Привод манипулятора Советский патент 1985 года по МПК B25J13/02 

10 16 / / 13 1J / /

ПРИВОД МАНИПУЛЯТОРА, содержащий двигатель и кинематически связанный с ним регулирующий механизм, отличающийся тем, что, с целью снижения энергопотребления привода и повышения быстродействия, он снабжен волновой передачей и планетарным редуктором, солнечное колесо которого является статором этой волновой передачи, а внутреннее зубчатое колесо волновой передачи связано с центральным зубчатым колесом планетарного редуктора.

Фаг Л

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано преимущественно в приводах промышленных роботов.

Известен привод манипулятора, который содержит двигатель, и кинематически связанный с ним регулирующий механизм 1J

Недостатком конструкции такого привода манипулятора являются низкое быстродействие, обусловленное затратой времени на формирование дополнительного разгрузочного момента и его сброса в каждом цикле манипулирования при освобождении захвата от предмета, а также повышенное энергопотребление, вызванное формированием разгрузочного момента и его сброса и др. факторами.

Цель изобретения - снижение энергопотребления привода манипулятора и повышение его быстродействия.

Указанная цель достигается тем, что привод манипулятора, содержащий двигатель и кинематически связанный с ним регулирующий механизм, снабжен волновой передачей и планетарным редуктором, солнечное колесо которого является статором этой волновой передачи, а внутреннее зубчатое колесо волновой передачи связано с центральным зубчатым колесом планетарного редуктора.

На фиг. 1 и 2 показан привод манипулятора; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 2.

Привод манипулятора содержит приводной двигатель, состоящий из статора 1, встроенного в корпус 2, и дискового ротора 3 имеющего скользящую посадку на валу водила 4 планетарного редуктора, прижатого пружиной 5 к неподвижному диску б из фрикционного материала. В щеках водила 4 на запрессованных осях с помощью подшипников смонтированы сателлиты 7, 8 и 9. Центральное зубчатое колесо 10 выполнено за одно целое с валом 11, опирающимся с одной стороны на вал водила 4, с другой стороны на выходной вал 12. На валу 11 установлено внутреннее зубчатое колесо 13 с числом зубьев Z(. Солнечное колесо 14 опирается через шарикоподшипник 15 на вал 11 и имеет профилированную беговую дорожку, по которой катятся тела качения 16, деформирующие гибкое зубчатое колесо 17, выполненное в виде тонкостенного стакана с мелкомодульным зубчатым венцом с числом зубьев Zg, приваренное донышком к ступице выгодного вала 12, причем 2г - Z, 2. Профиль беговой дорожки обеспечивает в зоне наибольшей деформации зацепление зубьев зубчатого венца

Zg гибкого зубчатого колеса 17 на полной их рабочей высоте с зубьями зубчатого венца Zi внутреннего колеса 13 и в зоне наименьшей деформации полный отвод зубьев 5 Ъг. из зацепления. Для предохранения гибкого колеса от разрушения телами качения 16 предусмотрено гибкое наружное кольцо 18, имеющее беговую дорожку. Выходной вал 12 установлен на двух шарикоподшипниках 19 в крышке корпуса.

Привод работает следующим образом. До подачи питания на приводной двигатель дисковый ротор 3 пружиной 5 прижат к неподвижному диску 6, выходной вал 12 заторможен. После подачи питания на

5 электродвигатель дисковый ротор 3 отходит от диска 6 и начинает вращать вал водила 4 планетарного редуктора. Крутящий момент от электродвигателя передается двумя параллельными потоками и суммируется на гибком зубчатом колесе 17, жестко связан ном с выходным валом 12 привода.

При перемещении звена манипулятора без предмета в схвате или с предметом, момент от массы которого, приведенный к валу гибкого зубчатого колеса 17, не превышает момента трения тел качения 16 с гибким 17 и солнечным 14 колесами, солнечное 14 и центральное зубчатое колесо 10 планетарного редуктора блокированы относительно гибкого зубчатого колеса 17 моментом трения и моментом от массы. Угловые

скорости колес 14 и 10 планетарного редуктора равны между собой и равны угловой скорости гибкого зубчатого колеса 17, следовательно, угловая скорость выходного вала 12 равна моменту, развиваемому двига телем.

При подъеме звена с предметом в захвате, момент от массы которого, приведенный к валу 12 гибкогозубчатого колеса 17, превыщает момент трения тел качения 16 и увеличивается с изменением угла подъема

0 нагружает, через зубчатое зацепление гибкое зубчатое колесо 17 - внутреннее колесо 13, центральное колесо 10 планетарного редуктора, его угловая скорость изменяется. Происходит трансформация передаваемой

мощности.

Крутящий момент на выходном валу увеличивается за счет изменения пер.едаточного отношения, а поэтому становится возможным дальнейший подъем управляемого звена с предметом.

Положительный эффект предлагаемого привода по сравнению с прототипом заключается в уменьшении энергопотребления и повышении быстродействия.

7 щ 15

W

т

Фаг.З

Ц

%2.2 16 18 17 13 II /

16

П

Риг.Ц