RU2769002C1 - Parallelogram straight guide mechanism - Google Patents
Parallelogram straight guide mechanism Download PDFInfo
- Publication number
- RU2769002C1 RU2769002C1 RU2021128951A RU2021128951A RU2769002C1 RU 2769002 C1 RU2769002 C1 RU 2769002C1 RU 2021128951 A RU2021128951 A RU 2021128951A RU 2021128951 A RU2021128951 A RU 2021128951A RU 2769002 C1 RU2769002 C1 RU 2769002C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hinged
- double
- link
- parallelogram
- triangle
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H21/00—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides
- F16H21/10—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides all movement being in, or parallel to, a single plane
- F16H21/16—Gearings comprising primarily only links or levers, with or without slides all movement being in, or parallel to, a single plane for interconverting rotary motion and reciprocating motion
- F16H21/18—Crank gearings; Eccentric gearings
- F16H21/22—Crank gearings; Eccentric gearings with one connecting-rod and one guided slide to each crank or eccentric
- F16H21/26—Crank gearings; Eccentric gearings with one connecting-rod and one guided slide to each crank or eccentric with toggle action
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к параллелограммным шарнирным механизмам с вращательными кинематическими парами и может найти применение в манипуляторах, роботах, обрабатывающих центрах и грузоподъемных механизмах с шарнирным подвесом переносимого груза.The invention relates to the field of mechanical engineering, namely to parallelogram articulated mechanisms with rotational kinematic pairs and can be used in manipulators, robots, machining centers and hoisting mechanisms with articulated suspension of the transferred load.
Известен параллелограммный шарнирный механизм, содержащий шарнирно-сочлененные между собой рычажные звенья, образующие замкнутую кинематическую цепь, включающую двухшарнирную стойку с установленными на ней двумя кривошипами, шарнирно соединенные между собой через двухшарнирный шатун (книга Крайнев А.Ф. «Словарь-справочник по механизмам»: М.: Машиностроение, 1987, с. 88, схема «б») - аналог.A parallelogram articulated mechanism is known, containing articulated lever links forming a closed kinematic chain, including a double-hinged rack with two cranks mounted on it, hinged to each other through a double-hinged connecting rod (book Krainev A.F. "Dictionary-reference book on mechanisms" : M .: Mashinostroenie, 1987, p. 88, scheme "b") - analogue.
Недостатками известного параллелограммного шарнирного механизма является наличие мертвых неуправляемых положений кривошипов при их расположении вдоль двухшарнирной стойки, а также ограниченные эксплуатационные возможности воспроизведения прямолинейного поступательного движения выходного звена.The disadvantages of the known parallelogram hinge mechanism is the presence of dead uncontrolled positions of the cranks when they are located along the double-hinged rack, as well as the limited operational capabilities of reproducing the rectilinear translational motion of the output link.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению является параллелограммный механизм, содержащий шарнирно-сочлененные между собой звенья, образующие замкнутую кинематическую цепь из двухшарнирной стойки, двух кривошипов, соединяющего их линейного шатуна, а также набора зубчатых секторов, ударяемых между собой два раза за цикл при прохождении мертвых положений параллелограмма (авт. свид. №877176, Бюл. №40, СССР, 1981 год) - прототип.The closest in technical essence and the achieved effect to the proposed invention is a parallelogram mechanism containing articulated links forming a closed kinematic chain of a two-hinged rack, two cranks, a linear connecting rod connecting them, and a set of gear sectors hitting each other twice for a cycle when passing the dead positions of a parallelogram (ed. certificate No. 877176, Bull. No. 40, USSR, 1981) - prototype.
