Манипулятор

союз соеетснихСОЦИАЛИСтич если хРЕСПУБЛИК 119) (111 20 А(51)4 В 25 3 1/02, 18 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.1 1/О о С 197 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 3888327/25-0823.04.85. (71) Проектно в кологическое бюро по(57) Изобретение относится к машиностроению, а именно к манипуляторамдля механизации и автоматизации технологических процессов, содержащих подъемно-транспортные и другие операции, Целью изобретения является повышение жесткости конструкции и грузоподъемности. Манипулятор содержит многозвенное исполнительное устройство, звенья которого кинематичес ки связаны между собой, первое от ос нования 1 звено установлено на основании с возможностью перемещения, а на конечном звене имеется рабочий орган. В основании размещен зубчатореечный уравнительный механизм, выполненный в виде чередующихся зубчатых реек и зубчатых колес. Перваязубчатая рейка 5 неподвижно закреп1284820 2Промежуточные зубчатые рейки 6-9выполнены двухвенцовыми, при этомпоследующие нечетные зубчатые рейки7 и 9 предназначены для кинематической связи в уравнительном механизмеи выполнены свободно установленными(плавающими), а последующие четныезубчатые рейки 8 и 10 выполнены наштангах и кинематически связаны с10 зубчатыми рейками последующих звеньев2 и 3.Четные зубчатые колеса 12 и 14зубчато-реечного уравнительногомеханизма шарнирно установлены на15 нижней перегородке 16 основания 1,а нечетные зубчатые колеса 11,.13и 15 шарнирно связаны соответствен но со штоками индивидуальных силовыхцилиндров 17, корпуса которых жестко20 закреплены на основании 1. Благодарятакой конструкции уравнительного механизма обеспечивается включение вработу всех последующих звеньев манипулятора при работе предыдущих и,ъ 5таким образом, исключение взаимовлияния,В каждом звене 2 и 3 исполнительного устройства зубчатые рейки,кинематически связывающие смежныеЗО звенья и свободно установленные вкорпусе звена, расположены попарново взаимоперпендикулярных плоскостяхи кинематически связаны между собойпосредством дополнительно введенныхблоков двух зубчатых колес, шарнирно установленных в корпусе звена. Манипулятор содержит основание 1,многозвенное исполнительное устройство, звенья которого кинематическисвязаны друг с другом, причем первоезвено 2 установлено на основании 1с возможностью относительного перемещения, а на конечном (третьем отоснования) звене 3 имеется рабочийорган 4, причем силовые цилиндрыприводного устройства размещены восновании 1.В основании 1 размещен зубчатореечный уравнительный механизм, обеспечивающий исключение влияния движения одних звеньев на характер движения других. Зубчато-реечный уравнительный механизм выполнен в видекинематически связанных чередующихсязубчатых реек 5-10,и зубчатых колес 1115, причем первая зубчатая рейка 5 неподвижно закреплена на основании 1,вторая зубчатая рейка 6 жестко связана с корпусом первого от основаниязвена 2,лена. на основании 1, вторая - накорпусе последующего звена, при этомпоследующие нечетные зубчатые рейки7 и 9 предназначены для кинематической связи в уравнительном механизмеи выполнены свободно установленными,а четные зубчатые рейки 8 и 10 кинеИзобретение относится к машиностроению, а именно к манипуляторамдля механизации и автоматизации технологических процессов, содержащихподъемно-транспортные и другие операции.Цель изобретения - повышение жесткости конструкции и грузоподъемности за счет использования зубчатореечных передач.На фиг. 1 изображен манипулятор,вид спереди, на фиг. 2 - то же, видсверху, на фиг. 3 - разрез А-А на,фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б нафиг.и Зф на фиг, 5 - разрез В-Вна фиг. 1 и 3, на фиг. 6 в . узел .1на фиг. 2; на фиг, 7 - разрез Г-Гна фиг. 6,матически связаны с зубчатыми рейками последующих звеньев, Четные зубчатые колеса 12 и 14 шарнирно установлены на основании, а нечетныезубчатые колеса 11, 13 и 15 шарнирно связаны со штоками силовых цилиндров. 7 ил. Зубчатая рейка 6 жестко связана с корпусом 18 первого относительно основания звена 2. Зубчатая рейка 8 кине 40 матически связана с блоком двух зубчатых колес 19 и 20, закрепленных на одном валу, шарнирно установленном в корпусе 18, Далее движение1284820 передается от эубчатоао колеса 20 зубчатой рейке 21, жестко связанной с корпусом 22 звена 3, Зубчатая рейка 10 одним концом кинематически связана с зубчатым колесом 15, а про тивоположным - с зубчатым колесом 23.