Claims (2)
Изобретение относитс к области машиностроени , а именно, к манипул торам с автоматическим управлением предназначенным, например, дл автоматических станочных машин. Известно устройство дл ориентаци захвата манипул тора,предназначенное дл передачи движений с их кинематической разв зкой 1. Недостатком указанного устройства ориентациизахвата вл етс недостаточна жесткость вследствие сложной выборки люфтов в кинематической цепи передаточных механизмов. Наиболее близким по технической сущности к изобретению дл ориентаци захвата манипул тора, содержащее базовый корпус с установленными на нем приводными двигател ми, коничеЬкий дифференциал, сателлит которого жестко соединен с захватом, а его корпус установлен на базовом корпусе с возможностью поворота относительно оси, перпендикул рной оси диф ференциала, и механизм разделени движений с двум парами дифференциалов/каждый из которых имеет ведущие и ведомое звень и элементы кинематической св зи этих звеньев 2 . Недостаток указанного устройства риентации захвата манипул тора заключаетс в том, что оно имеет больие габариты и массу при относительно низкой жесткости. Целью изобретгени вл етс сокраение габаритов, массы и увеличение есткости. Указанна цель достигаетс тем, что в предлагаемом устройстве элементы св зи корпуса и основных звеньев конического дифференциала со звень ми механизма разделени движений выполнены в виде концентрических валов, наружный из которых св зывает корпус конического дифференциала с первыми ведущими звень ми второй пары дифференциалов , следующий вал св зывает водило конического дифференциала с одним из вторых ведущих звеньев первой пары дифферециалов, а два других вала св зывают солнечные колеса звень ми первой пары дифференциалов механизма разделени движений. На чертеже изображена кинематическа схема устройства ориентации захвата манипул тора. Механизм ориентации состоит из базового корпуса руки 1 с уставовленными на нем трем приводными двигател ми 2, 3 и 4, конического дифференциала 5, корпус которого б вл етс опорой основных звеньев дифференциала: водила 7 колес 8 и 9. К сателлиту дифференциала 10 жестко прикреплен захват 11. Механизм разделени движений 12 содержит две пар дифференциалов. Ведущие звень 13 и 14 первой пары дифференциалов св заны между собой и с приводньом двига телем 3 с помощью передачи 15. Вторы ведущие звень 16 и 17 первой пары /(ифференциалов жестко св заны с соот ветствующими ведомыми звень ми 18 и 19 второй пары дифференциалов. Первые ведущие звень 20 и 21 второй па ры дифференциалов св заны с приводны двигателем 4, а также между собой с помощью передачи 22, имеющей передаточное отношение, равное- 1. Вторые ведущие звень 23 и 24 второй пары дифференциалов св заны с приводным двигателем 2 и между собой с помощью вала 25 с передаточным отношением, равным + 1. Св зь между корпусом и основными звень ми конического дифференциала 5 и звень ми механизма разделени движений 12 осуществл етс с помощью четырех концентрических валов 25, 26 27 и 28. При этом вал 25 св зывает корпус 6 конического дифференциала с одним из вторых ведущих звеньев 24 второй пары дифференциалов с помощью двухступенчатой зубчатой передачи 29 Вал 26 св зывает водило 7 коничг еског дифференциала с одним из ведомых звеньев 18 второй пары дифференциалов с помощью, например, двухступенчатой зубчатой передачи 30 и коничес кой передачи 31. Вал 27 св зывает со нечное колесо 9 конического дифференциала с одним из ведомых звеньев 32 первой пары дифференциалов, с помощью передачи 33 и конической передачи 34. Вал 28 св зывает солнечное колесо 8 конического дифференциала со вторым ведомым звеном 35 первой пары дифференциалов с помощью кониче кой передачи 36, 37, и упругого элемента , например торсиона 38. Вал 25 закреплен в базовом корпусе 1 на под шипниках 39 с возможностью вращени В механизме ориентации можно выде л ть три независимых замкнутых кинематических цепи, охватывающие все эл менты механизма: а) сателлит 10 - солнечное колесо 8 - передача 36 - вал 28 - передача 37 - торсион 38 - ведомое звено 35 ведущее звено 13 - передача 15 - ведущее звено 14 - ведомое звено 32 - Передача 33 - вал 27 - передача 34 солнечное колесо 9 - сателлит 10; б) водило 7 - передача 31 - вал ,26 - передача 30 - , ведомое звено 18 ведущее звено 21 - передача 22 - ведущее звено 20 - ведомое звено 19 - ведущее звено 17 - ведомое звено 32 передача 33 - вал 27 - передача 34 солнечное колесо 8 - водило 7; в) корпус 6 - вал 35 - передача 29 - ведущее звено 24 вал 25 - ведущее звено 23 - ведомое звено 18 ведущее звено 16 - ведомое звено 35 - торсион 38 - передача 37 - вал 28 передача 36 - солнечное колесо 8 - водило 7 - корпус 6. Параметры передач