SU1516350A1

SU1516350A1 - Manipulator joint

Info

Publication number: SU1516350A1
Application number: SU874238445A
Authority: SU
Inventors: Евгений Петрович Солдаткин; Андрей Анатольевич Уваров; Лев Александрович Кудрявцев; Светлана Анатольевна Балтаджи; Олег Михайлович Колчин; Владимир Владимирович Верховский
Original assignee: Московский станкоинструментальный институт
Priority date: 1987-03-31
Filing date: 1987-03-31
Publication date: 1989-10-23

Abstract

Изобретение относитс к общему машиностроению, а именно к промышленным роботам и манипул торам. Целью изобретени вл етс повышение долговечности и надежности за счет рационального распределени нагрузок. При вращении вала от двигател 22 вращение передаетс на сателлиты 16. Управл ема муфта 21 останавливает либо колесо 20, либо колесо 19, что определ ет планетарное движение сателлитов 16 и соответственно вращение водила 13 с определенной скоростью, т.к. число зубьев колес 19 и 20 различно. При вращении водила 13 вращаетс волнообразователь 4, вследствие чего происходит поворот выходного вала 2 второго звена шарнира со скоростью, определ емой передаточным отношением между колесами 19 и 20 и сателлитами 16. 2 ил.The invention relates to general engineering, in particular to industrial robots and manipulators. The aim of the invention is to increase durability and reliability through the rational distribution of loads. When the shaft rotates from the engine 22, the rotation is transmitted to the satellites 16. The controlled coupling 21 stops either the wheel 20 or the wheel 19, which determines the planetary movement of the satellites 16 and, accordingly, the rotation of the carrier 13 at a certain speed, since the number of teeth of the wheels 19 and 20 is different. When the carrier 13 rotates, the wave former 4 rotates, as a result of which the output shaft 2 of the second hinge link rotates at a speed determined by the gear ratio between the wheels 19 and 20 and the satellites 16. 2 Il.

Description

Изобретение относитс к обш,ему машиностроению , а именно к промышленным роботам и манипул торам.The invention relates to the general, to him mechanical engineering, in particular to industrial robots and manipulators.

Цель изобретени - повышение дол- говечности и надежности за счет рационального распределени нагрузок.The purpose of the invention is to increase durability and reliability through the rational distribution of loads.

На фнг.1 показана схема привода шарнира; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1,On fng.1 shows a diagram of the drive hinge; figure 2 - section aa in figure 1,

Шарнир манипул тора содержит звено 1 и второе звено с выходным валом 2, волновую зубчатую передачу 3 с волнообразователем 4 и двухвенцовым зубчатым колесом 5. Оно зацеплено с двум одновенцовыми зубчатыми колесами 6 и 7. Колесо 6 закреплено неподвижно на звене 1, а колесо 7 кинематически соединено с выходным валом 2 второго звена шарнира.The manipulator hinge contains link 1 and the second link with the output shaft 2, wave gear 3 with wave former 4 and two-gear gear 5. It is hooked with two single-pinion gears 6 and 7. Wheel 6 is fixed motionless on link 1, and wheel 7 is kinematically connected to the output shaft 2 of the second link of the hinge.

Оба наружные зубчатые колеса 6 и 7 волновой передачи 3 выполнены гибкими и внутри них установлены распорные ролики 8, смонтированные на рычагах 9. Последние закреплены на вол нообразователе 4 перпендикул рноBoth outer gears 6 and 7 of wave transmission 3 are made flexible and spacer rollers 8 mounted on levers 9 are installed inside them. The latter are mounted perpendicularly on the wave former 4

большой оси 10 его эллипса 11.major axis 10 of its ellipse 11.

Волнообразователь 4 снабжен концентричными прорез ми 12 и отверстием , которым он соединен с води- лом 13 двухсателлитного дифференциального механизма )4, Его оба центральные зубчатые колеса 15 закреплены на валу двигател , а сателлиты 16 упруго соединены между собой валом 17 с прорез ми 18. Каждый из сателлитов 16 сцеплен с зубчатым колесом 19 и 20, имеюацчм внутренний венец, они св заны г управл емой соединительной муфтом 21 дл их дальнейшего попеременного соединени с водилом 13. Электродвигатель 22 через муфту 23 соединен с валом и далее с колесами 15.Wave former 4 is equipped with concentric slots 12 and a hole with which it is connected to the driver 13 of a two-satellite differential mechanism) 4, Its both central gear wheels 15 are fixed on the engine shaft, and the satellites 16 are elastically interconnected by a shaft 17 with slots 18. Each of the satellites 16 are coupled with a gear wheel 19 and 20, having an inner crown, they are connected by a controlled coupling sleeve 21 for their further alternating connection with the planet carrier 13. The electric motor 22 is connected through the coupling 23 to the shaft and further to the wheels 15 mi.

