Устройство для оринтации захвата манипулятора

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 01.07.77 (21) 2502018/25-08с присоединением заявки Мо -(23) Приоритет -Опубликовано 050180, Бюллетень Йо 1Дата опубликования описания 0501,80 Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл.2 В 25 У 15/02 Государственный комитет СССР о дедам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения И.В.Калабин, В.П,Степанов и А.А.Анциферова 71 Заявитель УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОРИЕНТАЦИИ ЗАХВА МАНИПУЛЯТОРА 10 0 Изобретение относится к области машиностроения, а именно, к манипуляторам с автоматическим управлением, предназначенным, например, для автоматических станочных машин.Известно устройство для ориентации захвата манипулятора, предназначенное для передачи движений с их кинематической развязкой 1).Недостатком указанного устройства ориентации захвата является недостаточная жесткость вследствие сложной выборки люфтов в кинематической цепи передаточных механизмов.Наиболее близким по технической сущности к изобретению для ориентации захвата манипулятора, содержащее базовый корпус с установленными на нем приводными двигателями, конический дифференциал, сателлит которого жестко соединен с захватом, а его корпус установлен на базовом корпусе с возможностью поворота относительно оси, перпендикулярной оси дифференциала, и механизм разделения движений с двумя парами диФФеренциа.лов,каждый из которых имеет ведущие и ведомое звенья и элементы кинематической связи этих звеньев 2). Недостаток указанного устройства ориентациизахвата манипулятора заключается в том, что оно имеет большие габариты и массу при относительно низкой жесткости.целью изобретения является сокращение габаритов, массы и увеличение жесткости.Указанная цель достигается тем, что в предлагаемом устройстве элементы связи корпуса и основных звеньев конического дифференциала со звеньями механизма разделения движений выполнены в виде концентрических валов, наружный из которых связывает корпус конического дифференциала с первыми ведущими звеньями второй пары дифференциалов, следующий вал связывает водило конического диФФеренциала с одним из вторых ведущих звеньев первой пары дифферециалов, а два других вала связывают солнечные колеса звеньями первой пары дифференциалов механизма разделения движений.На чертеже изображена кинематическая схема устройства ориентации захвата манипулятора.Механизм ориентации состоит иэ базового корпуса руки 1 с установ707793 ведущее звено 17 - ведомое звено 32 передача 33 - вал 27 - передача 34 солнечное колесо 8 - водило 7;в) корпус б - вал 35 - передача 29 - ведущее звено 24 - вал 25 - ведущее звено 23 - ведомое звено 18 ведущее звено 16 - ведомое звено 35 торсион 38 - передача 37 - вал 28 передача 36 - солнечное колесо 8 водило 7 - корпус 6.Параметры передач подобраны таким образом, что круговое передаточное число каждой из этих замкнутых цепей (последовательное произведение передаточных чисел всех передач, входящих в замкнутую цепь), равно + 1. Это позволяет выбрать люфты во всех кинематических цепях механизма путем пред варительной закрутки торсиона 38Работа механизма ориентации осуществляется следующим образом. При работе двигателя 3 (двигатели 2 и 4 заторможены) вращение через передачу 15 передается ведущим звеньям 13 и 14 первой пары дифференциалов, которые вращаются с равными скоростями и в одном направлении. Так как ведущие звенья 16 и 17 заторможены, ведомые звенья 32 и 35, а также концентрические валы 28 и 27 через передачи 33 и 37 получают вращение с равными скоростями и в одном направлении. Солнечные колеса 8 и 9 через конические передачи 36 и 34 получают вращение в противоположных направлениях с равными скоростями и приводят во вращение сателлит 10, жестко связанный с захватом 11, Водило 7, связанное через передачу 31 с валом 26, и корпус 6, связанный с валом 25, остаются неподвижными.При работе двигателя 4 (двигатели 2 и 3 заторможены) вращение через передачу 22 передается ведущим звеньям 20 и 21 второй пары дифференциалов со скоростями, равными по величине, но противоположными по направлению, Так как ведущие звенья 23 и 24 второй пары дифференциалов, а также звенья 13 и 14 первой пары дифференциалов заторможены, то ведомые звенья 18 и 19, а также звенья 35 и 32 получают вращение со скоростями, равными по величине, но противоположными по направлению. Через передачи 30 и 37 концентрические валы 26, 27 и 28 получают вращение с равными скоростями, причем валы 26 и 28 вращаются в одном направлении, а вал 27 - в противоположном. Вал 25 остается заторможенным, так как он через йередачу 29 и вал 25 связан с двигателем 2. Через конические передачи 31, 34 и Зб основные звенья конического дифференциала (7, 8 и 9) получают вращение со скоростями, равными по величине и по направлению, т.