Паралельний кінематичний механізм

 

Область техніки

Винахід має відношення до верстатів і, зокрема, до роботів, призначених для роботи в промисловості.

Рівень техніки

В описі винаходу до патенту США 4732525 (відповідному SE 452279) розкрито паралельний кінематичний механізм у вигляді робота традиційної конструкції. Робот включає три настановних пристосування, які можуть збільшуватися і зменшуватися, в поєднанні з центральною трубою, на одному кінці якої знаходиться установча головка. До того ж, центральна труба розташована з можливістю переміщення в напрямку своєї осі за допомогою центральної опори у вигляді універсального з'єднання, яке забезпечує три ступені свободи щодо заснування механізму. Кожне настановний пристрій з'єднано з настановної головкою за допомогою з'єднання, яке забезпечує три ступені свободи, а також з основою механізму допомогою з'єднання, яке має два ступені свободи, щоб забезпечити можливість переміщення настановної головки в межах обмеженою робочої зони. Установчі пристосування сприймають зусилля розтягування і стиснення, тоді як центральна труба сприймає всі обертальні зусилля, але залежить від його жорсткості, яка, в свою чергу, залежить від кількості наявних опор/ступенів свободи, а також від здатності матеріалів її деталей мінімізувати напруги кручення і напруги вигину в критичних напрямах. Наприклад, слід зауважити, що великі поперечні сили по відношенню до настановної голівці викликають тенденцію до вигину і/або повороту центральної труби між опорою гіроскопа в основі механізму і її з'єднання з установочними пристосуваннями.

Таким чином, жорсткість описаного традиційного механізму залежить, крім іншого, від конструкції з'єднання настановних пристосувань з настановної головкою, а також від власної жорсткості самої центральної труби. Щоб підвищити жорсткість такого традиційного механізму, необхідно, по-перше, застосувати більш жорсткі допуски в кожному з'єднанні і, по-друге, використовувати центральну трубу посиленої конструкції, тим самим збільшуючи масу.

Існує можливість додаткового посилення центральної труби з використанням більш міцного матеріалу і/або за допомогою збільшення товщини труби та/або її діаметра.

Проте всі подібні підвищення жорсткості механізму призводять до збільшення вартості, маси механизЋе кінематичні механізми відомі також, наприклад, заявки на патент Великобританії 8319708 (2143498), з патентів США 4569627 і Норвегії (NO) 148216.

Однак ні один з цих відомих механізмів не володіє основною конструкцією, яка забезпечує рівень жорсткості, а значить і рівень точності, до якого прагнуть сучасні механізми.

Мета винаходу

Метою справжнього винаходу є надання паралельного кінематичного механізму, чия твердість і разом з тим бажана точність у поєднанні з простою конструкцією, яка сприяє відносному зниженню витрат виробництва, перевищували б аналогічні параметри раніше відомих паралельних кінематичних механізмів.

Іншою метою є надання такого механізму, в якому відсутня центральна труба для збільшення рухливості позиціонує головки в її робочій зоні, що також сприяє забезпеченню простоти конструкції і порівняльного зниження витрат виробництва.

Ще однією метою є зменшення переміщається маси такого механізму.

Розкриття винаходу

Ці цілі досягаються за допомогою цього винаходу, як визначено у доданому незалежному пункті формули винаходу. Інші співзалежних пунктах формули винаходу.

Винахід відноситься до паралельного кинематическому механізму, що включає, щонайменше, три настановних пристосування, мають можливість окремо збільшуватися і зменшуватися. Кожне установче пристосування з'єднане настановної головкою допомогою першого з'єднання і також з основою механізму допомогою відповідного універсального з'єднання, яке може мати форму гіроскопа або кульовий гвинтової пари. Таким чином установча головка може переміщуватись в межах робочої зони при маневруванні настановних пристосувань. Щонайменше, дві підсилюють балки з'єднані з настановної головкою за допомогою відповідної поворотної опори балки, кожна з яких має лише одну ступінь свободи. Кожна підсилює балка розташована з можливістю ковзання в поперечному напрямку в опорі балки в основі при подовження або укорочення одного або більше настановних пристосувань. При цьому кожна опора балки з'єднана з основою механізму допомогою універсального з'єднання опори, і опора, щонайменше, однієї підсилює балки розташована з можливістю повороту навколо осі, що тягнеться паралельно поздовжньо�ствления взаємозв'язку між основою механізму, установочними пристосуваннями, що підсилюють балками і настановної головкою щодо взаємозв'язку цих компонентів, з одного боку, і опорами компонентів в основі механізму і настановної голівці, з іншого боку, що стане очевидним з наступної частини опису з посиланням на фіг.6.