Недостатками указанного параллелограммного механизма являются сложная конструкция и трудоемкость изготовления дополнительного комплекта зубчатых секторов, а также большие динамические нагрузки и низкий срок службы из-за жестких ударов зубчатых секторов между собой в мертвых положениях параллелограмма, в сочетании с ограниченными эксплуатационными возможностями воспроизведения только криволинейного закона движения выходного звена.The disadvantages of this parallelogram mechanism are the complex design and laboriousness of manufacturing an additional set of gear sectors, as well as high dynamic loads and low service life due to hard impacts of the gear sectors with each other in the dead positions of the parallelogram, in combination with limited operational capabilities for reproducing only the curvilinear law of motion of the output link.
Получение технического результата достигается за счет того, что замкнутая кинематическая цепь предлагаемого параллелограммного механизма составлена из трехкривошипного шарнирного параллелограмма с четырехшарнирной треугольной стойкой, который через вращательные кинематические пары с параллельными осями углового поворота соединен с четырехзвенной структурной группой, состоящей из трех двухшарнирных звеньев одинаковой длины и дополнительного двухшарнирного соединительного рычага, которые соединены между собой посредством двойных цилиндрических шарниров.Obtaining a technical result is achieved due to the fact that the closed kinematic chain of the proposed parallelogram mechanism is composed of a three-crank articulated parallelogram with a four-hinged triangular rack, which, through rotational kinematic pairs with parallel axes of angular rotation, is connected to a four-link structural group consisting of three double-hinged links of the same length and an additional double-articulated connecting lever, which are interconnected by means of double cylindrical hinges.
Сущность изобретения поясняется чертежами на фиг1., фиг.2 и фиг.3.The essence of the invention is illustrated by drawings in Fig.1., Fig.2 and Fig.3.
На фиг.1 изображен общий вид предлагаемого параллелограммного прямолинейно-направляющего механизма, в котором замкнутая кинематическая цепь образована трехкривошипным шарнирным параллелограммом, содержащим параллельные между собой и установленные при сборке цепи в одном направлении кривошипы 1, 2, 3 одинаковой длины О1А=O2B=O3C и четырехшарнирную треугольную стойку;, в которой три шарнира О1,О2 и O3 расположены на вершинах треугольника O1O2O3, а четвертый шарнир O4 расположен посредине основания O1O3 этого треугольника, где O1O4 = O4O3.Figure 1 shows a General view of the proposed parallelogram rectilinear-guiding mechanism, in which a closed kinematic chain is formed by a three-crank articulated
Шатун 5 трехкривошипного шарнирного параллелограмма выполнен в виде треугольника ABC, выполненного равным треугольнику O1O2O3 стойки 4 этого параллелограмма, который посредством вращательных кинематических пар А, С и O4 с параллельно расположенными осями их углового поворота соединен с четырехзвенной структурной группой, состоящей из трех двухшарнирных звеньев 6, 7 и 8 одинаковой длины DA = DO4 = DM, одним концом соединенных между собой через двойной шарнир D, а другим концами присоединенных к стойке 4 (в точке O4) и к шатуну 5 (в точках А и С) через два двойных шарнира А и С посредством дополнительного двухшарнирного соединительного рычага 9, длина которого превышает длину каждого из трех двухшарнирных звеньев 6, 7 и 8 упомянутой структурной группы, где МС > (DA = DO4 = DM).The connecting
На фиг.2 представлен вариант выполнения предлагаемого параллелограммного прямолинейно-направляющего механизма, в котором шарнир М, расположенный на выходе параллелограмма и соединяющий двухшарнирное звено 8 с дополнительным двухшарнирным соединительным рычагом 9, выполнен с возможностью подвижной угловой установки на нем поворотного шарнирного подвеса 10 с переносимым грузом 11 для образования точного прямолинейно-направляющего механизма для подъема и опускания груза 11 точно по вертикальной прямой М1М2 без вредного углового раскачивания этого груза.Figure 2 shows an embodiment of the proposed parallelogram rectilinear-guiding mechanism, in which the hinge M, located at the output of the parallelogram and connecting the double-hinged
