Манипулятор
Иллюстрации
Реферат
Союз Советскик
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ нц 8?1991 (61) Дополнительное к ss T. саид-ву— (22) Заявлено 18.1279 (21) 2853556/25-27 с присоединением заявки Но (23) Приоритет
Опубликовано 15.1081. Бюллетень Ио 38
Дата опубликования описания 1Ы081 (51) М. Кл.З
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий
В 21 Х "3/10
В 25 Х 11/00
153) УДК 621. 73. .077(088.8) 1
Г. В. Письменный, В. И. Ушаков, В. С. Полковников, Л. Н. СекЖнеа„
A.È.Coðoêèí и A.Â.Ãóñåâ
2 (72) Авторы изобретения
Московское ордена Ленина и ордена Тр
Знамени высшее техническое училище ного (71) Заявитель ана (54) МАНИПУЛЯТОР
Изобретение относится к вспомогательному оборудованию машиностроительных предприятий и может быть использовано для выполнения подъемнотранспортных, монтажно-сборочных и технологических операций.
Известен манипулятор, содержащий основание, кинематически связанные между собой задающий и исполнительный органы, каждый из которых выполнен в виде шарнирно связанных между собой осью плеча и предплечья, кистевой узел с захватом и приводы поступательного перемещения манипулятора по трем координатам (11.
Недостатками данного манипулятора являются малая зона обслуживания из-за конструктивных и структурных ограничений кинематической связи между задающим и исполнительным органами манипулятора, выполненной в виде рычажной передачи, кроме того, конструкция манипулятора не позволяет изменять передаточное отношение между задающим и исполнительным органами, что уменьшает технологические воэможности манипулятора.
Цель изобретения — расширение технологических воэможностей манипулятора..Поставленная цель достигается тем, что в манипуляторе, содержащем основание, кинематически связанные между собой задающий и исполнительный органы, каждый из которых выполнен в виде шарнирно связанных между собой осью плеча и предплечья, кистевой узел с захватом и приводы поступательного перемещения манипулятора по трем координатам, кинематическая связь между задающим и исполнительным органами выполнена в виде планетарного механизма с внешним сателлитом, промежуточным и центральным колесами, конического. механизма из трех конических колес, два иэ которых расположены на общей оси, а третье установлено на перпендикулярной оси с воэможностью взаимодействия с ними, и гибкой связи при этом центральное колесо планетарного механизма смонтировано на общей оси конических колес и связано гибкой связью с предплечьем исполнительного органа, внешний сателлит планетарного механизма установлен на шарнирной оси задающего органа и жестко связан с его предплечьем, одно иэ соосных конических колес жестко свя30 зано с плечом задающего органа, а
871991 другое - с плечом исполнительного органа. Конический механизм может быть выполнен в виде.соосного конического редуктора.
На чертеже изображена схема манипулятора.
Манипулятор содержит исполнитель-, ный орган с плечом 1 и предплечьем
2, задающий орган с плечом 3 и предплечьем 4, общую ось 5, шарнир 6, основание 7, кистевой узел с захва;том 8 и приводами ротации 9 кисти, качания 10 кисти, ротации ll u захвата 12.
Моторный блок с приводами 13-15 поступательного перемещения манипулятора по трем координатам, последний из которых жестко связан с основанием
7, а первый при помощи шарового шарнира 16 связан с предплечьем задающего органа 4. Планетарный механизм с внешним сателлитом 17, который установлен на оси 18 локтевого шарнира задающего органа и жестко связан с его предплечьем, промежуточное колесо 19, установленное на его плече, центральное колесо 20, установленное на общей оси 5, через гибкую передачу
21 связан с предплечьем исполнительного органа 2. Соосный конический механизм содержит коническое колесо
22, установленное на общей оси 5 и жестко связанное с плечом 3 задающего органа, которое через промежуточное колесо 23, установленное на оси шарнира 6, связано с коническим колесом 24, установленным на оси 5 и жестко связанным с плечом исполнительного органа 1.
