Рука манипулятора

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) 8 17204 А 5 1 11/00 ВЕКНЫИ КОМИТЕТ СССР ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ГО СУДА ПО ДЕЛ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНА ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53) 62-229.72 (088.8)содержащая исполнительные звенья, связанньп между собой трехзвенным дифференциалом, корпус которого жестко связанпервым исполнительным звеном, водило -с вторым исполнительным звеном, а сателлитс третьим исполнительным звеномтри приводных двигателя, связанных с исполнительными звеньями механизмом кинематической развязки, механизмом силовогозамыка ния и четырьмя телескопическими(56) 1. Авторское свидетельство СССРЪ 763082, кл. В 25 1 11/00, 1978.(54) (57) 1 РУКА МАНИПУЛЯТОРА приводными валами, первыи из которых жестко связан с корпусом трехзвенного дифференциала, а три других вала через передаточный механизм связаны с водилом и. звеньями трехзвенного дифференциала, а также схват, торсион и фиксирующую муфту, отличающаяся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем увеличения зоны обслуживания при вертикальном расположении руки, корпус трехзвенного дифференциала выполнен в виде рычага, один конец которого закреплен на внешнем телескопическом приводном валу, на другом конце которого закреплено с возможностью вращения выполненное также в виде рычага водило указанного дифферен. циала, причем на водиле установлен сателлит, ось вращения которого параллельна Й оси вращения водила, а на оси сателлита закреплен схват.117211 2. Рука манипулятора по и. 1, отличиви 1 аяс 51 тем, что, с целью упрощения конст рмкции и управления схВятом, ВОдилО и лвз звена трехзвенцого дифференциала связань; с телескопическими приводными валами лополпительш введенными повышающими тро. совыми перелачами с передаточным отношением -0,5, а ось вращения волила равно улялеца как от оси сателлита, так и от оси вращения телескопических приводных валов, причем лва звена трехзвенного лифИзобретение относится к манипуляторцым устройствам, в частности к манипул 51 горам с программным управлением, исполь. ЗМЕЫ М, НаПРИМЕР, В антОМатИЧЕСКИХ Стс- НОЧНЫХ ЛИНИ 51 Х.Известна рука манипулятора, содержащая исполнительные звенья, связанные между собой трехзвецным дифференциалом, корпус которого жестко связан с первым исполнительным звеном, водило -- с Вто. рым исполнительным звсном, а сателлит с гретьим исполнительным звеном, три приводных двигателя, связанных с исполнитель. ными звеньями механизмом кинематической развязки, механизмом силового замыкания и четырьмя телескопическими приводными валами, первый из которых жестко сья. зан с корпусом трсхзвенного лифференциа;ш, а три других вала через перелаточцый мсхапизм связаны с водилом и звеньями трехзвеншг Дифференциала, а также схват, )Орсиоц и исируиную муфту 11НЕЦОСТсГКсМИ ИзвсТНОО УСТРОИСТВЯ 51 В. ЛЯКТС 51 Ма.Я 5 Зонс ОбСЛУжИБЯНИЯ ПРИ ВЕР сна)п,ном распложе:ии руки, и также слож ное управление сх В том, результирующее Движение которого является следствием сложения Движений от всех приводных лвигаге, .иЦель изобретения -- ряспирение тех:вЛОГ 5 сЕСКИХ ВОЗМожностСЙ ПХ ГЕМ Х ВСЛсЕЦЯ зоны обслуживания при вертикалыом расположении руки, а также упрощение к 1 струкции и управления схватом.