Трехшарнирное звено шатуна 5 выполнено с возможностью закрепления на нем рабочего органа для образования платформенного шарнирного манипулятора с криволинейным поступательным движением шатуна в качестве подвижной платформы на выходе манипулятора с установленным на ней и перемещаемым вместе с шатуном 5 рабочим органом 12 при сохранении его заданной постоянной, например, угловой ориентации.The three-hinged link of the connecting
На фиг.3 представлен вариант выполнения предлагаемого параллелограммного прямолинейно-направляющего механизма, в котором он снабжен шарнирным ромбом LMEN, стороны LM и ЕМ которого соответственно сблокирован с двухшарнирным звеном 8 и дополнительным двухшарнирным соединительным рычагом 9, а цилиндрический шарнир N на выходе шарнирного ромба LMEN выполнен с возможностью закрепления на нем поворотного шарнирного подвеса 10 с переносимым грузом 11 для его перемещения по вертикали и горизонтали. Шатун 5 сблокирован с рабочим органом в виде грузоподъемной площадки 13, сохраняющей постоянную горизонтальную ориентацию при ее круговом перемещении.Figure 3 shows a variant of the proposed parallelogram rectilinear-guiding mechanism, in which it is equipped with a hinged rhombus LMEN, the sides LM and EM of which are respectively interlocked with a double-hinged
Работа представленного параллелограммного прямолинейно-направляющего механизма заключается в следующем:The work of the presented parallelogram rectilinear-guiding mechanism is as follows:
1) Заданное вращательное движение одного из параллельных кривошипов 1, 2 или 3 (например, кривошипа 1) посредством четырехзвенной структурной группы, состоящей из трех двухшарнирных звеньев 6. 7 и 8 и дополнительно двухшарнирного рычага 9. преобразуется в поступательное движение шарнира М этой структурной группы точно по прямой линии М1 - М2. Это поступательное движение шарнира М обеспечивает:1) The given rotational movement of one of the
а) в грузоподъемном механизме манипулятора (фиг.2) при подвижном закреплении на шарнире М шарнирного подвеса 10с переносимым грузом 11 - перемещение этого груза 11 точно по вертикали М1 - М2 при подъеме или опускании без его вредного раскачивания.a) in the lifting mechanism of the manipulator (figure 2) with a movable attachment on the hinge M of the hinged
б) в обрабатывающем технологическом центре при закреплении на шарнире М режущего инструмента обеспечивается точное нарезании, например, прямолинейных шпоночных пазов на детали.b) in the processing technology center, when the cutting tool is fixed on the hinge M, accurate cutting, for example, straight keyways on the part, is ensured.
2) При выполнении в трехкривошипном параллелограммом механизме-стойки 4 в виде четырехшарнирного звена, а шатуна 5 в виде трехшарнирного звена - полностью исключается расположение на одной прямой линии всех шарниров кривошипов 1, 2 и 3 стойки 4 и шатуна 5, которое приводит (например, в параллелограмме по авт. свид. №877176) к мертвым неуправляемым положениям (для ударного перехода через которые надо применять в авт. свид. №877176 сложные комплекты зубчатых секторов).2) When performed in a three-crank parallelogram mechanism, the rack 4 in the form of a four-hinged link, and the connecting
Достигаемый в предлагаемом параллелограммном механизме положительный эффект заключается в упрощении конструкции, обеспечении точного поступательного движения рабочего органа без применения ненадежных поступательных кинематических пар, а также исключения мертвых неуправляемых положений без применения дополнительных сложных переходных устройств (создающих жесткие удары зубчатых секторов, как в авт. свид. №877176, Бюл. №40, СССР, 1981 год).The positive effect achieved in the proposed parallelogram mechanism is to simplify the design, ensure accurate translational movement of the working body without the use of unreliable translational kinematic pairs, and also eliminate dead uncontrolled positions without the use of additional complex transitional devices (creating hard impacts of gear sectors, as in ed. mon. No. 877176, Bull. No. 40, USSR, 1981).