Зубчатые колеса 23 и 24 образуют блок зубчатых колес и закреплены на одном валу, шарнирно установленном в корпусе 18, Зубчатое колесо 23 кинематически связано с зубчатой рейкой 25 (фиг, 4), которая проходит внутри корпуса 22 звена 3 (фиг. 6) и посредством блока зубчатых колес 26 и 27, закрепленных на одном валу, шарнирно установленном в корпусе 22, передает движение зубчатой рейке 28, на другом конце которой закреплен рабочий орган 4.Таким образом, обеспечивается передача поступательного прямолинейного движения звену 2 и 3 и рабочему органу 4 по трем взаимно перпендикулярным направлениям зубчатыми рейками 6, 8 и 10, обеспечивая три сте 25 пени подвижности. Манипулятор работает следующим образом.При поступательном перемещении 30 зубчатого колеса 11 от индивидуального силового цилиндра 17 перемещается зубчатая рейка 6, что вызывает перемещение корпуса 18 звена 2.При этом с такой же угловой скоростью 35 вращается зубчатое колесо 12 установленного шарнирно на нижней перегородке 16 основания 1. Вращение зубчатого колеса 12 вызывает перемещение зубчатой рейки 7 (плавающей), 40 вращение зубчатого колеса 13 и выдвижение зубчатой рейки 8 в ту же сторону, что и зубчатой рейки 6.Движение последней обеспечивает неподвижное положение блока зубчатых 45 колес 19 и 16 и кнематическую развязку звена 2 относительно основания 1.1С зубчатой рейкой 8 кинематически связано зубчатое колесо 14, которое 50 установлено шарнирно на нижней перегородке 16 основания 1, зубчатая рейка 9 (плавающая) и зубчатое колесо 15 кинематически связаны с зубчатой рейкой 10, передающей движение 55 к выходу общей кинематической цепи.Благодаря идентичности всех зубчатых, колес уравнительного механизма обеспечивается передача движения эубчатой рейке 10 со скоростью перемещения зубчатых реек 6 и 8.При включении силового цилиндра 17, на штоке которого шарнирно уста- . новлено зубчатое колесо 13, это зубчатое колесо обкатывается по плавающей зубчатой рейке 7 (теперь неподвижной). Зубчатая рейка 8 выдвигается, что вызывает вращение блока зубчатых колес 19 и 20, передающих движение зубчатой рейке 21 и, далее, звену 3 (корпусу 22). Одновременно выдвижение с той же скоростью зубчатой рейки 10, вращение блока зубчатых колес 23 и 24 и выдвижение зубча той рейки 25 обеспечивает кинематическую развязку движений.При.включении силового цилиндра 17, шток которого шарнирно связан с зубчатым колесом 15 происходит вы- движение зубчатой рейки 10. Далее движение передается блоку зубчатых колес 18 и 19, зубчатой рейке 25, блоку зубчатых колес 26 и 27 и зубчатой рейке 28, имеющей на конце рабочий орган 4. Формула изобретения Манипулятор, содержащий многозвенное исполнительное устройство, звенья которого кинематически связаны друг с с другом, причем первое звено уста- новлено на основании с возможностью относительного перемещения, а на конечном звене имеется рабочий орган, и приводное устройство, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения жесткости конструкции и грузоподъемности, в основании размЕ- щен зубчато-реечный уравнительный механизм, выполненный в виде чередующихся зубчатых реек и зубчатых колес, причем промежуточные зубчатые рейки выполнены двухвенцовыми, первая зубчатая рейка этого механизма неподвижно закреплена на основании, вторая зубчатая рейка - на корпусе первого звена, последующие нечетные зубчатые рейки свободно установлены, а последующие четные зубчатые рейки кинематически связаны с зубчатыми рейками последующих звеньев, причем четные зубчатые колеса этого механизма шарнирно установлены на основании, нечетные зубчатые колеса шарнирно связаны со штоками индивидуальных силовых цилиндров, корпуса которыхжестко закреплены на основании, приэтом в каждом звене исполнительногоустройства зубчатые рейки, кинематически связывающие смежные звеньяи свободно установленные в корпусеэтого звена, расположены попарно вовзаимно перпендикулярных плоскостях и кннематически связаны между собой посредством дополнительно введенных блоков двух зубчатых колес, шарнирно установленных в корпусе звена, а одна из зубчатых реек этой пары жестко связана корпусом последующего звена.284820 Г Составитель И. Бакулина Техред Л.Сердюкова Коррек рбак едакто Зимокосо каз 7510(1 В наб. Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная тира 950 ИИПИ Государств по делам изоб 035, Москва, Ж