Манипулятор Советский патент 1990 года по МПК B25J9/00 B25J11/00 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в исполни- тельных механизмах промышленных роботов.

Целью изобретения является повышение надежности работы манипулятора путем обеспечения компенсации погрешностей изготовления и сборки безлюфтового механизма вращения схвата при одновременном повышении ремонтопригодности за счет об- легчения доступа к кинематическим цепям манипулятора.

На фиг.1 представлен манипулятор, общий вид; на фиг,2 - узел I на фиг.1: на фиг.З - узел II на фиг.1; на фиг.4 - сечение А-А на фиг.З.

Манипулятор содержит корпус 1 с установленными в нем механизмом поворота механической руки 2 и механизмом вращения схвата.

Механизм поворота руки включает электропривод, состоящий из двигателя 3, муфты 4, червяка 5, червячного колеса 6, установленного на основном валу 7, а также корпус 8, пружину 9 для выбирания -зазоров в червячном зацеплении.

Механизм вращения схвата включает электропривод, состоящий из двигателя 10, муфты 11, червяка 12, червячного сектора, 13, а также вал-шестерни 14. Механизм вращения вал-шестерни 15 выполнен в виде двух раздельных цилиндрических стержней 16 и 17, установленных в поступательных опорах 18 и 19 качения, размещенных внутри основного вала 7 и соединенных сферическим шарниром 20, содержащим корпус 21, упорные подшипники 22 и сферические шайбы 23 и 24. На концах цилиндрических стержней 16 и 17 установлены зубчатые рейки 25 и 26, которые входят в зацепление с вал-шестерней 14 и вал-шестерней 15, уста :«

СО

XI

новленной на схвате 2, Внутри полого основного вала 7 между корпусом 21 и шайбой 27 установлена пружина 28 для выбирания зазора в червячном зацеплении. На вал-шестерне 15 установлено зубчатое колесо 29, штифт 30, упругие прокладки 31, которые служат для выбирания зазоров в зацеплении между вал-шестерней 15 и зубчатой рейкой 26.

Привод механизма поворота схвата 2 работает следующим образом.

Крутящий момент с двигателя 3 через муфту 4 и червяк 5 передается на червячное колесо 6, установленное на основном валу

7, на конце которого размещен корпус 8 с

-вал-шестерней 15 и схватом 2, вследствие чего основной вал 7 имеет возможность вращаться относительно собственной продольной оси. Вместе с основным валом 7, корпусом 8, вал-шестерней 15 вращается стержень 17, закрепленный в корпусе 21, так как Зубчатая рейка 26 входит в зацепление с валгшестерней 15 и имеет возможность осуществлять только линейное движение. Возможность вращения реализуется за счет установки в-шарнире 20 между корпусом 21 и цилиндрическим стержнем 17

упорных подшипников 22, обеспечивающих движение в плоскости, перпендикулярной оси вращения основного вала 7. На основном валу 7 установлена пружина 9 кручения, один конец которой закреплен в корпусе 1, а другой - на основном валу 7. При вращении основного вала 7 пружина 9 закручивается и создает натяг в зацеплении между червяком 5 и чербячным колесом 6. При возврате в исходное положение пружина 9 удерживает червячное колесо 6 от размыкания зубчатого зацепления с червяком 5, чем достигается увеличение кинематической точности передачи.

Привод Механизма вращения схвата 2 работает следующим образом. Крутящий момент с двигателя 10 через муфту 11, червяк. 12 передается на червячный сектор 13, установленный на вал-шестерне 14, находящейся в зацеплении с зубчатой рейкой 25, размещенной на цилиндрическом стержне 16. Цилиндрический стержень 16 осуществляет линейное движение опоры 18 качения и через шарнир 20 (фиг.2) передает движение на цилиндрический стержень 17, расположенный в опоре 19 качения. На конце цилиндрического стержня 17 установлена зубчатая рейка 26, которая преобразует линейное движение во вращательное движение вал-шестерни 15. Шарнир 20, связывающий цилиндрические стержни 16 и 17, имеет сферические шайбы 23 и 24, которые позволяют компенсировать погрешности углового расположения указанных стержней. Между корпусом 21 и основным валом 7 расположена пружина 28, которая при движении стержней 16 и 17

вниз сжимается и создает натяжение в зацеплениях между зубчатой рейкой 25 и вал- шестерней 14, а также червячным сектором 13 и червяком 12. При возврате стержней 16 и 17 в исходное положение пружина 28

0 удерживает червячный сектор 13 и зубчатую рейку 25 от размыкания с червяком 12 и вал-шестерней 14, вследствие чего достигается увеличение кинематической точности передачи.

5Вал-шестерня 15 имеет автономное устройство для выбирания зазора в зацеплении с зубчатой рейкой 26. Зазор выбирается за счет движения в косом отверстии, выполненном в вал-шестерне 15, штифта 30, свя0 занного с шестерней 29. Упругие прокладки 31 служат для кс1мпенсации погрешностей изготовления зубчатой рейки 26, вал-шестерни 15 и шестерни 29.

Манипулятор имеет достаточно про5 стую технологию изготовления и сборки конструктивных элементов (зубчатых реек, червяков, линейных опор качения).

Обслуживание зубчатых передач и подшипниковых узлов не требует значительных

0 демонтажных работ, так как все элементы расположены в доступных местах и имеют маслоподводящие каналы и смотровые отверстия.

Формула изобретения

5 Манипулятор, содержащий корпус, два электропривода и полую механическую руку .со схватом, подвижно установленную в корпусе, при этом электроприводы установлены в корпусе и кинематически связаны

0 посредством соответствующих безлюфто- вых зубчатых механизмов с основным валом поворота механической руки и с приво, валом схвата, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы ма5 нипулятора путем обеспечения компенсации погрешностей изготовления и сборки безлюфтового зубчатого механизма вращения схвата при одновременном повышении ремонтопригодности за счет облегчения до0 ступа к кинематическим цепям манипулятора, он снабжен двумя поступательными опорами качения, при этом основной вал . поворота-механической руки выполнен полым, а безлюфтовый зубчатый механизм

5 вращения схвата выполнен в виде двух зубчато-реечных передач, зубчатые рейки которых установлены внутри основного вала на соответствующих опорах качения и связаны между собой с помощью дополнительно введенного сферического шарнира, а одна

из эти реек подпружинена относительно основного вала, причем зубчатые колеса этих передач жестко установлены соответственно на приводном валу схвата и на приводном валу безлюфтового зубчатого механизма вращения схвата.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в исполнительных механизмах промышленных роботов. Целью изобретения является повышение надежности работы манипулятора за счет обеспечения компенсации погрешностей изготовления и сборки безлюфтового механизма вращения схвата при одновременном повышении ремонтопригодности за счет облегчения доступа к кинематическим цепям манипулятора. При вращении электропривода поворота руки вращается червяк 5 и поворачивается червячное колесо 6, которое жестко связано с полым основным валом 7 механической руки, несущим схват 2. При вращении электропривода вращения схвата 2 движение передается через червяк 12 на червячный сектор 13, вместе с которым поворачивается вал-шестерня 14. При этом зубчатая рейка 25 совершает линейное перемещение, которое преобразуется зубчатой рейкой 26 во вращательное движение вала-шестерни 15 и соответственно схвата 2. 4 ил.

//

Фиг. 2

.Л

-А

26

30

Фиг. 4