Беззазорный привод по меньшей мере для одной главной оси манипулятора

СОЮЗ СОВЕТСКИКСОЦИАЛИСТИЧЕСКИ КРЕСПУБЛИК 1% 01) БРЕТ НИ1 и," оЬ 4.1:; 1 ";ь. 1 с; тл Н ПАТЕН-28 707966/22,03,8433084139.0383 Бюл. 11 19 анлаген у Робо ер (18. 8) 57/12, 1981 Т 7) Изобрете иводуА относит иг 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ П 1 НТ СССР) БЕЗЗАЗОРНЬЙ ПРИВОД 110 МЕНЬЫЕ 11Е Д 1 Я ОДНОЙ ГЛАВНО 11 ОСИ ИАНИПУ 1 ЬЧР 1)5 Р 16 Н 55/18, В 25 1 17 установленных с возможностью поворотаузлов машин, в частности к беззазорному приводу по меньшей мере для одной главной оси манипулятора. Цельизобретения - повышение точности позиционирования и быстродействия засчет снижения вращательных колебаний,Оптимизация укаэанных параметров осуществлена путем последовательнойустановки трех ступеней 19 - 21 передачи, две из которых - беэзазорныеэ; очатые ременные, а третья - стальная зубчатая с торсионно-эластичнойзатяжкой частей 36, 37 ведущей шестерни. Торсионно-эластичная затяжкаобеспечивается торсионно-эластичнымивалом и втулкой с помощью зажимногоприспособления 35. 4 ил.Изобретение относится к приводу установленных с воэможностью поворота узлов машин, в частности к беззазорному приводу по меньшей мере для одной главной оси манипулятора.Цель изобретения - повышение точности позиционирования и быстродействия за счет снижения вращательных колебаний. 1 ОНа фиг, 1 изображен манипулятор, вид сбоку; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг4 - вид В на фиг.3.На фиг, 1 изображен манипулятор для иллюстрации числа и положения осей отдельных подвижных деталей, в которых можно использовать изобретение. На неподвижной станине 1 расположена так называемая карусель 2, 2 О выполненная с возможностью поворота вокруг оси 3 поворота. Карусель 2 вращается приводом 4 вокруг оси 3, причем возможно изменять направление вращения. На карусели 2 в оси 5 пово рота расположен выполненный с воэможностью осциллируюцего движения и поворота рычаг 6, перемещение которого осуществляется от привода 7. Ось 5 расположена горизонтально. Вес приводного рычага 6 и расположенных на нем деталей компенсируется противовесом 8.На свободном конце приводного рычага 6 расположена стрела 9 с осью 10 .поворота. Поворот стрелы 9 осуществляется от привода 11Стрела 9 значительно выступает сбоку и на свободном конце снабжена так называемой механической рукой 12, которая может быть снабжена любыми инструментами. Так, например, предусмотрено, что механическая рука 12 выполнена с возможностью поворота вокруг оси 13 стрелы при одновременном осуществле 45 нии возвратно-поступательного движения. Механическая рука 12 имеет угловую часть 14, подключенную к ней консоль 15 и концевую часть 16 так, что возможно выполнять вращательные движения вокруг оси 13 стрелы и осей 17 и 18. На примере оси 10 поворота видно, что имеющийся там зазор при перемещении стрелы 9 приводит к значительной передаче в зоне механической руки 12, на которой базируется механическая неточность известных манипуляторов,Изображенный на фиг, 2 привод служит для поворота стрелы 9 вокруг оси 10, для осуществления которого используется двигатель 11. Привод можно также применять для перемещения всех или нескольких других осей, предпочтительно для главных осей 3 и 5 согласно фиг. 1, а также использовать для манипуляторов иной конструкции.Привод (фиг. 2) содержит состоящую иэ трех ступеней 19 - 21 передачу, первая ступень 19 иэ которых, про" стиравщаяся от двигателя 11 до вала 22, совпадающего с осью 10 поворота, выполнена в качестве беэзазорной зубчатой ременной передачи.Эта зубчатая ременная передача имеет ведущее колесо 23, зубчатый ремень 24 и ведомое колесо 25. При помощи ступени 19 можно достичь, например, при более высоких числах оборотов редукции 1/6. На другом конце приводимого ведомым колесом 25 вала 22 расположено ведущее колесо 26 второй ступени 20, выполненной в качестве беэзазорной зубчатой ременной передачи. Приводимый в действие ведущим колесом 26 зубчатый ремень 27 взаимодействует с ведомым колесом 28. Согласно примеру выполнения редукция второй ступени 20 является более низкой и может составлять, например, 1/3, так как она лежит в пределах более низких чисел оборотов и более высоких моментов вращения и, кроме того, имеется мало места.Вал 22 проходит через втулку 29 опоры стрелы 9 и через подыипники 30 и 31 установлен на приводном рычаге 6 (фиг. 1). Вторая ступень передачи может быть также выполнена в качестве стальной зубчатой ступени, Если использовать четырехступенчатую передачу, то третья ступень может быть выполнена в качестве стальной зубчатой передачи.Ведомое колесо 28 второй ступени 20 установлено в корпусе 32 через подшипник 33Соединенная с ведомым колесом 28 втулка 34 воздействует через зажимное приспособление 35 (фиг.