е. происходит как бы их блокировка, и захват 11 полуленными на нем тремя приводными двигателями 2, 3 и 4, конического дифференциала 5, корпус которого б является опорой основных звеньев дифференциала: водила 7 колес 8 и 9К сателлиту дифференциала 10 жестко прикреплен захват 11, Механизм разделения движений 12 содержит две пары дифференциалов . Ведущие звенья 13 и 14 первой пары дифференциалов связаны между собой и с приводным двига телем 3 с помощью передачи 15. Вторые ведущие звенья 16 и 17 первой пары цифференциалов жестко связаны с соответствующими ведомыми звеньями 18 и 19 второй пары дифференциалов. Первые ведущие звенья 20 и 21 второй па 15 ры дифференциалов связаны с приводным двигателем 4, а также между собой с помощью передачи 22, имеющей передаточное отношение, равное - 1, Вторые ведущие звенья 23 и 24 второй пары дифференциалов связаны с приводным двигателем 2 и между собой с помощью вала 25 с передаточным отношением, равным + 1 .Связь между корпусом и основными 25 звеньями конического дифференциала 5 и звеньями механизма разделения движений 12 осуществляется с помощью четырех концентрических валов 25, 26, 27 и 28. При этом вал 25 связывает 30 корпус б конического дифференциала с одним иэ вторых ведущих звеньев 24 второй пары дифференциалов с помощью двухступенчатой зубчатой передачи 29. Вал 26 связывает водило 7 конического 35 дифференциала с одним иэ ведомых звеньев 18 второй пары дифференциалов с помощью, например, двухступенчатой зубчатой передачи 30 и конической передачи 31. Вал 27 связывает солнечное колесо 9 конического дифференциала с одним из ведомых звеньев 32 первой пары дифференциалов, с помощью передачи 33 и конической передачи 34. Вал 28 связывает солнечное колесо 8 конического дифференциала со вторым ведомым звеном 35 первой пары дифференциалов с помощью конической передачи 36, 37, и упругого элемента, например торсиона 38. Вал 25 закреплен в базовом корпусе 1 на под шипниках 39 с возможностью вращения.В механизме ориентации можно выделять три независимых замкнутых кинематических цепи, охватывающие все элементы механизма: 55чает вращение относительно оси конического дифференциала 5, Корпус, 6 и сателлит 10 остаются неподвижными.При работе двигателя 2 (двигатели 3 и 4 заторможены) вращение через 5 вал 25 передается ведущими звеньями 23 и 24 второй пары дифференциалов со скоростями, равными по величине и направлению. Так как ведущие звенья 20 и 21 второй пары дифференциалов, а также звенья 13 и 14 первой пары дифференциалов заторможены, то ведомые звенья 18 и 19, а также звенья 35 и 32 получают вращение со скоростями, равными по величине и по направлению. Через передачи 29, ,30, 33 и 37 концентрические валы 25, 26, 27 и 28 получают вращение также со скоростями, равными по величине и по направлению, и таким образом как бы блокируются между собой. Благодаря этому захват 11 получает вращение относительно общей оси концентрических валов, в то время как водило 7 и сателлит 10 остаются не- подвижными относительно собственных осей. Таким образом, каждый из приводных двигателей 3, 2 и 4 осуществляет вращение захвата 11 относительно одной из трех особей. В случае одновременной работы двух или трех при водных двигателей захват 11 получает суммарное перемещение относительно двух или трех осей.Формула изобретенияУстройство для ориентации захвата манипулятора, содержащее базовый корпус с установленными на нем приводными двигателями, конический дифференциал, сателлит которого жестко соединен с захватом, а его корпус установлен на базовом корпусе с возможностью поворота относительно оси, перпендикулярной оси дифференциала, и механизм разделения движений - с двумя парами дифференциалов, каждый из которых имеет ведущие и ведомое звенья, и элементы кинематической связи этих звеньев, о т л и ч а ю ш. е е с я тем, что, с целью сокращенйя габаритов, массы и увеличения жесткости, элементы .связи корпуса и основных звеньев конического дифференциала со звеньями механизма разделения движений выполнены в виде концентрических валов, наружный из которых связывает корпу конического дифференциала с первыми ведущими звеньями второй пары дифференциалов, следующий вал связывает водило конического дифференциала с одним из вторых ведущих звеньев пер вой пары дифференциалов, а два други вала связывают солнечные колеса конического дифференциала с ведущими звеньями первой пары дифференциалов механизма разделения движений.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Станки и инструменты, В 4,1976, с. 6, рис. 5.2. Авторское свидетельство СССРР 334777, кл. В 25 У 15/02, 1972.707793 Составитель В. ПавловаРедактор С,Байкова Техред З.фанта КорректорВ.Бутяга илиал ППП фПатент", г.Ужгород, ул.Проектная,каз 8407/14 ЦНИИПИ Го по 113035, МосТираж 1033 дарственного коми лам изобретений и ва, Ж, Раушска Подписноета СССРткрытийнаб., д,