Рука манипулятора

Рука манипулятора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Гееуддрственный кнмнтет

СССР по делан нзобретеннй н нтнрмтий (72) Авторы изобретения

А. В. Бабич, мирнов и (7I) Заявитель (54) РУКА МАНИПУЛЯТОРА

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при создании промышленных роботов.

Известна конструкция руки манипулятора, содержащая корпус с выдвижной штангой, кисть с дифференциальной головкой, приводы, например гидроцилиндры, зубчатореечный редуктор развязки движений кисти, валы с муфтами передачи движения от редуктора к дифференциальной головке и направляющие качения (11. ! о

Недостатком известной конструкции руки манипулятора является сложность ее кинематики, имеющей большое количество высокоточных деталей, что приводит к ее высокой стоимости и большой металлоемкости. 1

Цель изобретения — упрощение конструкции руки манипулятора.

Поставленная цель достигается тем, что зубчато-реечный редуктор выполнен в виде шестерни и диаметрально расположенных реек, которые зацеплены с муфтами передачи движения от редуктора к дифференциальной головке и жестко связаны с одним из гидроцилиндров, шток которого связан с одной рейкой, а гильза — с другой рейкой, причем указанный гидроцилиндр установлен в направляющих качения, а шток другого гидроцилиндра шарнирно связан с шестерней зубчато-реечного редуктора.

На фиг. 1 представлена кинематическая схема руки манипулятора; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1.

Рука манипулятора содержит корпус 1 в котором в направляющих 2 качения установлен гидроцилиндр 3 вращения кисти 4.

Шток 5 и корпус б гидроцилиндра 2 жестко связаны с зубчатыми рейками 7 и 8, размещенными в направляющих качения корпуса 1, причем рейка 7 находится в зацеплении с зубчатыми колесами 9 и 10, а рейка 8 находится в зацеплении с зубчатыми колесами 10 и 11. Зубчатое колесо 10 (шестерня) при помощи подшипников 12 закреплено в серьге 13, жестко связанной со штоком !4 гидроцилиндра 15 качения кисти 4.

Корпус 16 гидроцилиндра 15 закреплен на корпусе 1. Зубчатые колеса 9 и 11 жестко закреплены на шариковых муфтах 17 передачи крутящего момента, которые на подшипниках 18 сидят в корпусе 1. Шариковые муфты 17 передают крутящий момент четырехгранным валам 19 и 20, которые

992180 при помощи конических зубчатых пар 21 и

22 и конических кол 23 и 24 передают движение выходной шестерне 25 дифференциала, жестко связанной с силовым цилиндром 26 привода 27 схвата. Корпус 28 кисти

4 закреплен на торце корытообразной штанги 29, которая установлена в корпусе 1 с помощью роликов 30. На корпусе 1 жестко закреплен гидроцилиндр 31 выдвижения руки, своим штоком 32 связанный со штангой 29. о

Рука манипулятора работает следующим образом.

Выдвижение руки. Энергоноситель по-ступает в безштоковую полость гидроцилиндра 31 выдвижения руки. Шток 32 пере15 мещается влево и перемещает влево корытообразную штангу 29 и четырехгранные валы 19 и 20. Валы 19 и 20 при выдвижении штанги 29 движутся поступательно в шариковых муфтах 17 передачи крутящего момента. Для перемещения руки вправо 2о энергоноситель поступает в штоковую полость гидроцилиндра 31.

Качение кисти. Энергоноситель поступает в безштоковую полость гидроцилиндра 15. Шток 14 перемещается вправо и через серьгу 13 и подшипники 12 воздействует на цилиндрическое зубчатое колесо 10, которое также начинает перемещаться вправо.

При этом зубчатые рейки 7 и 8 посредством жесткой связи со штоком 5 и корпусом 6 гидроцилиндра 3 оказываются жестко связаны между собой, так как обе полости гидроцилиндра 3 заперты клапаном (не показан), поэтому положение зубчатых реек

7 и 8 относительно друг друга в процессе работы гидроцилиндра 15 не меняется, а колесо 10 не вращается.

Зубчатое колесо 10, воздействуя на зубчатые рейки 7 и 8, начинает одновременно перемещать их вправо и вместе с ними вращает зубчатые колеса 9 и 11 в противоположные направления, а последние через 40 шариковые муфты 17 крутящего момента передают вращение четырехгранным валам

19 и 20, которые также начинают вращаться в противоположных направлениях и через конические зубчатые пары 21 и 22 вращают конические колеса 23 и 24, но уже в одном 45 направлении. Происходит поворот выходной шестерни 25 дифференциала и связанного с ней силового цилиндра 26 привода

27 схвата. Осуществляется качание кисти

4 вокруг оси 1 — 1.

Для изменения направления качения кисти 4 энергоноситель поступает в штоковую полость гидроцилиндра 15.

Вращение кисти. Полости гидроцилиндра

15 заперты, положение зубчатого колеса 10, серьги 13, штока 14 относительно корпуса

16 не меняется, т. е. зубчатое колесо 10 поступательно вдоль реек 7 и 8 не движется.

Энергоноситель поступает в штоковую полость гидроцилиндра 3. Шток 5 перемещается вправо, а корпус 6 влево. При этом зубчатые рейки 7 и 8 движутся поступательно в противоположные направления и начинают вращать зубчатые колеса 9 и 11 в одном направлении. Одновременно вращается колесо 10. Зубчатые колеса 9 и 11 через шариковые муфты 17 передачи крутящего момента вращают четырехгранные валы 19 и 20 в одном направлении, последние через конические зубчатые пары 21 и

22 заставляют вращаться конические колеса 23 и 24, но уже в противоположные направления, которые вращают выходную шестерню 25 дифференциала и связанный с ней силовой цилиндр 26 привода 27 схвата. Осуществляется вращение кисти вокруг оси II — II.

Для изменения направления вращения кисти энергоноситель поступает в безштоковую полость гидроцилиндра 3.

Формула изобретения

Рука манипулятора, содержащая корпус с выдвижной штангой, кисть с дифференциальной головкой, приводы, например гидроцилиндры, зубчато-реечный редуктор развязки движений кисти, валы с муфтами передачи движения отредуктора к дифференциальной головке и направляющие качения, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, зубчато-реечный редуктор выполнен в виде шестерни и диаметрально расположенных реек, которые зацеплены с муфтами передачи движения от редуктора к дифференциальной головке и жестко связаны с одним из гидроцилиндров, шток которого связан с одной рейкой, а гильза - с другой рейкой, причем указанный гидроцилиндр установлен в направляющих качения, а шток другого гидроцилиндра шарнирно связан с шестерней зубчато-реечного редуктора.

Источники информации, принятые во вйимание при экспертизе

1. Юревич Е. И., Аветиков Б. Г., Корытко О. Б. и др. Устройство промышленных роботов. Л., «Машиностроение», Ленинградское отделение, 1980, с. 255, рис. У 20.

992180 и я т/ //

10иг !

A-А

Редактор С. Пекарь

Заказ 206/11

Составитель С. Новик

Техред И. Верес Корректор Ю. Макаренко

Тираж 1079 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4