Манипулятор

)86464 А 25 1 9 00 5 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(7) Запорожский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени автомобильный завод Коммунар(54) (57) 1. МАНИПУЛЯТОР, содержащий руку, являющуюся звеном шарнирного параллелограммного механизма, кинематически связанного с кулисным механизмом, и силовые цилиндры плоскопараллельного и вертикального перемещений руки, отличающийся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик и расширения технологических возможностей, он снабжен приводной стойкой, установленной на штоке силового цилиндра вертикального перемещения руки и жестко связанной с несущим звеном шарнирного параллелограммного механизма, приводной зубчато-реечной передачей, рейка которой жестко связана с штоком силового цилиндра плоскопараллельного перемещения руки, установленного на приводной стойке, а зубчатое колесо приводной зубчато-реечной передачи установлено на оси одного из шарниров несущего звена шарнирного параллелограммного механизма и цепной передачей, звездочки которой установлены на осях шарниров несущего звена, при этом одна из звездочек жестко связана с зубчатым колесом приводной зубчато-реечной передачи, а другая - с кривошипом кулисного механизма, при этом два других параллельных звена шарнирного параллелограммного механизма связаны с зубчатым колесом приводной зубчато-реечной передачи и с звездочкой цепной передачи, жестко связанной с кривошипом кулисного механизма, соответственно, дополнительной зубчато-реечной передачей, рейка которой установлена в направляющей, жестко связан- Я ной с подвижной стойкой и кинематически связанной через блок зубчатых колес, установленных на приводной стойке с рейкой штока силового пилинлра вертикального пе.ремещения руки, причем рейка дополнительной зубчато-реечной передачи жестко сое- ф динена с кулисным механизмом.2. Манипулятор по п. 1, отличающийся тем, что, он снабжен управляющим механизмом, выполненным в виде цилиндра, кор- фью пус которого жестко связан с подвижной Я) стойкой, а шток - с кулисным механизмом. фв)86464 11Изобретение относится к машиностроению, преимушественно к робототехнике, ипредназначено для автоматизации технологических процессов снятия, переноса деталей и установки их на станки для дальнейшей обработки.Цель изобретения - расширение технологических возможностей манипулятора засчет максимального использования всей длины руки манипулятора и улучшения динамических характеристик уравновешивания механической системы манипулятораНа фиг. 1 изображен манипулятор, кинематическая схема; на фиг. 2 - то же, расчетная схема.Манипулятор содержит силовой цилиндр1 плоскопараллельного перемещения руки 2,являющейся звеном шарнирного параллелограммного механизма, зубчато-реечную передачу, рейка 3 которой жестко связана сштоком силового цилиндра 1 плоскопараллельного перемещения руки, установленного на приводной стойке 4. При этом приводная стойка 4 установлена на штоке силового цилиндра 5 вертикального перемещения руки. Приводная стойка 4 жестко связана с несушим звеном 6 параллелограммного механизма. Зубчатое колесо 7 приводной зубчато-реечной передачи установлено на оси одного из шарниров несушегозвена 6 параллелограммного механизма.Манипулятор содержит цепную передачу, звездочки которой установлены на осяхшарниров несушего звена 6, при этом одназвездочка 8 жестко связана с зубчатым колесом 7 приводной зубчато-реечной передачи,а другая звездочка 9 жестко связана с кривошипом 1 О кулисного механизма. Междусобой звездочки 8 и 9 связаны цепью 11.