SU1153817A3

SU1153817A3 - Передаточный механизм руки манипул тора

Info

Publication number: SU1153817A3
Application number: SU813364456A
Authority: SU
Inventors: Циммер Эрнст
Original assignee: Кука Швейсанлаген Унд Роботер Гмбх (Фирма)
Priority date: 1980-12-19
Filing date: 1981-12-15
Publication date: 1985-04-30
Also published as: AU7856181A; DD201988A5; ES8304468A1; ATE9289T1; JPS57121490A; DE3048067C2; DE3048067A1; JPS6158277B2; EP0054763B2; EP0054763A1; AU551501B2; US4548097A; ES507712A0; EP0054763B1; DE3166085D1

Abstract

ПЕРЕДАТОЧНЫЙ МЕХАНИЗМ РУКИ МАНИПУЛЯТОРА, содержащий основной корпус, установленный с возможностью, вращени вокруг продольной оси руки, дополнительный корпус, установленньй в основном корпусе с возможностью поворота вокруг оси,перпендикул рной к продольной оси руки, исполнительное устройство, расположенное в дополнительном корпусе вдоль продольной оси руки, приводы вращени основного корпуса и исполнительного устройства ипривод поворота дополнительного корпуса, а также ведомые, промежуточные и ведущие валы, причем ведущие валы основного и дополнительного корпусов и исполнительного устройства рас положены коаксиально продольной оси руки и св заны с понижающими передачами , а приводы дополнительного корпуса и исполнительного устройства включают конические передачи, отличающийс тем, что, с целью повышени точности позициоi нировани , промежуточные валы дополнительного корпуса и исполниСО тельного устройства выполнены составными и установлены в основном корпусе, а понижающие передачи расположены непосредственно перед основньм и дополнительньм корпусами и исполнительным устройстве. :л :АЭ ЭО

Description

1

изобретение относитс кмашиностроению , в частности к промышленным работам и манипул торам.

Известен передаточный механизм руки манипул тора, содержащий основной корпус, установленный с возможностью вращени вокруг продольной оси руки, дополнительный корпус установленный в основном корпусе с возможностью поворота вокруг оси, перпендикул рной к продольной оси руки, исполнительное устройство , расположенное в дополнительном корпусе вдоль продольной оси руки, приводы вращени основного корпуса и исполнительного устройства и привод поворота дополнительного корпуса, а также ведомые, промежуточные и ведущие валы, причем ведущие валы основного и дополнительного корпусов и исполнительного устройства расположены коаксиально продольной оси руки и св заны с понижающими передачами,а приводы дополнительного корпуса и исполнительного устройства включают конические передачи fij .

Недостатком указанного передаточного механизма руки вл ютс значительные габариты руки, которые привод т к большим моментам на, оси вращени руки манипул тора, а также значительные зазоры в зубчатых передачах, что приводит-к низко точности позиционировани .

Целью изобретени вл етс повышение точности позиционировани .

Поставленна цель достигаетс тем, что в передаточном механизме руки манипул тора, содержащем основной корпус, установленный с возможностью вращени вокруг продольной оси руки, дополнительньй корпус, установленньм в основном корпусе с возможностью поворота вокруг оси, перпендикул рной к продольной оси руки, исполнительное устройство, расположенное в дополнительном корпусе вдоль продольной оси руки, приводы вращени основного корпуса и исполнительного устройства и привод поворота дополнительного корпуса, а также ведомые, промежуточные и ведущие залы, пр чем ведущие залы основного и дополнителного корпусов и исполнительного устройства расположены коаксиально продольной оси руки и св заны с

53817 . 2

понижающими передачами, а приводы, . дополнительного корпуса и исполни тельного устройства включают конические передачи, промежуточные валы 5 дополнительного корпуса и исполнительного устройства выполнены составньми и установлены в основном корпусе, а понижающие передачи расположены непосредственно перед основным и дополнительным корпусами и исполнительным устройством.

На фиг.1 изображена кинематическа схема-манипул тора; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1.

