Исполнительный орган манипулятора

Союз Советскмк

Соцнапмстмческик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 766856 (22) Заявлено 29.05.79 (21) 2777400125-08 с присоединением заявки №вЂ”

51) M Кл3

В 2$ J 11/00

Гееудерстееииый кемитет

СССР (23) Приоритет— (53) УДК 62-229..72 (088.8) Опубликовано 23.10.81. Бюллетень № 39 ло делам изебретеиий и еткрмтий

Дата опубликования описания 28.10.81 (72) Автор изобретения

Ю. Ф. Гвоздев

Проектно-конструкторско-технологическое бюро по вагонам (71) Заявитель (54) ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН МАНИПУЛЯТОРА

Изобретение относится к машинострое-. нию, в частности к манипуляторам для механизации подъемно-транспортных и других операций.

По основному авт. св. № 766856 известен исполнительный орган манипулятора, содержащий основание, звенья, шарнирно связанные между собой при помощи приводов, и захват. Звенья исполнительного органа.выполнены в виде трубчатых элементов с торцами, скошенными в противоположнЫе стороны относительно их оси, при этом оси приводов перпендикулярны торцам звеньев .

Звенья могут быть выполнены в виде круго». вых или эллиптических цилиндров, в виде усеченных конусов (круговых или эллиптических). Торцы смежных трубчатых элементов имеют одинаковые поверхности, а приводы выполнены в виде моментных двигателей. При взаимном повороте звенья описывают конические поверхности с вершиной конуса в точке пересечения смежных звеньев, причем половина угла конуса равна углу скоса торца звена (1). 20

Такая конструкция обеспечивает взаимные перемещения звеньев в широких пределах, определяемых углом скосов торцев

2 звеньев, а также их длиной и числом. Однако расположение приводных двигателей непосредственно внутри звеньев исполнительного органа в ряде случаев приводит к сужению технологических возможностей.

Это связано с увеличением размеров звеньев в направлениях, перпендикулярных оси звена. Кроме того, возникают неудобства, связанные со скручиванием проводки управления при взаимном повороте звеньев.

Расположение приводных двигателей (в частности электрических и гидравлических) непосредственно в звеньях в ряде случаев делает невозможным применение таких манипуляторов в средах с повышенной температурой (например выемка отливок из кокиля, обслуживание прессов горячей штамповки) ввиду опасности разрушения резиновых шлангов гидросистем или пластмассовой изоляции электропроводки.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей исполнительного органа манипулятора.

Для достижения поставленной цели он снабжен выполненными в виде гибких элементов трубчатыми торсионами, располо- женными внутри звеньев соосно друг другу, 874331 з причем один конец каждого торсиона соединен со своим звеном, второй его конец кинематически связан с приводом этого звена, а приводы расположены на основании исполнительного органа.

На фиг. 1 схематично изображен исполнительный орган, общий вид; на фиг. 2— вид А на фиг. 1; на фиг. 3 — узел 1 на фиг. 1; на фиг. 4 — трубчатый торсион, общий вид; на фиг. 5 — сечение. Б,— Б на фиг. 4.

Исполнительный орган манипулятора содержит основание 1 с фланцем 2, к которому крепятся приводные двигатели (на чертеже не показаны) . Выходные валы каждого двигателя снабжены шестернями, находящимися в зацеплении с шестернями 3—

8 (фиг. 1), соединенными последовательно с промежуточными звеньями 9 и с концевым звеном 10. В данном случае число промежуточных звеньев равно пяти, следовательно, число степеней свободы равно шести.

Для облегчения монтажных работ в звеньях предусмотрены люки 11 и 12.

Каждое звено (фиг. 3) имеет фланец 13, скошенный по отношению к оси звена (в данном случае угол скоса равен 45 ), в котором выполнена канавка с расположенными в ней шариками 14. Фланец смежного звена 15 имеет аналогичную канавку с шариками 16. Группы шариков 14 и 16 стянуты фланцем 17 и болтами 18, а необходимый зазор регулируется комплектом прокладок

19. Применение шариковых опор значительно снижает потери на трение, а шарики из жаропрочных сталей могут работать при повышенных температурах. Во фланце 13 с внутренней стороны выполнены сферические лунки, в которых расположены шарики 20.

Эти шарики предназначены для передачи крутящего момента при повороте звена 10 и дополнительно нагружены усилием затяжки от болтов 21, передаваемым через фланец 22, в котором выполнены аналогичные сферические лунки.

Крутящий момент, необходимый для поворота звена 10, от приводного двигателя (на чертеже не показан) и шестерни 8 (фиг. 1) передается звену через трубчатый торсион 23.

В зонах изгиба торсион 23 выполнен в виде прорезной пружины (фиг. 4 и 5), причем на его концах имеются фланцы 24 с лунками 25 под шарики 20, фиксирующие соединение торсиона 23 с фланцем 13. В месте перегиба торсиона (что соответствует месту подсоединения смежного торсиона 26) выполнено усилие с канавкой, в которой установлено кольцо 27 из антифрикционного материала (бронза) с целью уменьшения трения при взаимном повороте торсионов

23 и 26.

5 Аналогичным образом подсоединяются все последующие торсионы, образующие соосную гибкую систему.

Прорезные пружины могут быть заменены соосно расположенными сильфонами или

1О другими изделиями, жесткость которых на изгиб значительно ниже жесткости на кручение.

Исполнительный орган манипулятора работает следующим образом.

При вращении шестерни 8 (фиг. 1) приводным двигателем (на чертеже не показан) вращение передается торсиону 23, связанному с этой шестерней, причем ввиду наличия прорезей (фиг. 4 и 5) торсион работает как прорезная пружина, обеспечивая необходимую гибкость при достаточно высокой крутильной жесткости.

Величину изгибной и крутильной жесткостей можно изменять в достаточно широких пределах путем изменения количества прорезей, их ширины и расстояния между

Вращение передается концевому звену

10 через шарики 20 и фланец 13. При вращении звена 10 оно описывает в пространстве конус с полууглом при вершине, расположенной в точке пересечения смежных зве30 ньев, равным углу скоса звена 10 (в данном случае 45 ) .

Аналогичным образом происходит поворот всех остальных звеньев.

Формула изобретения

Исполнительный орган манипулятора по авт. св. № 766856, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических воз40 можностей, он снабжен выполненными в виде гибких элементов трубчатыми торсионами, расположенными внутри звеньев соосно друг другу, причем один конец каждого торсиона соединен со звеном, второй его конец кинематически связан с приводом этого

4> звена, а приводы расположены на основании исполнительного органа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 766856, кл. В 25 J 11/00, 1978.

874331

Составитель Л. Орлов

Редактор С. Родикова Техред А. Бойкас Корректор М. Коста

Заказ 9143/22 Тираж 1093 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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