Цель достигается тем, что В руке манипулятора, содер кащей дополнителыЫе звенья, связанные между собой трехзвенным лифферевиалом, корпус которого жсстко связан с первым исполнительным звеном, водило с вторым исполнительным звеном, а сателлит -- с третьим исполнительным звеном, три приводных двигателя, связанных с исполнительными звеньями механизмом кинематической развязки, механизмом силового замыкания и четырьмя телеско:и фсрецциала связацы двумя дополнительно Введеццыми понижающими передачами с передаточным отношением - ,2 и -2, при этом хс хапизм силового замыкания выполнен В виде лвух конически: дифференциалов, Волила которых связаны между собой, а Остальные звенья этих конических дифференциалов связаны с соответствующими четырьмя телескопическими приводными валами и с приволцыми Двигателями. ческими приВодцыми Ва;1 ями, первыи из которых жестко связан с корпусом трехзвепного Дифференциала, и три лруих ва- ЛЯ ЧСРЕЗ ПЕРЕЛатОЧНЫй ХЦ ХсЦИЗ СВЯЗаНЫ с волилом и звеньями трехзвенцого лиф.ферепциала, а также схвят, торсиоц и фиксируюцую муфту, корпус трехзвеццого лифферецциала Вь;полцен в ни;е рычага, олин конец которго закре.лен на внеш)цем гслсскц:цческом приволцом валу, на ,руго;: конце которого закреплено с возможностью вращения выполненное также в Виде рычага волило указанного лиффереццияля, при 1 ем ця Волиле сановлен сд- ТС,1.1 РТ, ОСЬ ВРЯПЕИЯ КОТОРОГО Пс 1 РЯЛЛСЛЬНЯ 1.1 ОСИ ВРЯЦЕНИ 51 В)ЛИГ с 1, Я ЦЯ ОСИ Сс.Т( Л;ИТс 1 ЗЯК.реплен схват.Г 1 ри этом водило и лвя звсна трехзвецого лпсрференциала связаы с телескопическими приводными валми лоно,нительно введенными повышающими тросовыми опе елачами с перелаточцым отношением + О, , а Ос ь В р яце н и я ВО;1 и л я и а В н О х л яЛЕцс Как ОТ ОСИ ГаГЕЛЛИТЯ, 1 ЯК И ОТ ОСИ Вря цец ия телескопических и ри волн ых Валов, причех двя звена трехзвецного Дифферент пиала связаны двумя дополнительно ввелсными понкаюп 1 хи перелачами с передаточным отшшением +2 и -2, при этом ме ха)5 В силового замыкания вылсл цен в Виде,вух конических дифференциалов, во лила которых связаны хеж 1 у собой, а ос 3". тальцье звенья этих кони ц.ских Дифференциалов связаны с соответству:оними четырьмя 1 слескопическими приво,.ными валами и с привоными двигателями.1 Я чертеже показана кицематическаясхе :.а руки манипулятора.5Рука с тремя степенями подвижностисолержит три приводных Двигателя 1 - -3, которые связа ны через посрелствс диф ерецциальцого механизма 4 с телескописсеким приводными Вя.1 ями 5- 5. Исполци,и; тельные звенья руки с тремя степе:ими пол.Вижности связаны межлу собой в Ниле трех 117204звенного дифференциала 9 таким образом, что первое исполнительное звено 10 явля. ется корпусом дифференциала 9 и жестко связано с валом 5. Второе исполнительное звено 11 является водилом дифференциала 9, которое имеет ось вращения относительно корпуса 10, параллельную оси приводных валов 5 - 8, и связано с валом 6 повышающей передачей, например тросовой, состоящей из колес 12 и 13 и троса 14 с передаточным числом, равным +0,5. Два других звена 15 и 16 трехзвенного дифференциала 9 связаны повышающими передачами, например тросовыми, с валом 7 передаточным отношением +0,5 и с валом 8 - передаточным отношением -0,5. Третье исполнительное звено 17 со схватом 18 является сателлитом дифференциала 9, имеет ось вращения, параллельную оси вращения звеньев 12, 15 и 16, и связан со звеном 15 понижающей передачей, например тросо вой, с передаточным отношением -2, а со звеном 16 - с передаточным отношением +2.Дифференциальный механизм 4 кинематической развязки и силового замыкания содержит два конических дифференциала, водила 19 и 20 которых связаны между собой с помощью зубчатой передачи 21 с передаточным числом +1. Звено 22 первого конического дифференциала жестко связано с двигателем 1 и посредством зубчатых передач 23 и 24 с валом 5. Звено 25 другого конического дифференциала жестко связано с двигателем 2 и через зубчатые передачи 26 и 27 с валом 6. Друтое звено 28 того же конического дифференциала посредством зубчатой передачи 29 связано с двигателем 3 и валом 8 и наконец звено 30 первого конического дифференциала посредством передачи 31 связано с валом 7. В передачу встроено устройство для выбора люфта, состоящее из торсиона 32 и фиксирующей муфты 33.