Приводной шарнир манипулятора

(57)шиносредспроце Изоб ние относится к области маи может быть использовано в оматизации технологических ью изобретения является раскциональных возможностей учшение его эксплуатационстик. Для этого в приводном пулятора, связывающего входстроения твах авт ссов. Цел ние фун ира и ул арактери ире мани 40 шари ных х шари аиМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Белорусский политехнический инст ное звено 1 и выходное звено 2, первый и второй моментные цилиндры установлены с взаимно перпендикулярными осями взаимного вращения. В шаровой головке 6 выполнена полость 16 первого дополнительного моментного цилиндра, и в ее средней части соосно выходному звену 2 установлен поворотный диск 13 с лопатками 14 и 15, разделяющими эту полость на две части, При этом в каждой из этих частей полости 16 имеются дополнительные лопатки 17 и 18, жестко связанные соответственно с выходным звеном 2 и с шаровой головкой 6. Вовходном звене 1 выполнена полость 19 второго дополнительного моментного цилиндра, имеющая лопатку, жестко связанную с входным звеном 1. Такое выполнение обеспечивает три движения: качание звена 2 вокруг оси, перпендикулярной оси звена 1, вращение вокруг своей оси и вращение вокруг оси звена 1. 2 з. п, ф-лы, 4 ил.Изобретение относится к мациностроенио ц может быть использовано в средствах автоматизации технологических процессов.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей шарнира и улучшение его эксплуатационных характеристик.На фиг. 1 изображен приводной шарнир манипулятора, осевой разрез; на фиг. 2 разрез А-А ца фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Р 5-Б на фиг. 1; на фиг. 4 -- разрез В В на фиг. 1.Приводной шарнир манипулятора содержит входное 1 и выходное 2 звенья, связанные между собой шаровым шарниром. Шаровая опора выполнена в виде опорного диска 3, жестко связанного с лопаткой 4 первого моментного цилиндра, полость 5 которого выполнена в корпусе входного звена 1. Шаровая головка б жестко связана с выходным звеном 2 и размещена в шаровой опоре. В лопатке 4 выполнена полость 7 второго моментцого цилиндра, в которой размещена лопатка 8 второго момецтного цилиндра, жестко связанная с шаровой головко 6. При этом первый и второй моментные цилиндры устацовлецы с взаимно перцец- дикулярцымР осями Врапсци 5 Выходных элементов.Кроме того, приводной шарнир манипулятора снабжен двумя поворотными дисками. Первый поворотный диск 9 имеет две лопатки 1 О и 11, закреплеццые с его противоположных торцовых сторон, подпятник 12 шаровой опоры и установлен соосно опорному диску 3 в полости 5 первого моментного цилиндра. Второй поворотный диск 13 имеет две лопатки 14 и 15, закрепленные с его противоположных торцовых сторон. В шаровой головке б выполнена полость 16 первого дополнительного момецтного цилиндра, в средней части которой соосно выходному звену 2 установлен второй юворотный диск 13 и его лопатки 14 и 15 разделяют эту полость ца две части, имеюсцие дополнительные лопатки 7 и 18, одна из которых -- лопатка 17 - жестсо связана с выходным звеном 2; а другая лопатка 18с шаровой головкой б.Во входном звене 1 выполнена полость 19 второго дополнительного моментного цц- Рц;РрР, имеюцсая лопатку 20, жестко связаццукэ с входным звеном 1. Лопатка 1 О первого повороного диска 9 размецена в поос и 5 первого момецтцого цилиндра, а лопатка1в юлости 19 второго дополнительного момецтцого цилиндра,Варовая головка б узрживается в выходном звенекрышкой 20. Полость 19 второго дополнительного моментного цилиндра связана с кацапами 21 и 22 подачи рабочей среды (фиг. 4). Полость 5 первого момецтцого цилиндра связана с каналами 23 и 24 подачи рабочей среды через кольцевуо проточку 25, проточку 26 соответственно и 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 55 каналы 27 и 28. Полость 7 второго момент- ного цилиндра связана с каналами 29 и 30 подачи рабочей среды через кольцевые проточки 31 и 32 и каналы 33 и 34. Верхняя половина полости 16 первого дополнительного моментного цилиндра связана с каналами 35 и 36 подачи рабочей среды через каналы 37 и 38. Нижняя половина полости 16 связана с каналами 39 и 40 подачи рабочей среды через кольцевые проточки 41 и 42, выполненные в крышке 20, каналы 43 и 44, проточки 45 и 46, выполненные на внутренней поверхности боковых сторон лопатки 4, и каналы 47 и 48.Приводной царнир манипулятора работает следующим образом.