Звено 12 параллелограммного механизмажестко связано с зубчатым колесом 7 приводной зубчато-реечной передачи, а звено13 параллелограммного механизма - сзвездочкой 9 цепной передачи. Ползун 14установлен в прямолинейной кулисе 15, причем кривошип 10 установлен в ползуне срегулируемым радиусом. Манипулятор имеетдополнительную зубчато-реечную передачу,рейка 16 которой жестко связана с кулисой15 с одной стороны и с штоком цилиндра 17уравновешивающего механизма.Корпус цилиндра 17 урвановешивающегомеханизма жестко связан с подвижной стойкой 4.Дополнительная зубчато-реечная передача имеет блок зубчатых колес, шарнирноустановленных на подвижной стойке 4. Кулиса 15 посредством рейки 16 соединена сзубчатым колесом 18 блока зубчатых колес,а зубчатое колесо 19 этого блока находитсяв зацеплении с рейкой 20, жестко связаннойс штоком силового цилиндра 5 вертикального перемещения руки, На подвижной стойке4 жестко установлена шестерня 21 приводаповорота (не показан),5 О 5 20 25 30 35 40 45 50 55 2Манипулятор работает следуюшим образом,В исходном положении по команде изсистемы управления (не показана) рабочаясреда, например сжатый воздух, подается впоршневую полость силового цилиндра 1плоскопараллельного перемещения руки 2,и его шток, жестко связанный с рейкой 3,поворачивает зубчатое колесо 7 на определенный угол У . На этот же угол поворачиваются звенья 12 и 13 параллелограммногомеханизма, звездочки 8 и 9 и кривошип Окулисного механизма, при этом наличие цепной передачи предотвращает снижение точности позиционирования в мертвой точке.Рука 2 совершает плоскопараллельное движение, величина вертикальной составляющей которого Ь, = г(1 - соэУ), где г, - длина звена 13 параллелограммного механизма.Г 1 ри повороте кривошипа 10 на угол Укулиса 15 совершает поступательное перемещение, величина которого Й, = г,р (1 -совУ) . где г- длина кривошипа 10.Движение кулисы 15 через рейку 16 передается зубчатому колесу 18 блока зубчатыхколес, при этом зубчатое колесо 19 блоказубчатых колес перекатывается по рейке 20,жестко связанной с штоком силового цилиндра 5 вертикального перемещения руки 2, поднимает подвижную стойку 4, которая поджимает параллелограммный механизм. Величина этого перемещения определяется соотношениемЯ 19 10гдейди 4-диаметры делительных окружностей соответствующих зубчатых колес блока,Для обеспечения технологических операций в труднодоступных узких зонах и рука 2, и деталь, установленная в захватах руки, совершают строго прямолинейное поступательное перемещение, что достигается равенством вертикальной составляющей плоскопараллельного движения руки 2 и поступательного перемещения приводной стойки4, т.е. Ь=1 или гз (1 - соз) =г(1 -сову) , откуда г 1 о -- г оРука 2, совершая строго прямолинейноепоступательное движение, доставляет детальв необходимую технологическую зону. Длядосылки детали непосредственно в установочное место технологического оборудованияили извлечения ее из этого установочногоместа необходимо осуществить определенноедополнительное перемещение, для чего предназначен силовой цилиндр 5, Последнийсрабатывает после поступления команды изсистемы управления (не показана) и поднимает или опускает манипулятор на этудополнительную высоту.Для получения одним ходом руки 2 заданного вертикального ее перемещения призаданном горизонтальном кривошип 10 кулисного механизма выполнен с регулируемым радиусом, при этом его радиус изменя11864 б 4 ль И. Верес тор М. МаксимишинецноеСР дактор Н. Тупицаказ 64821 9 венного ком етений и о 5, РаушскаУжгород,/5 ектная, 4 ется на величину,е,г которую определяют следующим образом.Заданное вертикальное перемещение руки ь Ьа= Ьг - (Ь 4+ а 114),гдеьЗ,г-дополнительное перемещение приводной стойки 4. СоставиТехред ИТираж 1 ОВНИИПИ Государстпо делам изоб113035, Москва, Ж -илиал ППП Патент,После подстановки соответствующих значений полУчают Ьа= г,з (1 - совУ) - (г,+Корре Подпи тета С ткрытийнаб.,ул. Про