Манипулятор

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к механизмам робототехнических устройств. Цель изобретения - повышение быстродействия за счет обеспечения одновременного согласованного перемещения звеньев исполнительного устройства. Исполнительное устройство шарнирно установлено на основании 1 своим входным звеном 4. Звенья 5, 6 и 7 исполнительного устройства соединены друг с другом шарнирами, образованными их скошенными торцами. Основные валы 17, 18, 19, 20 шарнирно установлены на этих звеньях и соединены друг с другом посредством сферических муфт. При включении двигателя 2 привода водило 10 планетарного редуктора получает вращение, а сателлит 9 совершает прецессионное движение, образуя зацепление с входным центральным колесом 12 и выходными центральными колесами 14, 15, которые вращаются в противоположные стороны. Жестко соединенные с выходными центральными колесами дополнительный и основной валы также вращаются в противоположные стороны. При включении механизмов 21, 22, 23 или 24 связи звеньев с валами, выполненных, например, в виде колодочных муфт, соответствующие звенья исполнительного устройства получают движение. Для включения в работу захватного устройства используется механизм 26 связи, образующий винтовую передачу с валом 25. При этом происходит изменение конфигурации исполнительного устройства за счет одновременного или поочередного движения его звеньев, а также выполняются необходимые манипуляции с объектом, зафиксированным губками захватного устройства. 1 з.п. ф-лы, 5ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 25 J 17/00, 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР ;< ОВ„"04»

PA T4 i Ц

r;. д

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 (54) МАНИПУЛЯТОР

27

2Ô

Фиг.7

1 (2 1) 4316516/31-08 . (22) 12. 10. 87 (46) 30. 09. 89. Бюл. ¹ 36 (71) Кишиневский политехнический институт им. С, Лазо (72) И.А. Бостан и В.Е. Дулгеру (53) 621.229.72(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 973352, кл. В 25 J 11/00, 1982, Л0„ 1511120 A 1 (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к механизмам робототехнических устройств, Цель изобретения — повышение быстродействия за счет обеспечения одновременного согласованного перемещения звеньев исполнительного устройства. ИсI

151 полнительное устройство шарнирно установлено на основании 1 своим входным звеном 4 ° Звенья 5, 6 и 7 исполнительного устройства соединены друг с другом шарнирами, образованными их скошенными торцами. Основные валы

17, 18, 19, 20 шарнирно установлены на этих звеньях и соединены друг с другом посредством сферических муфт.

При включении двигателя 2 привода водило 10 планетарного редуктора получает вращение, а сателлит 9 совершает прецессионное движение, образуя зацепление с входным центральным колесом 12 и выходными центральными колесами 14, 15, которые вращаются в противоположные стороны. Жестко соепиненные с выходными центральными

1120 колесами дополнительный и основнбй валы также вращаются в противоположные стороны, При включении механизмов

21, 22, 23 или 24 связи звеньев с валами, выполненных, например, в виде колодочных муфт, соответствующие звенья исполнительного устройства получают движение, Для включения в работу захватного устройства используется механизм 26 связи, образующий винтовую передачу с валом 25. При этом происходит изменение конфигурации исполнительного устройства за счет од15 новременного или поочередного движения его звеньев, а также выполняются необходимые манипуляции с объектом, зафиксированным губками захватного устройств а.1 з.п, ф-лы, 5 ил.

На фиг. 1 показан манипулятор; на фиг. 2 - зона обслуживания; на фиг, 3 — устройство шарнира соединения звеньев исполнительного устройства; на фиг. 4 — конструкция колодочкой муфты; на фиг. 5 — вид А на фиг. 4.

Манипулятор включает стойку 1, в которой размещены двигатель 2 привода и планетарный редуктор 3, звенья

4-7 исполнительного устройства и

/ захватное устройство 8. Редуктор 3 45 содержит сателлитный блок 9 колес, который установлен на водиле 10 и включает зубчатый венец 11, зацепляющийся с неподвижным входным центральным колесом 12, и венец 13, зацепляющийся с двумя выходными центральными зубчатыми колесами 14 и 15, Колесо 14 связано посредством механизма 16 связи со звеном 4. Колесо

15 связано с валом 17. Манипулятор включает также валы 18-20, связанные с валом 17 и между собой посредством сферических муфт. Звенья 4-7 могут быть связаны соответственно с валами

Изобретение относится к машиностроению, в частности к промышленным роботам.

