SU1050861A1

SU1050861A1 - Manipulator actuating member

Info

Publication number: SU1050861A1
Application number: SU823475045A
Authority: SU
Inventors: Юрий Филиппович Гвоздев; Анатолий Тимофеевич Медведев
Priority date: 1982-07-29
Filing date: 1982-07-29
Publication date: 1983-10-30

Abstract

ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ ОРГАН МАНИГ1УЛЯТОРА, содержащий звень , включающие элементы, соединенные между собой основными щарнирами, выполненными в виде пары одинаковых щ стерен, установленных в корпусе, при этом входное звено св зано с основанием и приводом, а выходное - с захватом, отличающийс тем, что, с целью повыщени надежности и кинематической жесткости, он снабжен дополнительными щарнирами, выполненными из четырех аналогичных щестерен, наход щихс в зацеплении и образующих замкнутую кинематическую цепь, а звень выполнены из четырех элементов, соединенных в ромб, при этом соседние звень св заны между собой дополнительными -щарнирами, а пары смежных элементов в каждом звене - основными щарнирами. (Л ел о 00 оTHE EXECUTIVE BODY OF THE MANAGER 1, comprising links including elements interconnected by main hinges, made in the form of a pair of identical tongues mounted in a housing, the input link being associated with the base and the drive, and the output link with a gripper, characterized in that in order to increase reliability and kinematic rigidity, it is equipped with additional joints made of four similar gears that are engaged and form a closed kinematic chain, and the links are made of four elements connected to a rhombus, while the adjacent links are interconnected by additional hinges, and pairs of adjacent elements at each link are connected by main hinges. (L ate about 00 o

