Воробьёв В.И., Бабич А.В., Жуков К.П., Попов С.А., Семин Ю.И. - Механика промышленных роботов (1071029), страница 25
Текст из файла (страница 25)
С валами 4, 16 связаны зубчатые колеса 3, 17, которые соединены с блоками 1 и 2 и вращают нх с одинаковой скоростью в противоположных направления, что обеспечивает вращение охвату относительно оси П- ПКачание кисти относительно оси 1 — ! осуществляется гидроцилиндром 5, шток которого соединен с осью зубчатого колеса 8. Движение с зубчатого колеса 8 передается на рейки, которые перемещаются вместе с гидроцилиндром 12 смонтированным в направляющих качения. При этом зубчатые колеса 7, 14 через шариковые муфты 10, 11 вращают валы 4, 16 в разные стороны с одинаковой скоростью, а еле.
довательно, и блоки зубчатых колес 1, 2, что обеспечивае~ качание охвата относительно оси Š— !. Люфт в передачах выбирается регулировкой конических колес, подпружииива нием реек и предварительным натягом шариков в муфта". и, 4,5,а показана кинематическаЯ схема РУки, в коНа рис.,а в пес- о ой примо ямолинейное перемещение гидроцилиндро р— во вращательное с помощью байонетных или б/азуется Во в аш /товых мех еханизмов.
Кинематическая схема позволяет осу- цествить вр ашение охвата 1 относительно оси 1-1, качание „ /сти относи осительно оси П вЂ” П и вращение ее относительно ося П1 — 111. 29, В ение охвату передается от гидроцилиндра раш „/ток которого перемещает водило 31. Водило 31 через ипники 32 воздействует на втулки 18, 34, внутри ко- аодшипни имеются шариковые муфты 1см. Рис. 4.2) и смонт рн и о- торых им ами яаны по дшипники, контактирующие с винтовыми канавк кулачков 19, ЗЗ. Так как кулачки 19, ЗЗ при этом непо- движны, а их винтовые канавки направлены в одну сторону, то втулки 18, 34 поворачиваются в одну сторону и через ша- риковые м е муфты передают вращение на четырехгранные злы 27, ЗО.
Валы 27, 30, вращаясь в одну сторону, передают движение на зубчатые холеса П, 12, 5, 43, 1О, 6 и конические секторы 2, 45, а также коническое колесо 3, которое вращает схват 1 вокруг оси 1-1. Качание охвата обеспечивается гидроцилиндром 42, шток которого воздействует на водило 41, втулки 13, 40, ко- торые идентичны втулкам !8, 34. Так как кулачки 15, 39 не- подвижны, а их винтовые канавки направлены в разные сто- роны, то втулки 13, 40 поворачиваются в противоположных направлениях и через шариковые муфты передают вращение на четырехгранные валы 27, 30. Валы 27, 30 передают вра- щение на зубчатые колеса П, 12, 5, 43, 10, 6, конические сек-.
тсрм 2, 45, вращая их в одну сторону и осуществляя качание схвата относительно осн П-П Вращение кисти обеспечивается гидроцилиндром 26, ко- торый через подшипник 25 перемещает втулку 24 со смон- тированными в ней шариковои муфтои и подшипниками никами 23, которые, контактируя с неподвижным кулачком 22, вра- л/ают вал 9, зубчатые колеса 8, 7 и корпус кисти 4 вокруг оса ПЕ ПЕ Кинематическая развязка движений обеспечивается при- водом от вала 9 через шариковую муфту зубчатых колес 21, 28 /рис. 4.5,6), Движение с зубчатого колеса 28 через тор- с"он 37 передается на зубчатое колесо 46 и зубчатые колеса 17 35, связанные с кулачками 15, 19, ЗЗ, 39.
Кулачки вра- щают втулки 13, 18, 34, 40, которые передают вращение ва- лам 27, 30 в противоположн ыпраыения, При этом в"одные зубчатые колеса кисти 1О, 12 вращаются с той же с"оростью, с которой вращается корпус 4. Предварительной 169 7 6 37 77 Рис. 4.5. Продолжение закруткой торсиона 37 обеспечивается выбор люфта в иере- дачах.
На рис. 4.6,а показана кинематнческая схема руки, обесаечяваю7цая кинематическую развязку двюкений кисти введением дифференциалов и выбор люфта с помопзъю допол- Рис, 4,6 нительной кинематической цепи. Ориентирую й кис и обеспечивает вращение кисти относительно т нй механяз о оси1 вращение схвата относительно оси П вЂ” П, В ращение охвату передается от гидроусилите геля ! яо двум кинематическим цепям.
Первая кинематичес ~хая цепь: зубчатое колесо 40 дифференциала, сателлиты 39, вола. ло 36, планетарныи редуктор 34, шариковая муфт ЗЗ та шь стигранныи вал 32, конические зубчатые колеса 31, 30 26. Коническое зубчатое колесо 26 жестко связано 29, но с приво. дом охвата 27 и осуществляет его поворот относ 1 оси 1 — П. Вторая кинематическая цепь: зубчатое колесо 4! паразитные зубчатые колеса 5, 14, зубчатое колесо !3, кеьж. ческое зубчатое колесо 12, сателлиты 11, волило 15, пл , плане- тарныи редуктор 16, шариковая муфта 18, шестигранный вал 21, конические зубчатые колеса 22, 23, 24, 26. Введение паразитных зубчатых колес 5, 14 и одинаковое персдаточно~ отношение кинематических цепей обеспечивают валам 2! и 32 вращение с одинаковой скоростью в одном направль.
