Манипулятор

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 2301 79 (21)2707451/25-08 (51) М. Кл. с присоединением заявки йо(23) Приоритет В 25 3 9/00 Государственный комитет СССР по делам нзобретеннй н открытнй(72) Авторы изобретения Московский ордена Ленина авиационный и им. Серго Орджоникидзе и Волжское объепо производству легковых автомобиле 71 Заявител МАН ИПУЛЯТОР к машиномышленным четыре струк механ ия влен специалвнутреннем Изобретение относитсястроению, а именно к пророботам, предназначенным для работы в автоматическом цикле различного технологического оборудования.Известны манипуляторы, в которых механизмы двух вращательных движений относительно двух взаимно перпендикулярных осей, с целью достижения компактности, так или иначе кинематически связаны друг с другом Щ .Известны также манипуляторы, включающие механизм выдвижения руки, меха низм поворота руки и механизм схвата (21Недостатком указанных манипуляторов является зависимость двух вращательных движений друг от друга, что вызывает необходимость корректировки в программе управления роботом.Цель изобретения - обеспечение компактности конструкции и независимости степеней свободы.Указанная цель достигается тем, что манипулятор снабжен механизмом поворота кисти в виде гидравлического двухштокового цилиндра, установленного соосно с телескопическим цилиндром механизма выдвижения руки, 1 при этом шток телескопического цилиьдра связан с одним из штоков двухштокового цилиндра винтовым соединением, а второй шток связан аналогичным соединением с соответствующим исполнительным элементом.На фиг. 1 представлен манипулятор,общий вид в разрезе на фиг. 2узел 1 на фиг. 1.Манипулятор состоит из хфункциональных узлов, кон тивносвязанных друг с другом: измаповорота руки, механизма выдвиженруки, механизма поворота кисти и механизма схвата.15 Механизм поворота руки состоитиэ неподвижного корпуса 1, на котором смонтированы гидроцилиндры 2 и 3,поршни которых соединены общей штокрейкой 4, находящейся в зацеплении 20 с цилиндрической вал-шестерней 5, вкоторой выполнен канал б. Вал-шестерня 5 жестко соединена с гильзой 7,.а также с полым цилиндром 8, в котором установлен шток 9 со шлицами. По лый цилиндр 8 телескопически расположен в гильзе 10, жестко связаннойс полым шток-поршнем 11, который соединен с корпусом 12.На гильзе 7 устано ь ный подшипник 1 3воколь 814719це которого выполнены отверстия 14, соединенные с трубопроводами 15 и 16 необходимые для подачи рабочей жидкости в гидрополости цилиндра поворота кисти 17 и 18 по каналам 19 и 20,Механизм выдвижения руки состоит из полого шток-поршня 11, гильзы 10, штока 9 и полого цилиндра 8, соединенного с вал-шестерней 5. Йа шток-. поршне 11 установлены уплотнения 21. При этом гильза 7 и полый шток-поршень 11, а также гильза 10 и голый цилиндр 8 образуют соответственно гидрополости 22 и 23 цилиндров механизма выдвижения руки.Механизм поворота кисти состоит из двухштокового цилиндра 24 с уплотне ниями 25, при этом его наружная поверхность направляется по цилиндрическим поверхностям втулок 26 и 27. Последние содержат каналы 28 и 29 для подачи рабочей жидкости в полос ти гидроцилиндра 17 и .18 механизма поворота кисти. Внутренние поверхности двухштокового цилиндра 24 имеют винтовые нарезки с правым и левым направлением, которыми на участке сопряжения со втулкой 26 осуществляется соединение с вал-шестерней 30, а на участке сопряжения со втулкой 27 - со штоком 9. Вал-шестерня 30 установлена на конических подшипниках 31 и 32, наружные кольца которых сопрягаются по внутреннему диаметру корпуса 12. С конической вал-шестерней 30 в зацеплении находится выходной вал кисти 33, установленный на конических подшипниках 34 и 35, заделанных в корпус 12 руки.Механизм схвата руки содержит два гидроцилиндра 36 и 37, поршни которых соединены с общей шток-рейкой 38, соединенной с исполнительным устрой ством манипулятора.Манипулятор работает следующим образом. При подаче рабочей жидкости от ис точника давления в гидрополости цилиндров 2 или 3 поршни гидроцилиндров перемещают шток-рейку 4, преобразуя ее поступательное движение во вращательное движение механизма поворота руки через вал-шестерню 5.При этом, поскольку вал-шестерня 5 жестко соединена с гильзой 7, полым шток-поршнем 11, который в свою очередь жестко соединен с корпусом 12 и одновременно полый шток-поршень 11 жестко соединен с валом-шестерней 5 через гильзу 10 и шток 9 со шлицами, обеспечивается поворот на угол, задаваемый вал-шестерне 5 всего указанного соединения. 60При подаче энергоносителя в полость 22 происходят втягивание руки манипулятора (перемещение шток-поршня 11 вправо), что соответствует его исходному положению.При подаче энергоносителя в полость 23 происходит выдвижение руки манипулятора.При подаче энергоносителя по трубопроводам 15 или 16 через каналы 20 или 19 соответственно в гидрополоати 17 или 18 происходит перемещение в ту или иную сторону двухштокового цилиндра 24, который поворачивается по винтовой нарезке относительно штока 9.Одновременно вал-шестерня 30 по винтовой нарезке поворачивается относительно двухштокового цилиндра 24, и его вращательное движение преобразовывается через коническую пару в поворот кисти манипулятора.При поцаче энергоносителя в гидроцилиндры 36 и 37 происходит пере-. мещение их поршней со шток-рейкой 38, соединенной с исполнительным устройством манипулятора.Таким образом, предлагаемая конструкция дает воэможность компоновки в руке манипулятора четырех степеней свободы (поворот руки, выдвижение руки, поворот кисти, схват руки) с обеспечением полной независимости движений друг относительно друга и компактности конструкции вследствие расположения механизма поворота кисти внутри механизма выдвижения руки.Формула изобретенияМанипулятор, включающий механизмы выдвижения руки, поворота руки и механизм схвата, каждый из которых выполнен в виде гидродвигателя, кинематически соединенного с соответствующим исполнительным элементом, при этом механизм выдвижения руки выполнен в виде телескопического цилиндра со штоком, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечения компактности конструкции и независимости степеней свободы, манипулятор снабжен механизмом поворота кисти в виде гидравлического двухштокового цилиндра, установленного соосно с телескопическим цилиндром механизма выдвижения руки, при этом шток телескопического цилиндра связан с одним иэ штоков двухштокового цилиндра винтовым соединением, а второй. шток .связан аналогичным соединением с соответствующим исполнительным элементом.Источники информации, принятые во внимание при экспертизеАвторское свидетельство СССР 9 527554, кл. Г 16 Н 1/40, 17,01.74.2. АвтОрское свидетельство СССР 9 595143, кл. В 259/00, 04.10.76.814719 тель М. Денисенко А.Савка Корректо Сост Текр дактор Т. екмар тираж 1 М О,ВНИИПИ Государственногопо делам изобретений 113035, Москва, )Х, Рауш аказ 913/ 4/5 Ужгород, ул. Проектна илиал ППП "Патент" Подпискомитета Си открытийкая наб.,