SU1077779A1

SU1077779A1 - Mechanical arm

Info

Publication number: SU1077779A1
Application number: SU823482850A
Authority: SU
Inventors: Лев Михайлович Болотин; Альфред Иванович Корендясев; Игорь Петрович Митяшин; Борис Львович Саламандра; Леонид Иосифович Тывес
Original assignee: Институт Машиноведения Им.А.А.Благонравова; Научно-Исследовательский И Конструкторско-Технологический Институт Теплоэнергетического Приборостроения
Priority date: 1982-08-09
Filing date: 1982-08-09
Publication date: 1984-03-07

Abstract

МЕХАНИЧЕСКАЯ РУКА, содержаща закрепленные на основании шарнирно соединенные звень с индивидуальными приводами каждого звена, состо щими из приводных и нат жных тросовых кинематических цепей с механизмом нат жени и дифференциальным механизмом передачи движени звена, отличающа с тем, что. с целью повышени грузоподъемности, она снабжена шатуном, шарнирно, в виде параллелограмма , св зывающим основание с приводом, шарнирно закрепленным на первом звене, индивидуальные приводы каждого из звеньев руки попарно св заны через водило и солнечное колесо дифференциального механизма, их приводные тросовые кинематические цепи попарно св заны черв чным механизмом нат жени , выход индивидуального привода предыдущего звена св зан с водилом дифференциального механизма , выход индивидуального привода последующего звена св зан с одним солнечным колесом того же дифференциального механизма , нат жна кинематическа цепь последующего звена св зана с вторым солнечi ным колесом того же дифференциального механизма, при этом частные передаточные (Л отношени звеньев по всем кинематическим цеп м равны между собой, а передаточные отношени приводной и нат жной цепей разнопол рны.A MECHANICAL HAND contains articulated links attached to the base with individual drives of each link consisting of drive and tension cable kinematic chains with a tension mechanism and a differential mechanism of transfer of the link, which is different in that. in order to increase the load capacity, it is equipped with a connecting rod hinged in the form of a parallelogram connecting the base with a drive hinged on the first link, the individual drives of each arm link are connected in pairs through the carrier and the solar wheel of the differential mechanism, their drive cable kinematic chains are pairwise connected by a worm gear, the output of the individual drive of the previous link is connected to the carrier of the differential mechanism, the output of the individual drive of the subsequent link is connected with one sun wheel of the same differential mechanism, the tension kinematic chain of the subsequent link is connected with the second sun wheel of the same differential mechanism, with partial transmission (L ratios of links over all kinematic chains are equal to each other). different circuits are opposite.

Description

vj vj

Изобретение относитс к машиностроению , а именно к манипул торостроению и может быть использовано при механизации и автоматизации основных и вспомогательных процессов в промышленности.The invention relates to mechanical engineering, in particular, to a manipula torostroeniye and can be used in the mechanization and automation of basic and auxiliary processes in industry.

Известна механическа рука, содержаща закрепленные на основании шарнирно соединенные звень с индивидуальными приводами каждого звена, состо щими из приводных и нат жных тросовых кинематических цепей с механизмом нат жени и дифференциальным механизмом передачи движени звена 1.The mechanical arm is known, which contains articulated links attached to the base with individual drives of each link consisting of drive and tension cable kinematic chains with a tension mechanism and a differential mechanism for transferring motion of link 1.

Недостатком этого устройства вл ютс большие размеры шкивов, что снижает грузоподъемность манипул тора.A disadvantage of this device is the large size of the pulleys, which reduces the carrying capacity of the manipulator.

Цель изобретени - повышение грузоподъемности .The purpose of the invention is to increase the load capacity.