Приклад здійснення, докладно описаний нижче, включає три настановних пристосування, кожне з яких пов'язане з відповідної підсилює балкою, при цьому у другому установчому пристосуванні передбачена додаткова підсилює балка.

Універсальне з'єднання включає зовнішній гіроскопічний елемент, який змонтований у зазначеному підставі з можливістю повороту навколо зовнішньої осі гіроскопа, і також включає внутрішній гіроскопічний елемент, змонтований у зазначеному зовнішньому гироскопическом елементі з можливістю повороту навколо внутрішньої осі гіроскопа під прямим кутом до зовнішньої осі гіроскопа. У цьому випадку опора балки переважно з'єднана з внутрішнім гіроскопічним елементом універсального з'єднання. У випадках інших прикладів здійснення опора балки може бути відокремлена від універсального з'єднання інсталяційного пристосування, але з�ного пристосування, яке, тим не менше, потребує власної поворотній опорі балки для з'єднання підсилює балки з настановної головкою.

З показаного прикладу здійснення очевидно, що перше з'єднання має лише одну ступінь свободи, надаючи тим самим механізму жорсткість при усуненні необхідності наявності центральної труби.

Кожна підсилює балка виконана з можливістю створення в першому напрямку опору вигину, що істотно перевищує свій опір вигину під прямими кутами до першого напрямку. Це дозволяє підсилює балці мати в основному поперечний переріз прямокутної або еліптичної форми. Тим не менш, слід зрозуміти, що в обсязі винаходи можливі і інші поперечні перерізи, наприклад двотаврове. Посилююча балка, переважно, виготовляється з композиційного матеріалу з вуглецевими волокнами.

Механізм згідно докладно наведеного прикладу здійснення включає три настановних пристосування, кожне з яких неразъемно з'єднане з підсилює балкою в зазначеному першому з'єднанні. В одному з настановних пристосувань передбачена додаткова підсилює балка для досягнення в основному однаковою підсилюють балки, розташованих під прямим кутом один до одного. Опора, щонайменше, однієї підсилює балки виконана з можливістю повороту щодо своєї поздовжньої осі або своєї осі опори підстави, паралельної зазначеної своєї поздовжньої осі. У цьому проиллюстрированном прикладі здійснення парні підсилюють балки розташовані з можливістю повороту навколо інсталяційного пристосування у внутрішньому гироскопическом елементі.

Кожне установче пристосування проілюстрованого прикладу здійснення складається з механізму гвинт-гайка, де гвинт неразъемно сполучений з внутрішнім гіроскопічним елементом. Тим не менш, слід зрозуміти, що інші конструкції механізмів, де використовуються завантажувальні пристрої інших типів, повністю знаходяться в обсязі винаходу. Наприклад, замість показаного механізму гвинт-гайка як настановних пристроїв можуть використовуватися лінійні двигуни. Такий лінійний двигун може навіть складатися з підсилює балки або утримувати її частину.

Кожна підсилює балка включає, щонайменше, один тягнеться в поздовжньому напрямку перший елемент ковзання, наприклад сталеву планку ковзання, яка може бути приклееольжения, з другим елементом ковзання, наприклад направляючої, який з'єднаний з гайкою, безпосередньо або побічно, через проміжну опору. У разі, коли другий елемент ковзання з'єднаний з гайкою непрямо, через проміжну опору, другий елемент ковзання направляється щодо гайки за профілем завдяки здатності нахилятися щодо інсталяційного пристосування, як стає очевидно з показаного прикладу здійснення універсальної опори з парними підсилюють балками. Хоча показаний приклад здійснення демонструє, що підсилюють балки можуть повертатися навколо осі, яка простягається паралельно подовжньої осі симетрії підсилює балки, шляхом дозволу обертання у внутрішньому гироскопическом елементі, слід розуміти, що відповідне обертання може досягатися за допомогою установки всього універсального з'єднання для обертання в основі механізму, тобто зовнішнього гіроскопічного елемента вищезазначеного з'єднання.

