 и захвата 12.Моторный блок с приводами 13-15 поступательного перемещения манипулятора по трем координатам, последний из которых жестко связан с основанием 7, а первый при помощи шарового шарнира 16 связан с предплечьем задающего органа 4. Планетарный механизм с внешним сателлитом 17, который установлен на оси 18 локтевого шарнира задающего органа и жестко связан с его предплечьем, промежуточное колесо 19, установленное на его плече, центральное колесо 20, установленное на общей оси 5, через гибкую передачу 21 связан с предплечьем исполнительного органа 2. Соосный конический механизм содержит коническое колесо 22, установленное на общей оси 5 и жестко связанное с плечом 3 задающего органа, которое через промежу" точное колесо 23, установленное на оси шарнира 6, связано с коническим колесом 24, установленным на оси 5 и жестко связанным с плечом исполнительного органа 1.Если соосная коническая передача выполнена в виде соосного конического редуктора, то коническое промежуточное колесо 23 имеет ширину зуба, необходимого для зацепления соосных конических колес 24 и 22 с различными числами зубьев, что определяется необходимым передаточным отношением соосного конического редуктора. Симметричная гибкая передача 25 содержит ведущие элементы 26, которые установлены на общей оси 5 и жестко связаны с вилкой 27, промежуточные элементы 28, установленные на,оси локтевого шарнира 29 исполнительного органа, и ведомые элементы 30, установленные на оси 31 кистевого шарнира исполнительного органа, жестко связанные с корпусом привода ротации 9 кисти.Манипулятор работает следующим образом.При подаче управляющего сигнала на приводы поступательного перемещения 13, 14 и 15 выходное звено привода 13 перемещается по трем координатным осям, В свою очередь, перемещение этого звена, связанного при помощи шарового шарнира 16 с предплечьем 4, вызывает перемещение эаающего органа, а он, благодаря кинеатическим связям, вызывает перемещение исполнительного органа. Такповоротное движение предплечья 4 через жестко связанный с ним внешнийсателлит 17 и промежуточное колесо19 передается центральному колесу20, которое через гибкую передачу 21осуществляет поворот предплечья 2 ис-полнительного органа манипулятора.В то же время перемещение предплечья 4 вызывает перемещение плеча 3задающего органа. Перемещение плеча3, жестко связанного с коническим колесом 22, через промежуточное коническое колесо 23 вызывает перемеще ние конического колеса 24, котороежестко связано с плечом 1 исполнительного органа манипулятора. Перемещение плеча 1 исполнительного органа относительно оси 5 способствует 2 О обкатке гибкой передачи 25 относительно ведущих элементов 26, жесткосвязанных с вилкой 27, что обеспечивает сохранение постоянного углаориентации кистевого узла манипулятора во всей его рабочей зоне. Наличие кинематической связи между задающим и исполнительным органами манипуляторами, выполненной в виде механической передачи, содержащей пла.нетарный механизм с внешним сателлитом, соосный конический механизм игибкую связь, позволяет изменять передаточное отношение между задающими исполнительным органами путем иэ"менения передаточного отношения З 5 планетарного механизма, которое осуществляется заменой колес 19 и 20 изаменой конических колес 22 и 24 конического редуктора, кроме того,изменяя положение плеча исполнитель О ного органа манипулятора относительно плеча задающего органа путем вывода из зацепления промежуточногоконического колеса 23 коническогомеханизма, можно изменять угол наклона эоны манипулятора в зависимости от рабочеи плоскости технологического оборудования.Предложенный манипулятор облада"ет расширенными технологическимивозможностями эа счет обеспечениявозможности расширения зоны обслуживания, изменения передаточного отношения между задающим и исполнитель- .ным органами и изменения угла наклона рабочей зоны. формула изобретения1. Манипулятор, содержащий основание, кинематически связанные между собой задающий и исполнительный органы, каждый из которых выполнен в виде шарнирно связанных между собой осью плеча и предплечья, кистевой узел с захватом и приводы поступа"871991 Заказ 8883/1 3 Подписное ВНИИП Тираж тельного перемещения манипулятора потрем координатам, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью расширения технологических возможностейза счет обеспечения возможности рас,ширения зоны обслуживания, измененияпередаточного отношения между задающим и исполнительным органами и изменения угла наклона рабочей зоны,кинематическая связь между задающимй исполнительным органами выполненав виде планетарного механизма с внешним сателлитом, промежуточным и центральным колесами, конического механиэмаиз трех конических колес,два иэ которых расположены на общей оси,а третье установлено на перпендикулярной 15оси с возможностью взаимодействия с ними, и гибкой связи,при этом центральноеколесо планетарного механизма смонтировано на общей оси конических колес и связано гибкой связью с передплечьемисполнительного органа, внешний сателлит планетарного механизма установлен на шарнирной осн задающего ор"гана и крепко связан с его предплечьем, одно иэ соосных конических колес жестко связано с плечом задающего органа, а другое - с плечом исполнительного органа. 2. Манипулятор по п.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что конический механизм выполнен в виде соосного ко" нического редуктора. Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2500296/25-08,кл; В 25 У 3/02, В 25 Ю 11/00,23.06.77. лиал ППППатентф,Ужгород, ул.Проектная 4