Качание выходного звена 2 вокруг оси, перпендикулярной звеньям 1 и 2, осуРцествляется при подаче рабочей среды в полость 7 второго моментного цилиндра. Так, наклон звена 2 вправо (фиг. 1) осуществляется при подаче среды через канал 29, кольцевую проточку 1 и канал 34, при этом объем нижней части полости 7 увеличивается, что приводит к перемещению лопатки 8 в верхнюю часть полости 7, а следовательно, и наклон звена 2 вправо. Наклон звена 2 влево осуществляется при подводе рабочей среды в канал 30, которая через кольцевую проточку 32 и канал 33 поступает в верхнюю часть полости 7 и перемещает лопатку 8 вниз. Вращение звена 2 вокруг своей оси осуществляется при подаче рабочей среды в верхнкю или нижнюю половину полости 16. В верхнюю половину полости 16 первого дополнительного моментного цилиндра подача рабочей среды обеспечивается через каналы 35 и 37 или 36 и 38 в зависимости от необходимого направления вращения. При этом при подаче среды через каналы 35 и 37 лопатка 17 вместе со звеном 2 поворачивается против часовой стрелки (фиг. 2), а через каналы 36 и 38 - по часовой стрелке. Этим обеспечивается поворот звена 2 на неполный оборот. Для обеспечения полного оборота звена 2 вокруг своей оси необходимо обеспечивать его доворот подачей рабочей среды в нижнюю половину полости 16 через канал 40, кольцевую проточку 42, которая соединяется через канал 44, проточку 45 и канал 48 (фиг. 2) с одной из частей нижней половины полости 16. Это обеспечивает поворот лопатки 15 вместе с поворотным диском 13 и лопаткой 17 со звеном 2 по часовой стрелке (фиг. 2). Для необходимости доворота звена 2 против часовой стрелки необходимо подавать рабочую среду в канал 39, которая через кольцевую проточку 41, канал 43, проточку 46 и канал 47 попадает в другую часть нижней половины полости 16. Поворот звена 2 вокруг оси звена 1 по часовой стрелке (фиг. 2) осуществляется подачей рабочей среды в одну из частей полости 5 первого моментного ци 1329964линдра через канал 23, проточку 26, соединенную с каналом 27. Это приводит к увеличению полости 5, расположенной слева от лопатки 4 (фиг, 2), и лопатка 4 вместе с лопаткой 8, шаровой головой 3 и звеном 2 5 поворачивается по часовой стрелке. Для поворота против часовой стрелки необходимо подать рабочую среду в канал 24, которая через кольцевую проточку 25 и канал 28 поступает в правую часть полости 5. Доворот звена 2 вокруг оси звена 1 для обеспечения полного оборота осуществляется подачей рабочей среды в правую или левую часть полости 19 второго дополнительного моментного цилиндра. При подаче среды в канал 21 правая часть полости 19 (фиг. 4) увеличивает свой объем и лопатка 10 вместе с поворотным диском 9 начинает поворачиваться по часовой стрелке, При повороте поворотного диска 9 его лопатка 10 воздействует через рабочую среду, находящуюся в полости 5, поворачивает звено 2 вместе с лопаткой 4. Доворот звена 2 против часовой стрелки вокруг оси звена 1 осуществляется при подаче рабочей среды в канал 22,Таким образом, приводной шарнир манипулятора обеспечивает три движения: качение звена 2 вокруг оси, перпендикулярной оси звена 1, вращение вокруг своей оси и вращение вокруг оси звена 1. При этом указанные вращения звена 2 осуществляются на угол, превышающий 360.30Формула изобретения 1. Приводной шарнир манипулятора, содержащий входное и выходное звенья, связанные между собой шаровым шарниром, причем шаровая опора выполнена на входном звене, в котором размещена шаровая головка выходного звена и два моментных цилиндра с взаимно перпендикулярными осями вращения выходных элементов, причем, -А полость первого моМентного цилиндра выполнена в корпусе входного звена, а в его лопатке выполнена полость второго момент- ного цилиндра, в которой размещена лопатка последнего моментного цилиндра, жестко связанная с шаровой головкой, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и улучшения эксплуатационных характеристик, он снабжен опорным диском, жестко связанным с лопаткой первого моментного цилиндра, двумя поворотными дисками, один из которых имеет подпятник шаровой опоры и установлен соосно опорному диску в полости первого моментного цилиндра, а другой поворотный диск имеет две лопатки, закрепленные с его противоположных торцовых сторон, при этом в шаровой головке выполнена полость первого дополнительного моментного цилиндра, в средней части которой соосно выходному звену установлен второй поворотный диск, а лопатки последнего разделяют эту полость на две части, имеющие соответственно дополнительно введенные лопатки, одна из которых жестко связана с выходным звеном, а другая - с шаровой головкой. 2. Шарнир по и. 1, отличающийся тем, что опорный и первый поворотный диски установлены соосно входному звену с противоположных сторон шаровой головки.3. Шарнир по и. 1, отличающшся тем, что первый поворотный диск снабжен лопатками, закрепленными соответственно с его противоположных торцовых сторон, причем во входном звене выполнена полость второго дополнительного моментного цилиндра, имеющая лопатку, жестко связанную с входным звеном, при этом одна из лопаток этого поворотного диска размещена в полости первого моментного цилиндра, а другая лопатка - в полости второго дополнительного цилиндра.1329964 5 кулинаКо П м изобре наб., д.Ужгород,Сосгавитель И. БаТехред И. ВересТираж 95ного комитета СССР по делмосква, Ж 35, Раушскаярафическое предприятие, г. Редактор Е. КончаЗаказ 352317ВНИИПИ Государстве113035, ЛПроизводственно. поли ректор Л. Пилнпенкдписноетеннй и открытий45ул. Проектная, 4