Манипулятор

)5 РЕТЕНИ релы при 2 перемен ОМ ОСНОВНО нительног 6, установл этой стре сложены го механиз пусом 1 ма рейки, пр ет с осью , выполнен 2 ил. вновешивания ст нагрузки. Стрела вязана посредств о колеса 4 и допо олеса 5 с рамкой пендикулярно оси цам рейки 6 рас равновешивающе действующие с кор и с торцами этой двигателя совпада убчатого колеса 4 убчатого сектора. рукторско-технолоного научно-исслета транспортного тво СССРО, 1986. механизации по раций с целью у 7 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТЕ)ЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Специальное констгическое бюро Всесоюздовательского институстроительства(57) Использование: дляемно-транспортных опе изменении ной длины го зубчатоо зубчатого енной перлы. По торпружины 7 ма, взаимонипулятора и этом ось основного ного в виде5 10 15 20 25 Изобретение относится к манипуляторам для механизации подъемно-транспортных операций, более конкретно - к конструкциям манипуляторов, обеспечивающим автоматическое поддержание уравновешенного состояния стрелы при изменении нагрузки.Известен манипулятор, в котором для поддержания уравновешенного состояния при изменении нагрузки применена система зубчато-реечных передач. Недостатком такой конструкции является ее сложность,Известен манипулятор, содержащий корпус с размещенной на нем стрелой, кинематически связанной с уравновешивающим механизмом посредством зубчато-реечной передачи, Эта передача выполнена в виде основного зубчатого колеса, жестко связанного со стрелой, дополнительного колеса и рейки, на конце которой выполнен наклонный участок. уравновешивающий механизм содеркит пружину, размещенную в стакане, закрепленном на свободном конце стрелы, и толкатель, взаимодействующий с пружиной и с наклонным участком рейки.Описанный манипулятор обеспечивает уравновешивание стрелы как при изменении ее длины, так и при изменении нагрузки в захвате, однако его эффективность падает при повороте всей конструкции вокруг оси основного зубчатого колеса. Если угол поворота составит 180 (стрела расположена вверху, а рейка - внизу), устройство полностью неработоспособно. т.к, уравновешивания не происходит.Цель изобретения - расширение эксплуатационных воэможностей манипулятора путем сохранения уравновешивания при повороте вокруг оси основного зубчатого колеса на любой угол. С этой целью в манипуляторе, содержащем корпус с приводным двигателем и стрелу, на одном конце которой размещен захват, а на противоположном конце закреплено основное зубчатое колесо, связанное посредством дополнительного колеса с рейкой пружинного уравновешивающего механизма, причем стрела установлена с возможностью качания относительно корпуса, рейка установлена перпендикулярно оси стрелы, а пружины, взаимодействующие с торцами реек и корпусом, расположены в корпусе и по противоположным сторонам рейки, при этом ось вала приводного двигателя, на котором закреплен уравновешивающий механизм, совпадает с осью основного зубчатого колеса,30 35 40 45 50 55 На фиг. 1 показан общий вид манипулятора, вид сверху; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг,1.Манипулятор содержит корпус 1, на котором с возможностью качания установлена стрела 2, выполненная в виде телескопического силового цилиндра, с захватом 3, На конце стрелы 2 жестко закреплен зубчатый сектор 4, выполняющий функции основного зубчатого колеса, С этим сектором посредством дополнительного зубчатого колеса 5 кинематически связана рейка 6, установленная перпендикулярно оси стрелы 2. По торцам рейки 6 расположены пружины 7, которые передают усилия, возникающиепри перемещении рейки 6, на корпус 1. Балка 8 жестко связывает корпус 1 и приводной моментный двигатель 9, сообщающий манипулятору полноповоротное вращение вокруг оси, совпадающей с осью основного зубчатого колеса.Манипулятор работает следующим образом,При выдвижении штока силового цилиндра стрелы 2 или при приеме груза захватом 3 возникает неуравновешенный момент, вращающий стрелу 2 по часовой стрелке, В ту же сторону поворачивается и зубчатый сектор 4, в противоположную сторону - дополнительное зубчатое колесо 5, а рейка 6 движется вниз, сжимая нижнюю пружину 7. При этом появляется уравновешивающий момент, равный усилию пружины 7, помноженному на плечо этого усилия, равное расстоянию от оси рейки 6 до оси зубчатого сектора 4. Ввиду того, что неуравновешенный момент прямо пропорционален нагрузке в захвате 4, а также длине стрелы 2, а характеристика пружин 7 линейна, при небольших углах качания стрелы 2 относительно корпуса 1 путем подбора параметров зацепления и пружин можно добиться в целом уравновешенного состояния при различных нагрузках в захвате 3 и при изменении длины стрелы 2. При этом каждому значению неуравновешенного момента соответствует свое угловое положение стрелы 2 относительно корпуса 1.При работе моментного двигателя 9 происходит поворот манипулятора вокруг оси, совпадающей с осью зубчатого сектора 4. В этом случае неуравновешенный момент, изменяясь по синусоидальному закону, уменьшается, а в вертикальном положении стрелы 2 - исчезает. При приближении к горизонтальному положению стрелы этот момент вновь возрастает, а когда стрела 2 поворачивается захватом 3 влево, в работу вступает противоположная пружина 7. Ввиду симметрии конструкции.Фи Заказ 4156 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета.по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 л,Гагарина, 10 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Уж относительно горизонтальной оси фиг.2) уравновешенное состояние в основном сохраняется при любом угловом положении стрелы Г в пространстве, Совпадение осей сектора 4 и двигателя 9 дает воэможность 5 компенсации поворота стрелы 2 при работе уравновешивающего механизма путем дополнительного включения в работу этого двигателя.Описанный манипулятор расширяет 10 эксплуатационные возможности прототипа, обеспечивая уравновешивание при любом положении конструкции в пространстве. Он будет использован для транспортирования бетонных блоков массой до 23 кг от форма вочного станка в тару.Формула изобретенияМанипулятор, содержащий двигатель, корпус со стрелой, на одном конце которой20 размещен захват, а на противоположном конце закреплено основное зубчатое колесо, связанное посредством дополнительного зубчатого колеса с рейкой пружинного уравновешивающего механизма, причем стрела установлена с возможностью качания относительно корпуса, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей,. рейка уравновешивающего механизма установлена перпендикулярно оси стрелы, а пружины уравновешивающего механизма имеют возможность взаимодействия с торцами этой рейи и с корпусом и расположены в последнем и одновременно с противоположных сторон рейки, при этом ось вала двигателя связана с уравновешивающим механизмом и совпадает с осью основного зубчатого колеса.