Манипулятор

3 СОВЕТСНИХЦИАЛИСТИЧЕСН УБЛИН СОРЕСП 51) 5 В 25 Л 11/00 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ орный за С. катерников ьство СССР 1/00, 1985.(57) Изобретение отстроению, а именноЦелью изобретения ятехнологических возобеспечения одновренесколькими единицаЭто достигается за-поворотной колоннемеханической руки,нительных механичес носится к машинок робототехнике.вляется расширениеможностей за счетменной работы сми оборудования.счет установки на8, кроме основнойнескольких дополких рук, выполненл. ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(56) Авторское свидетеИ 1199610, кл. В 25 3 80153515 2ных идентично основной механической руке и приводящихся в движение от одного двигателя 2, размещенного на основаниии связанного с коническими передачами первых шарниров всех механических рук посредством конической передачи с ведомыми зубчатыми колесами 25 по числу механических рук. Каждая из механических рук в виде звеньев, шарнирно соединенных между собой, жестко связана посредством первого звена 14 с поворотной колонной 8, а шарниры, связывающие звенья 14, 15 и 16 каждой механической руки, выполнены так, что жесткие колеса волновых редукторов четного и нечетного шарниров жестко связаны со звеном ф 15, а валы четного шарнира - с гибким колесом и ведомым звеном 16. Причем конечное звено 16 связано с захватом посредством винтовой и зубчато-реечной передач, 1 з.п, ф-лы, 2 иИзобретение относится к машиностэоению и может быть использовано в робототехнике,Цель изобретения - расширение технологических возможностей за счет обеспечения одновременной работы с несколькими единицами оборудования,На Фиг. 1 изображена кинематицес- .кая схема манипулятора, вид сверху; 10на Фиг. 2 - манипулятор и кинематичес,кая цепь передачи движения от двигателя к механицеским рукам, вид сбоку.Манипулятор содержит основаниена котором закреплен двигатель 2, сое,диненный через муФты 3 и 4, одна изкоторых является электромагнитной сведущим коническим колесом 5 коничес;кой передачи, смонтированным .на подГшипниковых опорах 6 и 7 внутри пово,ротной колонны 8 в свою очередь установленной на подшипниковых опорах 9,и 10 внутри основания .1 Поворотнаяколонна 8 церез самотормозящуюся червячную передачу, состоящую из цервяцного колеса 11 и червяка 12 связанас электродвигателем 13, неподвижно, эакрепленнь 1 м на основании 1. С поворотной колонной 8 местко соединеныосновная и несколько (например пять) ЗОдополнительных механических рук, каждая из которых включает звенья 1416, связанные между собой шарнирами,причем первое звено 14 жестко связанос поворотной колонной 8, а конечноезвено 16 связано с захватом 17 посредством винтовой и зубчато-реечной передач зубчатые секторы 18 которой жестко связаны с зажимными элементами 19,а зубчатая рейка 20 - с винтом 21 ви 1-40товой передачи. Каждый из шарниров,связывающих звенья 14. - 16, выполненв виде конической передачи с ведущим22, променутоцным 23 и ведомым 24зубцатыми колесами и волнового редуктора,С ведущим коническим колесом 5 конической передачи зацепляется шестьведомых зубчатых колес 25. Это конические передачи, каждая из которых 50посредством торсионного вала 26 связана с ведущим зубчатым колесом 22 конической передачи первого шарнира, соединяющего звенья 14 и 15 соответствующей механической рукой. Ведущее зубцатое колесо 22 установлено на подшип 1,никовых опорах 27 на звене 1 ц и зацепляется с промемутоцным колесом 23 конической передачи, смонтированны 11 а подшипниковых ОГ 10 рах на Валу шарнира 28 и зацепляющегося в свою очередь с ведомым колесом 24 конической передачи, установленным на подшипниках 29 на ведомом звене 15 и связанным через торсионный вал 30 с ведущим колесом 22 конической передачи следующего шарнира.Ведомое зубчатое колесо 24 конической передачи второго (четного) шарнира каждой из механических рук установлено на подшипниковых опорах 31 на звене 16 и может соединяться с гайкой 32 винтовой передачи посредством электромагнитной муФты 33. На валу 28 шарнира, жестко .связанном со звеном 14 посредством подшипников, смонтирован генератор 34 волн с возможностью соединения. посредством электромагнитной муФты 35 с ведомым зубцатым колесом 24 конической передачи этого шарнира, а посредством электромагнитной муФты 36 - с валом 28 и связанным с ним гибким колесом 3 7 зацепляющимся с жестким колесом 38, неподвижно закрепленным на ведомом звене 15, опирающимся через подшипниковые опоры 39 и 40 на вал 28.Отличие второго шарнира от первого заключается в том, цто жесткое колесо ,8 волнового редуктора неподвижно связано с ведущим для этого шарнира звеном 15, а вал 28 этого шарнира жестко связан с гибким колесом 37 и ведомым звеном 16. При этом звено 15 опирается на вал 28 через подшипниковые опоры 39 и 40,Манипулятор работает следующим образом.