Исполнительный орган манипулятора

/00, 1980 ИАНИчто,ких мабслуными ельнуювыполаз ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР 10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(прототип). 54)(57) ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН УЛЯТОРА по авт.св. Р 975381,тличающийся тем, целью расширения технологич озможностей за счет повышени евренности и увеличения .зоны живання, он снабжен дополните веньями, образующими поступа пару, одно иэ звеньев которой кено в виде полэуна с жестко крепленной на нем шестерней с внутренним зацеплением и установлено с возможностью его вращения и фиксации на звене с передаточным устройством, а также валом, имеющим коническую шестерню и цилиндрическую шестерню с элементом ее фиксации относительно вала и винтовым механизмом изменения . длины дополнительных звеньев, гайка которого размещена с возможностью ее вращения на полэуне и связана с валом с возможностью ее фиксации относительно последнего, а винт закреплен на другом звене, при этом коническая шестерня основного механизма изменения длины основных звеньев установ лена на винте этого механизма с возможностью ее вращения и фиксации относительно этого винта, цилиндричес-кая шестерня вала кинематически связана с шестерней ползуна, а коническая шестерня вала - с планетарным механизмом передаточного устройства,1161370 Изобретение относится к машиностроению, а именно к манипуляторамдля обслуживания различных технологических процессов,По основному авт.св. В 975381 известен исполнительный орган манипулятора, содержащий шарнирно связанные звенья, двигатель, механизмыизменения длин и угла поворота звеньев с элементами фиксации, а также 1 Опередаточное устройство, выполненноев виде планетарного механизма и свя-,занное с двигателем и механизмамиизменения длин и угла поворотазвеньев,1.5Недостатками известной конструкции являются низкая маневренностьи малая зона .обслуживания из-за отсутствия возможности вращения относительно вертикальной оси шарнирно щсвязанных звеньев, а также из-заузкого диапазона длин звеньев. Пель изобретения - расширение технологических воэможностей исполнительного органа манипулятора путем повышения маневренности и увеличения эоны обслуживания,Указанная цель достигается тем, что исполнительный орган манипулятора снабжен дополнительными звеньями, образующими поступательную пару, одно из звеньев которой выполнено в виде ползуна с жестко закрепленной на 35 нем шестерней с внутренним зацеплением и установлено с возможностью его вращения и Фиксации на звене с передаточным устройством, а также валом, имеющим коническую шестерню и 40 цилиндрическую шестерню с элементом. ее Фиксации относительно вала и винтовым механизмом изменения длины дополнительных звеньев, гайка которо- го размещена с возможностью ее вра щения на ползуне и связана с валом с воэможностью ее Фиксации относительнопоследнего, а винт закреплен на другом звене, при этом коническая шестерня основного механизма изменения 50 длины основных звеньев установлена на винте этого механизма с возмож ностью ее вращения и Фиксации относительно этого винта, цилиндрическая шестерня вала кинематически связана . 55 с шестерней ползуна, а коническая шестерня вала - с планетарным механизмом передаточного устройства. гНа чертеже схематически изооражИГ предлагаемый исполнительный орган манипулятора, общий вид, разрез.Исполнительный орган манипулятора содержит две пары телескопических звеньев, образованные соединением деталей 1 и 2, 3 и 4, где последняя закреплена к основанию 5. Деталь 3выполнена в виде ползуна нижней телескопической пары звеньев 4 и жестко связана с платформой 6, которая посредством подшипника 7 качения составляет опору для подвижной платФормы (звена) 8, На последней закреплен двигатель-редуктор 9, связанный с валом 10, на котором жестко закреплены конические колеса 11 н 12. Кроме того, на подшипниках скольжения вала 10 размещены шестерни 13 - 16. Устройство содержит также конические колеса 17 н 18, которые совместно с шестернями 11 и 16, 12 и 13 образуют лару планетарных механизмов. Шестерни 14 и 15 находятся в постоянном зацеплении с колесами 19 и 20. Ко/лесо 19 установлено на подшипнике скольжения вала винта 21, который совместно с гайкой 22 образует винтовую передачу (винт - гайка), где последняя жестко связана с деталью 1 одного из. звеньев верхней телескопической пары. Колесо 20,жестко установлено на валу 23 промежуточной передачи, связанном через подшипник скольжения.