Гвинт або гайку приводяться в обертання за допомогою двигуна інсталяційного пристосування. Якщо приводиться в обертання гвинт, двигун з'єднаний з одним кінцем гвинта, тоді як інший кінець зазначеного винѾвочного пристосування кріпиться в утримувачі, один кінець якого забезпечений однією частиною зазначеного першого з'єднання, і який також включає приєднувальні поверхні, призначені для кріплення однієї чи більше підсилюють балок. Двигун інсталяційного пристосування встановлюється у тримачі двигуна, один з кінців якого оснащується однією частиною вищезгаданого першого з'єднання і який також включає в себе приєднувальні поверхні, до яких передбачається кріпити одну або кілька підсилюють балок. Тримач двигуна, який утримує двигун інсталяційного пристосування, може в якості альтернативи встановлюватися на іншому кінці гвинта щодо показаного, при цьому "вільний від двигуна" кінець гвинта з'єднується з першим з'єднанням. Коли приводиться в обертання двигуном гайка, то двигун може бути, наприклад, через ремінний привід і т.п., так що передавальне відношення від інсталяційного пристосування до двигуна може бути легко змінена.

Два з перших з'єднання настановної головки включають в себе взаємно паралельні осі з'єднань, де третій із зазначених перших сполук на зазначеній настановної голівці включає вісь з'єднання, яка проѴого інсталяційного пристосування паралельна осі першого з'єднання інсталяційного пристосування щодо тих сполук, які не допускають нахилу, тобто повороту підсилює балки навколо осі, паралельної її власної поздовжньої осі симетрії в з'єднанні.

Показаний в подробицях приклад здійснення надає паралельний кінематичний механізм, у якого універсальні з'єднання включають дві сполуки, які мають два ступені свободи, і одне з'єднання, що має три ступені свободи, і лише одну ступінь свободи щодо кожної з поворотних опор балки механізму, тобто на настановної голівці.

Слід зрозуміти, що кількість передбачених підсилюють балок і розміри їх поперечних перерізів можуть змінюватися відповідно до винаходом. Слід також розуміти, що кількість ступенів свободи першого з'єднання, тобто з'єднання інсталяційного пристосування, щодо настановної головки може змінюватися при умові, що поворотна опора балки не поєднана з першим з'єднанням.

Короткий опис креслень

Далі винахід буде описано більш докладно з використанням прикладів його здійснення, проілюстрованих на доданих кресленнях,

де на фіг.1 зображено приклад здійснення механізму у відповідності з цим винаходом;

на фиг.соблением;

на фіг.3 зображено розріз в точці F3 фіг.2 підсилює балки і інсталяційного пристосування;

на фіг.4 зображена інша підсилює балка механізму, яка здатна повертатися у відповідності з фіг.1, і також з'єднана з установочними пристосуваннями;

на фіг.5 зображено розріз підсилює балки і інсталяційного пристосування в точці F5 фіг.4;

на фиг.6а-е схематично показані п'ять різних основних типів прикладів здійснення у відповідності з цим винаходом;

на фіг.7 зображено універсальне з'єднання у вигляді карданного шарніра, має два ступені свободи.

Опис винаходу

На фіг.1 зображено приклад здійснення паралельного кінематичного механізму 1 відповідно до цього винаходу. Механізм включає підставу 2, в трьох відповідних наскрізних отворах якого встановлено три окремих універсальних з'єднання 3.1, 3.2, 3.3. Крізь кожне універсальне з'єднання простягається установче пристосування 4.1, 4.2, 4,3 і посилююча балка або брус 5.1, 5.2.1, 5.2.2, 5.3. Коли універсальне з'єднання, що відноситься до установчого пристосування, що не збігається з універсальним з'єднанням, що належать до підсилює балці, універсальне соединеление виконано у вигляді механізму гвинт-гайка, де гайка жорстко з'єднана з універсальним з'єднанням. Гвинт інсталяційного пристосування приводиться в рух настановним двигуном 6.1, 6.2, 6.3, встановленим у тримачі 7.1, 7.2, 7.3 двигуна, на кінці зазначеного власника, у свою чергу, знаходиться одна частина 8 першого з'єднання, яка взаємодіє з другою частиною 9 зазначеного з'єднання навколо осі 10 з'єднання. Друга частина 9 з'єднання жорстко з'єднана з настановної головкою 11. Таким чином, перше з'єднання 8, 9, 10 прикладу здійснення фіг.1 функціонує в якості поворотної опори 100.3 балки для підсилює балки 5.3 і в даному випадку виступає в якості шарніра, який має лише одну ступінь свободи. Інші власники 7.1, 7.2 двигунів з'єднані відповідно з настановної головкою за допомогою окремої поворотної опори 100.1, 100.2 балки. Також установча головка 11 зазвичай з'єднана з маневрирующей головкою 12, інструментальної голівкою 13 і засобом кріплення інструменту 14 для переміщення інструменту в межах робочої зони. На двох протилежних сторонах держателя 7.1, 7.2, 7.3 двигуна є також приєднувальні поверхні 15, щодо яких кріпляться підсилюють балки 5.1, 5.2.1, 5.2.2, 5.3. Як можна бачити на� 5.1, 5.2, 5.3 розміщена в опорі 17.1, 17.2.1, 17.2.2, 17.3 балки на підставі 2 з можливістю поперечного переміщення з ковзанням при подовження або укорочення інсталяційного пристосування 4.1, 4.2, 4.3. Опора 17.1, 17.2.1, 17.2.2, 17.3 балки згідно з прикладом здійснення фіг.1 розміщена в універсальному з'єднанні BU1, BU2, BU3 балки, яка співпадає з універсальними сполуками 3.1, 3.2, 3.3 відповідних настановних пристосувань.

