Головка передачи для манипуляторов

(71) Кука ШвейсанлУ ГмбХ (0 Е)(54) ГОЛОВКА ПЕРОВ АЧИ ДЛЯ ИАНИПУ озован уляторов. е програм последнего вижений стреле 1 с возмож- ольной 4 ь Эвами ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ГКНТ, СССР(57) Изобретение относится технике и может быть испол головках передачи для мани Цель изобретения - упрощен много управления движением звена за счет компенсации средних звеньев головки. Н установлено первое звено 2 ностью поворота вокруг про 2оси 3. На первом звене 2 установлено среднее звено 4 с возможностью поворота вокруг косой оси 5. Конечное звено 6 установлено на среднем звене 4 с воэможностью поворота вокруг косой оси 7, Носитель инструмента 8 может быть попеременно установлен неподвижно или с возможностью поворота на конечном звене 6 головки, Приводные валы кинематицески связаны с соответствующим звеном и носителем инструмента . Кинематические це" пи проходят вдоль наклонных осей и включают размещенные в полостях звеньев редукторы и полые валы, на концах которых размещены конические зубчатые колеса, Передаточное отношение редуктора между конечным звеном голов ки и средним звеном головки отличается от передаточного отношения редуктора между средним звеном головки и первым звеном головки одним оборотом. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.152(801 1 П(=1 е относигсл к робототех(и не 11 может быть испол ьэо Вано в головках передачи для манипуляторов,11.:1,; зобретенил - упрощение программ( ого управления движением послед.5него звена за счет компенсации дви 1 14 ий средних звеньев головки,а фиг. 1 схематично изображенаголо(1(а передачи для манипуляторовг, еьдвинутом положении ее частей,л .оку; на фиг, 2 - головка с симГз(.г.сл изображением кинематичесВертикальный разрез, на1;г. 3 - 8 - упрощенное изображение(и 1-.(.(гвских цепей в области сред 1(е.О, первого звеньев головки передач(1, ь.(р( Вз,( ВьНОГ(1(ения,Оло зка передачи имеет основнойнес;(пе Снт 14 В 1(ипулятора, наприцер стрелу 1, 1(з котором установле 1 о п.рао" звено 2 с Воэможностью по-,Озоз;:. Вокруг продольои основной)о;,; 3. 1 а первом зео( 2 головки ус( а (03.(е 1(О ср(здее ЗБО 1(О ч с Воэможностью поворота вокруг косей оси 5.1(си (нос эпео 6 установле(о на сред 1 О( эзе;(Р 4 с Воэмо",но(. Г ью поворотаВокруг косой оси 7, носитель 8 ин, гр унста может б(1 т ь попе р(. ЯннО уст а Н О В Л Е 11 Г(П ОД Е Ц 1(1О (Л (; " г О;(О 1(( О,зуг косы( Осой 5 и 7, тп Г 1 гзлу 4 ВОтсг ьаксимальный зазор (,оситслл Я15и(струмента, направление дейст ВилНО ГС Р ГО МОЖНО ОСУЩЬЗС Г(ЗЛ 4 11; )ВЕ Впротивоположном направлении стрелы 1.При этом острые углы могут быть раэЛЧ Ной ВЕЛ ЧИ НЫ, На ПРИ РЕП (, И с(В стреле 1, а такн(е на Входнойстороне первого звена 2 голзеки пер(дачи предусмотрень 1(он(,е (трицно уста(;.(зленье пригод 1(ые Валы 9 и 10. 1 ару(.; ый пгз(Воде(ой вал 9 при зодится вд( йсгеие чсрез пару цилиндрических 55зубчатых колес 11 и 12 эксцентричным(зриВодным Вгпо 13, Такой приводнойВал 9,(реодиз в действие через Высокопонижающую передачу (редуктор) 14первое звено 2, установленное на стреле 1 с Воэможностью поворота.Расположеннь(й внутри приводнойвал 9 приводит в действие через паруконических зубчатых колес 15 косойвал 16, пару конических зубчатых колес 17, косой Вал 18 и через пару конических зубчатых колес 19 привод"ной вал 20, с которым соединен носитель 8 инструмента,Установленный внутри приводнойвал 10 приводит в действие через пару конических зубчатых колес 21 косой полый вал 22, а пара коническихзубчатых колес 23 - косой полый вал 24,Оба полых вала 22 и 24 установленыв среднем звене 4 головки с возможностью поворота и соединены с высокопонижающими передачами 25 и 26, Понижающая передача 25 опирается на перВое звено 2 головки и приводит вдействие, например в соотношении редукции Х, среднее звено 4 головкиПонижающая передача 26 опирается насреднее звено 4 головки и с редукцией Хприводит В действие конечноезвено 6 головки, кроме того, припримере выполнения леляетсл еажнылто, что напоа вление 27 Вращения конечного звена 6 головки противополож"но стносительно направлению 28 вращснил косого полого вала, приводл(щего В действие это конечное звено 6головки. Такая разность соотношенияг;ониженил обеих понижающих передач25 и 26, а также правильный выборВправления Вращения отдельных валови частей головок приводит к тому чтоФэ.