Исполнительный орган манипулятора

Союз СоветскмкСоцнапмстмческикРеспублик СВИДЕТЕЛЬСТВУ ТОРСКО(23) Приоритет Гееударстееиими кфмитет СССР лв делам изебретеиий(72) Автор Гвоздев зобретен и тно-конструкторско-технологическое бюро по вагонам Заявитель 4) ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН МАНИП ОРА Изобретение относится к машинострое-. нию, в частности к манипуляторам для механизации подъемно-транспортных и других операций.По основному авт. св,766856 известен исполнительный орган манипулятора, содержащий основание, звенья, шарнирно связанные между собой при помощи приводов, и захват. Звенья исполнительного органа,выполнены в виде трубчатых элементов с торцами, скошенными в противоположные стороны относительно их оси, при этом оси приводов перпендикулярны торцам звеньев, Звенья могут быть выполнены в виде круго вых или эллиптических цилиндров, в виде усеченных конусов (круговых или эллиптических). Торцы смежных трубчатых элементов имеют одинаковые поверхности, а при воды выполнены в виде моментных двигателей. При взаимном повороте звенья описывают конические поверхности с вершиной конуса в точке пересечения смежных звеньев, причем половина угла конуса равна углу скоса торца звена 1). 20Такая конструкция обеспечивает взаимные перемещения звеньев в широких пределах, определяемых углом скосов торцев 2звеньев, а также их длиной и числом. Однако расположение приводных двигателей непосредственно внутри звеньев исполнительного органа в ряде случаев приводит к сужению технологических возможностей. Это связано с увеличением размеров звеньев в направлениях, перпендикулярных оси звена, Кроме того, возникают неудобства, связанные со скручиванием проводки управления при взаимном повороте звеньев. Расположение приводных двигателей (в частности электрических и гидравлических) непосредственно в звеньях в ряде случаев делает невозможным применение таких манипуляторов в средах с повышенной температурой (например выемка отливок из кокиля, обслуживание прессов горячей штамповки) ввиду опасности разрувцения резиновых шлангов гидросистем или пластмассовой изоляции электропроводки.Цель изобретения - расширение технологических возможностей исполнительного органа манипулятора.Для достижения поставленной цели он снабжен выполненными в виде гибких элементов трубчатыми торсионами, расположенными внутри звеньев соосно друг другу,зпричем один конец каждого торсиона соединен со своим звеном, второй его конецкинематически связан с приводом этого звена, а приводы расположены на основанииисполнительного органа.На фиг, 1 схематично изображен исполнительный орган, общий вид; на фиг, 2 -вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел 1 нафиг. 1; на фиг. 4 - трубчатый торсион,общий вид; на фиг. 5 - сечение. Б, - Бна фиг. 4,Исполнительный орган манипулятора содержит основание 1 с фланцем 2, к которому крепятся приводные двигатели (на чертеже не показаны). Выходные валы каждого двигателя снабжены шестернями, находящимися в зацеплении с шестернями 3 -8 (фиг, 1), соединенными последовательнос промежуточными звеньями 9 и с концевымзвеном 10. В данном случае число промежуточных звеньев равно пяти, следовательно,число степеней свободы равно шести,Для облегчения монтажных работ в звеньях предусмотрены люки 11 и 12.Каждое звено (фиг. 3) имеет фланец 13,скошенный по отношению к оси звена (вданном случае угол скоса равен 45), в котором выполнена канавка с расположенными в ней шариками 14. Фланец смежногозвена 15 имеет аналогичную канавку с шариками 16. Группы шариков 14 и 16 стянутыфланцем 17 и болтами 18, а необходимыйзазор регулируется комплектом прокладок19. Применение шариковых опор значительно снижает потери на трение, а шарики изжаропрочных сталей могут работать при повышенных температурах. Во фланце 13 свнутренней стороны выполнены сферическиелунки, в которых расположены шарики 20.Эти шарики предназначены для передачикрутящего момента при повороте звена 10и дополнительно нагружены усилием затяжки от болтов 21, передаваемым через фланец 22, в котором выполнены аналогичныесферические лунки.Крутящий момент, необходимый для поворота звена 10, от приводного двигателя(фиг. 1) передается звену через трубчатыйторсион 23.В зонах изгиба торсион 23 выполнен ввиде прорезной пружины (фиг. 4 и 5), причем на его концах имеются фланцы 24 слунками 25 под шарики 20, фиксирующиесоединение торсиона 23 с фланцем 13. Вместе перегиба торсиона (что соответствуетместу подсоединения смежного торсиона 26) выполнено усилие с канавкой, в которой установлено кольцо 27 из антифрикционного материала (бронза) с целью уменьшения трения при взаимном повороте торсионов 23 и 26,5 Аналогичным образом подсоединяютсявсе последующие торсионы, образующие соосную гибкую систему.Прорезные пружины могут быть заменены соосно расположенными сильфонами или 1 Одругими изделиями, жесткость которых на изгиб значительно ниже жесткости на кручение.Исполнительный орган манипулятора работает следующим образом.При вращении шестерни 8 (фиг. 1) приводным двигателем (на чертеже не показан) вращение передается торсиону 23, связанному с этой шестерней, причем ввиду наличия прорезей (фиг. 4 и 5) торсион работает как прорезная пружина, обеспечивая необходимую гибкость при достаточно высокой крутильной жесткости.Величину изгибной и крутильной жесткостей можно изменять в достаточно широких пределах путем изменения количества прорезей, их ширины и расстояния между 25 прорезями.Вращение передается концевому звену10 через шарики 20 и фланец 13. При вращении звена 10 оно описывает в пространстве конус с полууглом при вершине, расположенной в точке пересечения смежных зве- зО ньев, равным углу скоса звена 10 (в данном случае 45).Аналогичным образом происходит поворот всех остальных звеньев.Формула изобретенияИсполнительный орган манипулятора поавт. св.766856, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических воз О можностей, он снабжен выполненными в виде гибких элементов трубчатыми торсионами, расположенными внутри звеньев соосно друг другу, причем один конец каждого торсиона соединен со звеном, второй его конец кинематически связан с приводом этого 45 звена, а приводы расположены на основании исполнительного органа.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССР766956, кл. В 25 3 11/00, 1978.Составитель Л. Редактор С. Родикова Техред А. Бойкас Заказ 9143/22 Тираж 1093 ВНИИ ПИ Государственного ко по делам изобретений и 13035, Москва, Ж - 35, Рауш филиал ППП Патент, г. УжгоОрловКорректор МПодписноемитета СССРоткрытийая наб., д. 4/5ул. Проектная, 4 оста