Як можна бачити на фіг.1, одне з настановних пристосувань, друге установче пристосування 4.2, включає дві підсилюють балки 5.2.1, 5.2.2, які розташовані на відповідній стороні інсталяційного пристосування, сполученого з вищезазначеними балками, і зазвичай спрямовані під прямим кутом до двох інших підсилює балках 5.1, 5.3 на двох інших настановних пристосувань 4.1, 4.3. В результаті такого подвоєння кількості підсилюють балок всі підсилюють балки в механізмі можуть мати однакові розміри і будуть сприймати однаково великі зусилля.

На фіг.2 зображено перше установче пристосування 4.1 в комбінації з підсилює балкою 5.1, ідентичне третій установчого пристосуванню 4.3 фіг.1. Універсальне з'єднання 3.1 включає зовнішній гіроскопічний елемент�т внутрішній гіроскопічний елемент 23, який розміщений у зовнішньому гироскопическом елементі 21 з можливістю обертання навколо внутрішньої осі 24 гіроскопа. Посилююча балка 5.1 проходить через вікно 25 гіроскопа в універсальному з'єднанні, при цьому установче пристосування 4.1 і посилююча балка 5.1 можуть переміщатися в універсальному з'єднанні однаково, як вузол. У зв'язку з цим посилює балка 5.1 включає два перших тягнуться в поздовжньому напрямку елемента 26 ковзання у вигляді двох планок ковзання, які фіксуються за профілем, але кожна з яких з'єднана з можливістю ковзання з відповідним другим елементом 27 ковзання у вигляді направляючої, жорстко з'єднаної з внутрішнім гіроскопічним елементом 23. Гайка 28 інсталяційного пристосування 4.1 жорстко змонтована у внутрішньому гироскопическом елементі 23, оскільки гвинт вищезазначеного пристосування обертається в гайці і підтримується на одному кінці опорним підшипником 29.

По мірі того як гвинт інсталяційного пристосування 4.1 обертається настановним двигуном 6.1, тримач 7.1 двигуна разом зі своєю частиною 8 з'єднання буде наближатися до універсального з'єднанню 3.1, а також до основи, або відступати від них, разом з підсилює б�оже переміщатися в межах робочої зони. У цьому випадку гвинти відповідних настановних пристосувань будуть функціонувати як толкающе-тягнуть засоби переміщення між настановної головкою і підставою, тоді як підсилюючі балки, сполучені з установочними пристосуваннями, діють як засоби, що сприймають напруги вигину і крутіння, і для передачі зусиль у поперечному напрямку між настановної головкою і підставою.

На фіг.3 представлений вид в розрізі, взятий у позиції F3 фіг.2. На фіг.3 показаний гвинт 31 інсталяційного пристосування, угвинчений у свою гайку 28, яка жорстко змонтована у внутрішньому гироскопическом елементі 23, який, у свою чергу, змонтований у зовнішньому гироскопическом елементі 21 з можливістю обертання навколо внутрішньої осі 24 гіроскопа. На кресленні більш чітко показано, як розміщений з можливістю ковзання перший елемент 26 ковзання підсилює балки 5.1, узгоджується за формою з двома іншими елементами 27 ковзання, неразъемно прикріпленими на внутрішньому гироскопическом елементі 23. Крім того, на кресленні наочно показано вікно 25 гіроскопа. На кресленні також чітко видно, що підсилює балка 5.1 має поперечний переріз прямокутної форми, а значить, балка буде имеравлении під прямим кутом до згаданого першого напрямку.