нии, а тем самым вращение охвата относительно осн 11-!!. При качании кисти движение от гидроуснлнтеля 6 ядег по двум кинематическим цепям. Первая кинематическм цепь; колесо 10 дифференциала, сателлиты !1, водило!1, планетарный редуктор 16, шариковая муфта 18, шести- гранный вал 21, конические зубчатые колеса 22, 23. Вторья кинематическая цепь: зубчатое колесо 9, паразитная щестеР. ня 4, зубчатое колесо 37, коническое зубчатое колесо 38, са.
теллиты дифференциала 39, водило 36, планетарный рел!я. тор 34, шариковая муфта 33, вал 28, конические зубчатья колеса 31, ЗО, 29. Введение паразитной шестерни 4 и одввя. ковое передаточное отношение кинематических цепей обьс- печивают валам 21, 32 вращение с одинаковой скоростью в противоположных направлениях, а тем самым качание ки- сти относительно оси 1 — 1.
для выбора зазора в передачах введена кинематическая цепь, состоящая из зубчатого сектора 25, жестко связанно!а с осью качания, конического колеса 28, шестигранного ва ла 20, шариковой муфты 19, планетарного редуктора 35 торсиона 17. Последний через зубчатые колеса 5 и 4! свящ" с валом гидроусилнтеля 3, а через зубчатые колеса 14 !3 12, сателлиты 11, колесо 10 — с валом гидроусилителя 6 Следует отметить, что шестигранные валы 21, 32 одновре' менно передают вращение и являются направляющими пр" радиальном перемещении кисти. На рис. 4.6,6 показана кинематическая схема руки с ""' стевым механизмом, осуществляющим перемещение отнес" 172 Рис. 4.7 тельно осей 1 — 1, П вЂ” П, Ш вЂ” П1 с аналогичными кинематическими цепями и выбором люфта дополнительной кинематической цепью 1173.
На рис. 4.7 показана кинематическая схема ориентирующего механизма кисти с использованием в нем волновых зубчатых передач и расположением двух двигателей параллельно оси качания руки и третьего в задней ее части. Ориентирующий механизм обеспечивает кисти вращение относительно осей 1 — 1, П вЂ” П и Ш вЂ” 1П. Движение от двигателя 1 через зубчато-ременную передачу 2 поступает на вал 3. С валом 3 связано зубчатое колесо 19, с помощью которого через зубчатые колеса 18, 13, 14, волновую зубчатую передачу 15 осуществляется вращение кисти относительно оси П1 — 1П. Вращение кисти вокруг оси П вЂ” П осуществляется двигателем 21, движение с котоРого через зубчато-ременную передачу 22, конические зубчатые колеса 24, 23 передается на полый вал 10, расположенный концентрично валу 3.
С валом 10 связано зубчатое колесо 20, движение с которого через зубчатое колесо 1! и волновую зубчатую передачу 17 передается на корпус 16 кисти Вращение кисти вокруг оси 1 — 1 происходит от двигателя 6 через зубчато-ременную передачу 5, конические колеса 4, 7 и вал 9, который связан с волновым зубчатым Редуктором 8, вращающим корпус 12 кисти. Выбор зазоров осуществляется за счет выполнения вол"евых зубчатых передач с минимальным зазором Г...З' и Регулировки конических колес и зубчато-ременных передач.
173 42. аэ разработка компоновочного чертежа руки Рис. 4 8 На рис.4.8 показана кинематическая схема руки с нс пользованием в ней волновых зубчатых передач и расположением двигателей на заднем торце руки (рис. 4.1, в). Ориентирующий механизм осуществляет вращеняе кисти относительно осей 1-1, П-П и Ш вЂ” Ш. Вращение кисти вокруг оси П вЂ” П осуществляется прв вращении зубчатых колес 1, 2 с одинаковой скоростью, вращение вокруг оси !П вЂ” Ш вЂ” при вращении зубчатых колес 1, 2 в противоположных направлениях с одинаковой скоростью.
Движение от двигателя Вз через шарнирную муфту Ц вал 12,шарнирную муфту 11 поступает на зубчатые колеса 10, 9, волновой зубчатый редуктор 8, который вращает корпус 7 кисти вокруг оси ! — 1. Движения кисти относительно осей П-П, П1 — П1 осуществляются двигателями Р„!З . Движение от двигателя 11, через зубчатые колеса 5, 4, зубчато-ременную передачу 6 передается на волновой зубчатый редуктор 3 и зубчатое колесо 2. Движение от двигателя !у, через шарнирную муфту 14, вал !5, зубчатые колеса 17, 18, 19, 20, зубчато-ре. менную передачу 21 передается на волновой релуктор 22 и зубчатое колесо 1. В зависимости от направления вращения двигателей происходит вращение кисти относительно осей И-И или И1 — П1, Датчики положения Ц(П) ориентирующих степеней подвижности устанавливают или соосно с валом двигателя (импульсные), нли связывают с валом двигателя через зубчато-ременные передачи (см.
Рис. 4.7) или передаточные меха низмы (ПМ) (см, рис. 4.3). 174 (гомпоновочн вочный чертеж руки разрабатывается с целью определенв ния расположения и крепления узлов руки: ориентяруюше го механизма кисти, охвата, трансмиссионных валов, перл едаточного механизма, привода, датчиков положения, ч то дает возможность определить расположение центров м ов масс этих механизмов на руке, кинематические связи междг у механизмами и увязать компоновку руки с компоновкой манипулятора.