Указанна цель достигаетс тем, что механическа рука, содержаща закрепленные на основании шарнирно соединенные звень с индивидуальными приводами каждого звена , состо щими из приводных и нат жных тросовых кинематических цепей с механизмом нат жени и дифференциальным механизмом передачи движени звена, снабжена шатуном, шарнирно, в виде параллелограмма , св зываюшим основание с приводом , шарнирно закрепленным на первом звене, индивидуальные приводы каждого из звеньев руки попарно св заны через водило и солнечное колесо дифференциального механизма , их приводные тросовые кинематические цепи попарно св заны черв чным механизмом нат жени , выход индивидуального привода предыдущего звена св зан с водилом дифференциального механизма, выход индивидуального привода последующего звена св зан с одним солнечным колесом того же дифференциального механизма, нат жна кинематическа цепь последующего звена св зана с вторым солнечным колесом того же дифференциального механизма, при этом частные передаточные отношени звеньев по всем кинематическим цеп м равны между собой, а передаточные отношени приводной и нат жной цепей разнопол рны.This goal is achieved by the fact that the mechanical arm, containing articulated joints mounted on the base, with individual drives of each link consisting of drive and tension cable kinematic chains with a tension mechanism and differential mechanism for transferring the link, is equipped with a connecting rod, hingedly, in the form parallelogram connecting the base with the drive hinged on the first link, the individual drives of each of the links of the arm are connected in pairs through the carrier and the sun wheel to the differential the special mechanism, their drive cable kinematic chains are pairwise connected by a tension screw mechanism, the output of the individual drive of the previous link is connected to the carrier of the differential mechanism, the output of the individual drive of the subsequent link is connected to one sun wheel of the same differential mechanism, the tension kinematic chain of the subsequent the link is connected with the second sun wheel of the same differential mechanism, with the particular gear ratios of the links in all the kinematic chains being equal to a forward and a drive transmission ratio and the tension chain rny Hetero.

На фиг. 1 изображена кинематическа схема механической руки; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.FIG. 1 shows a kinematic diagram of a mechanical arm; in fig. 2 is a view A of FIG. one.

Механическа рука состоит из корпуса - основани 1, шарнирно соединенных, между собой звеньев 2-б и закрепленного с возможностью вращени на последнем из них захвата 7, установленных соосно в корпусе 1 индивидуальных приводов 8-10, звеньев 2-4 соответственно и приводов 11 и 12 звеньев 5 и 6 установленных на звене 2. Приводы 11 и 12 выполнены, например, в виде моментных пневмоцилиндров. Перва группа приводов 8-10 соединена между собой таким образом, что входной элемент последующего привода 8-10 закреплен выходным элементом предыдущего, причем ротор моментного пневмоцилиндра 8 закреплен на основании. Така установка приводов 8-10 исключает кинематическое взаимовли ние движений звеньев 2-4 без применени дополнительного механизма компенсации .A mechanical arm consists of a housing - base 1, links 2-b pivotally connected to each other and fixed to a rotatable grip 7 on the last of them, 7 mounted coaxially in the housing 1 of individual drives 8-10, links 2-4, respectively, and drives 11 and 12 links 5 and 6 installed on link 2. Drives 11 and 12 are made, for example, in the form of torque pneumatic cylinders. The first group of actuators 8-10 is interconnected in such a way that the input element of the subsequent actuator 8-10 is fixed by the output element of the previous one, and the rotor of the moment pneumatic cylinder 8 is fixed on the base. Such an installation of drives 8-10 eliminates the kinematic interaction of the movements of links 2-4 without the use of an additional compensation mechanism.

Приводы 11 и 12 установлены на звене 2, первый - неподвижно, второй - с возможностью вращени , причем последний из них шарнирно, с помощью шатуна 13, сое0 динен с основанием 1 таким образом, что основание 1, корпус привода 12, шатун 13 и звено 2 образуют механизм шарнирного параллелограмма. Вид А показывает механизм параллелограмма, образованный основанием 1 и корпусом одного из приводов.The actuators 11 and 12 are mounted on link 2, the first is stationary, the second is rotatably, the last of which is articulated using a connecting rod 13, connected to the base 1 so that the base 1, the drive housing 12, the connecting rod 13 and the link 2 form a hinge parallelogram mechanism. View A shows the parallelogram mechanism formed by the base 1 and the body of one of the drives.

Така установка приводов 11 и 12 обеспечивает независимость от качани механической руки относительно общей оси приводов 8-10 ориентации звена 6 с захватом относительно горизонта. This installation of the actuators 11 and 12 provides independence from the swing of the mechanical arm relative to the common axis of the actuators 8-10 of the orientation of the link 6 with the grip relative to the horizon.

Q На выходных элементах приводов 8-10 закреплены зубчатые колеса - элементы 14-16, вл ющиес входами к механизмам уравновешивани и построени стереотипных движений (не показаны).Q On the output elements of the drives 8-10, gears are fixed - elements 14-16, which are the inputs to the mechanisms for balancing and building stereotyped movements (not shown).