На фіг.4 зображено інше і, разом з тим, останнім установче пристосування з вищезазначених трьох настановних пристосувань, а також показані дві підсилюють балки 5.2.1, 5.2.2, сполучені з вказаним настановним пристосуванням, де зазначені балки міцно з'єднані з держателем 7.2 двигуна на відповідній стороні інсталяційного двигуна 6.2 і з настановним пристосуванням, яке закрито на кресленні однієї підсилює балкою 5.2.1. Це установче пристосування проходить через внутрішній гіроскопічний елемент 43, який подібно до раніше описаного елементу встановлений з можливістю обертання навколо внутрішньої осі 46 гіроскопа у зовнішньому гироскопическом елементі 21, який, у свою чергу, встановлений з можливістю обертання навколо зовнішньої осі 47 гіроскопа у вищевказаному підставі. Однак внутрішній гіроскопічний елемент 43 включає перше і друге вікна 45.1, 45.2 гіроскопа, які проходять паралельно один одному дві підсилюють балки 5.2.1, 5.2.2.

На фіг.5 представлений розріз фіг.4 в позиції F5. На фіг.5 гвинт 51 інсталяційного пристосування знаходиться в різьбовому зачепленні зі своєю гайкою 52, яка жорстко з'єднана з центральної звуженою частиною 53 через корпус 54 передачибразована зазначеними двома вікнами 45.1, 45.2 гіроскопа з кожної відповідної сторони судженої частини. На кресленні також видно, що кожна підсилює балка 5.2.1, 5.2.2 з'єднана з внутрішнім гіроскопічним елементом 43 допомогою двох поворотних елементів 55.1, 55.2, один з яких, поворотний елемент 55.1, змонтований на одній стороні внутрішнього гіроскопічного елемента 43 з можливістю повороту навколо гвинта 51 інсталяційного пристосування, тоді як інший поворотний елемент 55.2 встановлений відповідно на іншій стороні внутрішнього гіроскопічного елемента 43 з можливістю повороту навколо гвинта 51 зазначеного інсталяційного пристосування. Кожен з поворотних елементів 55.1, 55.2 встановлений в корпусі 54 передачі кульковою пари гвинт-гайка з можливістю повороту навколо гвинта 51 інсталяційного пристосування. Один поворотний елемент включає перший опорний важіль 56.1 і другий опорний важіль 56.2, розташовані по діагоналі навколо гвинта 51 інсталяційного пристосування, при цьому їх опорні поверхні орієнтовані в протилежних напрямках таким чином, що перший опорний важіль 56.1 утримує другий елемент 57.1 ковзання і перший елемент 57.2 ковзання, з'єднаний з одного підсилює балкою 5.2.1, тоді як другий опорний ричаей балкою 5.2.2. Відповідно до фіг.5 другий поворотний елемент 55.2 на іншій стороні звуженої частини 53 відповідно виконаний і орієнтований таким чином, що кожна підсилює балка 5.2.1, 5.2.2 буде з'єднана з обома поворотними елементами 55.1, 55.2 на відповідних сторонах звуженої частини 53. Таким чином, дві підсилюють балки 5.2.1, 5.2.2 з'єднані з внутрішнім гіроскопічним елементом 43 допомогою вищевказаних поворотних елементів.

На фиг.6а-е схематично представлені п'ять різних основних типів прикладів здійснення, які знаходяться в межах обсягу цього винаходу. Використовуючи на фіг.6 нумерацію, відповідну використаної на раніше описаних кресленнях, на фиг.6а-е схематично показані основні типи прикладів здійснення в межах обсягу цього винаходу, де механізм включає, щонайменше, три настановних пристосування 4.1, 4.2, 4.3, кожне з яких може збільшуватися і зменшуватися в поздовжньому напрямку і де кожне настановний пристрій з'єднано з настановної головкою 11 допомогою першого з'єднання 8, 9, 10. Кожне установче пристосування 4.1, 4.2, 4.3 також з'єднане з основою 2 за допомогою універсального з'єднання 3.1, 3.2, 3.3, при цьому при травень зони. Щонайменше дві підсилюють балки 5.1, 5.2 з'єднані з настановної головкою 11 допомогою окремої поворотної опори 100.1, 100.2 балки, кожна з яких має лише одну ступінь свободи, тобто зазначена опора функціонує як шарнір. Крім того, кожна підсилює балка 5.1, 5.2 розміщена з можливістю ковзання в поперечному напрямку в опорі 17.1, 17.2 балки на підставі 2 при подовження або укорочення одного або більше настановних пристосувань 4.1, 4.2, 4.3. Як описано вище, кожна опора 17.1, 17.2 балки з'єднана з основою 2 за допомогою універсального з'єднання BU1, BU2 балки. Також опора 17.2 щонайменше однієї підсилює балки 5.2 може обертатися навколо осі А, паралельній поздовжній осі підсилює балки 5.2, як показано на фиг.6а-е двосторонньою стрілкою.