Цель изобретения — повышение быстродействия за счет обеспечения одновременного согласованного перемеще- 30 ния звеньев исполнительного устройства, 17-20 посредством механизмов 21-24 связи. На валу 20 выполнена винтовая канавка 25, образующая с механизмом 26 связи винтовую передачу, посредством которой производится осевое перемещение элемента 27, связанного с захватными устройствами, Механизмы связи с валами могут быть выполнены в виде электромагнитных муфт, якори которых с помощью колодочных тормозов охватывают валы звеньев.

Манипулятор работает следующим образом.

При включении электродвигателя 2 привода сателлитный блок 9 колес совершает прецессионное движение, зацепляясь при этом с одной стороны с неподвижным центральным колесом

12, а с другой — с двумя вращающимися колесами 14 и 15, При этом колесо

14 будет вращаться с редукцией

Z{1 Z11

3. >

Z 1g Z {5 11 14 а колесо 15 — с редукцией

Х вЂ”

Z 11Z {S

2 «Z {g 211Z {S где Z,2 „- числа зубьев венцов 11 и 13;

Z. Е:,, Z — числа зубьев центральных колес 12, 14 и 15.

Передаточные отношения i u примерно одинаковы по величине, однако имеют разные знаки, т.е. зубчатые колеса 14 и 15 вращаются в разные стороны.

151

Вращательное движение колеса 14, связанного с дополнительным валом, при включении механизма 16 связи пе.редается звену 4, которое поворачивается вокруг своей оси в одном направлении, а при включении механизма

21 связи звено 4 поворачивается в противоположном направлении. Вращательное движение колеса 15 передается валу 17 и связанным с ним основным валам 18, 19,и 20. При включении механизмов 22, 23 или 24 звенья 5, 6 или 7 будут соответственно совершать поворот вокруг своих осей. При включении механизма 26 связи вращательное движение вала 20 посредством винтовой передачи преобразуется в поступательное перемещение элемента . 27, кинематически связанного с губками захватного устройства.

В процессе работы возможны разные варианты включения механизмов связи в зависимости от местоположения исполнительного устройства в пространстве, ограниченном зоной обслуживания, а также в зависимости от требуемого быстродействия. Например, одновременное включение механизмов 16 и

22 приводит к относительному провороту в разные стороны звеньев 4 и 5, а следовательно, к более быстрому достижению нужного положения звена

5 в пространстве. Аналогично можно найти любую комбинацию включения механизмов 16, 21, 22, 23 и 24, позволяющую достичь любой точки в пространстве, ограниченном зоной обслуживания, с оптимальным быстродействием.

Формул а и з об р е т е ни я

1. Манипулятор, содержащий основание, исполнительное устройство, состоящее из звеньев со скошенными торцами, последовательно соединенных друг с другом шарнирами, образованныI ми.этими торцами, и основных валов, !

120 шарнирно установленных на звеньях и кинематически связанных друг с другом, причем входное звено этого исполнительного устройства шарнирно соединено с основанием, и захватное устройство с губками, жестко установленное на выходном звене исполнительного устройства, а также привод, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия sa счет обеспечения одновременного согласованного перемещения звеньев исполнительного устройства, он снабжен дополнительным валом, установленным на входном звене исполнительного устройства, механизмами кинематической связи звеньев с валами, а также планетарным редуктором, выполненным в

20 виде входного центрального колеса, жестко связанного с основанием двух выходных центральных колес, водила, кинематически связанного с приводом, сателлита, образующего зацепление

25 с центральными колесами, причем одно из выходных центральных колес этого планетарного редуктора жестко соединено с основным валом исполнительного устройства, а другое — с дополЗр нительным валом, при этом губки за— хватного устройства кчнематически связаны с одним из основных валов посредством дополнительно введенной винтовой передачи, винт которой жестко связан с валом, а гайка — с губками.

2, Манипулятор, по п, 1, о т л и ч а ю шийся тем, что меха4р низмы кинематической связи звеньев с валами выполнены в виде фрикционных муфт, колодки которых установлены на звеньях исполнительного устройства с возможностью взаимодействия

45 с основными и дополнительными валами этого устройства, при этом кинематическая связь основных валов друг с другом выполнена в виде сферических муфт.

Фиг. У

ВидА

Составитель В. Верховский

Редактор А. Лежнина Техред JI.Cåðäþêoâà Корректор В. Кабаций

Заказ 5846/20 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. ужгород, ул. Гагарина, 101