Манипулятор

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Соаз Советских Социалистических Республик(45) Дата опубликования описания 30.05.80 Государственный комитет по делам изобретений н открытий(088,8) 54) МА ПУДЯТОР из основания 1, вертикальной оси 3 с нижней осью Изобретение относится к манипуляторам и может быть использовано, например, в промышленных работах.Известен манипулятор, содержащий поворотную платформу, на которой установлен качающийся относительно горизонтальной оси рычаг, руку с захватным устройст-. вом, шаринрпо установленную на конце рычага, в котором для компенсации статических моментов, возникающих в приводах от веса звеньев, применено разгрузочное устройство в виде кулисно-рычажного меха- низма с пружинками растяжения Ц.Недостатком устройства является ограниченный диапазон разгружающих моментов при уменьшении мощности приводов,С целью уменьшения мощности приводов манипулятора на оси качания расположен торсион, один конец которого жестко связан с рычагом, а другой закреплен на поворотной платформе и может быть связан с рычагом через понижающую передачу.На фиг. 1 представлен манипулятор, вид сбоку; на фиг, 2 - то же, разрез; на фиг, 3 - то же, с установкой т 0 рсиона через понижающую передачу; на фиг, 4 - сечение по А - А на фиг, 3.Манипулятор состоитповоротной относительно1 - 1 платформы 2, рычага 4, которая через посредство подшипников 5 связана с корпусом б, жестко ээкрепленным на поворотной платформе 2. Привод качания рычага содержит редуктор 7 (вь полненный, например в виде зубчатой персдачи) и исполнительный двигатель 8, закрепленный на стойке 9, жестко связанной с платформой 2. Рычаг 3 жестко связан с одним из концов 10 торсиона 11, расположен ного на оси качания рычага. Другой, конец12 торсиона 11 жестко соединен со стойкой 9 через посредство зубчатой муфты 13.В верхней части манипулятора расположена рука 14 с захватным устройством 1 о.15 Рука 14 сочленена с рычагом 3 с воэможностью врэщения относительно осп 111 - 111.Соединеное конца торсиона 12 со стойкой о производится"с помощью муфты 13 таким образом, чтобы прои незакрученном торсио не вектор усилия от веса руки 14 пересекалбы ось 11 - 11 качания рычага 3.Связь между рычагом 3 и торсионом 1.,1может выполняться через понижающую передачу. В этом случае ось торсиона 11 мо жет не совмещаться с осью качания рычага 3. Рычаг 3 в этом случае имеет отверстие, в котором на подшипниках 1 б установлена цапфа 17 с цилиндрическим отверстием, перпендикулярным оси вращения, в котором помещается с возможностью продольного неперемещения рычаг 18, поворотно закрепленный на подшипниках 19 в неподвижном корпусе 20. Торсион 11 своим концом 10 жестко связан с рычагом 19. Другой конец торсиона 12 через посредство зубчатой муфты жестко связан с неподвижным корпусом 21.Момент неуравновешенности Мрот веса Я руки 14 зависит,от угла а поворота рычага 3 и рассчитывается по формуле Мр -- ЯЯ з 1 па,где Р - расстояние между осями качания рычага и вращения руки. Параметры торсиона (его диаметр Ы, длина 1) рассчитываются из условия разгрузки привода от момента неуравновешенности руки.(2) где М - максимальный момент неуравновешенности в кгсм; 1 т 1 - допускаемое напряжение кручения в кг/см. Ямакс Ялакс где сс какс максимальныЙ угол поворотарычага 3 от нейтрального положения врадианах;6 - модуль упругости при сдвигев кг/см;1 р - 0,1 Ы 4 - полярный моментинерции сечения торсиона.Уравновешивающий момент Мр, возникающий от закрутки торсиона, определяется следующим образом: а 61 р Я = =К а, б 1 ргде постоянный коэффициент К = Если вес Я руки 14 велик, длинна торспона, рассчитанная по формуле (3), может оказаться чрезмерно большой и будет увеличивать габариты манипулятора. В этом случае соедййение рычага 3 с торсионом может быть выйолнено через понижающую передачу (фиг, 3 и 4), что позволяет уменьшить длину торсиона. Передаточное число между осями кача 6ния рычага 8 и торсионом 11 с = -- , гдеаа и Ь - линейные размеры (фиг. 4), момент закрутки торсиона в этом случае Я,=Яур, а угол закрутки торсиона р, =- - .Подставляя значения М, и , в форму- О лы (2) и (3) и исключая д, получим следующее выражение для величины переда точного числа;-- Мур ),15по которой можно вычислять величину 1,задаваясь допустимым значением длиныторсиона,20 Работа манипулятора происходит следующим образом. При включении приводакачания рычага 3, вращение от двигателя8 передается с помощью редуктора 7 нарычаг 8, который поворачивается в правую25 или левую сторону от нейтрального положения (положения уравновешенности). Рычаг 3 производит закрутку конца 10 торсиона 11, благодаря чему на нем возникаетмомент, воспринимающий вес руки манипуЗО лятора и разгружающий привод качаниярычага 3.Формула изобретения351, Манипулятор, содержащий неподвижное основание, поворотную платформу с рычагом и руку с захватным устройством, шарнирно установленную на конце ры чага с возможностью поворота относительно оси, параллельной оси качания рычага, отл ич ающийся тем, что, с целью уменьшения мощности приводов манипуля.тора, на оси качания рычага расположен 45 торсион, один из концов которого жесткосвязан с рычагом, а другой закреплен на поворотной платформе.2. Манипулятор по и, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью уменьшения длины торсиона, один из его концов связан с рычагом через понижающую передачу.Источник информации, принятый вовнимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство484173,кл. В 66 С 23/72, 1973,737207 иа.2. тавитель С. НовТехред В. Серяк тор С, Файн ыбина актор ип. Заказ 576/709НПО Поиск Г Изд. Ю 30рственного коми13035, Москва,Тираж 1033 а СССР по делам изобр 35, Раушская набд. 4/5 фил. пред, Па Подписное и открытщ