с гайкой 24, которая совместно с винтом 25 образует винтовую передачу (винт-гайка). Гайка 24 жестко соединена через подшипниккачения с деталью 3 одного из звеньев нижней телескопической пары, а сам винт 25 посредством шлицевогосоединения жестко связан с основанием 5. Кроме того, на валу 23 промежуточной передачи на подшипнике скольжения расположено цилиндрическое колесо 26, В подвижной платформе 8, которая выполняет Функцию водила, встроены на подшипниках качения цилиндрические шестерни .27 (сателлиты), а во внутреннюю полость звена 3 жестко насажено колесо 28 (солнеч" ное) с внутренним зацеплением. Колесо 26 и 28 и шестерни 27 образуют . планетарный (эпициклический) механизм. Шестерни 13 и 16 снабжены Фрикционными электромагнитными муФ- тами 29 и 30, и аналогичные муФты 31-33 связывают с валом 10 и винтом21 шестерни 14, 15 и колесо 19 соответственно. Электромагнитная муфта 34 жестко закреплена с колесом 26 и связывает его с валом 23 промежуточной передачи. В гайку 24 встроена электромагнитная муфта 35 для ее связи с валом 23 промежуточной передачи.Элементы 36 и 37 фиксации соединяют между собой элементы детали 2 иплатформы 8 шарнирно связанных звень ев исполкительного органа манипулятора и элементы платформ 8 и 6 соОтветственно.Исполнительный орган манипулятора работает следующим образом. 15Вал 10 от двигателя-редуктора передает Крутящий момент на конические колеса 11 и 12. Последние передают вращение через конические колеса 17 и 18 на шестерни 13 и 16. Дальней шая передача крутящего момента механизмам исполнительного органа манипулятора зависит от режимов включения электромагнитных муфт. В зависимости от комбинаций подключения 25 муфт привод исполнительного органа манипулятора позволяет осуществить четыре основных режима.Первый режим. Муфты. 29, 30 и элемент 37 включены, муфты 31-35 и эле- о мент 36 выключены. В этом случае шестерни 13 и 16 застопорены, так как они жестКо связываются с подвижкой платформой 8, Вращающие моменты шестерен 14 и 15 на вал винта 21 и вал 35 23 промежуточной передачи не передаются. Привод работает в режиме с постоянными длинами звеньев, а также зафиксировано положение подвижной платформы 8 относительно неподвижной фО 6, В этом случае происходит поворот (качание) верхней пары звеньев в4 шарнире, т.е. 2 и 1 относительно 8. Изменение направления вращения верхней пары звеньев в шарнире осущест-45 вляется реверсированием двигателя 9. При включении муфт 29 и 30 угол поворота (качания) верхней парь 1 звеньев в шарнире фиксируется включением элемента 36. 50Второй режим. Муфты 33, 3 1 (либо 32) и элементы 36 и 37 включены, муфты 29, 30, 34, 35 и 32 (либо 31) выключены. Вращающий момент переда. ется с шестерни 14 (либо 15) через 55 колесо 19 на вал винтовой передачи (винт 21). При этом длина звеньев, состоящих из деталей 1 и 2, изменяется, а взаимное расположение шарнирно связанных звеньев 2 и 8 исполнительного органа манипулятора остается постоянным, т.е, поворот (качание) верхней пары звеньев в шарнире не происходит. Длина нижней пары звеньев, состоящих из деталей 3 и 4, остается постоянной, Зафиксировано .также положение подвижной платформы 8 относительно неподвижной 6.Третий режим. Муфты 31 (либо 32), 35 и элементы 36 и 37 фиксации включены, муфты 29, 30, 34, 32 (либо 31) и 33 выключены, Вращающий момент передается с шестерки 14 (либо 15) через коническое колесо 20 на вал 23 промежуточной передачи и далее - на гайку 24 винтовой передачи. При этом длина звеньев, состоящих из деталей 3 и 4, изменяется, а длина звеньев, состоящих из деталей 1 и 2, и взаимное расположение шарнирно связанных звеньев 2 и 8 исполнительного органа манипулятора остаются постоянными, т.е. поворот (качание) верхней пары звеньев в шарнире не происходит. Аналогично зафиксировано положение подвижкой платформы 8 откосительно неподвижной б.Режим четвертый. Для достижения этого режима, муфты 31 (либо 32), 34 и элемент фиксации угла поворота (качания) звеньев 36 включены, муфты 29, .30, 35, 33, 32 (либо 31) и элемент 37 выключены. В данном случае исполнительный орган манипулятора работает с постоянными длинами звеньев обеих пар и взаимное расположениеЪ шарнирно связанных звеньев 2 и 8 исполнительного органа манипулятора заФиксировано. При этом происходит вращение подвижной платформы 8 относительно неподвижной 6, т,е. враще,ние шарнирно связанных звеньев 2 и 8 исполнительного органа манипулятора относительно вертикальной оси. При реверснровании двигателя 9 направление вращения изменяется, в этом случае также меняется переключение муфты 32 (либо 31) . Исполнительный орган манипулятора может работать в пятнадцати режимах, остальная часть которых реализуется путем комбинирования четырех основных режимов, Выбор комбинаций данных режимов зависит от особенностей производственной операции или от технологии выполняемых. процессов.1161370 ЯПИ Заказ ЗВ 98/22 Тираж 1050 Подписи Патент", г.Ужгород, ул.Проектная 4 Преимуществом предлагаемой конструкции является ее большая грузоподъемность и надежность в работе, при этом увеличивается рабочий объем исполнительного органа манипулятора вследствие увеличения количества его звеньев и расширения диапазона изменения длин звеньев из-за использования двух пар телескопических звеньев, что позволяет повысить его маневрен ность и увеличить зону обслуживания.