Кинематические передачи движенийKinematic motion transmission

5 звень м 3-6 содержат приводные (ведущие ) шкивы - элементы 17-20, направл ющие шкивы в шарнирах руки, тросы 21 - 24, ведомые шкивы, жестко соединенные со звень ми. Нат жные кинематические цепи обеих групп приводов 9 и 10, 11 и 12 со держат конические дифференциальные механизмы 25 и 26, шкивы 27 и 28, направл ющие шкивы в шарнирах руки, тросы 29 и 30 и черв чные нат жные механизмы 31 и 32, закрепленные на звень х 4 и 6 соответственно . Водила 33 и 34 дифференциальных механизмов 25 и 26 жестко соединены с выходными элементами 15, 17, 19 приводов 9 и 11, одни солнечные колеса 35 и 36 - с выходными элементами 16, 18, 20 приводов 10 и 12, другие - 37 и 38 - со5 links 3-6 contain driving (driving) pulleys — elements 17–20, guiding pulleys in the hinges of the arm, cables 21–24, driven pulleys rigidly connected to the links. Tension kinematic chains of both groups of drives 9 and 10, 11 and 12 contain conical differential mechanisms 25 and 26, pulleys 27 and 28, guide pulleys in the hinge arms, cables 29 and 30, and worm tension mechanisms 31 and 32, fixed on links x 4 and 6 respectively. Drove 33 and 34 differential mechanisms 25 and 26 are rigidly connected to the output elements 15, 17, 19 of the actuators 9 and 11, one solar wheels 35 and 36 - with the output elements 16, 18, 20 of the actuators 10 and 12, others - 37 and 38 - with

0 шкивами 27 и 28 цепей нат жени .0 pulleys 27 and 28 tension chains.

Механическа рука работает следующим образом.Mechanical hand works as follows.

При подаче воздуха под рабочим давлением в полости моментных пневмоцилинд5 ров 8-12 происходит относительный поворот звеньев 2-6 соответственно. Движение звену 2 передаетс непосредственно с корпуса привода 8, на котором оно жестко закреплено; звену 3 - через шкив 17, тросовую передачу 21; звену 4 - через шкив 18, тросовую передачу 22. Нат жение этой пары кинематических цепей осуществл етс с помогдью черв чного нат жного механизма 31, тросовой передачи 29, шкива 27, выполненного заодно с солнечным колесом 37,When air is supplied under the working pressure in the cavity of the momentary pneumatic cylinder 8 8-12, the relative rotation of links 2-6, respectively, takes place. The movement of link 2 is transmitted directly from the housing of the actuator 8, on which it is rigidly fixed; link 3 - through the pulley 17, the cable drive 21; link 4 through the pulley 18, the cable transmission 22. The tension of this pair of kinematic chains is carried out with the aid of the worm tension mechanism 31, the cable transmission 29, the pulley 27, which is integral with the sun wheel 37,

5 дифференциального механизма 25. Движение звену 5 передаетс через шкив 19, тросовую передачу 23; звену 6 - через шкив 20, трос 24. Нат жение этой группы кинематических цепей осуществл етс с помощью черв чного нат жного механизма 32, тросовой передачи 30, шкива 28, выполненного заодно с солнечным колесом 38 дифференциального механизма 26. Движение губок захвата 7 осуществл етс от силового5 of the differential mechanism 25. The movement of the link 5 is transmitted through the pulley 19, the cable drive 23; link 6 through the pulley 20, the cable 24. The tension of this group of kinematic chains is carried out using a worm tension mechanism 32, a cable transmission 30, a pulley 28, integral with the sun wheel 38 of the differential mechanism 26. The movement of the gripping jaws 7 is carried out from power

пневмоцилиндра, установленного непосредственно на звене 6.pneumatic cylinder mounted directly on the link 6.

Предлагаемое конструктивное исполнение механической руки повышает грузоподъемность путем улучшени массогабаритных показателей руки.The proposed design of the mechanical arm increases the load capacity by improving the weight and size parameters of the arm.

Claims

MECHANICAL HAND, containing pivotally connected links mounted on the base with individual drives of each link, consisting of drive and tension kinematic cable chains with a tension mechanism and a differential link movement transmission mechanism, characterized in that, in order to increase the carrying capacity, it is provided with a connecting rod, articulated, in the form of a parallelogram connecting the base with the drive pivotally mounted on the first link, the individual drives of each of the links of the arm are paired through the carrier and with differential gear wheel, their drive kinematic cable chains are connected in pairs by a worm tension mechanism, the output of the individual drive of the previous link is connected to the carrier of the differential mechanism, the output of the individual drive of the next link is connected to one sun wheel of the same differential mechanism, the tension kinematic chain of the next link is connected to the second the sun wheel of the same differential § mechanism, while the partial gear ratios of the links for all kinematics chains are equal to each other, and the gear ratios of the drive and tension chains are heteropolar.