Манипулятор модульного типа Советский патент 1982 года по МПК B25J11/00 B25J1/00 

(54) МАНИПУЛЯТОР МОДУЛЬНОГО ТИПА

Изобретение относится к машиностроению и может быть применено для авто- матизахши производственных процессов в различных областях народного хозяйства. Известен манипулятор, содержащий исполнительный орган и модули, которые сна жены приводом и винтовой парой, гайка которой выполнена в виде корпуса, расположенных в этом корпусе резьбового колеса, имеющего наружный зубчатый венец, сепаратора и установленных в сепараторе резьбовых роликов ij . Недостатком известного манипулятора являются высокие динамические нагрузки невозможности плавного изменения перемещений исполнительного органа маншхулятора, что снижает точность позиционирования последнего. Цель изобретения - снижение динамических нагрузок и повьпление точности позиционирования. Цель достигается тем, что манипулятор снабжен тормозными муфтами и допол нительными зубчатыми колесами, связан- ;ными с .исполнительным органом и входя- щими в зацепление: одно - с зубчатым венцом резьбового колеса, а другое - с дополнительно выполненным на сепараторе гайки зубчатым венцом, причем тор- 1м6зные муфты установлены с возможностью взаимодействия с дополнительными зубчатыми колесами. На фиг. 1-манш1улятор, общий вид; на фиг. 2 - модуль подъема ; на фиг. 3 сечение А-А на фиг. 2 ; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг. 1. Манипулятор состоит из двух аналогичных модулей: модуля | подъема и модуля 11 выдвижения и исполнительного oi гана И| . Модуль I состоит из основания 1 (1ФИГ. 2), на котором закреплен привод-двигатель 2, приводящий во вращение винт 3 винтовой пары. Винт 3, вращаясь, перемещает вдоль направляющих 4 планетарную гайку этой пары, корпус 5 которой соединен с корпусом 6 последующего узла конструкции. Гайка содержит наор резьбовых роликов 7, эакреппенных в епараторе 8 и перекатывающихся по зубчатому кол.есу 9 (резьбовому колесу, гаиеющему наружный зубчатый венец). Зубчатое колесо 9 и сепаратор установлены j в подшипниках 10 и 11, закрепленных в корпусе 5 гайки. Зубчатый венед 12 колеса 9 и зубчатый венец 13, выполненный на сепараторе 8, находятся в зацеплении , с дополнительными зубчатыми колесами to 14 и 15, установленными в подшипниках 16 и 17 на валу 18, соединенном с модулем 11 выдвижения исполнительного органа. В корпусе 6 и на валу 18 закреплены тормозные электромагнитные муфты 15 19 и 20, взаимодействующие с дополнительными зубчатыми колесами 14 и 15.

Работа манипулятора осуществляется следующим образом.

При работе каждого модуля возможны варианты, при которых муфта 19, установленная в корпусе 6, тормозит зубчатое колесо 14, находящееся в зацеплении с зубчатым венцом колеса 9 гайки. Муфта 20 сцепляет вал 18 с зубчатым коле- -. сом 14. В этом случае колесо 9 гайки заторможено, а сепаратор в- расторможен. При вращении винта 3 сепаратор 8 с набором роликов 7 обкатывается вокруг винта, проворачивая в подшипниках расторможенное зубчатое колесо 15. Корпус 6 получает только линейное перемещение, соответствующее ходу гайки за один оборот, инта 3 при заторможенном колесе 9.,

Муфта 19 тормозит зубчатое колесо 15, находящееся в зацеплении с зубчатым венцом сепаратора 8. Муфта 2О сцепляет вал 18 с колесом 15. Имеет место случай с заторможенным сепаратором 8 и расторможенным колесом 9 гайки. При вращении винта 3 зубчатое колесо 9 бу- дет проворачивать в подшипниках расторможенное зубчатое колесо 14. Корпус 6 получает линейное перемещение, соответст-. вующее ходу гайки за один оборот винта 3 при расторможенном колесе 9 и заторможенном сепараторе 8. В обоих случаях перемещение роликов 7 относительно колеса 9 гайки равно нулю.

Муфта 19 тормозит зубчатое/ колесо 14, а муфта 2О сцепляет вал 18 с коле- сом 15. При вращении винта 3 вращение , сепаратора 8 передается колесу 15 и сцепленному с ним валу 18,. который поворачиваетКюдуль 11 и совместно с/ корпусом 6 получает линейное перемеще- 5 ние.

Муфта. 19 тормозит зубчатое колесо 15, а муфса 2О сцепляет вал с колесом

Муфта 19 находится в нейтральном положении (колесо 9 гайки и сепаратор 8 расторм1эжень1), муфта 20 сцепляет вал с зубчатым колесом 15. При вращении винта 3 сепаратор 8 вращается с угловой скоростью, равной угловой скорости винта 3. Через зубчатое колесо 15 вращение передается валу 18. Линейное перемещение корпуса 6 отсутствует.

Муфта 19 находится в нейтральном положении (колесо 9 гайки и сепаратор 8 расторможены), муфта 2О сцепляет вал с зубчатым колесом 14. Случай аналогичен предьщущему. Вал 18 получает вращение от к олеса 8 через зубчатое колесо 14. При соответствующем подборе чисел зубьев на венце сепаратора 8 и зубчатых колес 9, 14 и 15 вал будет иметь вращение с угловой скоростью, отличной от угловой скорости в варианте 5.

Вал каждого модуля может совершать более одного оборота, что расширяет функциональные возможности манипулятора в целом. Таким образом, предложенный манипулятор модульного типа позволяет упростить его конструкцию, -повысить быстродействие за счет совмещения движений одновременно по двум координатам (вращение и линейное перемещение), повысить точность позиционирования исполнительного органа за счет возможностей линейного перемещения с большим и с малым ходом за один оборот винта, а также расширить функциональные возможности, так как вращающееся звено манипулятора может совершать поворот более, чем на один оборот.

Формула изобретения

Манипулятор модульного типа, содержащий исполнительный орган и модули, коfopbie снабжены Приводом и винтовой парой, гайка которой выполнена в виде корпуса, расположенных в этом корпусе резьбового колеса, имеющего наружный зубчатый венец, сепаратора.и установленных в нем резьбовьрс роликов, отличающийс я тем, что, с целью снижения динамическьл яагрузрк и повьпиения точности пО

зидионирования, он снабжен тормозными муфтами и дополнительными зубчатыми колесами, связанными с исполнительным органом и входящими в зацепление однос зубчатым венцом резьбового койеса, а другое - с дополнительно выполненным на сепараторе гайки зубчатым венцом, причем тормозные муфты установлены с возможностью взаимодейслвия с зубчатыми колесами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка ФРГ № 2341133, кл. В 25 J 1/ОО, опублик. 1976.