Механическая рука

Механическая рука

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социапйстическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

»»901044 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 23. 06. 80(21) 2945643/25-08 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51) М. Кл.

В 25 J 1/ОО

В 25 1 ll/00

Всудврстввквьй квинтвт

СССР

Ia авлви взвбрвтвки1 н втврытк0

Опубликовано 30.01.82. Бюллетень № 4

Дата опубликования описания 30.01.82 (53) УД6(62-229, .72(088.8) (72) Авторы изобретения

А. И. Корендясев, Б. Л. Саламандра и Л.

Государственный научно-исследовательский 1 институт машиноведения им. акад. А.А. Благонравова (71) Заявитель (54) МЕХАНИЧЕСКАЯ РУКА

Изобретение относится к машиностро ению и предназначено для механизации и автоматизации основных и вспомогательных операций в промышленности.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является механическая рука, содержащая основание, шарнирно соединенные звенья, индивидуальные приводы каждого звена с кинематическими цепями их связи с соот10 ветствующими звеньями и механизм натяжения (1) .

Недостатком известной конструкции является наличие одной или более ус15 танавливаемых на звеньях руки натяжных кинематических цепей (ветвей и элементов), что снижает ее надежность.

Цель изобретения — повышение на20 дежности.

Поставленная цель достигается тем, что механизм натяжения выполнен в виде двух групп натяжных элементов, причем натяжные элементы первой группы установлены в шарнирах звеньев, а натяжные элементы второй группы» между элементами кинематической цепи привода каждого звена.

Механическая рука снабжена механизмом компенсации кинематического взаимовлияния звеньев, имеющим дифференциалы по числу звеньев, а натяжные элементы второй группы установлены между вьгходами дифференциалов и основанием.

На фиг. 1 представлена схема механической руки; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3— сечение Б-Б на фиг. 1.

Механическая рука содержит основание 1, последовательно шарнирно соединенные звенья 2 — 7 и захват 8.

Звено 2 посредством шарнира крепится на основании 1. Приводные кинематические цепи выполнены в виде тросот л вых передач, включающих тросы 9-15.

Каждый из тросов одним концом укреп901044

5 !

О !

55 лен на одном из ведущих барабанов

16-22, а вторым концом — на одном из ведомых роликов 23-29.

Для изменения конфигурации тросов используют группы направляющих роликов, в первой группе — ролики 30-35, во второй — ролики 36-40, в третьей— ролики 41-44, в четвертой — ролики

45-47 и в пятой — ролики 48 и 49, установленные с возможностью вращения относительно осей поворотов звеньев. Ведомые ролики 23-28 жестка связаны со звеньями 2, 3, 4, 5, 6 и

7 соответственно. Ведомый ролик 29 связан кинематически с захватом 8.

Между звеном 2 и основанием 1 установлена с предварительным натягом пружина 50, между звеньями 2 и 3— пружина 51, между звеньями 3 и 4— пружина 52, между звеньями 4 и 5 пружина 53, между звеньями 5 и 6— пружина 54, между звеньями 6 и 7— пружина 55, между губками захвата 8 пружина 56. Все эти пружины 50-56 являются натяжными элементами первой группы механизма натяжения. Натяжными элементами второй группы механизма натяжения являются пружины 57-63, установленные также с предваритель— ным натягом между элементами кинематической цепи привода каждого элемента.

С целью исключения кинематического взаимовлияния движения звеньев механическая рука снабжена механизмом компенсации, имеющим дифференциалы по числу звеньев. Установленные на основании индивидуальные приводы 6470 звеньев связаны с выходами 71—

75 дифференциалов. Натяжные элементы второй группы (пружины) установлены с предварительным натягом между выходами дифференциалов механизма компенсации и основанием.

Механическая рука работает следующим образом.

Натяжение тросов 9-15 и зубчатых дифференциалов механизма компенсации кинематического взаимовлияния перемещений звеньев, обусловленное действием пружин 50-56 первой группы, частично или полностью уравновешивается пружинами 57-63.

Полезная нагрузка и разность приведенных к одному валу натяжений пружин 50 и 57, 51 и 58, 52 и 59, 53 и

60, 54 и 61, 55 и 62, 56 и 63 ком— пенсируются моментами, создаваемыми индивидуальными приводами 64-70.

При вращении валов индивидуальных приводов дьижения через дифференциалы механизма компенсации кинематичес-. кого взаимовлияния перемешения звеньев ведущие барабаны 16-22, тросы

9-15 и ведомые ролики 23 — 29 передаются звеньям 2-8.

Для пружин 50-56 и 57-63 с мягкой характеристикой при изменении конфигурации руки и, следовательно, изменении угла закручивания пружин в ограниченных пределах создаваемые ими составляющие силы натяжения приводных кинематических цепей меняются незначительно. Разница сил натяжения приводных кинематических цепей обусловлена в основном действием полезной нагрузки и динамикой процессов пе!>емещения звеньев 2-8 руки.

Достаточно высокая жесткость трасав и их натяжение обусловливают взаимно однозначное соответствие между углами поворота индивидуальных приводов 64-70 и относительным расположением смежных звеньев 2-8 и звена

2 относительно основания 1. Таким образом. обеспечивается натяжение всех приводных кинематических цепей, включая механизмы, установленные на основании, без натяжных ветвей, чта дает возможность повысить надежность конструкции. Так па отношению к известной механической руке, имеющей семь степеней свободы, удается повысить надежность за счет устранения тяжело нагруженной кинематической цепи натяжения, в данном случае тросовой ветви, и цепочки согласующих .сумматоров-дифференциалов механизма натяжения. Зто существенно облегчает и удешевляет конструкцию.

Возможно использование такого механизма натяжения и при других видах приводных кинематических цепей, например, выполненных в виде зубчатых передач. Возможно также использаванвв этого механизма лишь для натяжения некоторых приводных кинематических цепей. На базе предложенного механизма натяжения возможно комбинированное решение, позволяющее модернизировать существующий парк роботов манипуляторов на основе ""î÷åòàíèÿ с известными методами натяжения приводных кинематических цепей. В этом случае удается повысить грузопадьемность механической руки.

1044

Формула изобретения

1. Механическая рука, содержащая основание, шарнирно соединенные звенья, индивидуальные приводы каждого звена с кинематическими цепями их связи с соответветствующими звеньями и механизм натяжения, о т л и ч а— ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности, механизм натяжения выполнен в виде двух групп натяжных элементов, причем натяжные элементы первой группы установлены в шарнирах звеньев, а натяжные элементы второй группы — между элементами

Ь кинематической цепи привода каждого звена.

2. Механическая рука по и. 1, отличающаяся тем, что она снабжена механизмом компенсации кинематического взаимовлияния зве-. ньев, имеющим дифференциалы по числу звеньев, а натяжные элементы второй группы установлены между выходами

10 дифференциалов и основанием.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР

901044

9е!В. Я

Составитель С. Новик

Редактор А. Фролова Техреду Ж.Кастелевич Корректор A дзятко

Заказ 12266/11 Тираж 1081

° А

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва Ж-.35 Ра шская наб ° д. 4/5

Х

Х илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4