SU1593952A1

SU1593952A1 - Orientation drive for manipulator gripper

Info

Publication number: SU1593952A1
Application number: SU884608692A
Authority: SU
Inventors: Давид Шмавонович Миракян; Вачаган Рафаелович Никогосян
Original assignee: Ереванское Станкостроительное Производственное Объединение
Priority date: 1988-11-24
Filing date: 1988-11-24
Publication date: 1990-09-23

Abstract

Изобретение относитс к машиностроению и может быть применено в манипул торах, промышленных роботах и автооператорах. Цель изобретени - увеличение технологических возможностей за счет обеспечени третьей ориентирующей степени подвижности схвата. Привод ориентации схвата манипул тора включает в себ три механизма : механизм вращени схвата, механизм качани кисти и механизм вращени зап сть . Механизм вращени схвата содержит приводной вал 1, шарнирную муфту, промежуточные валы 7 и 10, соединенные поступательной парой 9, и шарнирную муфту с выходным валом 17. Промежуточные валы 7 и 10 устоновлены в качающихс вилках 8 и 11. Механизм качани кисти состоит из приводного вала 19, зубчатой пары 20 и 21, винта 22 и гайки 23. Гайка 23 через т ги 27 и 28 и зубчатые рейки 29 и 30 кинематически св зана с зубчатыми колесами 31 и 32, закрепленными на корпусе кисти 33. Механизм вращени зап сть состоит из приводного вала 34 зубчатого колеса 35, наход щегос в зацеплении с зубчатым венцом корпуса зап сть 36. 1 ил.The invention relates to mechanical engineering and can be applied in manipulators, industrial robots and auto operators. The purpose of the invention is to increase the technological capabilities by providing the third orientation degree of gripper mobility. The drive of the gripper orientation of the manipulator includes three mechanisms: the gripper rotation mechanism, the hand swing mechanism and the wrist rotation mechanism. The gripper's rotation mechanism contains a drive shaft 1, a swivel coupling, intermediate shafts 7 and 10, connected by a translational pair 9, and a swivel coupling with an output shaft 17. The intermediate shafts 7 and 10 are mounted in rocking forks 8 and 11. The hand swing mechanism consists of a drive shaft 19, the gear pair 20 and 21, the screw 22 and the nut 23. The nut 23 through the hooks 27 and 28 and the gear racks 29 and 30 is kinematically connected to the gear wheels 31 and 32 fixed to the body of the brush 33. The rotation mechanism of the wrist consists of the drive shaft 34 of the gear 35, located in the grip ns with a ring gear 36. The wrist housing 1 yl.

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть применено в манипуляторах, промышленных роботах и автооператорах.The invention relates to mechanical engineering and can be applied in manipulators, industrial robots and auto operators.

Цель изобретения — увеличение технологических возможностей за счет обеспечения третьей ориентирующей степени подвижности схвата.The purpose of the invention is to increase technological capabilities by providing a third orienting degree of mobility of the tong.

На чертеже показана кинематическая схема привода ориентации схвата манипулятора.The drawing shows a kinematic diagram of the drive orientation of the gripper of the manipulator.

Привод ориентации схвата манипулятора включает в себя три механизма: механизм вращения схвата, механизм качания кисти и механизм вращения запястья.The manipulator grip orientation orientation drive includes three mechanisms: the grip rotation mechanism, the wobble swing mechanism, and the wrist rotation mechanism.

Механизм вращения схвата содержит приводной вал 1, шарнирную муфту, которая состоит из вилки 2, соединенной с приводным валом 1, кулаков 3 и 4, диска 5 и вилки 6, соединенной с промежуточным валом 7, который установлен в шарнирной опоре качающейся вилки -8 и связан поступательной парой например шлицевым соединением 9, с промежуточным валом 10, установленным, в свою очередь, в шарнирной опоре качающейся вилки 11. Вторая шарнирная муфта состоит из вилки 12, соединенной с промежуточным валом 10, кулаков 13 и. 14, диска 15 и вилки 16, соединенной с выходным валом 17, на котором закреплен схват 18. Функция качающихся вилок 8 и 11 состоит в обеспечении соединения составных частей шарнирных муфт.The gripping rotation mechanism includes a drive shaft 1, an articulated coupling, which consists of a fork 2 connected to the drive shaft 1, fists 3 and 4, a disk 5 and a fork 6 connected to an intermediate shaft 7, which is installed in the articulated support of the swinging fork -8 and connected by a translational pair, for example, by a spline connection 9, with an intermediate shaft 10, mounted, in turn, in the hinge support of the swinging fork 11. The second hinged coupling consists of a fork 12, connected to the intermediate shaft 10, fists 13 and. 14, the disk 15 and the yoke 16 connected to the output shaft 17, on which the grip is fixed 18. The function of the swinging forks 8 and 11 is to connect the components of the articulated couplings.

