Шарнир манипулятора Советский патент 1980 года по МПК B25J17/00 

1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в конструкциях манипуляторов и в других маханизмах, в которых соединяемые звенья совершают относительное прост-5 ранственное движение.

Известен шарнир манипулятора, содержащий крестовину, связывающую вилки соседних звеньев, и двигатели ij.

Недостатками известного шарнира 10 являются малая область возможных перемещений звеньев манипулятора, что снижает его технологические возможности, а также низкая точность и недостаточная плавность перемеще- |5 НИИ Этих звеньев.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей, повышение точности и плавности перемещения звеньев.20

Поставленная цель достигается тем, что шарнир снабжен сдвоенными для каждого звена волновыми пере- дачами, жесткие колеса каждой пары связаны с вилкой соответствующего 25 звена и с крестовиной, а генераторы волновых передач каждого звена попарно соединены между собой посредством торсионных валов, расположенных в отверстиях с непересекающи- 30

мися осями, выполненными в крестовине.

На фиг. 1 изображена кинематическая схема универссшьного шарнира; на фиг. 2 - продольный разрез шарнира по одной ветке крестовины.

Шарнир манипулятора содержит крестовину 1, соединяющие вилки 2 и 3 соответственно звеньев 4 и 5 манипулятора. Вилка 2 звена 4 связана с жесткими зубчатыми колесами 6 и 7 сдвоенных волновых передач. Аналогично вилка 3 звена 5 связана с жесткими колесами 8 и 9 таких же сдвоенных волновых передач. Жесткие колеса 6 и 7, 8 и 9 волновых передач находятся в зацеплении с гибкими колесс1ми 10, 11, 12 и 13 волновых передач. Последние, в свою очередь, зацепляются с жесткими колесами 14, 15, 16 и 17 волновых передач, связанными с крестовиной 1. Внутри гибких колес 10, 11, 12 и 13 находятся генераторы 18, 19, 20 и 21. Волногенераторы 18 и 19 волн связаны торсионным валом 22, расположенным внутри отверстия 23 крестовины. Аналогично генераторы 20 и 21 связаны торсионным валом 24, расположенным внутри отверстия 25 второй ветки крестовины. Генератор 18 волн (фиг. 2) содержит кулачок 26, наружная поверх ность которого представляет подшип скольжения, связанный радиальными каналами 17 с коллектором 28. В кулачке 26, как в обойме, расположены, по крайней мере, два параллельных и смещенных относительно его оси в противоположные стороны ротора 29 и 30 пластинчато-шарнирного гидродвигателя, кото рые установлены на эксцентричных шейках неподвижной оси 31, содерх.ащей каналы для подвода .и слива масла. В кулачке 26 генератора роторы гидромотора закрыты с двух сторон фланцами 32 и 33. Крестовина 1 расположена в подшипниках 34. Жесткие колеса 14, 15, 16 и 17, свя занные с крестовиной 1, опираются на подшипники 34, установленные в расточках вилок 2 и 3. Устройство работает следующим о разом. Если звено 4 неподвижно, то неподвижны также жесткие колеса 6 и 7. При вращении генераторов 18 и 1 волн деформируются гибкие колеса 1 и 11, вызывая вращение жестких колес 14 и 15. Так как они жестко св заны с крестовиной 1, то последняя также получает вращение относитель но вилки 2 и звена 4. При этом крестовина 1 и звено 5 вращаются в подшипниках 34 относительно оси вала 22. Одновременно .с вращением крестовины 1 и звена 5 вокруг оси вала 22 возможно вращение звена 5 вокруг оси всша 24. Для этого прив дят в движение генераторы 20 и 21 В этом случае жесткие колеса 16 и связанные с крестовиной 1 (при пр вильном соотношении моментов), от носительно нее неподвижны, а при д формации гибких колес 12 и 13 пол чают вращение жесткие колеса 8 и Вместе с колесами 8 и 9 вращаются относительно оси вала 24 вилка 3 и звено 5. Варьируя числом оборотов генераторов волн вокруг осей валов 22 и 24, получают любой заданный закон движения звена 5. Связь генераторов 18 и 19 волн с торсионным валом 22, а генераторов 20 и 21 с торсионным валом 24 необходима для синхронизации вращения генераторов и жестких колес, связанных с крестовиной. Гидродвигатели устанавливаются для каждого генератора в одной ветке крестовины, В случае применения гидродвигателя, совмещенного с генератором волн, они работают следующим образом (фиг. 2), Масло под высоким давлением подается к роторам 29 и 30 пластинчатошарнирного гидродвигателя, приводя их во вра1дение совместно с кулачком 26 генератора и с фланцами 32 и 33. Через коллектор 28 и каналы 27 масло подается в зазор между трущимися по- . верхностями генератора и гибкого колеса волновой передачи. Формула изобретения 1.Шарнир манипулятора/ содержащий крест-овину, связывающую вилки соседних звеньев, и двигатели, от личающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и повышения точности и плавности перемещения звеньев, он снабжен сдвоенными для каждого звена волновыми передачами, жесткие колеса каждой пары связаны с вилкой соответствующего звена и с крестовиной, а генераторы волновых передач каждого звена попарно соединены между собой посредством торсионных валов. 2.Шарнир по п. 1, отличающийся тем,, что Зз крестовине выполнены отверстия с непересекающимися осями, а торсионные валы расположены в этих отверстиях. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 422580, кл. В 25 J 17/00, 1972.