Если соосная коническая передача выполнена в виде соосного конического редуктора, то коническое промежуточное колесо 23 имеет ширину зуба, необходимого для зацепления соосных конических колес 24 и 22 с различными числами зубьев, что определяется необходимым передаточным отношением соосного конического редуктора. Симметричная гибкая передача 25 содержит ведущие элементы
26, которые установлены на общей оси
5 и жестко связаны с вилкой 27, промежуточные элементы 28, установленные на,оси локтевого шарнира 29 исполнительного органа, и ведомые элементы 30, установленные на оси 31 кистевого шарнира исполнительного органа, жестко связанные с корпусом привода ротации 9 кисти.
Манипулятор работает следующим образом.
При подаче управляющего сигнала на приводы поступательного перемещения 13, 14 и 15 выходное звено привода 13 перемещается по трем координатным осям. В свою очередь, перемещение этого звена, связанного при помощи шарового шарнира 16 с предплечьем 4, вызывает перемещение эаающего органа, а он, благодаря кинеатическим связям, вызывает перемещение исполнительного органа. Так поворотное движение предплечья 4 через жестко связанный с ним внешний сателлит 17 и промежуточное колесо
19 передается центральному колесу
20, которое через гибкую передачу 21 осуществляет поворот предплечья 2 ис-* полнительного органа манипулятора.
В то же время перемещение предплечья 4 вызывает перемещение плеча 3 задающего органа. Перемещение плеча
3, жестко связанного с коническим колесом 22, через промежуточное коническое колесо 23 вызывает перемеще15 ние конического колеса 24, которое жестко связано с плечом 1 исполнительного органа манипулятора. Перемещение плеча 1 исполнительного органа относительно оси 5 способствует
2О обкатке гибкой передачи 25 относительно ведущих элементов 26, жестко связанных с вилкой 27, что обеспечивает сохранение постоянного угла ориентации кистевого узла манипулятора во всей его рабочей зоне. Наличие кинематической связи между задающим и исполнительным органами манипуляторами, выполненной в виде механической передачи, содержащей планетарный механизм с внешним сателлитом, соосный конический механизм и гибкую связь, позволяет изменять передаточное отношение между задающим и исполнительным органами путем изменения передаточного отношения планетарного механизма, которое осуществляется заменой колес 19 и 20 и заменой конических колес 22 и 24 конического редуктора, кроме того, изменяя положение плеча исполнительного органа манипулятора относительно плеча задающего органа путем вывода из зацепления промежуточного конического колеса 23 конического механизма, можно изменять угол наклона эоны манипулятора в зависимости от рабочеи плоскости технологического оборудования.
Предложенный манипулятор обладает расширенными технологическими возможностями эа счет обеспечения возможности расширения .зоны обслуживания, изменения передаточного отношения между задающим и исполнитель- . ным органами и изменения угла наклона рабочей зоны.
Формула изобретения
1. Манипулятор, содержащий основание, кинематически связанные между собой задающий и исполнительный органы, каждый из которых выполнен в виде шарнирно связанных между собой осью плеча и предплечья, кистевой узел с захватом и приводы поступа871991 тельного перемещения манипулятора по трем координатам, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет обеспечения возможности рас,ширения зоны обслуживания, изменения передаточного отношения между задающим и исполнительным органами и из менения угла наклона рабочей зоны, кинематическая связь между задающим и исполнительным органами выполнена в виде планетарного механизма с внешним сателлитом, промежуточным и центральным колесами, конического механизма из трех конических колес,два иэ которых расположены на общей оси,а третье установлено на перпендикулярной 15 оси с возможностью взаимодействия с ними, и гибкой связи,при этом центральное колесо планетарного механизма смонтировано на общей оси конических колес и связано гибкой связью с передплечьем исполнительного органа, внешний сателлит планетарного механизма установлен на шарнирной осн задающего органа и крепко связан с его предплечьем, одно иэ соосных конических колес жестко связано с плечом задающего органа, а другое — с плечом исполнительного органа.
2. Манипулятор по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что конический механизм выполнен в виде соосного конического редуктора.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2500296/25-08, кл; В 25 7 3/02, В 25 J 11/00, 23.06.77.
ВНИИПИ Заказ 8883/13, Тираж 743 Подписное
Филиал ППП Патент, r.Ужгород, ул.Проектная 4