При включении двигателя 2 и электромагнитной муФты 4 получает вращение ведущее зубчатое колесо 5 конической передачи и зацепленные с ним ведомые зубчатые колеса 25 а от них. через торсионные валы 26 и 30 ведущие колеса 22 конических передач каждого шарнира, каждой механической руки, а также промежуточные колеса 23 и ведомые колеса 24, т,е. одновременно получают вращение и вращаются при всех режимах работы манипулятора торсионные валы и зубцатые колеса всех шарниров, всех механицеских рук, Для поворота звеньев 15 и 16 одновременно или только одного из них отключаются обе электромагнитные муФты 36 или одна из них и подается напряжение на обмотки кат, шек возбуждения электромагнитных муФт35, Происходит соединение ведомого зубчатого колеса 23 и генератора 34,вследствие чего он получает вращение. Вращаясь, генератор 34 волн деФормирует гибкое колесо 37, которое, зацепляясь с жестким колесом 38, вызывает его вращение (в первом шарнире).Вместе с жестким колесом 38 получает поворотное движение в плоскости относительно звена 14 звено 1 1. Во втором шарнире, наоборот, получает вращение гибкое колесо 37 при неподвижно закрепленном на звене 15 жестком колесе 38 и через вал 28 сообщает поворотное движение звену 16 и захвату 17. Для срабатывания захвата 17, например для зажима или разжииа детали, включается электромагнитная муФта 33 и происходит соединение ведомого колеса 24 ко нической передачи с гайкой 32. При этом она получает вращение, а винт 21 и зубчатая рейка 20 - осевое перемещение, которое преобразуется посредством зубчатых секторов 18 в поворотное 25 движение зажииных элементов 19 захвата 17 и соответствующее воздействие на деталь. Относительно оси О пер 1 вого шарнира звенья 15,16 и захват 17 могут повернуться на угол д относи тельнооси О второго шарнира - на угол , Эти углы составляют каждыйопорядка 240-270, что обеспечивает большую зону достигаеиости каждой механической руки, (роме поворотного движения захвата 17 при одновременной работе обоих шарниров можно обеспечить его поступательное движение. Все механические руки могут работать в своей плоскости независимо одна от 40 другой и совершать при этом различные движения.Манипулятор используется для обслуживания группы оборудования, например шести станков. В этом случае для транспортировки обрабатываемого изделия с одного станка на другой необходимо повернуть на определенный угол в горизонтальной плоскости все механические руки. Для этого включается электродвигатель 13, который через червяк 12 и червячное колесо 11 сообщает поворотное движение на требуемый угол поворотной колонне 8 и жестко связанным с ней звеньяи 14 всех механических 55 рук, При этом ведомые зубчатые колеса 25 конической передачи, перекатываясь по ведущему зубчатому колесу 5, которое в это время может быть неподвижным или вращаться, занимают новое положение. Их оси при этом остаются неподвижными, так как остаются неподвижными звенья 14, жестко связанные с поворотной колонной 8, заФиксированной в новом положении посредствои саиотормозящейся червячной передачи,Ф о р м у л а изобретенияМанипулятор, содержащий основание, двигатель с выходным валом, установленный на основании, основную механическую руку в виде звеньев, соединенных между собой шарнирами, каждый из которых состоит, из волнового редуктора, конической передачи с ведущим, проиежуточныи и ведомым колесами и двумя электромагнитными муФтаии, установленными на валу, коаксиальном оси шарнира, с возможностью соединения генератора волн волнового редуктора с промежуточным колесом конической передачи, смонтированным на валу коаксиально оси шарнира, и с гибкии колесом волнового редуктора, а жесткое колесо каждого нечетного шарнира основной механической руки жестко связано с ее ведомым звеном, причем ведущее и ведомое колеса конической передачи смонтированы соответственно на ведущем и ведомом звеньях основной механической руки, а конические передачи всех шарниров связаны между собой торсионными валами и захватом, закрепленным на конечном звене основной механической руки, о т л и ч а ю щ и й - с я теи, что, с целью расширения технологических возможностей за счет обеспечения одновременного обслуживания нескольких единиц оборудования, он снабжен дополнительными механичес-, кими руками, выполненными идентично основной механической руке, поворотной колонной, установленной на основании, и конической передачей, ведущее колесо которой установлено с возможностью соединения с выходным валои двигателя, а ведомые колеса связаны с ведущими колесами конических передач первых шарниров каждой дополнительной и основной механических рук, причем первое звено каждой дополнительной и основной механических рук жестко связано с поворотной колонной, а жесткое колесо волнового редуктора каждого четного шарнира дополнительных и основной иеханических рук жестко1537515 тые секторы которой жестко связаны сзажимными элементами, а эубцатая рейка - с винтом винтовой передачи, причем гайка этой винтовой передачи установлена с возможностью соединенияс ведомым колесом конической передачисоответствующей механической руки посредством электромагнитной муты,Составитель А, Шир Техред Л. Сердюкова Коррек Максимишинец ор А. Мотыль Заказ 37 Тираж 673ВНИИПИ Государственного комитета по иэобре13035, Москва, Ж, Рауш изводственно-издательский комбинатПатент", г. Ужгоро Гагарина,10 связано с соответствующим ведущим звеном, а вал этого же шарнира - с ведомым звеном.2. Манипулятор по и. 1, о т л и Ч а ю щ и й с я тем, цто захват кажДой дополнительной и основной мехаНических рук выполнен в виде винтовой и зубчато-реечной передач, зубцаПодписноеиям и открытиям при ГКНТ СССР я наб., д. 4/5