подобраны таким образом, что круговое передаточное число каждой из этих замкнутых цепей (последовательное произведение передаточных чисел всех передач, вход щих в замкнутую цепь), равно + 1. Это позвол ет выбрать люфты во всех кинематических цеп х механизма путем предварительной закрутки торсиона 38, Работа механизма ориентации осуществл етс следующим образом. При работе двигател 3 (двигатели 2 и 4. заторможены) вращение через передачу 15 передаетс ведущим звень м 13 и 14 первой пары дифференциалов, которые вращаютс с равными скорост ми и в одном направлении. Так как ведущие звень 16 и 17 заторможены, ведомые звень 32 и 35, а также концентрические валы 28 и 27 через передачи 33 и 37 получают вращение с равными скорост ми и в одном направлении . Солнечные колеса 8 и 9 через конические переда-чи 36 и 34 получают вращение в противоположных направлени х с равными скорост ми и привод т во вращение сателлит 10, жестко св занный с захватом 11. Водило 7, св занное через передачу 31 с валом 26, и корпус 6, св занный с валом 25, остаютс неподвижными. При работе двигател 4 (двигатели 2 и 3 заторможены) вращение через передачу 22 передаетс ведущим звень м 20 и 21 второй пары дифференциалов со скорост ми, равными по величине, но противоположными по направлению. Так как ведущие звень 23 и 24 второй пары дифференциалов, а также звень 13 и 14 первой пары дифференциалов заторможены, то ведомые , з.вень 18 и 19, а также звень 35 и 32 получают вращение со скорост ми , равными по величине, но противоположными по направлению. Через передачи 30 и 37 концентрические валы 26, 27 и 28 получают вращение с равными скорост ми, причем валы 26 и 28 вращаютс в одном направлении , а вал 27 - в противоположном . Вал 25 остаетс заторможенным, так как он через передачу 29 и вал 25 св зан с двигателем 2. Через конические передачи 31, 34 и 36 основные звень конического дифференциала (7, 8 и 9) получают вращение со скорост ми/ рГавными по величине и по направлению, т.е. происходит как бы их блокировка, и захват 11 получает вращение относительно оси конического дифференциала 5 . Kopilyc , б и сателлит 10 остаютс неподвижными . При работе двигател 2 (двигател 3 и 4 заторможены) вращение через вал 25 передаетс ведущими звень ми 23 к 24 второй пары дифференциалов со скорост ми, равными по величине и направлению. Так как ведущие звень 20 и 21 второй пары дифферен циалов, а также звень 13 и 14 первой пары дифференциалов заторможены то ведомые звень 18 и 19, а также звень 35 и 32 получают вращение со скорост ми, равными по величине и по направлению. Через передачи 29 . 30, 33 и 37 концентрические валы 25 26, 27 и 28 получают вращение также со скорост ми, равными по величине и по направлению, и таким образом ка блокируютс между собой. Благо .дар этому захват 11 получает вращение относительно общей оси концентрических валов, в то врем как водило 7 и сателлит 10 остаютс неподвижными относительно собственных осей. Таким образом, каждый из приво ных двигателей 3, 2 и 4 осуществл ет вращение захвата 11 относительно одной из трех особей. В случае одновременной работы двух или трех приводных двигателей захват 11 получает суммарное перемещение относительно двух или трех .осей. Формула изобретени Устройство дл ориентации захват манипул тора, содержащее базовый корпус с установленными на нем приводными двигател ми, конический дифференциал , сателлит которого жестко соединен с захватом, а его корпус установлен на базовом корпусе с возможностью поворота относительно оси, перпендикул рной оси дифференциала , и механизм разделени движений - с двум парами дифференциалор, каждый из которых имеет ведущие и ведомое звень , и элементы кинематической св зи этих звеньев, отличающеес тем, что, с целью сокращени габаритов, массы и увеличени жесткости, элементы . св зи корпуса и основных звеньев конического дифференциала со звень ми механизма разделени движений выполнены в виде концентрических валов, наружный из которых св зывает корпус конического дифференциала с первыми ведущими звень ми второй пары дифференциалов , следующий вал св зывает водило конического дифференциала с одним из вторых ведущих звеньев первой пары дифференциалов, а два другиз вала св зывают солнечные колеса конического дифференциала с ведущими звень ми первой пары дифференциалов механизма разделени движений. Источники- информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Станки и инструменты, 4, 1976, с. 6, рис. 5. The invention relates to the field of mechanical engineering, namely, to automatic manipulators designed, for example, for automatic machine tools. A device is known for the orientation of the gripper of a manipulator, designed to transmit movements