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021128951A RU2769002C1 (en) | 2021-10-04 | 2021-10-04 | Parallelogram straight guide mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021128951A RU2769002C1 (en) | 2021-10-04 | 2021-10-04 | Parallelogram straight guide mechanism |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2769002C1 true RU2769002C1 (en) | 2022-03-28 |
Family
ID=81075899
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021128951A RU2769002C1 (en) | 2021-10-04 | 2021-10-04 | Parallelogram straight guide mechanism |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2769002C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4151758A (en) * | 1977-08-01 | 1979-05-01 | Natalie Adam J | Power multiplier |
SU763633A1 (en) * | 1978-03-20 | 1980-09-15 | Кузбасский Политехнический Институт | Articulated triple parallelogram mechanism |
SU877176A1 (en) * | 1980-01-21 | 1981-10-30 | За витель „,877176 | Apparatus for eliminating dead position of articulated four-link mechanism |
RU2740526C1 (en) * | 2020-07-07 | 2021-01-15 | Владимир Иванович Пожбелко | Hinged crank mechanism |
-
2021
- 2021-10-04 RU RU2021128951A patent/RU2769002C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4151758A (en) * | 1977-08-01 | 1979-05-01 | Natalie Adam J | Power multiplier |
SU763633A1 (en) * | 1978-03-20 | 1980-09-15 | Кузбасский Политехнический Институт | Articulated triple parallelogram mechanism |
SU877176A1 (en) * | 1980-01-21 | 1981-10-30 | За витель „,877176 | Apparatus for eliminating dead position of articulated four-link mechanism |
RU2740526C1 (en) * | 2020-07-07 | 2021-01-15 | Владимир Иванович Пожбелко | Hinged crank mechanism |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2400351C2 (en) | High-speed parallel-kinematics robot with four degrees of freedom | |
KR101190228B1 (en) | Weight compensation mechanism and method using bevel gear and robot arm using the same | |
CN106346444B (en) | A kind of four-freedom parallel connection robot mechanism of three translations, one rotation | |
CN102672709B (en) | Five-freedom-degree hybrid robot | |
CN106426111B (en) | The flat one turn of high-speed parallel manipulator of four branch of continuous rotary three | |
CN102528817A (en) | Three-degree-of-freedom parallel-connection mechanical wrist | |
CN104021718A (en) | Closed-loop subchain contained three-freedom-degree parallel swing platform | |
JPWO2017090105A1 (en) | Parallel link device | |
RU2625356C2 (en) | Balanced pneumatic manipulator | |
CN209224060U (en) | A kind of straight line slide unit six degree of freedom platform structure | |
RU2769002C1 (en) | Parallelogram straight guide mechanism | |
CN110815184B (en) | Four-freedom-degree high-speed parallel robot mechanism | |
CN106315454B (en) | A kind of straight line elevating mechanism | |
CN104552280A (en) | Double-displacement double-rotation four-degree-of-freedom decoupling parallel mechanism | |
RU2737249C1 (en) | Platform mechanism | |
RU145085U1 (en) | ASSEMBLY LIFT | |
CN104647357A (en) | Four-degree-of-freedom stepper motor driving joint-type manipulator | |
CN106241629A (en) | Folding arm lorry-mounted crane jib lubbing mechanism and folding arm lorry-mounted crane | |
CN209665314U (en) | A kind of projecting straight line slide unit six degree of freedom platform structure | |
RU186575U1 (en) | SPATIAL MECHANISM | |
CN210885004U (en) | Mechanical suspension arm assembly | |
CN206717850U (en) | A kind of parallel robot | |
CN106826767B (en) | Six-degree-of-freedom parallel mechanism based on grabbing parallel structure | |
RU99371U1 (en) | SPATIAL MECHANISM | |
RU2780824C1 (en) | Folding lifting manipulator of parallel structure |