-.:" ьг( ч и 6 головки выполнлют те жеса(,.1 большие вращательные движения,хотл ОГи приеодятсл в действие сов н.ст 1(ь 1 И 11 при Вод ными Валами и Выполняют Отосгсл ьо друг друга движение.В риВре 1(ыполненил согласноф( г. 3 следует приводить В движениеноситель 8 1 иг. и 2). Вследствиеэтого установленные внутри косые валы 16 и 1, соединены друг с другомрпарой 17 конических зубчатых колес.При понижающей передаче 25 стальное кольцо 29 опирается на первоезвено 2 головки, стальное кольцо 30приводитсл В действие с редукционнымсоотношением 100:1, исходя из числазубьев 200 при стальном кольце 29 ичисле зубьев 202 при стальном кольце 30.5 152480Косые полые валы 22 и 24 соедине"ны друг с другом парой 23 коническихзубчатых колес так, что они вращаются в одинаковом направленииИзображенная на этом участке полого вала22 или 24 стрела может показывать внаправлении часовой стрелки,Другая понижающая передача 26, аналогичная понижающей передаче 25, установлена так, что стальное кольцо30 установлено на среднем звене 4 головки, причем стальное кольцо 29 приводится в действиеИсходя иэ приведенного числа зубьев имеется при этом 1редукция 100:1, однако с той разницей,что ведомая передняя часть 6 головкивращается в противоположном направлении относительно полого вала 24,Таким образом, полые валы 22 и 24,а также среднее звено 4 головки вращаются в одинаковом направлении а конечное звено 6 головки вращается вдругом направлении. Компенсация различных редукционных соотношений получается эа счет того, что при относительном движении звеньев 4 и 6 головкиконические зубчатые колеса 23 обкатываются корригирующе. Это поясняется тем, что в случае, если полый вал22 установлен неподвижно, а среднеезвено 4 головки вращается вокруг косой оси 5, то осуществляется повороткосого полого вала 24 вследствие обкатывания пары 23 по неподвижному коническому зубчатому колесу. Дополнительный поворот полого вала 24 приводит к тому, что звенья 4 и 6 головкидействительно осущест вляют вращател ьным движением одинаковой величины,хотя в обратном направлении,В примере выполнения согласнофиг, 1 намерено создат ь одинаковоенаправление вращения звеньев 4 и 6головки. Понижающая передача 25 (фи г. 3)опирается через стальное кольцо 29на первом звене 2 головки, что приводит к редукции 101:1 с тем, что полый вал 22 и среднее звено 4 головкивращаются в одинаковом направлении.Между средним звеном 4 головки и конечным звеном 6 головки установленапонижающая передача 26 (фиг.3), гдестальное кольцо 30 опирается на среднее звено 4 головки, Вследствие этогополучается редукция 100:1 в противоположном направлении от полого вала24 и конечного звена 6 головки. Однако чтобы получат ь оди на ковое напра в 1 6ление вращения обоих звеньев 4 и 6головки (фиг.4), предусмотрено размещение промежуточного зубчатого колеса 31, держащего на расстоянии друг от друга колеса пары 23 коническихзубчатых колес и установленного в опоре 32 среднего звена 4 головкиВ данном случае осуществляется компенсация движения вращения среднего звена головки 4 так, что звенья 4 и 6 головки осуществляют вращательное движение с оди на ковой величи ной и в одном направлении.В примерах выполнения согласно фиг. 5-8 носитель 8 инструмента на конечном звене 6 головки не должен быть выполнен с возможностью поворота. Из этого следует, что угловая передача 23 может также быть иначе размещена (фиг. 3 и 4),Как показывают стрелы на валах 22 и 24 (фиг.5) зти валы вследствие размещения пары 23 конических зубчатых колес вращаются в противоположном напра вленииВ примере выполнения согласно фиг.5 предусмотрено одинаковое направление вращения звеньев 4 и 6, Это достигается за счет того, что при понижающей передаче 25 стальное кольцо 29 неподвижно установлено на первом звене 2 головки, вследствие чего приводится в дейст вие среднее звено 4 головки в одинаковом направлении вращения по сравнению с направлением вращения вала 22 с редукцией 100:1. Вал 24 вращается относительно вала 22 в проти воположном напра влении. Однако поскольку при понижающей пере" даче 26 стальное кольцо 30 установлено неподвижно на среднем звене 4, получается изменение направления вра" щения в редукционном соотношении 100:1 с тем, что звенья 4 и 6 головки вращаются в одинаковом направлении и компенсируется собственное движение среднего звена 4 головки.