15 Рука 1 манипул тора установлена шарнирно на коромьдсле 2 с возможностью поворота относительно горизонтальной оси 3. Коромысло 2 установлено на поворотном основании 0 с возможностью поворота относительно оси 5. Основание 4 также г-меет возможность поворота относительно оси 6 фундамента 7.

Рука 1 выполнена из составного 5 корпуса, состо щего из приводного 8, среднего 9 и приставного 10 отсеков, жестко св занных между собой, трех двигателей 11, 12 и 13, св занных через карданные валы 0 14, 15 и 16 с приводными валами 17, 18 и 19 механизма ориентации исполнительного устройства 20 и собственно исполнительного устройства 21.

Двигатели 11-13 установлены в приводном отсеке 8 корпуса руки 1, вьтолненного, например, из чугуна с шаровидным графитом, а приводные валы 17-f9 установлены в пристав0 отсеке 10 корпуса руки, который вместе со средним отсеком выполн етс из облегченного материала ,, что обеспечивает противовес расположенным со стороны приставного отсека 10 механизму ориентации 20 и исполнительному устройству 21. При этом средний карданный вал 15 смещен относительно горизонтальной оси 3 поворота руки t.

0 В св зи с тем, что между двигател ми t1, 12 и 13 и приводными валами 17, 18 и 19 не предусмотрены понижающие передачи, карданные валы 14, 15 и 16 вл ютс легкими

и небольпшми по размерам, так как передают малые моменты вращени .

Механизм 20 ориентации исполнительного устройства состоит из ос3

новного 22 и дополнительного 23 корпусов и понижающих передач, при этом основной корпус 22 установлен с возможностью поворота от ;осительно продольной оси руки 1 манипул тора , а дополнительньм корпус 23 установлен с возможностью поворота относительно оси 24, перпендикул рной к продольной оси руки 1 (н фиг.1 эти повороты основного и дополнительного корпусов обозначены соответственно I и II). Исполнительное устройство 21 установлено с возможностью поворота вокруг своей продольной оси (на фиг.1 этот поворот обозначен III).

На фиг.2 представлена кинематическа схема механизма ориентации исполнительного устройства. Механизм ориентации развернут относительно приставного корпуса 10 на 90 по сравнению с фиг.1.

Поворот основного корпуса 22 механизма 20 ориентации исполнительного устройства осуществл етс от двигател 13 через карданный вал 16 приводной вал 19, расположенный в подшипниках приставного корпуса 10 руки 1. От приводного вала 19 через зубчатые колеса 25 и 26, вал 27 и понижающую передачу 28 вращение передаетс на ведомый вал 29 основного корпуса 22. Понижающа передача 28, установленна на ведомом валу 29, имеет высокую редукцию достигающую, например, величин от 70:1 до 120:1. вал 29 установлен в двойном подшипнике 30 корпуса 10.С ведомым валом 29 жестко св зан основной корпус 22, состо щий из опорных щитков 31 и 32, закрывающих стенок 33 и 34 и поперечной перемычки 35. Таким образом осуществл етс поворот основного корпуса 22 вокруг продольной оси руки 1 манипул тора.

Дополнительный корпус 23 установлен на основном корпусе 22 с возможностью поворота относительно оси 24. Этот поворот осуществл етс от двигател 11 через кардаиньй вал 14, приводной вал 17, расположенный в приставном корпусе 10, зубчатые колеса 36 и 37, полый вал 38, установленный коаксиально ведомому валу 29 основного корпуса 22, и конические колеса 39 и 40 установленные соответственно на

3817 4

конус полого вала 38 и вала 41, расположенного в подшипниках 42 на одной из сторон опорного щитка 31 основного корпуса 22. Далее

5 движение передаетс с помощью зубчато-ременной передачи 43, св зываю-щей шкивы 44 и 45, установленные соответственно на концах валов 41 и 46, выступающих за опорньп nyiTOK

0 31, на приводной вал 46, которьй

через понижающую передачу 47, редукци которой может составл ть от 70:1 до 120:1, св зан с ведомым валом , выполненным заодно с дополнительным корпусом 23, состо щим из опорных щитков 48 и 49. Приводной вал 46 установлен на подшипниках 50, смонтированных в опорном иучтке 48 дополнительного корпуса 23.

