SU699746A1 - Механическа рука - Google Patents

Description

(54) МЕХАНИЧЕСКАЯ РУКА

1

Изобретение относитс  к маишностроению и может быть использовано в конструкци х манипул торов дл  механизации и автоматизации основных и вспомогательных операций в промышленности.

Ижестна механическа  рука, содержаща  основание , п шарнирно соединенных звеньев, у которых m последовательных шарниров имеют горизонтальные оси, причем п m 2, индивидуальные приводы каждого звена и механизм компенсаш и кинематического взаимовли ни  первмешений звеньев 1.

Эта механическа  рука обладает хорошими функциональными возможност ми, однако, учиплл  необходимость преодолени  статических нагрузок (веса звеньев), приходитс  завышать установленную мошность двигателей, особенно даигателей тех звеньев, оси поворотов которых относительно предыдущих сохран ют горизонтальное положение при всех конфигураци х руки .

Цель изобретени  - уменьшение мощности приводов за счет уравновешивани  веса звеньев .

Дл  этого предлагаема  механическа  рука содержит р д сумматоров-дифференциалов и ошусных механизмов. На выходах синусных механизмов установлены упругие элементы, а вход каждого из сумматоров кинематически св зан с индивидуальным приводом и предыдущим сумматором, выход - с последуюшим сумматором и с входом синусного механизма, а вход первого сумматора закреплен на основании .

На чертеже дан вариант кинематической схемы описьгеаемой руки.

Механическа  рука образована последовательно расположенными на основании 1 н соединенными звень ми 2-7. Звено 2 посредством шарнира с вертикальной осью крешгтс  на -основании I. Шарниры, соедин  шше звень  2 и 3 3 и 4, 4 и 5, имеют параллельные оси, сохран ющие горизонтальное положение при любых конфигураци х руки.

Дифференциалы 8-14 механизма компенсации кинематического взаимовли ни  перемещений звеньев и индивидуальные приводы 5-21 посредством кинематических тросовых передач

369

22-28 св заны со звень ми 2-7, Тросовые передачи пропущены через направл ющие ролики и укреплены на ведомых роликах, жестко св занных со звень ми руки. С механизмом компенсации кинематически (через редукторы с передаточным отношением i) св зан механизм тт жени , содержащий р д сумматоров-дифференциалов 29-35 и торсион 36. Последний дифференциал 35 р да одним из входоЬ св зан с торсионом 36, второй конец которого соединен с нат жной тросовой ветвью 37, пропущенной через установлен1П)1е в шарнирах с возможностью вращени  ролики 38-43 и укрепленной на роУтке 44 последнего звена.

С валами индивидуальных приводов 16, 17 и 18 звеньев 3, 4 и 5 кинематически св заны дифференциалы 45, 46 и 47 механизма уравновепшвани . Вход каждого из этих дифференциалов св зан с выходом предыдущего. Один вход дифференциала 45 укреплен неподвнжно . Выходы дифференциалов 45, 46 и 47 кинематически св заны с кривошипами синусных механизмов 48, 49 и 50 на выходах которых , т.е. между ползунами и основанием, помещены упругие элементы 51, 52 и 53.

При вращении индивидуальных приводов 15-21 движени  передаютс  на дифференциалы 8-14 механизма компенсации, а с него - тросовым передачам 22-28, которые перемещают звень  2-7. Кроме того, движени  передаютс  на дифференциалы 29-35, которые суммируют дазижени  индивидуаль}п 1х приводов и обеспечивают вращение торсиона 36 без его раскрутки , поддержива  заданное торсионом нат  йние тросовой ветви 37, котора  через ролики 38-43 и ролик 44 обеспечивает нат жение соединенных звеньев руки. Одновременно от приводов 16, 17 и 18 начинает работать так же и уравновешивающий механизм с дифференциалами 45, 46 и 47, синусными меха1шзмами 48, 49 и 50 и упругими элементами 51, 52 и 53, например пружинами.

Так как входы дифференциалов 8-14 механизма компенсации кинематически св заны с . входами дифференциалов 29-35 механизма нат жешм , то все дифференциалы 8-14 оказываютс  в контуре нат жени , тем самым достигаетс  выборка зазоров и нат жение основных передач, установленных на основании. Меха1шзм компенсации позвол ет управл ть приводами 15-21 без взаимовли ни  движений с помощью дифференциалов 8-14. Так, например, если работает привод 15, передающий посредством тросовой передачи 22 движение звену 2, то в сипу того, что все остальные тросовые передата 23-28 начнут откатыватьс  по своим направл ющим роликам, звень  3-7 так же должны прийти в движение (паразитное). Однако этого не происходат, поскольку с привода 15 движение передаетс  на р д последовательных дифференциалов 9-14, которые через тросовые передачи 23-28 сообщают звень м 3-7 движение на тот же угол в направлении, обратном паразитному.

В результате при повороте привода 15 повернетс  только звено 2, а относительные положени  остальных звеньев 3-7 останутс  при этом неизменными. Аналогично производитс  компенсаци  при работе всех других индивидуальных приводов.

V Работа уравновешивающего механизма руки св зана с вращением индивидуальных приводов 16, 17 и 18. Кинематически св занные между собой дифференциалы 45, 46 и 47 обеспечивают такое суммирование движений приводов 16, 17 и 18, что в каждый момент времени валы упом нутых двигателей чувствуют разгружающие моменты от синусных механизмов 48, 49 и 50, нагруженных усили ми упругих элементов 51, 52, 53. Эти разгружающие моменты в точности равны моментам от весов трех основных (т желых) звеньев руки, т.е. моменты от сил веса звеньев будут скомпенсированы усили ми упругих элементов, а индивидуальные приводы будут разгружены от статических моментов. Тем самым установочна  мощность двигателей будет уменьшена более чем в два раза.

Claims (1)

1. Формула изобретени .

   Механическа  рука, содержаща  основание, п щарнирно соединенных звеньев, у которых гл последовательных шарниров имеют горизонтальные оси, причем п m 2, индивидуальные приводы каждого звена и механизм компенсации кинематического взаимовли ни  перемещений звеньев, отличающа с  тем, что, с целью уменьшени  мощности приводов , рука снабжена р дом сумматоров-дифференциалов и синусных механизмов с упругими элементами, установленными на выходах синусных механизмов, причем вход каждого из сумматоров кинематически св зан с индивидуалы шш приводом и предыдущим сумматором, выход - с последующим сумматором и с входом синусного механизма, а вход первого сумматора закреплен на основании.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Станки и инструменты, 1976, № 4, с. 4ЧулгиЛ I It | I j j I I j t j I j