SU965762A1

SU965762A1 - Modular manipulator

Info

Publication number: SU965762A1
Application number: SU802900339A
Authority: SU
Inventors: Борис Львович Табачник; Евгений Михайлович Калинников; Борис Николаевич Царьков
Original assignee: Научно-Исследовательский И Конструкторско-Технологический Институт Теплоэнергетического Приборостроения
Priority date: 1980-03-28
Filing date: 1980-03-28
Publication date: 1982-10-15

Description

(54) МАНИПУЛЯТОР МОДУЛЬНОГО ТИПА(54) MODULAR TYPE MANIPULATOR

Изобретение относитс к машиностроению и может быть применено дл авто- матизахши производственных процессов в различных област х народного хоз йства. Известен манипул тор, содержащий исполнительный орган и модули, которые сна жены приводом и винтовой парой, гайка которой выполнена в виде корпуса, расположенных в этом корпусе резьбового колеса, имеющего наружный зубчатый венец , сепаратора и установленных в сепараторе резьбовых роликов ij . Недостатком известного манипул тора вл ютс высокие динамические нагрузки невозможности плавного изменени перемещений исполнительного органа маншхул тора , что снижает точность позиционировани последнего. Цель изобретени - снижение динамических нагрузок и повьпление точности позиционировани . Цель достигаетс тем, что манипул тор снабжен тормозными муфтами и допол нительными зубчатыми колесами, св зан- ;ными с .исполнительным органом и вход - щими в зацепление: одно - с зубчатым венцом резьбового колеса, а другое - с дополнительно выполненным на сепараторе гайки зубчатым венцом, причем тор- 1м6зные муфты установлены с возможностью взаимодействи с дополнительными зубчатыми колесами. На фиг. 1-манш1ул тор, общий вид; на фиг. 2 - модуль подъема ; на фиг. 3 сечение А-А на фиг. 2 ; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 1. Манипул тор состоит из двух аналогичных модулей: модул | подъема и модул 11 выдвижени и исполнительного oi гана И| . Модуль I состоит из основани 1 (1ФИГ. 2), на котором закреплен привод-двигатель 2, привод щий во вращение винт 3 винтовой пары. Винт 3, враща сь, перемещает вдоль направл ющих 4 планетарную гайку этой пары, корпус 5 которой соединен с корпусом 6 последующего узла конструкции. Гайка содержит наор резьбовых роликов 7, эакреппенных в епараторе 8 и перекатывающихс по зубчатому кол.есу 9 (резьбовому колесу, гаиеющему наружный зубчатый венец). Зубчатое колесо 9 и сепаратор установлены j в подшипниках 10 и 11, закрепленных в корпусе 5 гайки. Зубчатый венед 12 колеса 9 и зубчатый венец 13, выполненный на сепараторе 8, наход тс в зацеплении , с дополнительными зубчатыми колесами to 14 и 15, установленными в подшипниках 16 и 17 на валу 18, соединенном с модулем 11 выдвижени исполнительного органа. В корпусе 6 и на валу 18 закреплены тормозные электромагнитные муфты 15 19 и 20, взаимодействующие с дополнительными зубчатыми колесами 14 и 15.The invention relates to mechanical engineering and can be applied to automate production processes in various areas of national economy. A manipulator is known that contains an actuator and modules that are driven and driven by a screw pair, the nut of which is made in the form of a housing, located in this housing of a threaded wheel having an external gear rim, separator and threaded rollers ij installed in the separator. A disadvantage of the known manipulator is the high dynamic loads, the impossibility of smoothly changing the displacements of the executive unit of the manipulator, which reduces the positioning accuracy of the latter. The purpose of the invention is to reduce dynamic loads and improve positioning accuracy. The goal is achieved by the fact that the manipulator is equipped with brake clutches and additional gear wheels, which are connected with the executive body and engage, one with the gear crown of the screw wheel, and the other with the gear nut additionally made on the separator. a crown, with the torus-1M6znye couplings installed with the possibility of interaction with additional gears. FIG. 1-handed torus, general view; in fig. 2 - lifting module; in fig. 3, section A-A in FIG. 2; in fig. 4 is a section BB in FIG. 1. A manipulator consists of two similar modules: module | lift and module 11 extension and executive oi gan And | . Module I consists of a base 1 (1FIG. 2), on which a drive-motor 2 is fixed, driving a screw 3 of a screw pair in rotation. The screw 3, rotating, moves along the guides 4 the planetary nut of this pair, the body 5 of which is connected to the body 6 of the subsequent structure assembly. The nut contains bore threaded rollers 7, assembled in the separator 8 and rolling along the gear wheel 9 (the threaded wheel, which guides the external gear rim). The gear wheel 9 and the separator are installed j in bearings 10 and 11, fixed in the housing 5 nuts. The gear wheel 12 of the wheel 9 and the ring gear 13, made on the separator 8, are in engagement with additional gear wheels 14 and 15 mounted in bearings 16 and 17 on the shaft 18 connected to the module 11 of the extension of the executive body. In the housing 6 and on the shaft 18 is attached brake electromagnetic clutch 15 19 and 20, interacting with additional gears 14 and 15.