На фиг.6а зображений перший основний тип прикладу здійснення, в якому перше з'єднання 8, 9, 10 інсталяційного пристосування, наприклад першого установчого пристосування 4.1, являє собою з'єднання, яке пов'язане безпосередньо з настановної головкою 11 і яке розташоване на деякій відстані від шийки поворотної опори 100.1 або 100.2 підсилює балки, наприклад першої підсилює балки 5.1, також зазначена шейкаой підсилює балки 5.1 на підставі 2 знаходяться на деякій відстані від універсального з'єднання 3.1, 3.2, 3.3 інсталяційного пристосування 4,1, 4.2, 4.3, а вказане універсальне з'єднання жорстко з'єднане з основою 2.

На фиг.6b показаний другий основний тип прикладу здійснення, в якому перше з'єднання 8, 9, 10 інсталяційного пристрої, наприклад першого установчого пристрою 4.1, являє собою з'єднання, яке безпосередньо пов'язане з настановної головкою 11. У випадку даного прикладу здійснення опора поворотна 100.1 або 100.2 підсилює балки, наприклад першої підсилює балки 5.1, жорстко з'єднана з настановним пристосуванням, але відокремлена від першого з'єднання 8, 9, 10 інсталяційного пристосування. У відповідності з прикладом здійснення, представленим на фиг.6а, універсальне з'єднання BU1 балки і опора 17.1 першої підсилює балки 5.1 на підставі 2 знаходяться на деякій відстані від універсального з'єднання 3.1, 3.2, 3.3 інсталяційного пристосування 4.1, 4.2, 4,3, а вказане універсальне з'єднання також жорстко з'єднане з основою 2.

На фиг.6с показаний третій основний тип прикладу здійснення, в якому перше з'єднання 8, 9, 10 інсталяційного пристосування, наприклад першого установчого пристосування 4.1, жорстко з'єднане з підсилює балкою, наприклад першої усиединена з настановної головкою 11. Тим не менш, перше з'єднання 8, 9, 10 інсталяційного пристосування знаходиться на деякій відстані від поворотної опори 100.1 балки. Згідно з представленими на фиг.6а і фиг.6b прикладами здійснення універсальне з'єднання BU1 балки і опора 17.1 підсилює балки 5.1 на підставі 2 знаходяться на деякій відстані від універсального з'єднання 3.1, 3.2, 3.3 інсталяційного пристосування 4.1, 4.2, 4.3, а вказане універсальне з'єднання жорстко з'єднане з основою 2.

На фиг.6d проілюстрований четвертий основний тип прикладу здійснення, в якому перше з'єднання 8, 9, 10 інсталяційного пристосування, наприклад, першого установчого пристосування 4.1, і опора поворотна 100.1, 100.2 підсилює балки, наприклад першої підсилює балки 5.1, становлять одне і те ж з'єднання, яке безпосередньо пов'язане з настановної головкою 11. Подібно прикладів здійснення, показаним на фиг.6а, універсальне з'єднання BU1 і опора 17.1 першої підсилює балки 5.1 на підставі 2 знаходяться на деякій відстані від універсального з'єднання 3.1, 3.2, 3.3 інсталяційного пристосування 4.1, 4,2, 4,3, а вказане універсальне з'єднання жорстко з'єднане з основою 2.

На фиг.6е проілюстрований п'ятий основого інсталяційного пристосування 4.1, і поворотна опора 100.1, 100.2 підсилює балки, наприклад першої підсилює балки 5.1, становлять одне і те ж з'єднання, яке безпосередньо пов'язане з настановної головкою 11. Універсальне з'єднання 3.1, 3,2, 3.3 інсталяційного пристосування 4.1, 4.2, 4.3 жорстко з'єднане з основою 2 і складається з універсального з'єднання вищезгаданої підсилює балки і опори балки на підставі 2. Таким чином, в даному прикладі здійснення підсилює балка переміщується разом з настановним пристосуванням.

Цей п'ятий основний тип прикладу здійснення включає установче пристосування в комбінації з підсилює балкою у відповідності з прикладом здійснення, детально описаним вище з посиланням на фіг.1-5, в якості введення, цей приклад здійснення належить до п'ятого основного типу прикладу здійснення.

Універсальні з'єднання BU1 і BU2 балки є так званими карданними шарнірами, які мають два ступені свободи, де кинематическое поведінка такого з'єднання таке, що кут повороту зовнішньої осі 22 гіроскопа відрізняється від кута повороту внутрішньої осі 24 гіроскопа з-за певного кута між ними, так званої різниці кутів повороту. Коли поворотні опори 100.1,ти кутів повороту відносно BU1 і BU2 будуть протидіяти один одному, що призводить до кінематичної блокування механізму, коли, щонайменше, одна підсилює балка не має можливості повертатися, що показує наступне рівняння у зв'язку з фіг.7.