Дл уменьшени изгибно-крутильных напр жений гибких зубчатых колес 6 и 7 колесо 6 соединено с корпусом 24 зубчатой муфтой 25, а колесо 7 - с выходньач валом 2 зубчатой муфтой 26.To reduce the flexural torsional stresses of the flexible gear wheels 6 and 7, the wheel 6 is connected to the case 24 by a gear coupling 25, and the wheel 7 is connected to the output shaft 2 by a gear coupling 26.

Шарнир манипул тора работает еле- дующим образом.The manipulator hinge works in the following way.

От электродвигател 22 через муфт 23 вращение сообщаетс валу, который приводит во вращение сателлиты 16 дифференциального механизма 14. Дале возможны два варианта работы.From the electric motor 22, through the coupling 23, the rotation is coupled to the shaft, which causes the satellites 16 of the differential mechanism 14 to rotate. There are two possible working options.

Первый вариант. Управл ема соединительна муфта 21 св зывает колесоFirst option. The coupler 21 controls the wheel.

19с водилом 13 дифференциального механизма 14, а колесо 20 вращаетс свободно. Далее движение передаетс волнообразователю 4, деформирующему двухвенцовое гибкое зубчатое колесо 5, от него - зубчатому колесу 7 (второе зубчатое колесо 6 свободно), а через муфту 26 - выходному валу 2 второго звена шарнира.19 with the carrier 13 of the differential mechanism 14, and the wheel 20 rotates freely. Further, the motion is transmitted to the wave former 4, which deforms the double-tooth flexible gear wheel 5, from it to the gear wheel 7 (the second gear wheel 6 is free), and through the coupling 26 to the output shaft 2 of the second link of the hinge.

Второй вариант. Управл ема соединительна муфта 21 св зывает колесоThe second option. The coupler 21 controls the wheel.

20с водилом 13 дифференциального механизма 14, а колесо 19 вращаетс свободно„ Затем остальные звень работают как и в первом варианте.20c by the carrier 13 of the differential mechanism 14, and the wheel 19 rotates freely. Then the remaining links operate as in the first embodiment.

Так как комбинаци чисел зубьев у колес 19 и 20 по первому и второму вариантам работы разные, то и передаточные отношени разные.Since the combination of the number of teeth at the wheels 19 and 20 is different in the first and second work options, the gear ratios are different.

Claims

The presence of the slots 12 on the wave former 4 and the slots 18 on the shaft 17 of the satellites provides a self-alignment along the length of all hooks of the 1xC teeth. The location of the spacer rollers 8 inside the gear wheels 6 and 7 significantly reduces the size of the drive. Making the outer gears 6 and 7 flexible allows you to redistribute some of the deformation on them from the two crowned flexible wheels 5 and thereby increase the durability and reliability of the drive as a whole. Invention Formula

A manipulator hinge containing two links, the first of which is connected to a drive having an engine, the output shaft of which is connected to a wave gear having an elliptical wave former, and a two-winged flexible gear that meshes with two friends. gears, one of which is rigidly connected to the first link, and the second is kinematically connected to the second link, characterized in that, in order to increase durability and reliability due to rational distribution of loads, it is equipped with a differential with a casing mechanism, two gears with an internal rim, satellites elastically interconnected, and two central gears rigidly interconnected with each other and with the output shaft of the engine, while single-gear gears are made in the wave gear flexible, on the wave former perpendicular to the large axis of the ellipse, spacer rollers are mounted, interacting with these wheels, and along the axis of the wave former are made concentric slots and a hole in which the shaft of the differential carrier is located ntsialnogo mechanism, wherein the toothed wheel with an inner crown of the binding mechanism are interconnected by additionally introduced a controllable coupling mounted on the differential gear housing,

FIG. 2