Приводное устройство манипулятора

Приводное устройство манипулятора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТ©РСКОМУ С ЮЯЛЬСТВУ

Союз Соеетских

Социалистических

Республик ()868194 (61) Дололиительиое к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 04 01.80 (21) 2885573/25-28 (51)м.. Кл 3 с присоединением заявки Нов

F 16 H 1/28

Государственный комитет

СССР не делам нэобретеннй к открытий (23) Г1риоритет

Олубликоеай© 3009.81. бюллетень Й9 36

Ю) 9Ж 621.833,6 (088. 8) Дата овубликфваиия описания 300981 (72) Авторы изобретения

E-Д.Валунский и В.A. Ли

Особое конструкторское бюро технической кибернетики Ленинградского политехнического института им. И.И.Калинина (71) Заявитель (54) ПРИВОДИОЕ УСТРОЙСТВО ИАИИПУЛИТОРА

Изобретение относится к манипуля- торо- и роботостроению и может быть, использовано также в точных следящих приводах летательных аппаратов.

Известны устройства с выбором люфта в кинематической цепи посредством применения упругих элементов типа цепей, пружин, торснонных валов, гидроцилиндров и т.п. (1) .

Такие устройства имеют низкий КПД из-эа роста сил трения в люфтовыбирающем механизме, которое нагружено рабочим усилием устройства, обладают малой надежностью упругих элементов и малой жесткостью устройства в це- 15 лом.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является приводное устройство, содержащее двигатель, входное и выходное звенья 20 шарнира и свяэывакиций их дифференци альный механизм C2).

Выбор люфтов в нем осуществляется эа счет соединения кинематических цепей двух степеней подвижности манипулятора, что усложняет устройство.

Кроме того, приводное устройство об-. ладает сравнительно малой жесткостью и несущей способностью из-за наличия конических передач и длинных валов. 30.Цель изобретения — упрощение выборки зазоров в кинематической цепи и повышение жесткости последней.

Поставленная цель достигается тем, что дифференциальный механизм выполнен замкнутым с циркуляцией мощности.

В качестве варианта изготовления дифференциальный механизм образован двумя дифференциальными ступенями, выходная ступень которого включает три центральных колеса, одно из которых, с наружными зубьями, жестко связано с водилом входной ступени, второе, с внутренними зубьями, связано с выходным звеном шарнира с возмож-. ностью смещения относительно него в двух взаимно перпендикулярных направлениях, третье, с внутренними зубьями, имеет два зубчатых венца, беговые дорожки на внутренней стороне обода и связано жестко с центральным колесом с внутренними зубьями входной ступени и выходным звеном шарнира, а сателлиты этой ступени выполнены с тремя зубчатыми венцами и беговыми дорожками, вэаимодействукшими сооТ ветственно с эубчатымн венцами центральных колес и беговыми дорожками центрального колеса.

868194

На чертеже изображено предлагаемое устройство, продольный разрез.

Приводное устройство манипулятора соединяет между собой входное 1 и выходное 2 звенья шарнира и помимо них содержит двигатель 3, цилиндрический редуктор 4, соединенный предохранительной муфтой 5 с дифференциальным механизмом, который выполнен двухступенчатым замкнутым с циркуляцией мощности. Входная ступень дифференциального механизма содержит центральное колесо 6 с наружными зубьями, сателлиты 7,водило 8 и центральное колесо 9 с внутренними зубьями. Выходная ступень содержит центральное колесо

10 с наружными зубьями, зацепляющие- 15 ся с ним трехвенцовые сателлиты 11, снабженные беговыми дорожками 12, и два центральных колеса 13 и 14 с внутренними зубьями.

Центральное колесо 10 жестко свя- 2О эано с водилом 8 входной ступени и выполнено плавающим, центральное колесо 13 имеет два зубчатых венца и две беговые дорожки 15, взаимодействующие соответственно с зубчатыми венцами и беговыми дорожками 12 сателлита 11. Колесо 13 жестко связано с центральным колесом 9 входной ступени и с выходным звеном 2 шарнира манипулятора, Центральное колесо 14 установлено в выходном звене 2 шарнира с воэможностью смещения относительно него в двух взаимно перпендикулярных направ-. лениях, например, с помощью кулисы 16. 33

Приводное устройство манипулятора работает следующим образом.

Поток мощности от двигателя 3 проходит через цилиндрический редуктор

4 и поступает к центральному колесу фЯ

6 входной ступени дифференциального механизма. Числа зубьев и знаки передаточных чисел в последнем подобраны таким образом, чтобы создать в нем циркуляцию мОщнОсти пО замкнутому 4 контуру. При этом часть потока проходит через выходную ступень и приводит в движение выходное звено 2 шарнира, а другая его часть обеспечивает подтормаживание движения звеньев дифференциального механизма. Усилия в зацеплениях входной ступени существенно меньше усилий в выходной ступени. Моменты.сил, приложенные к венцам 9 и 13, направлены в разные стороны, а их разность остается постоянной в процессе перемещения звена 2.

Путем подбора передаточных отношений сТупеней можно создать любое люфтовыбирающее усилие в пределах мощности двигателя. Поскольку величина циркулирующей мощности невелика, то КПД передачи остается высоким.

Жесткость приводного устройства достаточно высока, поскольку в наиболее нагруженной выходной ступени использованы колеса. с многопарньми зацеплениями и с равномерным распределением нагрузки в зацеплениях.

Технико-зкономический эффект предлагаемого приводного устройства манипулятора обеспечивается комплексом высоких технических характеристик: минимальный люфт привода для точного выхода исполнительного органа в заданное положение, высокие КПД и надежность, малый вес.

Формула изобретения

1. Приводное устройство манипулятора, содержащее двигатель, входное и выходное звенья шарнира и связывающий их дифференциальный механизм, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения выборки зазоров в кинематической цепи, повышения ее жесткости, дифференциальный механизм выполнен замкнутым с циркуляцией мощности.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что дифференциальный механизм образован двумя дифференциальными ступенями, выходная ступень которого включает три центральных колеса, одно иэ которых с наружными зубьями, жестко связано с водилом входной ступени, второе, с внутренними зубьями, связано с выходным звеном шарнира с возможностью смещения относительно него в двух * взаимно перпендикулярных направлениях, третье, с внутренними зубьями, имеет два зубчатых венца, беговые дорожки на внутренней стороне обода и связано жестко с центральным колесом с внутренними зубьями входной ступени и выходным звеном шарнира, а сателлиты этой ступени выполнены с тремя зубчатыми венцами и беговыми дорожками, взаимодействующими соответственно с зубчатыми венцами центральных колес и беговыми дорожками центрального колеса.

Источники информации, принятые so внимание при экспертизе

1. Белянин П.Н. Промышленные роботы. N., "Машиностроение", 1971, с.179190.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 303463, кл.F 16 Н -1/28, 1969 (прототип).

868194

Составитель В.Апархов

Редактор М.Ткач Техред С.Иигунова Корректор N.акоста

° Ью С Л

Заказ 8280/43 Тираж 1009 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

»»

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4