with their kinematic uncoupling 1. The disadvantage of this grip orientation device is insufficient rigidity due to a complicated selection of backlashes in the kinematic chain of gears. The closest to the technical essence of the invention for targeting a manipulator, containing a base body with drive motors mounted on it, a spherical differential, the satellite of which is rigidly connected to the grip, and its body is mounted on the base body with the possibility of rotation about an axis perpendicular to the axis differential, and the mechanism of separation of motions with two pairs of differentials / each of which has the leading and the driven links and the elements of the kinematic connection of these links 2. The disadvantage of this manipulator gripping orientation device is that it has large dimensions and mass with relatively low rigidity. The aim of the invention is to reduce the size, mass and increase the rigidity. This goal is achieved by the fact that, in the proposed device, the communication elements of the body and the main links of the conical differential with the links of the mechanism of separation of movements are made in the form of concentric shafts, the outer of which connects the body of the conical differential with the first leading links of the second pair of differentials the driver of the conic differential is connected with one of the second leading links of the first pair of differentials, and the other two shafts connect the sun wheels with the links of the first pair of differentials separation of movements. The drawing shows a kinematic diagram of the orientation device for gripping the manipulator. The orientation mechanism consists of the base body of the arm 1 with three driving motors 2, 3 and 4 fixed on it, a conical differential 5, the body of which is the support of the main differential links: the carrier 7 of the wheels 8 and 9. The differential satellite 10 is rigidly attached to the grip 11. The motion separation mechanism 12 contains two pairs of differentials. The drive members 13 and 14 of the first pair of differentials are connected to each other and with the driving motor 3 by means of gear 15. The second lead links 16 and 17 of the first pair / (and the differentials are rigidly connected with the corresponding follower links 18 and 19 of the second pair of differentials. The first drive members 20 and 21 of the second pair of differentials are coupled to the drive motor 4, as well as to each other via gear 22, which has a gear ratio equal to 1. The second lead links 23 and 24 of the second pair of differentials are connected to the drive motor 2 and with each other using a shaft a 25 with a gear ratio equal to + 1. The connection between the housing and the main links of the conical differential 5 and the links of the separation mechanism of the movements 12 is carried out using four concentric shafts 25, 26 27 and 28. The shaft 25 connects the housing 6 a conical differential with one of the second leading links 24 of the second pair of differentials using a two-stage gear 29 Shaft 26 connects the carrier of a 7 horse differential with one of the driven links 18 of the second pair of differentials with, for example, a two-stage gear transfer 30 and a conic gear 31. The shaft 27 connects an end wheel 9 of a conical differential with one of the driven members 32 of the first pair of differentials, using gear 33 and a bevel gear 34. Shaft 28 connects the sun wheel 8 of the conical differential with a second driven By means of the link 35 of the first pair of differentials using a pin gear 36, 37, and an elastic element, such as a torsion bar 38. The shaft 25 is fixed in the base body 1 on the pinions 39 rotatably. In the orientation mechanism, three independent kinemas can be distinguished The following chains encompass all the elements of the mechanism: a) satellite 10 - sun wheel 8 - gear 36 - shaft 28 - gear 37 - torsion bar 38 - slave link 35 leading link 13 - gear 15 - leading link 14 - slave link 32 - Transmission 33 - shaft 27 - transmission 34 solar wheel 9 - satellite 10; b) drove 7 - gear 31 - shaft, 26 - gear 30 -, slave link 18 leading link 21 - gear 22 - lead link 20 - slave link 19 - lead link 17 - slave link 32 gear 33 - shaft 27 - gear 34 solar wheel 8 - drove 7; c) housing 6 - shaft 35 - transmission 29 - driving link 24 shaft 25 - driving link 23 - driven link 18 driving link 16 - driven link 35 - torsion 38 - transmission 37 - shaft 28 transmission 36 - sun wheel 8 - drove 7 - housing 6. The gear parameters are selected in such a way that the circular gear ratio of each of these closed circuits (the successive product of the gear ratios of all gears included in the closed circuit) is + 1. This allows you to select the backlash in all kinematic chains of the mechanism torsion spins 38, the operation of the mechanism orientation ation is carried out as follows. When the engine 3 is running (engines 2 and 4 are braked), rotation through gear 15 is transmitted to the driver links 13 and 14 of the first pair of differentials, which rotate at equal speeds and in the same direction. Since the driving links 16 and 17 are braked, the driven links 32 and 35, as well as the concentric shafts 28 and 27, through gears 33 and 37, receive rotation at equal speeds and in the same direction. The sun wheels 8 and 9, through bevel gears 36 and 34, receive rotation in opposite directions with equal speeds and result in rotation of the satellite 10, which is rigidly connected to the gripper 11. The carrier 7 connected via gear 31 to the shaft 26, and the housing 6 connected to the shaft 25 remains stationary. When the engine 4 is running (engines 2 and 3 are braked), rotation through transmission 22 is transmitted to the driving units 20 and 21 of the second pair of differentials with speeds equal in magnitude but opposite in direction. Since the leading links 23 and 24 of the second pair of differentials, as well as the links 13 and 14 of the first pair of differentials are inhibited, the followers, curves 18 and 19, as well as links 35 and 32, receive rotation with speeds equal in magnitude but opposite towards. Through gears 30 and 37, the concentric shafts 26, 27 and 28 receive rotation at equal speeds, with the shafts 26 and 28 rotating in one direction and the shaft 27 in the opposite direction. Shaft 25 remains inhibited, as it is connected to engine 2 via gear 29 and shaft 25. Through bevel gears 31, 34 and 36, the main links of the bevel differential (7, 8, and 9) receive rotation at speeds / speed direction, i.e. there is a blockage, as it were, and the grip 11 receives a rotation about the axis of the conical differential 5. Kopilyc, b and satellite 10 remain fixed. When the engine 2 is running (engine 3 and 4 are inhibited) rotation through the shaft 25 is transmitted by the driving links 23 to 24 of the second pair of differentials with speeds equal in magnitude and direction. Since the leading links 20 and 21 of the second pair of differentials, as well as links 13 and 14 of the first pair of differentials, the driven links 18 and 19, as well as links 35 and 32, get rotated at speeds equal in size and in direction. Through the transmission 29. The 30, 33, and 37 concentric shafts 25, 26, 27, and 28 receive rotation also at speeds equal in magnitude and in direction, and thus ka are blocked together. Fortunately, the gripper 11 receives a rotation about the common axis of the concentric shafts, while the carrier 7 and the satellite 10 remain stationary relative to their own axes. Thus, each of the prefixed engines 3, 2 and 4 rotates the grip 11 relative to one of the three individuals. In the case of simultaneous operation of two or three drive engines, the gripper 11 receives a total displacement with respect to two or three axes. The invention The device for orientation is the pickup of a manipulator containing a base body with drive motors mounted on it, a conical differential, the satellite of which is rigidly connected to the gripper, and its body is mounted on the base body with the possibility of rotation about an axis perpendicular to the axis of the differential, and the mechanism separation of movements - with two pairs of differential, each of which has a leading and driven parts, and elements of the kinematic connection of these links, characterized in that, in order to reduce ha Arita, weight and increase the rigidity of the elements. The body and main links of the conical differential are connected with the links of the movement separation mechanism in the form of concentric shafts, the outer of which connects the conical differential case with the first leading links of the second pair of differentials; the next shaft connects the conical differential carrier with one of the second leading links the first pair of differentials, and two friends of the shaft connect the solar wheels of the conical differential with the driving links of the first pair of differentials of the mechanism of separation of movements. Sources - information taken into account in the examination 1. Machines and tools, 4, 1976, p. 6, fig. five.
2.Авторское свидетельство СССР 334777, кл, В 25 J 15/02, 1972.2. The author's certificate of the USSR 334777, class, 25 J 15/02, 1972.
ty ty