Різниця кутів повороту можна виразити наступним чином:

φДо=α2-α1

де β - кут між зовнішньою віссю гіроскопа і внутрішньою віссю гіроскопа, α1 - кут повороту зовнішньої осі гіроскопа, а α2 - кут повороту внутрішньої осі гіроскопа.

1. Паралельний кінематичний механізм (1), що містить щонайменше три настановних пристосування (4.1, 4.2, 4.3), мають можливість окремо збільшуватися і зменшуватися, кожне з яких пов'язане з настановної головкою (11) за допомогою першого з'єднання (8, 9, 10) і з основою (2) за допомогою карданного шарніра (3.1, 3.2, 3.3), а установча головка (11) виконана з можливістю переміщення в межах робочої зони при маневруванні настановних пристосувань (4.1, 4.2, 4.3), відрізняється тим, що він забезпечений щонайменше двома підсилюють балками (5.1, 5.2, 5.2.1, 5.2.2), кожна з яких з'єднана з настановної головкою (11) за допомогою відповідної поворотної опори (100.1, 100.2) балки, що має лише одну ступінь свободи, при цьому кожна, 7.2, 17.2.1, 17.2.2) балки на підставі (2) при подовження або укорочення щонайменше одного інсталяційного пристосування (4.1, 4.2, 4.3), кожна опора (17.1, 17.2, 17.2.1, 17.2.2) балки з'єднана з основою (2) за допомогою карданного шарніра (BUI, BU2) балки, а опора (17.2, 17.2.1, 17.2.2) щонайменше однієї підсилює балки (5.2, 5.2.1, 5.2.2) розташована з можливістю повороту навколо осі, розташованої паралельно подовжньої осі вищезгаданої підсилює балки (5.2, 5.2.1, 5.2.2).

2. Паралельний кінематичний механізм по п.1, що відрізняється тим, що щонайменше одна опора поворотна (100.1, 100.2) балки є першим з'єднанням(8, 9, 10).

3. Паралельний кінематичний механізм по п.2, який відрізняється тим, що принаймні один карданний шарнір (BU1, BU2) балки є карданним шарніром (3.1, 3.2, 3.3).

4. Паралельний кінематичний механізм по п.1, що відрізняється тим, що поворотна опора (100.1, 100.2) щонайменше однієї підсилює балки (5.1, 5.2, 5.2.1, 5.2.2) жорстко з'єднана з настановним пристосуванням (4.1, 4.2, 4.3).

5. Паралельний кінематичний механізм по п.1, що відрізняється тим, що перше з'єднання (8, 9, 10) щонайменше одного інсталяційного пристосування (4.1, 4.2, 4.3) жорстко з'єднане з підсилює балкою (5.1, 5.2, 5.2.1, 5.2.2).

6. Параллельрнир (BU1, BU2) балки включають зовнішній гіроскопічний елемент (21), який змонтований на підставі (2) з можливістю повороту навколо зовнішньої осі (22, 47) гіроскопа, і внутрішній гіроскопічний елемент (23, 43), який розміщений у зовнішньому гироскопическом елементі (21) з можливістю повороту навколо внутрішньої осі (24, 46) гіроскопа під прямим кутом до зовнішньої осі (22, 47) гіроскопа.

7. Паралельний кінематичний механізм за п.6, який відрізняється тим, що опора (17.1, 17.2) балки з'єднана або з внутрішнім гіроскопічним елементом (23, 43) карданного шарніра (3.1, 3.2, 3.3), або з внутрішнім гіроскопічним елементом карданного шарніра (BU1, BU2) балки.

8. Паралельний кінематичний механізм по п.1, що відрізняється тим, що кожна підсилює балка (5.1, 5.2, 5.2.1, 5.2.2) має в першому напрямку жорсткість при вигині значно більшу, ніж жорсткість при вигині в напрямку під прямим кутом до згаданого першого напрямку.

9. Паралельний кінематичний механізм п.8, який відрізняється тим, що кожна підсилює балка (5.1, 5.2, 5.2.1, 5.2.2) в основному має поперечний переріз прямокутної форми.

10. Паралельний кінематичний механізм по п.1, що відрізняється тим, що кожне установче пристосування (4.1, 4.2, 4.3) неразъемно з'єднане 11. Паралельний кінематичний механізм по п.1, що відрізняється тим, що одне з настановних пристосувань (4.2) включає додаткову посилює балку (5.2.1, 5.2.2).