20 Дополнительньп корпус 23 установлен с возможностью поворота вокруг оси 24 на подшипниках 51 и 52, смонтированных в основном корпусе 22. Дополнительный корпус 23 выступает

5 из основного корпуса 22 через выполненную с торцовой стороны прорезь в основной корпусе 22, причем эта прорезь выполнена таким образом, чтобы обеспечить поворот дополнитель

3Q ного корпуса на необходимьй угол.

Исполнительное устройство 21 установлено в дополнительном корпусе 23 с возможностью вращени относительно своей продольной оси.

5 Вращение исполнительного устройства 21 осуществл етс от двигател 12 через карданный вал 15, приводной вал 18, расположенный в полом валу 38, и конические колеса 53 и 54, установленные соответственно на концах приводного вала 18 и промежуточного вала 55, расположенного в двойном подшипнике основного корпуса 22. Далее вращение передаетс через

45 зубчато-ременную передачу 56, св зывающую шкивы 57 и 58, установленные соответственно на концах валов 55 и 59, выступающих за опорньй щиток 32 основного корпуса 22, на промежуточный вал 59, который через конические колеса 60 и 61, приводной вал 62 и понижающую передачу 63 св зан с исполнительньм устройством 21. При этом конические колеса 60 и

55 61 установлены на консольных концах соответственно валов 59 и 62, каждый из которых установлен в двойных подшипниках 64 и 65, соответственно.

смонтированных на основном корпусе 22 и дополнительном корпусе 23, а понижающа передача 63 установлена на приводном валу 62 и св зана с исполнительным устройством 21, которое установлено в подшипниках, смонтированных в опорном щитке 49 дополнительного корпуса 23.

Ступицы конических колес 54 и 60 промежуточных валов 55 и 59 несут подшипники 66 и 67, в которых установлены соответственно концы валов 41 и 46. Выполнение валов 41 и 55, а также 46 и 59 составными обеспечивает сокращение габаритов механизма ориентации исполнительного устройства.

Таким образом, исполнительное устройство 21 может вращатьс как вокруг продольной оси руки, так и поворачиватьс вокруг оси 24 вместе с дополнительным корпусом 23, поскольку опираетс на опорный щиток 49 и при этом вращатьс вокруг

приводного вала 62.

I

По сравнению с известным предлагаемое устройство обеспечивает наименьшее удаление исполнительного устройства от оси вращени руки, что позвол ет снизить момент вращени двигателей, а также обеспечить подачу исполнительного устройства в труднодоступные места.

19 18 to22 24- 23 2f

Claims

ПЕРЕДАТОЧНЫЙ МЕХАНИЗМ РУКИ МАНИПУЛЯТОРА, содержащий Основной корпус, установленный с возможностью, вращения вокруг продольной оси руки, дополнительный корпус, установленный в основном корпусе с возможностью поворота вокруг оси,перпендикулярной к продольной оси руки, исполнительное устройство, расположенное в дополнительном корпусе вдоль продольной оси руки, приводы вращения основного корпуса и исполнительного устройства и привод поворота дополнительного корпуса, а также ведомые, промежуточные и ведущие валы, причем ведущие валы основного и дополнительного корпусов и исполнительного устройства рас положены коаксиально продольной оси руки и связаны с понижающими передачами, а приводы дополнительного корпуса и исполнительного устройства включают конические передачи, отличающийся тем, что, с целью повышения точности позиционирования, промежуточные валы дополнительного корпуса и исполнительного устройства выполнены составными и установлены в основном корпусе, а понижающие передачи расположены непосредственно перед основным и дополнительным корпусами и исполнительным устройством.

SU ,_ю 1153817 ί