SU488388A3 - Манипул тор - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к автоматическим устройствам, механизирующим вспомогательные работы при сварке, монтаже, сверлении, погрузке и разгрузке, перевозке, эмалировании и т. п.

Известен манипул тор, механическа  рука которого с вращающимс  держателем и зап стьем выполнена из св занных локтевым суставом плеча и предплечь  и шарнирно соединена с поворотным цоколем.

С целью упрощени  конструкции держатель предлагаемого манипул тора установлен на турели и его кинематическа  цепь составлена из трех пар конических шестерен и двух редукторов, которые размещены один в другом и расположены в зап стье, образованном концом новоротной трубки предплечь , и получают движение от электродвигателей через клиноременные передачи и конические шестерни , установленные в локтевом суставе. Само зап стье получает движение от электродвигател  через клиноременную передачу, конические шестерни и редуктор. Св зь редукторов , помещенных в зап стье, с передачами , установленными в локтевом суставе, и с редуктором, осуществл ющим привод зап сть , выполнена в виде помещенных одна в другую трубок, расположенных в нредплечье . На плече шарнирно установлен раскос , вход щий другим своим концом в продольную направл ющую предплечь , и приводимый в движение электродвигателем через ременную передачу и редуктор. Раскос шарнирно св зан со штоком пневмоцплиндра, шарнирно установленного на поворотном цоколе . Это повышает точность движений при вспомогательных работах за счет того, что усиленна  раскосом свободно несуща  длина предплечь  укорачиваетс  и обеспечиваетс 

лучща  устойчивость, котора  сохран етс  даже при увеличении радиуса подъема, опускани  (внлоть до уровн  днища) и вылета. Этим достигаетс  и снижение крут щего момента на ведущем валу поворотных сустаВОВ , что позвол ет подвергать руку высоким нагрузкам.

Редукторы, используемые в манипул торе, выполнены в виде установленного на валу эллиптического диска с насажденными на него шариковым ободом и гибкой зубчатой с внешней стороны стальной гильзой, зубь  которой , лежашие в зоне большой оси эллипса, посто нно наход тс  в заценлении с зубь ми зубчатого с внутренней стороны жесткого

стального кольца, имеющего такой же шаг зацеплени , но большее число зубьев. Редукторы устанавливаютс  соосно вращаемым несущим валом рычагов, чем обеспечиваетс  проста  компактна  конструкци . Между редуктором и электродвигателем предусматриваютс  зубчатые или клиновые ремни. Поворотные суставы устанавливаютс  на регулируемых ироволочных шариковых подшипниках , в которых шарики двигаютс  в проволоках , расположенных по две в нишах обоих регулируемых относительно друг друга внешнего и внутреннего колец, что не только исключает любой люфт, но и позвол ет производить дополнительное нат жение.

На фиг. 1 показан предлагаемый манипул тор , общий вид; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - манипул тор с двум  крайними положени ми рычагов; на фиг. 4 - манипул тор, вид сверху; на фиг. 5 - держатель; на фиг. 6 - редуктор, разрез.

На основании 1 манипул тора в подшипниках 2 установлен поворотный диск 3, несуш,ий цоколь 4 и приводимый от расположенного на цоколе электромотора 5 через зубчатый или клиновой ремень 6 вал 7, проход ш,нй по оси I-I. На нижнем конце вала 7 укреплен эллиптический диск 8, на который насажен шаровой обод 9, а на нем - стальна  гильза 10 - зубчата  эллипса, наход ща с  в посто нном зацеплении с зубчатым с внутренней стороны жестким стальным кольцом 11, имеющим такой же шаг, но большее число зубьев. В то врем , как зубчатое с внутренней стороны жесткое стальное кольцо 11 глухо посажено на основании, отвод редуктора от гибкой стальной гильзы 10 передаетс  через удлинительную гильзу 12 на укрепленный на ее верхнем конце 13 поворотный диск 3. Неподвижно укрепленна  ванна 14 содержит смазку дл  передачи.