Механизм качания кисти состоит из приводного вала 19 с цилиндрическим зубчатым колесом 20, находящимся в зацеплении с цилиндрическим зубчатым колесом 21, которое жестко соединено с винтом 22, установленным соосно с помощью двух радиально-упорных подшипников на приводной вал 1, при этом гайка 23 винтовой передачи посредством закрепленной в ней скользящей втулки 24 и скалки 25 связана с корпусом 26, а с помощью двустороннего упорного подшипника и двух тяг 27 и 28 соединена с зубчатыми рейками 29 и 30, находящимися в зацеплении с зубчатыми колесами 31 и 32, которые, в свою очередь, соединены с кистью 33. Тяги 27 и 28 и зубчатые рейки 29 и 30 заключены в направляющие и подняты относительно оси OiO-i на величину, равную радиусу зубчатых колес 31 и 32. Две параллельно расположенные зубчато-реечные передачи применены для предотвращения перекосов гайки 23.The brush swing mechanism consists of a drive shaft 19 with a cylindrical gear 20 meshed with a cylindrical gear 21, which is rigidly connected to a screw 22, mounted coaxially with two angular contact bearings on the drive shaft 1, while the screw gear nut 23 by means of a sliding sleeve 24 fixed therein and a rolling pin 25 connected to the housing 26, and by means of a double-sided thrust bearing and two rods 27 and 28 connected to gear racks 29 and 30 meshed with gears 31 and 32, which, in turn, are connected to the brush 33. Rods 27 and 28 and gear racks 29 and 30 are enclosed in guides and raised relative to the OiO-i axis by an amount equal to the radius of gears 31 and 32. Two parallel rack and pinion gears are used to prevent distortion of the nut 23.

Механизм вращения запястья состоит из приводного вала 34 с цилиндрическим зубчатым колесом 35, находящимся в зацеплении с зубчатым венцом корпуса запястья 36.The wrist rotation mechanism consists of a drive shaft 34 with a spur gear 35 engaged with a gear rim of the wrist body 36.

Привод ориентации схвата манипулятора работает следующим образом.The drive orientation of the grip of the manipulator works as follows.

Приводной вал 1 вращает вилку 2 пер вой шарнирной муфты и посредством кулаков 3 и 4, диска 5, вилки 6 и промежуточного вала 7 вращение через поступательную пару, например шлицевое соединение 9, передается промежуточному валу 10, который вращает вилку 12 второй шарнирной муфты и посредством кулаков 13 и 14, диска 15, вилки 16 и выходного вала 17 это вращение передается на схват 18. Шарнирные муфты позволяют изменять угол между осями валов, соединенных с их помощью в пределах 50°, а при использовании двойной карданной передачи на основе этих муфт — в пределах 100°, следовательно, угловое перемещение кисти со схватом будет равно 200°, что в 2,5 раза больше углового перемещения кисти со схватом в известном приводе манипулятора при применении двойной карданной передачи на основе шарниров Гука-Кардана.The drive shaft 1 rotates the yoke 2 of the first articulated clutch and through fists 3 and 4, the disk 5, the yoke 6 and the intermediate shaft 7, rotation through a translational pair, for example a spline connection 9, is transmitted to the intermediate shaft 10, which rotates the yoke 12 of the second articulated coupling and fists 13 and 14, the disk 15, the plug 16 and the output shaft 17, this rotation is transmitted to the gripper 18. The articulated couplings allow you to change the angle between the axes of the shafts connected with them within 50 °, and when using a double cardan transmission based on these couplings to the limit 100 °, therefore, the angular displacement of the brush is equal to the gripper 200 °, which is 2.5 times the angular movement of the brush with the gripper in the known drive manipulator when applying a double cardan transmission based on the Hooke-Cardan joints.

Качание кисти относительно оси О|СЦ происходит следующим образом. Приводной вал 19 посредством цилиндрических зубчатых колес 20 и 21 вращает винт 22, при этом гайка 23, поступательно перемещаясь вдоль скалки 25, с которой она связана скользящей втулкой 24, перемещает тяги 27 и 28 и зубчатые рейки 29 и 30, которые, в свою очередь, вращают зубчатые колеса 31 и 32, осуществляющие качание кисти 33. При качании кисти 33 длина промежуточных валов 7 и 8 изменяется, что компенсируется поступательной парой, например шлицевым соединением 9.Swing of the brush relative to the axis O | SC is as follows. The drive shaft 19 by means of cylindrical gears 20 and 21 rotates the screw 22, while the nut 23, translationally moving along the rolling pin 25, with which it is connected by a sliding sleeve 24, moves the rods 27 and 28 and the gear racks 29 and 30, which, in turn, , rotate the gears 31 and 32, swinging the brush 33. When swinging the brush 33, the length of the intermediate shafts 7 and 8 changes, which is compensated by a translational pair, for example, a spline connection 9.

Вращение запясть относительно оси ОО осуществляется приводным валом 34 посредством цилиндрического зубчатого колеса 35, находящегося в зацеплении с зубчатым венцом корпуса запястья 36.The rotation of the wrist relative to the axis of the OO is carried out by the drive shaft 34 by means of a spur gear 35 engaged with the ring gear of the wrist 36.

Claims

Claim

A manipulator gripper orientation drive comprising a housing with a wrist located therein on which a brush with a grip is articulated, a wrist rotation mechanism and a wrist swing mechanism with a grip, characterized in that, in order to increase technological capabilities by providing a third degree of mobility. It is equipped with a mechanism rotation of the grip, consisting of a drive shaft, two intermediate shafts and an output shaft with a grip installed on it, interconnected by kinematic pairs, while the drive shaft and the output the output shaft is connected to the intermediate shafts by means of articulated couplings, and the intermediate shafts are connected to each other by means of a single-movable translational pair, for example, a spline connection, and each intermediate shaft is pivotally mounted in additionally introduced swinging forks, one of which is pivotally mounted on the wrist housing, and the other on the brush body.