В примере выполнения (фиг.6) звенья 4 и 6 вращаются в противоположном направлении, причем однако при обеих понижающих передачах 25 и 26 стальное кольцо 29 следует устанавливать неподвижно. Для того, чтобы в данном случае получать одинаковое по величине вращение звеньев 4 и 6 головки, редукция в одной из обеих волновых передач незначительно изменяется, Стальное кольцо 30 пони 1524801ноющей передачи 25 содержит согласно приведенному примеру выполнения 204 зубья, в то время как стальное кольцо 29 содержит только 202 зуба .Вследствие этого получается следующая редукция:з. = Е /(Е,-Е,) = 204204-202)=102.Понижающая передача 25 по сравнению с понижающей передачей 26 имеет пониженную на один оборот редукцию. При этой понижающей передаче 26 сталь ое кольцо 29 неподвижно уста 15 наено на средней части головки, что приводит к редукции 101:1 при один;,оосм направлении вращения ва" лд 24 с передней частью звеном 6 головки.Б примере выполнения (фиг.7) сле 20 дует достичь того же эффекта анало-г гично фиг. 6 за счет того, что зве- нья 4 и 6 должны вращаться в противоположном направлении. В отличие от фиг. б используют понижающую передачу согласно фиг. 3 с тем, что среднее звена 4 гоповки вращается о одном направлении с валом 22 при редукции 101:1. Иежду колесами пары 23 конических зубчатых колес о данном случае также установлено промежуточ" ноа зубчтое колесо 31. Понижающая персача 26 установлена так, что стагьное колесо 30 неподвижно установлено о среднем звене 4 головкиВследствие этого получается редукция 100:1 с протиооположным направлением вращения вала 24 и конечного эоена б головки. Компенсация осущестогястсл промежуточным зубчатым коле сом 31.Ссгласно фиг, 8 звенья 4 и 6 головки вращаются в одинаковом направгении, При этом понижающая передача25 снабжена повышенным количестоом зубьев. Стальное кольцо 30 содержит 204 зуба, а остальное кольцо 29 202 зуба. При понижающей передаче 26 стальное кольцо 29 также неподвижно установлено на среднем звене 4 голов ки. Компенсация также осуществляется промежуточным зубчатым колесом 3 1, причем и в данном случае видно, что оал 24 и конечное звено 6 головки вращаются о одном направлении, 55 Принцип действия во всех примерахвыполнения согласно фиг. 2-8 сохраняется, если стальное кольцо 29 и стальное кольцо 30 каждой понижающей передачи 25 и 26 заменяют друг другом,вследствие чего понижающая передача25 получает редукцию Х, а понижающая передача 26 получает редукцию ХВ этом случае звенья 4 и 6 головстквращаются противоположно изображенным на фиг. 2-8 направлениям вращения,Вместо волновых дифференциальныхпередач можно также испольэовать понижающие передачи одинакового или подобного принципа действия, например,планетарные передачи,Формула и зобр ет ения1Головка и ер еда чи для ма ни пуляторов, состоящая из трех звеньев, последовательно расположенных друг задругом на наклонных относительно одна другой осях, а оси каждого звенапри раздвинутом положении головкипередачи образуют с продольной осьюэтой головки острые углы, открь 1 вающиеся в противоположные направления, ипривода, выполненного иэ концентрич"ных приводных валов, кинематическисвязанных с соответствующим звеноми носителем инструмента, размещенным на конечном звене, причем их кинематические цепи проходят вдоль на"клонных осей и включают размещенные вполостях звеньев редукторы и полыевалы, на концах которых размещеныконические зубчатые колеса, образую"щие зацепления, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью упрощения программного управления движением послед"него звена за счет компенсации движенийсредних звеньев головки, передаточноеотношение редуктора между конечнымзвеном головки и средним звеном головки отличается от передаточногоотношения редуктора между средним,звеном головки и первым звеном головки одним оборотом, причем коническая передача предназначенадля компенсации разности передаточных отношений этИх редукторов,2. Головка по и. 1, о т л и ч а"ю щ а я с я тем, что в качестве редуктора она содержит волновую дифференциальную передачу,152801 Составитель И. БакулиА. Мотыль Техред М.Ходанич Корректор Л, Беск Ред КНТ СС Гагарина,101 роизводственно-издательский комбинат Патент", г. Ужгород Заказ 7057/58 Тираж 778 НИИПИ Государственного комитета по изобретени 113035, Москва, ЖРаушскаа