12. Паралельний кінематичний механізм по п.1, що відрізняється тим, що принаймні одна установче пристосування (4.1, 4.2, 4.3) виконано у вигляді механізму гвинт-гайка, в якому гвинт або гайку (28, 52) неразъемно з'єднані з внутрішнім гіроскопічним елементом (23, 43).

13. Паралельний кінематичний механізм по п.1, що відрізняється тим, що принаймні одна установче пристосування (4.1, 4.2, 4.3) виконано у вигляді лінійного двигуна.

14. Паралельний кінематичний механізм по п.13, який відрізняється тим, що частину лінійного двигуна виконана у вигляді підсилює балки (5.1, 5,2, 5.2.1, 5.2.2, 5.3).

15. Паралельний кінематичний механізм по п.1, що відрізняється тим, що кожна підсилює балка (5,1, 5.2, 5.2.1, 5.2.2, 5.3) містить принаймні один поздовжній перший елемент (26, 57.2, 58.2) ковзання, наприклад планку ковзання, яка з'єднана за профілем з другим елементом (27, 57.1, 58.1) ковзання, наприклад, напрямної, при цьому зазначений другий елемент (27. 57.1, 58.1) ковзання сполучений з внутрішнім гіроскопічним елементом (23, 43).

16. Паралельний кін�енним гіроскопічним елементом (23, 43) або має можливість направлення за профілем щодо зазначеного елемента.

17. Паралельний кінематичний механізм п.12, який відрізняється тим, що гвинт (31, 51) механізм гвинт-гайка розташований з можливістю приведення в рух одного його кінця двигуном (6.1, 6.2, 6.3) інсталяційного пристосування, а інший кінець гвинта підтримується опорним підшипником (29), або гайка (28, 52) зазначеного механізму розташована з можливістю приведення в рух двигуном (6) інсталяційного пристосування.

18. Паралельний кінематичний механізм п.17, який відрізняється тим, що двигун (6.1, 6.2, 6.3) інсталяційного пристосування закріплений у тримачі (7.1, 7.2, 7.3), один кінець якого забезпечений однією частиною (8) зазначеного першого з'єднання (8, 9, 10), при цьому держатель має приєднувальні поверхні (15), призначені для кріплення щонайменше однієї підсилює балки (5.1, 5.2.1, 5.2.2, 5.3).

19. Паралельний кінематичний механізм по п.1, що відрізняється тим, що осі поворотних опор (100.1, 100.2) щонайменше двох підсилюють балок (5.1, 5.2, 5.2.1, 5.2.2) розташовані під прямим кутом один до одного.

20. Паралельний кінематичний механізм п.12, який відрізняється тим, що осі поворотних опор (100.1, 100.3 балок щонайменше Їающийся тим, що внутрішні осі (24, 46) гіроскопа карданного шарніра (BU1, BU3) двох підсилюють балок (5.1, 5.3) паралельні осям відповідних поворотних опор (100.1, 100.3 балок.

22. Паралельний кінематичний механізм п.21, який відрізняється тим, що внутрішні осі (24) гіроскопа карданного шарніра (BU1, BU2) двох підсилюють балок (5.1, 5.3) взаємно паралельні.



 

Схожі патенти:

Спосіб управління двухкоординатним пятизвенним маніпулятором

Винахід відноситься до області робототехніки і передбачає перехід маніпулятора з однієї збірки в іншу з зменшенням числа ступенів волі 1

Поворотний привід ланки резонансної механічної руки

Винахід відноситься до області роботобудування і може застосовуватися для переміщення заготовок або деталей між технологічним обладнанням

Резонансний привід

Винахід відноситься до машинобудування і може бути використане в резонансних приводах переміщення рухомих ланок обладнання

Маніпулятор з вакуумним захопленням

Винахід відноситься до області машинобудування, зокрема до автоматизації технологічних процесів, і може бути використане для механізованої подачі заготовок в робочу машину, переважно прес

Привід рухомого ланки

Винахід відноситься до машинобудування, а саме до промислових роботів для автоматизації технологічних операцій

Промисловий робот

Винахід відноситься до машинобудування

Штучна м'яз (варіанти)

Винахід відноситься до керованих приводів для перетворення електричної енергії в механічну і може бути використане в машинобудуванні, робототехніки, медицини для створення протезів кінцівок

Складальна головка

Винахід відноситься до машинобудування і може бути використане при автоматизації складальних процесів

Модуль промислового робота

Винахід відноситься до області машинобудування і може бути використано в робототехніці

Захоплювальний пристрій

Винахід відноситься до машинобудування , зокрема до захватним пристроїв маніпуляторів
Up!