Манипулятор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 1106652 за) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСНОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) (57) МАНИПУЛЯТОР, содержащийоснование, поворотную опору, шарнирносочлененные и снабженные приводами качания плечо и предплечье, причем последнеевыполнено в виде неравноплечего рычага,конец большого плеча которого снабженвалом с инструментом, кинематически связанным с валом двигателя, расположенным на конце малого рычага, отличающийся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик путем уравновешенивания инструмента, он снабжен механизмом уравно,- вешивания инструмента, выполненным в виде пружины, двух направляющих роликов, установленных на предечье, и двух шкивов, один из которых установлен на валу двигателя, а другой - на дополнительно введенной подвижной опоре, смонтированной на предплечье, а также гибкого элемента, огибающего указанные направляющие ролики и шкивы, при этом на ведомом шкиве выполнен палец, соединенный концом с пружиной.Изобретение относится к автоматическим устройствам, управляемым системами числового программного управления, используемым для нанесения лакокрасочных и зашитных покрытий на поточных линиях и конвейерах,Известен манипулятор, содержащий основание, поворотную опору, шарнирно сочлененные и снабженные приводами качания плечо и предплечье, причем последнее выполнено в виде неравноплечего рычага, конец большого плеча которого снабжен валом .с инструментом, кинематически связанным с валом двигателя, расположенным на конце малого рычага 11).Недостатком известного манипулятора является неуравновешенность инструмента, что ухудшает статические и динамические характеристики привода качания инструмента в вертикальной плоскости.Цель изобретения - улучшение динамических характеристик и снижение энергоемкости привода качания инструмента,Указанная цель достигается тем, что манипулятор, содержащий основание, поворотную опору, шарнирно сочлененные и снабженные приводами качания плечо и предплечье, причем последнее выполнено в виде неравноплечего рычага, конец большого плеча которого снабжен валом с инструментом, кинематически связанным с валом двигателя, расположенным на конце малого рычага, снабжен механизмом уравновешивания инструмента, выполненным в виде пружины, двух направляющих роликов, установленных на предплечье, и двух шкивов, один из которых установлен на валу двигателя, а другой - на дополнительно введенной подвижной опоре, смонтированной на предплечье, а также гибкого элемента, огибающего указанные направляющие ролики и шкивы, при этом на ведомом шкиве выполнен палец, соединенный концом с пружиной.На чертеже изображен предлагаемый манипулятор. Манипулятор содержит основание 1, в котором размещен механизм поворота (не показан) поворотной платформой 2, шарнирно сочлененной с приводом 3 качания плеча 4 и приводом 5 качания предплечья 6, в котором смонтирована пружина 7, вторым концом соединенная гибкой связью 8 через направляющие ролики 9 с пальцем 10 на смонтированном в подвижной опоре 11 ведомом шкиве 12, соединенном гибкой связью 13 через направляющие ролики 14 с ведущим шкивом 15, закрепленным на установленном в оси 16 валу7, одним концом соединенном с двигателем 18, а другим с одноступенчатым коническим зубчатым редуктором 19, на выходном валу которого смонтирован привод 20, выходным валом соединенный с инструментом 21. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Манипулятор работает следующим образом.Для обеспечения горизонтального пере. мещения плеча 4 с предплечьем 6 механизм поворота, размещенный в основании 1, обеспечивает вращательное движение поворотной платформе 2, а шарнирно сочлененные с ней плечо 4 и его привод 3 качания обеспечивают возвратно-поступательное перемещение шарнирно сочлененного с ними предплечья 6, которое за счет привода 5 его качания может совершать перемещение в вертикальной плоскости смонтированного на нем инструмента 21. Уравновешивание плеча 4 и предплечья 6 осуществляется приводами, а обеспечение уравновешивания статического момента, создаваемого технологическим инструментом 21, осуществляется за счет пружины 7, одним концом соединенной с внутренней стенкой предплечья 6, а другим через гибкую связь 8 - с пальцем 1 О, эксцентрично смонтированным на ведомом шкиве 12. Перемещение в вертикальной плоскости инструмента 21 производится расположенным на коротком плече предплечья 6 двигателем 18, на выходном валу 17 которого между его опорой и одно- ступенчатым коническим зубчатым редуктором 19 смонтирован ведущий шкив 15.Пружина 7 при качании ведомого шкива 12 обеспечивает создание уравновешивающего момента относительноси ведомого шкива 12. Последний относительно ведушего шкива 15 устанавливается таким образом, чтобы крайнее нижнее положение центра тяжести неуравновешенных масс инструмента 21 и соединенных с ним коммуникацией, соответствовало максимальному удалению пальца 10 от места соединения конца пружины 7 с предплечьем 6 и, следовательно, максимальному растяжению пружины 7, Гибкий элемент 8 в этом случае пересекает ось ведомого шкива 12 и момент от усилия пружины 7 равен нулю.С целью упрошения компоновки передаточное отношение между ведомым 12 и ведущим 15 шкивами выбирается равным единице. В этом случае угол поворота ведомого шкива 12 равен углу поворота инструмента 21 в вертикальной плоскости. Таким образом, выбор параметров всей этой кинематической цепи позволит обеспечить закон изменения уравновешиваюшего момента, близкий к синусоидальному, т.е. инструмент 21 уравновешивается при любом его положении в пределах, равных приблизительно 210. Окрасочные манипуляторы снабжаются инструментом (распылителем) весом от 2,5 кг (для пневмораспыления краски) до 10 кг (для нанесения зашитных покрытий), Соединяемые с ними коммуникации увели. чивают вес перемещаемых масс еще соответственно на 1-1,5 кг.1106652 Составитель А. Ширяева Редактор Л. Гратилло Техред И. Верес Корректор О. Луговая Заказ 5221/11 Тираж 1033 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4В качестве привода качания инструмента используются в основном неполноповоротные гидродвигатели, а для перемещения распылителя вместе с коммуникациями (пневмогидрошлаги и управляющий кабель) при давлении в гидроприводе 5 МПа вес данного двигателя составляет 2,5-5 кг.Размещение уравновешивающего механизма в предплечье непосредственно у оси, соединяющей плечо с предплечьем, увеличит статический момент относительно оси качания предплечья не более чем на 1 - 2/о и не потребует увеличения мощности механизма качания. Наличие уравновешивающего механизма позволит уменьшить объем, вес и стоимость гидродвигателя качания инструмента в вертикальной плоскост.;Применение предлагаемого манипулятора позволит повысить динамическую уравновешенность инструмента. упростить программное обеспечение системы управления, повысить точность позиционированйя и качество окраски, особенно мелких деталей 1 О сложного профиля, при окраске которыхна конвейер еще применяется ручная подкраска.