189245. lajstromszámú szabadalom • Forgócsukló manipulátorokhoz
1 189 245 2 retfokozatokban a manipulátor különböző tengelyein alkalmazható. A találmány feladata, hogy olyan kinematikai rendszert alakítsunk ki, amely legalább két hidraulikus munkahenger egyenes vonalú mozgását lengő mozgássá alakítja át és amely két rögzítőelem egymáshoz viszonyított 180°-nál kisebb lengőmozgását nagy forgatónyomaték, nagy pozíciónálási pontosság és kis egyenetlenség mellett teszi lehetővé. Támasztófelülettel és rögzítési lehetőséggel ellátott perem lezárja az egyik csuklóelemet, a rögzített csuklóelemet, amelynek közepében két lengőcsap van elrendezve, melyek a perem támasztó felületével párhuzamos csuklóforgástengelyt alakítják ki és forgathatóan illesztve vannak beágyazva. A lengőcsapok a másik csuklóelemmel, a mozgatható csuklóelemmel vannak szilárdan összekötve, miközben egy második, támasztófelülettel és rögzítési lehetőségekkel ellátott perem lezárja a mozgatható csuklóelemet. A második perem támasztó felülete szintén a csukló forgástengelyével párhuzamosan van elhelyezve. A lengőcsapok ahhoz a síkhoz képest, amelyben a munkahengerek hossztengelyei fekszenek, szimmetrikusan vannak elrendezve. A lengőcsapok rögzítési helyei a mozgatható csuklóelemnél belül és a forgathatóan illesztett rögzített csuklóelemnél a csapágyazás helyei kívül vannak elrendezve. A lengöcsapok a szögmérőberendezés állítóelemmel játékmentesen vannak összekötve, miközben a szögméröberendezés háza a rögzített csuklóelemmel szilárdan van összekötve. A rögzített csuklóelemben a központos lengőcsapokhoz viszonyítva további négy lengöcsap van szimmetrikusan elrendezve, amelyből mindig két-két lengőcsap egy hidraulikus munkahenger számára a lengőtengelyt oly módon képezi, hogy egy villaalakú közbenső perem két-két lengőcsap közös tengelyű ágyazási helyét és egy munkahenger számára rögzítési lehetőségekkel ellátott támasztó felületet tartalmaz és a munkahenger a dugattyúrúd részére kialakított kimeneti nyílásának oldalán szintén rögzítési lehetőségekkel ellátott támasztófelület van kiképezve. A mozgatható csuklóelembe központos elrendezéssel forgattyúcsap van beágyazva. A forgattyúcsap tengely a két munkahenger lengőtengelyeivel és a csukló forgástengelyével párhuzamosan van elhelyezve. A forgattyúcsap azonkívül a hidraulikus munkahengerek dugattyúrúd fejeiben van beágyazva. Az egyik munkahenger dugattyúrúd oldali munkatere a másik munkahenger fedéloldali munkaterével vezeték által van összekötve. Ezáltal az érkező nyomóolajfolyam az egyik munkahenger kitolását és a másik munkahenger visszahúzását eredményezi, ahol a forgattyúcsap a csukló forgástengely körül írt körre tangenciálisan ható kitoló és visszahúzó munkahengerek dugattyúerőinek összetevői összeadódnak. A hidraulikus munkahengerek lengőtengelyei helyzetének ahhoz a metszésponthoz való közelítésekor, amelyet a forgattyúcsap a csukló forgástengelye körül írt kör és az első perem támasztó felületével párhuzamos, ennek a körnek képzeletbeli átmérőjének metszéspontja, a munkahenger elfordítása és a másik perem elfordítása közötti viszony megközelíti azt a geometriai viszonyt, amely azt állítja, hogy a második perem elfordulási szöge a csukló forgástengelye körül a munkahenger a lengőtengelye körül elfordulási szögének kétszerese. A találmány alapkoncepciója szerint az egyetlen munkahengerrel ellátott forgattyús hajtás hátrányát, azaz a forgatónyomaték és szögsebesség nagy egyenlőtlenségét kiküszöböljük. Például a hidraulikus munkahengerek egy előnyös elrendezésnél 150°-os elfordulás elvégzésére a legkisebb és a legnagyobb előállított forgatónyomatékok közötti arány 1 : 1,2. A hidraulikus munkahengerek csuklós kapcsolása a forgócsukló egységen belül kiküszöböli azt a hátrányt, amely szerint a manipulátorral szemben támasztott követelmények változása esetében a csukló funkcionális elemeinek újraalkalmazása nem lehetséges, ha a munkahengerek csuklós rögzítési pontjai a szomszédos manipulátorelemekre oszlanak el. A dugattyúmozgás forgómozgássá való átalakítása gyakorlatilag merev elemek segítségével történik, ezért pontatlanságokat, mint amilyenek a kötelek által végzett erőátvitelnél lépnek fel, kizárhatjuk. Biztonsági intézkedések, amelyek a kötelek által végzett erőátvitelnél szükségesek, a találmány szerinti megoldásnál elhagyhatók. A találmány szerinti forgócsukló esetében a funkciómeghatározó meghajtóelemet két hidraulikus munkahenger alakítja ki. Ilyen munkahengerek szabványos elemek, amelyeket nagy darabszámban speciális gyártók olcsón állítanak elő. Ez által a forgódugattyú költséges legyártása a manipulátorgyártónál szükségtelen. A találmány egy előnyös kiviteli alakjában a hidraulikus munkahengereket a lengőcsapokat hordozó közbenső perem segítségével oly módon rögzítik, hogy a munkahengerek kicserélése a csapágyazás és szögmérés funkciójába való beavatkozás nélkül elvégezhető; a forgócsukló ismert forgódugattyús kivitelezésénél a forgódugattyú a lengöágyazás és szögmérés funkcióhordozója. A manipulátorokhoz kialakított forgócsukló minden kiviteli alakjában, amelyben a hidraulikus munkahenger felváltva a rögzített csuklóelemre és a mozgatható csuklóelemre van csuklósán ráerősítve a hidraulikus munkahenger munkaterének minden térfogatváltozása a kielégítő játéklehetőséggel bíró mozgatható manipuíátorelemnél helyváltozássá alakul át. Ily módon a találmány szerinti forgócsukló kiküszöböli a fogazott rúddugattyúval és fogaskerékkel kialakított csuklónál fellépő (amennyiben nincs korlátozás négy célpozícióra), a munkahenger dugattyúja és a mozgatható manipulátorelem egy pontja közötti kevésbé játékmentes mozgásátvitel hátrányát azzal, hogy fogasléc meghajtás elemei helyett forgattyús meghajtás elemeit alkalmazza. Mivel a fogasléc és a fogaskerék-közötti játék kiiktatását célzó nagy műszaki ráfordítás a találmány szerinti forgócsukló esetében nem szükséges és a forgattyúcsap-dugattyúrúdfej párosítás anyagigénybevétele kisebb, mint a fogasléc-fogaskerék párosításé, azonos külső méret mellett a találmány szerinti forgócsukló által nagyobb forgatónyoma-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
