Пристрій для обертання виконавчого органу маніпулятора

Изобретение относится к машиностроению, а именно к роботам и манипуляторам, например, для перемещения объектов между двумя конечными положениями и может быть использовано в манипуляторах станочного типа и в манипуляторах используемых на буровых. Известно устройство для вращения исполнительного органа манипулятора (принятое в качестве прототипа), содержащее пневмопривод с тяговым штоком с зубчатой рейкой, связанной с передаточным механизмом вращения основного зубчатого колеса (ТУ 5330001 СБ. Робот РФ-201., М. (1980). Данное устройство позволяет выполнять позиционирование при перемещении объекта между двумя конечными положениями. Однако известное устройство имеет сложную конструкцию по причине необходимости иметь в рабочей схеме привода как минимум двух гидроцилиндров, а также ненадежно в работе по причине частого выхода манжет из работы и возможности пропуска рабочей жидкости (воздуха) в местах разуплотнения из-за точечного восприятия манжетами штока вертикальной составляющей при передачи нагрузки рейки на колесо. В основу изобретения поставлена задача упростить конструкцию и повысить надежность устройства для вращения исполнительного органа манипулятора так, чтобы свести к одному количество приводных агрегатов и исключить тангенциальные нагрузки на манжете штока, что привело бы к уменьшению габаритов устройства и исключению ремонтных работ по замене манжет. Предложено устройство с упрощенной конструкцией и повышенной надежностью в работе. В известном устройстве, содержащем пневмо- или гидропривод с тяговым штоком, зубчатую рейку, связанную с передаточным механизмом вращения зубчатого колеса, согласно изобретению, конец зубчатой рейки закреплен на тяговом штоке при помощи опорного узла качения, а основа зубчатой рейки опирается на обойму опоры пневмо- или гидропривода, причем обойма опоры снабжена подшипниками качения. Соединение зубчатой, рейки с тяговым штоком посредством опорного узла качения и опирание зубчатой рейки на обойму опоры пневмо- или гидропривода, которая снабжена в точке контакта зубчатой рейки и обоймы опоры подшипниками качения, позволяет осуществлять передачу тангенциальных усилий на опорные поверхности рейки, что исключает передачу этих нагрузок на манжеты тягового штока и способствует повышению надежности работы устройства. Данное соединение позволяет управлять движением рейки при помощи одного пневмо- или гидропривода, что упрощает конструкцию устройства. На чертеже (фиг.) показано предлагаемое устройство. Устройство включает привод, состоящий из пневмо- или гидроцилиндра 2, тяговый шток 3 которого соединен с концом зубчатой рейки 4 при помощи опорного узла качения 5. Колеса 6 опорного узла качения 5 установлены в направляющую 7, которая закреплена на основании манипулятора 1. Основа зубчатой рейки 4 опирается на подшипник качения 8, который установлен в тело обоймы опоры 9 пневмо- или гидроцилиндра 2, а нарезная часть зубчатой рейки 4 входит в зацепление с зубчатым колесом передаточного механизма 10. Устройство работает следующим образом. При подаче воздуха или жидкости в полость пневмо- или гидроцилиндра 2 тяговый шток 3 посредством опорного узла качения 5 приводит в движение зубчатую рейку 4, которая воздействует на зубчатое колесо передаточного механизма 10. При этом основа зубчатой рейки 4 опираясь на подшипник качения 8 передает тангенциальную составляющую опорной реакции усилий зацепления зубчатой рейки 4 и зубчатого колеса передаточного механизма 10 через обойму опоры 9 пневмо- или гидроцилиндра 2 на основание манипулятора 1. В силу того, что расчетная схема зубчатой рейки представляет собой балку на двух опорах, то вторую опорную реакцию воспринимает опорный узел качения 5 и передает ее на основание манипулятора 1, посредством направляющей 7. Применение предложенного устройства для вращения исполнительного органа позволяет исключить точечное восприятие нагрузки манжетами, так как тангенциальная нагрузка воспринимается опорным узлом качения 5 и обоймой опоры 9, что способствует уменьшить износ манжет штока и увеличить надежность работы устройства, а возможность осуществления привода перемещения зубчатой рейки только одним пневмо- или гидроцилиндром упрощает конструкцию устройства.