Description

Изобретение относитс к машиностроению , а именно к манипул торам дл механизации технологических процессов, содержащих подъемно-транспортные и другие операции . Известен манипул тор, содержащий многозвенный исполнительный орган, звень которого шарнирно сочленены и кинематически св заны между собой, первое из которых св зано с основанием и приводом, а последнее - с захватом. Каждое звено содержит корпус, в котором смонтирована механическа (цепна ) передача с U 1/2, кроме последнего, где; . Межцентровые рассто ни всех звеньев равны между собой Указанный манипул тор позвол ет расширить зону обслуживани , однако он .характеризуетс сложностью конструкции и недостаточно высокой грузоподъемностью. Известен манипул тор, исполнительный орган которого содержит звень , включающие элементы, соединенные между собой ОСНОВНЫМИ шарнирами, выполненными в виде пары одинаковых шестерен, установленных в корпусе, при этом входное звено св зано с основанием и приводом, а выходное - с захватом 2. Однако известный манипул тор конструктивно сложен, -ак как звень исполнительного органа содержат механические .передачи, наличие которых снижает его надежность и кинематическую жесткость. , Цель изобретени - повышение надежности и кинематической жесткости. Поставленна цель достигаетс тем, что исполнительный орган манипул тора; содержащий звень , включающие элементы, соединенные между собой основными шарнирами , выполненными в виде пары одинаг ковых шестерен, установленных в корпусе, при этом входное звено св зано с основанием и приводом, а выходное - с захватом снабжен дополнительными шарнирами, выполненными из четырех аналогичных шестерен , наход щихс в зацеплении и образующих замкнутую кинематическую цепь, а звень выполнены из четырех элементов, соединенных в ромб, при этом соседние звень св заны между собой дополнительными шарнирами , а пары смежных элементов в каждом звене - основными шарнирами. На фиг. 1 изображен исполнительный орган манипул тора, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг. 2; на фиг. б предельное состо ние конструкции при выдвижении вверх по фиг. 1; на фиг. 7 - то же, при выдвижении в противоположную сторону. Исполнительный орган манипул тора содержит входное звено, выполненное в виде корпуса 1 с фланцем 2-дл скреплени с основанием (не показано). В корпусе 1 смонтирована пара одинаковых шестерен 3 и 4 (фиг. 4), на валы которых жестко установлены элементы 5. Выходное звено имеет аналогичную конструкцию и содержит корпус 6 с фланцем 7 дл креплени захвата или другого рабочего органа (не показан). Основные шарниры состо т из корпусов 8, в которых расположены аналогичные шестерни 9 и 10. К валам шестерен 9 и 10 жестко креп тс элементы 5. Дополнительный шарнир содержит корпус 11 (фиг. 1), в котором расположены четыре шестерни: пара шестерен 3 и пара шестерен 4, наход щиес в зацеплении друг с другом. Одна из щестерен 3, расположенных в корпусе 1 входного звена, снабжена валом 12, св занным с приводом (не показан ). Смежные элементы (фиг. 1 и 2) подсоединены к шарнирам с противоположных сторон относительно корпусов последних. Такое расположение обеспечивает возможность работы по обе стороны относительно опоры. Исполнительный орган манипул тора работает следующим образом. При повороте вала 12 в направлении, соответствующем вращению шестерни 4 (фиг. 4) корпуса 1 (фиг. 1) против часовой стрелки, поворачиваетс и жестко св занный с этой шестерней элемент 5. Шестерни 4 и 3 наход тс в зацеплении, и передаточное число U 1, поэтому с той же скоростью будет поворачиватьс , но в противоположную сторону и смежный элемент 5. В корпусе 8 основного шарнира,с которым св заны элементы 5, расположена пара аналогичных шестерен 9 и 10. Это обеспечивает поворот ,,-€в занных с последними смежных элементов 5 также в противоположные стороны. Дополнительный шарнир содержит четыре шестерни с передаточным отношением U 1, поэтому обеспечиваетс поворот смежных четырех элементов 5 также в противоположные стороны. При этом весь механизм перемещаетс в сторону выдвижени (фиг. 1, вверх), а крайнее выт нутое положение показано на фиг. 6. Вращение вала 12 в противоположную сторону приводит к повороту элементов 5 также в противоположном направлении, и вс конструкци начинает складыватьс , а затем вновь раздвигатьс , но уже вниз (фиг. 1), предельное положение показано на фиг. 7. Таким образом, св зь звеньев при помощи дополнительного шарнира, выполненного в виде четырех аналогичных шестерен, позвол ет повысить надежность и кинематическую жесткость исполнительного органа манипул тора .The invention relates to mechanical engineering, namely to manipulators for mechanization of technological processes containing hoisting and transport and other operations. A manipulator is known that contains a multi-stage actuator, the links of which are articulated and kinematically connected to each other, the first of which is connected to the base and the drive, and the last to the grip. Each link contains a housing in which a mechanical (chain) transmission with U 1/2 is mounted, except for the last, where; . The intercenter distances of all links are equal to each other. The specified manipulator allows to expand the service area, however, it is characterized by complexity of the design and insufficiently high carrying capacity. A manipulator is known, the executive body of which contains links, including elements interconnected by BASIC hinges, made in the form of a pair of identical gears mounted in the housing, the input link being connected to the base and the drive, and the output linking to gripping 2. However, the known The manipulator is structurally complex, - as the links of the executive body contain mechanical transmissions, the presence of which reduces its reliability and kinematic rigidity. The purpose of the invention is to increase reliability and kinematic rigidity. The goal is achieved by the fact that the executive body of the manipulator; containing links, including elements interconnected by main hinges, made in the form of a pair of identical gears installed in the housing, the input link is connected with the base and the drive, and the output link is equipped with additional hinges made of four similar gears, meshed and forming a closed kinematic chain, and the links are made of four elements connected into a rhombus, while the adjacent links are interconnected by additional hinges, and pairs of adjacent edges ementov at each stage - the main joints. FIG. 1 shows the executive body of the manipulator, general view; in fig. 2 is a view A of FIG. one; in fig. 3 shows a section BB in FIG. one; in fig. 4 shows a section B-B in FIG. one; in fig. 5 is a section of YYD in FIG. 2; in fig. b the limiting state of the structure when moving upwards in FIG. one; in fig. 7 - the same, when advancing in the opposite direction. The executive body of the manipulator contains an input link made in the form of a housing 1 with a flange 2-for fastening with a base (not shown). In case 1, a pair of identical gears 3 and 4 (Fig. 4) are mounted, on whose shafts elements 5 are rigidly mounted. The output link has a similar design and includes a case 6 with a flange 7 for fastening a catch or another working body (not shown). The main hinges consist of bodies 8, in which similar gears 9 and 10 are located. Elements 5 are rigidly attached to the shafts of gears 9 and 10. The additional hinge includes a body 11 (Fig. 1) in which four gears are located: a pair of gears 4 that meshes with each other. One of the gears 3 located in the housing 1 of the input link is provided with a shaft 12 coupled to a drive (not shown). Adjacent elements (Fig. 1 and 2) are connected to the hinges from opposite sides relative to the housings of the latter. This arrangement provides the opportunity to work on both sides relative to the support. The executive body of the manipulator works as follows. When the shaft 12 is rotated in the direction corresponding to the rotation of the gear 4 (Fig. 4) of the housing 1 (Fig. 1) counterclockwise, the element 5 rigidly connected with this gear is rotated. The gears 4 and 3 are engaged and the gear ratio U 1, therefore, with the same speed, the adjacent element 5 will rotate in the opposite direction. In the case 8 of the main hinge, with which elements 5 are connected, there is a pair of similar gears 9 and 10. This ensures rotation, with the last adjacent elements 5 also in opposite stor us. The additional hinge contains four gears with a gear ratio U 1, therefore, the adjacent four elements 5 are rotated also in opposite directions. In this case, the whole mechanism moves in the direction of extension (Fig. 1, up), and the extreme extended position is shown in Fig. 6. The rotation of the shaft 12 in the opposite direction leads to the rotation of the elements 5 also in the opposite direction, and the entire structure begins to fold, and then move apart again, but already down (Fig. 1), the limiting position is shown in FIG. 7. Thus, the connection of links with the help of an additional hinge, made in the form of four similar gears, makes it possible to increase the reliability and kinematic rigidity of the actuator of the manipulator.

//ч m// h m

/2/ 2

лтlt

Фиг.гFigg

ВидАVida

5 .five .

VV

ЧH

S-6S-6

Фиг.ЗFig.Z

ВВBB

Фиг. 5FIG. five

-f +-f +

+ +

4 J4 j

4Фиг .14Fig .1

Claims

EXECUTIVE BODY OF THE MANIPULATOR, containing links comprising elements interconnected by main hinges made in the form of a pair of identical shrstreny installed in the housing, while the input link is connected to the base and the drive, and the output link to the grip, characterized in that, for the purpose improving reliability and kinematic rigidity, it is equipped with additional joints made of four similar gears that are meshed and forming a closed kinematic chain, and the links are made of four elements ntov connected in rhombus with adjacent units are interconnected by additional hinges, and adjacent pairs of elements in each link - the main hinges.

Figure 1