Цоколь 4 выступает над основанием 1 в виде двух крыльев, между которыми шарнирно прикрепл етс  пара рычагов 15, с возможностью поворота вокруг оси II-II. Оба рычага , имеют полое коробчатое поперечное сечение , жестко соединены в единое целое с помощью нолого вала и образуют плечо, необходимый угол поворота которому сообщаетс  от расположенного в поворотном цоколе 4 электромотора 16 посредством ремн  с помощью такого редуктора, как описанный выше дл  поворотного диска 3, с неподвижным закреплением зубчатого с внутренней стороны жесткого стального кольца на одном из крыльев новоротного цокол  4.

Между рычагами 15 шарнирно установлен вращаемый вокруг горизонтальной оси раскос 17, имеющий также поперечное сечение полого коробчатого профил . Необходимый угол поворота подвил но соединенному с ним ведущему полому валу сообщаетс  от наход щегос  в поворотном цоколе 4 электродвигател  18 с помощью двух ременных передач и редуктора подобного уже описанному, однако с той разницей, что зубчата  с внешней стороны гибка  стальна  гильза опираетс  на гильзу, укрепленную на плече 15, в то врем  как зубчатое с внутренней стороны жесткое стальное кольцо передачи соедин етс  с полым валом раскоса 17.

Конец раскоса 17, противоположный его ведущему валу, снабжен кулисным камнем 19, который, горизонтально кача сь на своих цапфах, скользит продольной направл ющей 5 предплечь  20. Это предплечье своим концом щарнирно соединено с вращаемым вокруг оси Ill-Ill плечом рычага 15 и образует локтевой сустав. На оси Ill-Ill ввод тс  три ременных передачи от расположенных в поворотном цоколе электромоторов 21, 22 и 23 через промежуточные ременные шкивы на оси IML

Ременный шкив 24 жестко св зан через вал 25 с конической щестерней 26. Зацеплепна  с 15 ней коническа  щестерн  27 через редуктор уже описанного типа нриводит во вращение поворотную трубку 28. Эта поворотна  трубка проходит через всю длину внутри предплечь  20 и выступает на его свободном конце, где

0 соедин етс  с вращаемым вокруг осевой линии IV-IV зап стьем 29 и сообщает последнему необходимый угол поворота.

Ременный шкив 30 через полый вал 31 жестко соединен с конической шестерней 32.

5 Зацепленна  с ней коническа  шестерн  33 сидит на полом валу 34, который находитс  внутри поворот}юй трубки соосно с ней и на своем вставленном в зап стье конце приводит в движение редуктор уже описанного типа.

0 Зубчатое с внутренней стороны жесткое стальное кольцо этого редуктора св зано с поворотной трубкой 28 зап сть  29; его зубчата  с внешней стороны гибка  стальна  гильза соедин етс  с отводной конической шестерней

5 35. С шестерней 35 заценл етс  коническа  шестерн  36, установленна  соосно оси V-V в промежуточном элементе 37, расположенном в зап стье 29 с возможностью вращени  вокруг оси V-V.

Q Ременный шкив 38, с которым через вал 39 жестко соединена коническа  шестерн  40, зацепл юща с  с конической шестерней 41, сид щей на полом валу 42, наход щемс  внутри полого вала 34 сооспо с последним,

5 своим вставленным в зап стье 29 концом нриводит в движение редуктор уже описанного типа. Зубчатое с внутренней стороны жесткое стальное кольцо этого редуктора опираетс  на выстун конической шестерни 35; его зубчата 

Q с наружной стороны гибка  стальна  гильза соосно вставл етс  в соответствующую гильзу редуктора зап сть  29 и соедин етс  с отвод щей конической шестерней 43. С шестерней 43 зацеплена коническа  шестерн  44, вал

g 45 которой проходит соосно оси V-V в промежуточном элементе 37 и ведет коническую шестерню 46, зацепленную с конической шестерней 47 держател  48, вращаемого на 360° вокруг оси VI-VI.