З) на третью ступень 21, выполненную в качестве стальНой зубчатой передачи, например, с цилиндрическим зубчатым зацеплением. Для привода третьей ступени 21 предусмотрены две части 36 и 37 шестерни, которые выполнены с торсионной затяжкой друг относитель 5156/1 но друга. Они воздействуют на ведомое колесо 38, втулка 39 которого затянута через винтовое соединение 40 с втулкой 29 опоры стрелы 9. 1 ри этом колесо 38 расположено на одной оси с колесом 26, Таким образом, ведомое колесо 38 соединено со стрелой 9. Вследствие высокой редукции стальной зубчатой ступени 21 (третья ступень), которая может составлять, например, 1/7, обеспечивается особенно высокая жесткость и, таким образом, высокая собственная частота в приводе стрелы 9 благодаря чему достигается бо) 15 лее точное и быстрое перемещение механической руки в место назначения.Часть 36 шестерни соединена с торсионно-эластичным валом 41, а часть 37 шестерни - с торсионно-эластичной 2 О втулкой 42, причем между валом 41 и втулкой 42 в основном имеется зазор 43 (фиг. 3), Торсионно-эластичная втулка 42 установлена на торсионноэластичном валу в зоне части 37 шес терни через опору 44. Па другой стороне предусмотрена непосредственная опора 45 между торсионно-эластичным валом 41 и торсионно-эластичной втулкой 42. Между втулкой 34 и торсионно-эластичной втулкой 42 выполнено свободное пространство, служащее для размещения эажимного приспобления 35.По периферии торсионно-эластичной втулки 42 расположено коническое кольцо 46, а в отверстии втулки 34 - выполненное в разрезе с зеркальным изображением коническое кольцо 47. Оба кольца 46 и 47 установлены на расстоянии одно от другого посредст вом разжимных колец 48 и 49, для чего используют винты 50, Конические поверхности колец 46 - 49 точно согласованы друг с другом. В затянутом состоянии зажимное приспособление 35 опирается коническим кольцом 47 об отверстие втулки 34, причем коническое кольцо 46 сжимает соответствующий участок торсионно-эластичной втулки 42 и затягивает его на опоре 45 торсионно-эластичного вала 41, Такое эажимное приспособление является прочным на кручение даже при высоких моментах врашения и способствует повышению коэффициента полезного действия и созданию беззазорности.1Концы торсионно-эластичного вала 41 и торсионно-эластичной втулки 42296снабжены шлицами 51 и 52, позволяющими введение инструментов для создания торсионно-эластичной затяжки вала 41 и втулки 42. Когда осуществлена торсионная затяжка за счет относительного скручивания втулки 42 и вала 41, зажимное приспособление 35 закрывается, и таким образом осуществляется прочное на скручивание соединение между ведомым колесом 28 и частями 36 и 37 ведущей шестерни.Желаемая эластичность симметрии для обоих направлений вращения стрелы -9 получается за счет соответствующего выбора размеров торсионно-эластичного вала 41 и торсионно-эластичной втулки 42, причем следует учесть различную длину вала 41 и втулки 42Привод работает следующим образом.Включением двигателя 1 1 через ступени 19 - 21 передачи осуществляют поворот связанного с передачей элемента, например стрелы 9, рычага 6.Благодаря указанной конструкции привода осуществляется точное и быстрое позиционирование поворачиваемых элементов,Формула и з о б р е т е н и яБеззазорный привод по меньшей мере для одной главной оси манипулятора, содержащий приводной двигатель, трехст 1 пенчатую понижающую передачу, ведомое колесо которой предназначено для жесткого соединения с поворотным узлом манипулятора, первая ступень выполнена в виде беззазорной зубчатой ременной передачи, распоп,женной между приводным двигателем и приводным валом, ведомое колесо которой расположено на одном конце приводного вала, вторая ступень выполнена в виде беззазорной передачи, ведущее колесо которой расположено на приводном валу, третья ступень - в виде стальной цилиндрической зубчатой передачи, ведущая шестерня одной из ступеней выполнена из двух частей, связанных взаимной торсионно-эластичной затяж кой в виде торсионно-эластичных вала и втулки одинаковой эластичности вращения с ведомым колесом предыдущей ступени, и зажимное приспособление, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности позиционирования и быстродействия за счет снижения вращательных колебаний, втораяступень выполнена зубчатой ременной, из двух частей выполнена ведущая шес теряя третьей ступени, вторая и третья ступени расположены последова 5 тельно, ведомое колесо третьей ступени расположено на одной оси с ведущим колесом второй ступени, ведомоеколесо второй ступени расположено наодной оси с ведущей шестерней третьейступени, а ведущее колесо второй ступени расположено на другом конце приводного вала.ород,НИИПИ Государственного 113035, 1567129Б-Б Подписноеизобретениям и открытиям при ГКНТ ССС Раушская наб., д. 4/5