Работа манипул тора осуществл етс следующим образом.The manipulator operation is carried out as follows.

При работе каждого модул возможны варианты , при которых муфта 19, установленна в корпусе 6, тормозит зубчатое колесо 14, наход щеес в зацеплении с зубчатым венцом колеса 9 гайки. Муфта 20 сцепл ет вал 18 с зубчатым коле- -. сом 14. В этом случае колесо 9 гайки заторможено, а сепаратор в- расторможен . При вращении винта 3 сепаратор 8 с набором роликов 7 обкатываетс вокруг винта, проворачива в подшипниках расторможенное зубчатое колесо 15. Корпус 6 получает только линейное перемещение, соответствующее ходу гайки за один оборот , инта 3 при заторможенном колесе 9.,During operation of each module, variants are possible in which the coupling 19 installed in the housing 6 brakes the gear wheel 14, which engages with the gear ring of the wheel 9 of the nut. The clutch 20 engages the shaft 18 with the toothed wheel -. Som 14. In this case, the wheel 9 of the nut is inhibited and the separator is inoperable. When the screw 3 rotates, the separator 8 with a set of rollers 7 rolls around the screw, turning the braked gear wheel 15 in the bearings. The housing 6 receives only linear movement corresponding to the nut travel for one revolution, Inte 3 when the wheel is 9 braked.

Муфта 19 тормозит зубчатое колесо 15, наход щеес в зацеплении с зубчатым венцом сепаратора 8. Муфта 2О сцепл ет вал 18 с колесом 15. Имеет место случай с заторможенным сепаратором 8 и расторможенным колесом 9 гайки. При вращении винта 3 зубчатое колесо 9 бу- дет проворачивать в подшипниках расторможенное зубчатое колесо 14. Корпус 6 получает линейное перемещение, соответст-. вующее ходу гайки за один оборот винта 3 при расторможенном колесе 9 и заторможенном сепараторе 8. В обоих случа х перемещение роликов 7 относительно колеса 9 гайки равно нулю.The clutch 19 brakes the gear wheel 15, which is engaged with the gear ring of the separator 8. The clutch 2O engages the shaft 18 with the wheel 15. There is a case with a braked separator 8 and a braked wheel 9 nuts. When the screw 3 is rotated, the gear wheel 9 will turn the braked gear wheel 14 in the bearings. The housing 6 receives a linear movement, respectively. This means that the nut moves for one turn of the screw 3 with the brake wheel 9 and the braked separator 8. In both cases, the movement of the rollers 7 relative to the wheel 9 of the nut is zero.