Q Три оси элемента руки IV-IV, V-V и VI-VI наход тс , соответственно, под пр мым углом друг к другу. Вращение вокруг осевой линии IV-IV придает обоим элементам 37 и 48 вращение, нодобное вращению человеческого

зап сть . На фиг. 3 показан внешний, окаймл ющий контур 49 охватываемой плоскости при движении плеча и предплечь  вокруг осевых линий Ill-Ill и II-II в вертикальной воображаемой плоскости по оси I-I. Вращение вокруг оси I-I теоретически можно распространить до 360°. На раскосе 17 в точке 50, котора  измен ет свое положение соответственно измен емому вылету, щарнирно присоединен щток 51. Поршень 52 погружаетс  в воздушный цилиндр 53, шарнирно соединенный в точке 54 с поворотным цоколем 4. Это приспособление обеспечивает равновесие прибора при всех положени х вылета. На фиг. 5 показаны средства, делающие возможным поворот держател  48 на 360°. Это обеспечивает опора-турель данного элемента € помощью проволочных шарикоподшипников . Их шарики 55 двигаютс  по проволочным кольцам 56, которые расположены в нишах своих несущих колец 57 и с помощью винта 58 могут быть прижаты друг к другу. Это прижатие позвол ет выполнить безлюфтовую установку даже с предварительным нат жением и последующую регулировку , если это окажетс  необходимым в процессе эксплуатации. Требующа с  дл  эксплуатации манипул тора программа запоминаетс  центральным управл ющим блоком, отдающим электродвигател м управл емым от руки приказы, необходимые дл  производства вспомогательной работы. Предусмотренные на отвод щих част х редуктора датчики (угол-код) вырабатывают соответствующие вспомогательной работе сигналы, которые запоминаютс  центральным управл ющим блоком, и в своей совокупности составл ют программу. При механизированной вспомогательной работе накопленные сигналы сравниваютс  затем с сигналами , исход щими от датчиков (фактическа  величина - заданна  величина-сравнение), и выдаютс  дл  выработки управл ющих приказов электродвигател м. Програ.мма может быть в любое врем  полностью или частично погащена или заменена. Предмет изобретен и   1. Манипул тор, механическа  рука которого с вращающимс  держателем и зап стьем выполнена из св занных локтевым суставом плеча и предплечь  и щарнирно соединена с новоротным цоколем, отличающийс  тем, что, с целью упрощенп  конструкции, держатель установлен на турели и его кинематическа  цепь составлена из трех пар конических щестерен и двух редукторов, размещенных один в другом и расположенных в зап стье, образованном концом поворотной трубки предплечь , и получают движение от электродвигателей через клиноременные передачи и конические щестерни, установленные в локтевом суставе, само зап стье также получает движение от электродвигател  через клиноременную передачу, конические щестерни и редуктор , причем св зь редукторов, помещенных в зап стье, с упом нутыми передачами, установленными в локтевом суставе, и с редуктором , осуществл ющим привод зап сть , выполнена в виде помещенных одна в другую трубок и расположенных в предплечье. 2.Л1анипул тор по п. 1, о т л и чающийс  тем, что на плече щарнирно установлен вход щий другим своим концом в продольную направл ющую предплечь  раскос, приводимый от электродвигател  через ременную передачу и редуктор. 3.Манипул тор по п.п. 1 и 2, отличающийс  тем. что раскос щарнирно св зан со штоком пневмоцнлиндра, шарнирно установленного на поворотном цоколе. 4. Манипул тор по п.п. 1 и 2, отличающийс  тем, что редуктор выполнен в виде установленного на валу элептического диска с насаженными на него шариковым ободом и гибкой зубчатой с внешней стороны стальной гильзой, зубь  которой, лежащие в зоне большой оси эллипса, посто нно наход тс  в зацеплении с зубь ми зубчатого с внутренней стороны жесткого стального кольца, имеющего такой же щаг зацеплени , но большее число зубьев. 5. Манипул тор по н.п. 1 и 2, отличающийс  тем, что электродвигатели расположены в поворотном цоколе или на нем. 6. Манипул тор по п.п. 1 и 2, отличающийс  тем, что поворотные суставы установлены на регулируемых проволочных шарикоподщипниках .

Ж

20

Фиг. 2 9 .

-ж-ж /

фуг. 5

J1

6