Предлагаемая рука предназначена преимущественно для подвесных компоновок манипулятора с вертикально расположенной рукой и с возможностью ее вертикального перемещения.Рука работает следующим образом.При включенном двигателе 1 (двигатели 2 и 3 заторможены) вращение через зубчатые передачи 23 и 24 передается валу 5 и через него исполнительному звену 1 О. При этом валы 6 и 8 заторможены, а вал 7 вращается с той же скоростью, что и вал 5 но в противоположную сторону. Колесо 12 и вместе с ним водило 1, обкатываясь по неподвижному колесу 13, получают вращение с удвоенной скоростью вала 5, но в противоположную сторону. При этом благодаря равенству расстояний между осями в звеньях 10 и1 ось сателлита 17 перемещается по прямолинейной траектории, проходящей через ось приводных валов 5 - 8. Сателлит 17 при этом получает вращение со скоростью, равной по величине и направлению скорости звена 10, что позволяет ему сохранить ориентацию по отношению к плоскости, соединяющей ось сателлита 17 с осью приводных валов 5 -8. Таким образом, при работе одного двигателя 1 происходит прямолинейное радиальное перемещение схвата 18 с постоянной его ориентацией по отношению к направлению этого перемещения.Благодаря консольному расположению зве на 11, схват может проходить через ось телескопических приводных валов 5 - 8, а мак симальная величина его прямолинейного перемещения равна 4 г.Г 1 ри включенном двигателе 2 (двигатели 1 и 3 заторможены) вращение через зубчатые передачи 26 и 27 передается валу 6, а также колесу второго конического дифференциала. Так как звено 28 этого конического дифференциала заторможено, то его водило 20 получает вращение с половинной скоростью звена 25, а через передачу 2 приводится во вращение водило 19 первого конического дифференциала, звено 22 которого заторможено, а звено 30 вращается с той же скоростью и в том же направлениигго и звено 25 второго конического дифференциала. Таким образом, вал 7 получает вращение со скоростью, по величине и направлению равной скорости вала 6. Вращение от вала 6 через тросовую передачу передается исполнительному звену 11. При агом валы 5 и 8 заторможены, а исполшпельное звено сателлит 17, обкатываясь тросовой передачей по неподвижному коле.су 16, получает вращение со скоростью, равной половине скорости звена 11 и противоположной ей по направлению. Благод,:ря этому при работе двигателя 2 сохраняется ориентация схвата по отношению к радиальному направлению. При работе двигателя 3 (двигатели 1 и2 заторможены) вращение от двигателя передается валу 8 и через передачи двух конических дифференциалов валу 7 с той же скоростью. Валы 5 и 6 заторможены, благодаря чему исполнительные звенья 10 и 11 остаются неподвижными, а исполнитель.ное звено 17 через тросовые передачи получает вращение со скоростью вращения валов 7 и 8.При одновременной работе двух илитрех двигателей происходит пропорциональное сложение движений исполнительных 50 звеньев 10, 11 и 17. Торсион 32, зафиксированный в напряженном состоянии с помогцью муфты 33, обеспечивает безлюфтовую передачу движения по всем степеням подвижности от двигателей 1 - 3 к исполнительным звеньям 1 О, 11 и 17.Предлагаемая рука для подвесных промышленных роботов с вертикальной осью значительно расширяет рабочую зону за счет замены двух ориентирующих степеней1117204 Составитель О. Афанасьев Техред И. Верее Корректор С. Черни Тираж 1032 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. Проектная, 4Редактор И. ДербакЗаказ 7122/ 1 подвижности на переносные, что позволяет значительно расширить область применения подвесных промышленных рооотов, в том числе за счет того, что при втягивании схвата рука складывается и не занимает рабочего пространства в задней части, которое может быть занято обслуживаемым оборудованием,