Муфта 19 тормозит зубчатое/ колесо 14, а муфта 2О сцепл ет вал 18 с коле- сом 15. При вращении винта 3 вращение , сепаратора 8 передаетс колесу 15 и сцепленному с ним валу 18,. который поворачиваетКюдуль 11 и совместно с/ корпусом 6 получает линейное перемеще- 5 ние.The clutch 19 brakes the gear / wheel 14, and the clutch 2O engages the shaft 18 with the wheel 15. When the screw 3 rotates, the rotation of the separator 8 is transmitted to the wheel 15 and the shaft 18 coupled to it. which rotates the hood 11 and, together with / case 6, receives a linear displacement 5.

Муфта. 19 тормозит зубчатое колесо 15, а муфса 2О сцепл ет вал с колесомCoupling. 19, the gear wheel 15 brakes, and the clutch 2O engages the shaft with the wheel

14. Случай Аналогичен варианту 3. В данном случае также имеет место линейное перемещение вала 18 совместно с корпусом 6 и вращение вала в противоположную сторону, так как вращение колеса 9 гайки и сепаратора 8 относительно корпуса имеют различные направлени .14. Case Similar to option 3. In this case, linear movement of the shaft 18 along with the housing 6 and rotation of the shaft in the opposite direction also takes place, since the rotation of the wheel 9 of the nut and the separator 8 relative to the housing have different directions.

Муфта 19 находитс в нейтральном положении (колесо 9 гайки и сепаратор 8 расторм1эжень1), муфта 20 сцепл ет вал с зубчатым колесом 15. При вращении винта 3 сепаратор 8 вращаетс с угловой скоростью, равной угловой скорости винта 3. Через зубчатое колесо 15 вращение передаетс валу 18. Линейное перемещение корпуса 6 отсутствует.The clutch 19 is in the neutral position (the nut wheel 9 and the separator 8 are discharged 1), the clutch 20 engages the shaft with the gear wheel 15. When the screw 3 rotates, the separator 8 rotates at an angular speed equal to the angular speed of the screw 3. Through the gear wheel 15, the rotation is transmitted to the shaft 18. Linear movement of the housing 6 is missing.

Муфта 19 находитс в нейтральном положении (колесо 9 гайки и сепаратор 8 расторможены), муфта 2О сцепл ет вал с зубчатым колесом 14. Случай аналогичен предьщущему. Вал 18 получает вращение от к олеса 8 через зубчатое колесо 14. При соответствующем подборе чисел зубьев на венце сепаратора 8 и зубчатых колес 9, 14 и 15 вал будет иметь вращение с угловой скоростью , отличной от угловой скорости в варианте 5.The clutch 19 is in the neutral position (the nut wheel 9 and the separator 8 are braked), the clutch 2O engages the shaft with the gear wheel 14. The case is similar to the one before. The shaft 18 receives rotation from to the wheel 8 through the gear wheel 14. With the appropriate selection of the numbers of teeth on the crown of the separator 8 and gear wheels 9, 14 and 15, the shaft will have rotation with an angular speed different from the angular speed in option 5.

Вал каждого модул может совершать более одного оборота, что расшир ет функциональные возможности манипул тора в целом. Таким образом, предложенный манипул тор модульного типа позвол ет упростить его конструкцию, -повысить быстродействие за счет совмещени движений одновременно по двум координатам (вращение и линейное перемещение), повысить точность позиционировани исполнительного органа за счет возможностей линейного перемещени с большим и с малым ходом за один оборот винта, а также расширить функциональные возможности , так как вращающеес звено манипул тора может совершать поворот более, чем на один оборот.The shaft of each module can perform more than one revolution, which expands the functionality of the manipulator as a whole. Thus, the proposed modular type manipulator allows to simplify its design, to increase speed by combining movements simultaneously in two coordinates (rotation and linear movement), to improve the positioning accuracy of the actuator due to the linear movement capabilities with large and small strokes in one rotation of the screw, as well as expanding the functionality, since the rotating link of the manipulator can rotate more than one revolution.

Claims

1. For the application of the Federal Republic of Germany No. 2341133, cl. B 25 J 1 / OO, publ. 1976.