Шарнир манипулятора

Шарнир манипулятора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в робототехнике . Целью изобретения является расширение технологических возможностей за счет регулировки скорости перемещений ведомого эвена Шарьир манипулятора состоит из оси 3, ведущего 1 и ведомого 2 звеньев последнее из которых связано с осью 3 На оси 3 смонтированы статор 4 и охватывающий его полый цилиндрический ротор 5, волновой редуктор и фрикционная передача, связанная с полым цилиндрическим ротором и генератором волн 13 волнового редуктора Генератор волн 13 установлен с возможностью вращения относительно полого цилиндрического ротора 5 и расположен между ним и фрикционной передачей Для регулирования скорости ведомого звена 2 шарнир снабжен управляю щим шаговым двигателем 2 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК д i >5 В 25 J 17! 00, >1 » ";> ° lt»

:.; Л:.л ",> .. >

t)

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

> (21) 4686209/08 (22) 03.05.89 (46) 07.05.91. Бюл. М 17 (71) Харь>ковский авиационный институт им, Н.Е.Жуковского (72) A.È,Ïñëåòó÷èé, И,Г.Шебанов и В.В.Апфероо (53) 62-229,72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1313710, кл. В 25 3 17/00, 1988. (54) ШАРНИР МАНИПУЛЯТОРА (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в роботстехнике, Целью изобретения является расширение .технологических возможно„„. Ж„„1646864 А1 сгей за счет регулировки скорости перемещений ведомого звена. Шарнир манипулятора состоит из оси 3, ведущего и ведомого

2 звеньев. последнее из которых связано с осью 3. На оси 3 смонтированы статор 4 и охватывающий его полый цилиндрический ротор 5, волновой редуктор и фрикционная передача, связанная с полым цилиндрическим ротором и генератором волн 13 волнового редуктора. Генератор волн 13 установлен с возможностью вращения оТ носительно полого цилиндрического ротора

5 и расположен между ним и фрикционной передачей. Для регулирования скорости ведомого звена 2 шарнир снабжен управляющим шаговblì двигателем. 2 ил.

1646864

40

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в робототехнике.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей эа счет регулировки скорости перемещений ведомого звена.

На фиг.1 изображен шарнир манипулятора, продольный разрез; на фиг,2 — расположение управляющего шагового двигателя и его связь с управляющим механизмом шарнира.

Шарнир манипулятора содержит ведущее звено 1 и ведомое звено 2, неподвижно связанное с осью 3 шарнира. Электродвигатель с волновым редуктором выполнен в виде статора 4, установленного на оси 3 шарнира и расположенного в полом цилиндрическом роторе 5, смонтированном на подшипниках 6 и 7 на оси 3 шарнира, которая опирается на ведущее звено 1 через подшипники 8 и 9.

С ведущим звеном 1 неподвижно соединено жесткое зубчатое колесо 10, зацепленное с гибким колесом 11, связанным без возможности относительного движения с осью 3 шарнира при помощи шлицов 12. В гибком колесе 11 установлен генератор волн 13 с возможностью вращения относительно полого цилиндрического ротора 5. С последним соединен полый вал 14, охватывающий снаружи ось 3 и имеющий шлицы

15, на которых установлены с возможностью осевого перемещения внутренние фрикционные кольца 16 и 17, контактирующие с расположенным между ними рядом шариков 18. Кольца 16 и 17 при помощи упругих элементов 19 прижимаются к шарикам 18, которые находятся в контакте с внешними фрикционными кольцами 20 и 21, Внешнее кольцо 20 соединено с генератором волн 13 и смонтировано на радиальноупорном подшипнике 22 на валу 14, а внешнее кольцо 21 связано с регулирующим устройством, включающим червяк 23 и червячное колесо 24, имеющее на внутренней поверхности резьбу 25, являющуюся резьбой гайки, взаимодействующей с резьбой, выполненной на наружной поверхности внешнего кольца 21 и являющейся резьбой винта, Внешнее кольцо 21 связано с ведущим звеном 1 посредством шлицов 26 и переходника 27, обеспечивающих внешнему кольцу 21 возможность только осевого перемещения.

На ведущем звене 1 закреплен управляющий шаговый двигатель 28, связанный с червяком 23 управляющего механизма.

Внутри оси 3 имеется отверстие для токопроводов 29, питающих обмотку статора

4 электродвигателя.

Шарнир манипулятора работает следующим образом.

При подводе напряжения по токопроводам 29 к обмотке статора 4 электродвигателя получает вращение полый цилиндрический ротор 5, связанный с ним вал 14, внутренние кольца 16 и 17, шарики

18, которые, перекатываясь по неподвижному внешнему кольцу 21, сообщают вращение внешнему кольцу 20 и связанному с ним генератору волн 13, Вследствие деформирования генератором волн 13 гибкого зубчатого колеса 11 и его зацепления с жестким колесом 10 гибкое колесо 11 получает медленное вращение и сообщает его оси 3 и связанному с ней ведомому звену 2. При этом получает вращение и статор 4, но так как волновой редуктор обладает большим передаточным отношением. то вращение статора 4 весьма медленно по сравнению с вращением полого цилиндрического ротора 5 и нормальная работа двигателя обеспечена.

Величина передаваемого вращающего момента регулируется силой прижатия фрикционных колец 16 и 17, 20 и 21 к шарикам 18, которая зависит от жесткости упругих элементов 19.

Для регулирования скорости ведомого звена 2 подается напряжение на управляющий шаговый двигатель 28, вследствие чего получает вращение червяк 13 и червячное колесо 24 с внутренней резьбой 25, взаимодействующей с резьбой внешнего кольца

21. При этом внешнее колесо 21 как винт винтовой пары получает осевое перемещение, что приводит к смещению точек контакта, а следовательно, к изменению радиусов точек контакта относительно геометрической оси шариков 18 с фрикционными кольцами 16, 17, 20 и 21 и изменению передаточного отношения бесступенчатой фрикционной передачи, частоты вращения генератора волн 13 и оси 3. При этом меняется также скорость поворота связанного с осью 3 ведомого звена 2.

Формула изобретения

Шарнир манипулятора, содержащий ведущее и ведомые звенья, ось, жестко соединенную с ведомым звеном. статор, смонтированный на этой оси и расположенный в полом цилиндрическом роторе, а также волновой редуктор, гибкое колесо которого жестко соединено с ведомым звеном. а жесткое колесо — с ведущим звеном, отличающийся тем, что с целью

1646864

2Ô 25 1

Составитель А.Ширяева

Редактор М.Стрельникова Техред М.Моргентал Корректор Т.Колб

Заказ 1643 Тираж 467 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 расширения технологических возможно- 10 стей за счет регулировки скорости перемещения ведомого звена, он снабжен управляющим шаговым двигателем, установленным на ведущем звене, регулирующим устройством и фрикционной 15 передачей, выполненной в виде двух внутренних колец, установленных посредством шлицевого соединения на дополнительно введенном валу, жестко связанном с полым цилиндрическим ротором, и подпружинен- 20 ных относительно ведущего звена, а также в виде шариков и двух внешних колец, одно из которых связано с генератором волн волнового редуктора, а другое кинематически связано с выходным валом управляющего шагового двигателя посредством регулирующего устройства, причем шарики размещены между внешними и внутренними кольцами, а генератор волн установлен между полым цилиндрическим ротором и фрикционной передачей.