Манипулятор

(19) И 1)511 4 В 25 1 9/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(56) Авторское свидетельство ССС1013259, кл. В 25 ) 9/00, 1982,(54) (57) МАНИПУЛЯТОР, содержащий шарнирно соединенные ромбические звенья, каждое из которых состоит из четырех шарнирно соединенных полых элементов, в полости которых расположены механизмы их перемещения, каждый включающий два идентичных привода вращения, а их выходные валы установлены соосно осям шарниров соединения смежных полых элементов и захватное устройство, отличающицся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения возможности ориентирующих перемещений захватного устроиства и зажима детали от приводов ромбических звеньев, он снабжен двумя коническими передачами и тремя электромагнитными муфтами, а ось шарнира двух смежных полых элементов выполнена в виде полого корпуса, в полости которого установлены конические передачи, при этом ведущие зубчатые колеса каждой конической передачи жестко связаны соответственно с выходными валами смежных полых элементов ромбических звеньев, а ведомые зубчатые колеса этих передач установлены на дополнительных соосных валах, связанных с захватным устройством, причем первая электромагнитная муфта установлена с возможностью соединения корпуса оси шарнира с одним из смежных полых элемен.тов ромбического звена, а вторая и третья электромагнитные муфты установлены с воз Ж можностью соединения каждого из дополни;тельных соосных валов с корпусом оси.это го шарнира. С:Изобретение относится к машиностроению, а именно к промышленным роботам,предназначенным для автоматизации тяжелых и монотонных работ, а также для работв опасных и труднодоступных зонах.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения передачи крутящего момента отдвигателей механизмов перемещения ромбического звена захватному органу, сообщаяему,.возможность поворота и зажима объекта,(ередача крутящего момента от звенак захвату повышает,грузоподъемность ма( мйпулятора за счеФ,использования облегчен ного захвата без собственных двигателей.Кроме того, повышается безопасность работпри аварийном отключении питания за счетперехода вертикального звена в режим блокировки. При этом последнее звено сохраняет свое положение и осуществляет удержание детали в захвате за счет передачикрутящего момента на захват, возникающегопод действием собственного веса звена изахвата с деталью.На фиг,изображен предлагаемыйманипулятор, общий вид; на фиг, 2 - структурная схема кисти; на фиг. 3 - кинематическая схема механизма передачи движения, соответствующая режиму сжатия вертикального звена; на фиг. 4 - вид пострелке А на фиг, 3; на фиг. 5 - кинематическая схема механизма передачи движения,соответствующая режиму растяжения вертикального звена: на фиг, 6 - вид по стрелке Ь на фиг, 5; на фиг, 7 - кинематическая схема механизма передачи движения,соответствующая режиму ориентированиязахватного устройства; на фиг, 8 - вид пострелке В на фиг. 7; на фиг. 9 - захватное устройство,Манипулятор включает блок 1 управления, опорные и несущие ромбические звенья 2, соединенные между собой и с захватными устройствами 3, причем каждое ромбическое звено 2 состоит из четырех модулей 4 и соединяющих их попарно шарниров 5. Каждый из модулей 4 состоит из полого элемента, в полости которого расположенмеханизм его перемещения, включающий дваидентичных привода вращения, а их выходные валы установлены соосно осям шарниров, соединяющих смежные полые элементы,Механизм 6 передачи движения размещен внутри оси шарнира, выполненного ввиде корпуса 7, На цапфе корпуса 7 установлена соосно входному валу 8 шарнира 5одного модуля 4 первая электромагнитнаямуфта 9. Меха низм передач и движений выполнен в виде двух пар конических передач,зубчатое колесо 10 одной из которых сварено с первым входным валом 8, а второезубчатое колесо 11 этой пары установленона первом выходном валу 12 и связано свнутренним кольцом 13 захватного устройства 3, зубчатое колесо 14 второй пары1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 связано со вторым входным валом 15 шарнира 5 другого модуля 4, а второе зубчатое колесо 16 пары установлено на вто. ром выходном валу 17, расположенным со. осно первому выходному валу 12, и связано с внешним кольцом 18 захватного устройства 3, причем внутри корпуса 7 соосно первому выходному валу 12 установлена вторая электромагнитная муфта 19, а на другой стороне (внутри корпуса 7) соосно второму выходному валу 17 установлена третья электромагнитная муфта 20. Кольцо 13 захватного устройства 3 установлено между раздвоенными концами зажимных губок 21, которые имеют У-образную форму и закреплены к внешнему кольцу 18 с помощью осей 22. Противоположные концы зажимных губок 21 закреплены с помощью осей 23,Манипулятор работает следующим образом,При работе манипулятора ромбические звенья 2 преобразуют угловые движения модулей 4 в продольное или боковое перемещение звеньев и круговое вращение свободных шарниров 5. Горизонтальное ромбическое звено 2, соединенное с помощью шарниров 5 с опорными звеньями 2 - тележками, при вращении шарниров 5 поворачивается относительно тележек (фиг.).Через механизм 6 передачи движения (фиг. 2) при подаче соответствующего напряжения от блока 1 управления на нормально закрытую муфту 9 и нормально открытые муфты 19 и 20 происходит передача крутящего момента от двигателей модулей 4 звена на захватное устройство 3.При отсутствии напряжения на муфтах 9, 19 и 20 создается штатный режим сжатия вертикального ромбического звена 2 за счет установки муфты 9 в замкнутое состояние, а муфт 19 и 20 в разомкнутое состояние (фиг, 3). Крутящий момент от пары нижних модулей 4 вертикального ромбического звена 2 создается на валах 8 и 15, жестко связанных между собой через зубчатые колеса 10 и 11 и 14 и 16, за счет полного раскрытия или сжатия губок захватного устройства 3 до упора. При этом вращение валов 8 и 15 от соответствующих модулей встречное.При вращении валов 8 и 15 в одном направлении осуществляется режим поворота детали за счет одновременного вращения внутреннего 13 и внешнего 18 колец захватного устройства 3. В обесточенном состоянии вертикального ромбического звена 2 реализуется режим блокировки детали в захватном устройстве 3 путем встречного вращения валов 8 и 15, создаваемого за счет потенциальной энергии вертикального ромбического звена 2 при его растяжении под действием собственного веса.При подаче напряжения на муфты 19 и 20 от блока 1 (фиг. 4) создается штатный режим растяжения вертикального ромбического звена 2 за счет установки муфт 19, 20 и 9 в замкнутое состояние. При этом валы 8 и 15 находятся в жестком зацеплении через механизм 6 передачи движения.При подаче напряжения на муфты 9 и 20 и вращения валов 8 и 15 в одном направлении (фиг. 5) создается режим ориентирования захватного устройства за счет установки муфты 20 в замкнутое состояние, а муфт 19 и 9 в разомкнутое состояние. При этом одновременно с поворотом захватного устройства (в зависимости от направления вращения валов 8 и 15) осуществляется поворот внутреннего кольца 13 захватного устройства 3 в ту или другую сторону.Составитель А. Ширяева Редактор А. Ревин Техред И. Верес Корректор А, Зимокосов Заказ 7659/14 Тираж 1049 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4