Манипулятор

нц 86 Ю 61 ОПИСАНИЕ ИЗО БР ЕТЕ Н Им Союз Советских Социалистических Республик) Дополнитель авт, свид-ву 22) Заявлено 11.11.79 (21) 2836929/25-08 51) М. Кл.В 25.1 11/О заявкисоединени Государственный номит СССР(45) Дата опубликования описания 07.09.81 53) УДК 62-229.по делам изобретений н открытий(54) МАНИПУЛЯТ ежду собои и с том опорные рынием, а грузоВ сочленении рыча поводковую группу, тлов поворота, неп взаимное угловое пе передающие сигналы ов, образующих двухстаповлены датчики рерывно измеряющие ремещение рычагов и в систему управления Изобретение относится к машиностроению.Известен манипулятор, содержащий исполнительный механизм в виде трехэлементной системы, каждый элемент которой содержит приводной силовой цилиндр,при этом элементы одними концами шарнирно соединены с основанием, а противоположными концами шарнирно соединенымежду собой. 10Недостатком известного манипулятораявляется то, что перемещение исполнительного элемента находится в прямой зависимости от перемещения штоков цилиндров.Увеличение зоны обслуживания манипулятора возможно только при увеличенииразмеров силовых цилиндров по длине и, всилу технологических требований при изготовлении, по диаметру, При этом увеличивается расход рабочей жидкости. 20Таким образом, увеличение зоны обслуживания и скорости перемещения исполнительного элемента ограничено допустимымиразмерами гидроцилиндров,Целью настоящего изобретения является повышение производительности манипулятора и увеличение зоны обслуживания.Указанная цель достигается за счет того,что каждый элемент манипулятора выполнен в виде опорного и грузового рычагов, Зо шарнирно соединенных мсиловым цилиндром, при эчаги соединены с основавые - между собой.Ч предлагаемой схеме прямая зависимость между перемещением штока цилиндра и исполнительного элемента заменена прямой пропорциональной зависимостью. Величина коэффициента пропорциональности зависит от размеров элементов системы и от места расположения точек соединения силового цилиндра с опорным и грузовым рычагами.В описываемой конструкции величина зависимости между перемещением штока цилиндра и исполнительного элемента определяется положением точек присоединения цилиндра к рычагам, Чем ближе, например, точка соединения цилиндра с грузовым рычагом к точке соединения грузового и опорного рычагов, тем в большее число раз увеличивается перемещение исполнительного элемента по сравнению с перемещением штока цилиндра.о положении двухповодковых групп в определенный момент.Для уравновешивания трехзвенной пространственной системы в нейтральном положении одно из звеньев соединено с основанием уравновешивающей системы, например, пружинами растяжения.На чертеже представлена кинематическая схема предложенного манипулятора.Манипулятор содержит основание 1, на 10 котором установлены посредством двух- подвижных шарниров 2 двухповодковые группы первого рода, состоящие из опорных рычагов 3 и грузовых рычагов 4, соединенных между собой шарнирами 5, Опорные рычаги 3 и грузовые рычаги 4 в каждом элементе системы соединены между собой также силовыми цилиндрами 6, Грузовые рычаги 4 соединены между собой двухподвижными шарнирами 7. Система 20 шарнирно соединена с исполнительным элементом 8. Уравновешивающая система 9 соединяет опорный 3 и грузовой 4 рычаги среднего элемента системы с основанием 1. В месте соединения рычагов 3 и 4 уста новлены датчики углов поворота 10 для измерения взаимного углового перемещения рычагов 3 и 4.Манипулятор работает следующим образом, 30Сигнал от системы управления подается на распределители, которые от гидростанции снабжают рабочей жидкостью силовые цилиндры, Движение штоков силовых цилиндров 6 осуществляет взаимный поворот З 5 рычагов 3 и 4 относительно шарниров 5. Взаимное одновременное движение трех двухповодковых групп, состоящих из опорных 3 и грузовых 4 рычагов, осуществляет перемещение исполнительного элемента 8 40 в трехмерном пространстве. Перемещения рычагов 3 и 4 непрерывно фиксируются датчиками 10, установленными в месте соединения (шарниры 5) рычагов 3 и 4, и передаются в систему управления для кор ректировки угла поворота каждой двухповодковой группы.С целью экономии энергии, затрачиваемой на перемещение рычагов манипулятора, система уравновешена в начальном положении при помощи пружин растяжения 9, Начальным считается такое положение элементов манипулятора, когда перпендикуляр, опущенный из точки пересечения 7 грузовых рычагов 4 на основание 1 пересекает центр окружности описанной около треугольника с вершинами в точках 2 соединения опорных рычагов 3 с основанием 1.Управление манипулятором может быть осуществлено позиционным управляющим устройством. Программа задается методом обучения или аналитически посредством цифровой памяти.Применение предлагаемого манипулятора позволит механизировать производственные процессы, которые ранее выполнялись только вручную (например, окраска железнодорожных вагонов), выполнять транспортировку тяжелых деталей по сложной траектории длиной в два-три раза превышающей те, которые обеспечивают выпускаемые промышленностью манипулятора.Конструкция манипулятора позволяет выполнить его, при необходимости, из двух двухповодковых групп, если зона действия рабочей машины ограничена плоскостью, При этом все двухподвижные шарниры заменяются на одноподвижные.Формула изобретенияМанипулятор, содержащий исполнительный механизм в виде трехэлементной системы, каждый элемент которой содержит приводной силовой цилиндр, при этом элементы одними концами шарнирно соединены с основанием, а противоположными концами шарнирно соединены между собой, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и увеличения зоны обслуживания, в нем каждый элемент снабжен опорным и грузовым рычагами, шарнирно соединенными между собой и с силовым цилиндром, опорные рычаги соединены с основанием, а грузовые - между собой.861061 Редактор Н, Коляда Заказ 1886/3 Изд, Мо 534 Тираж 1090 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова, 2 Составитель Т. ЮдахинаТехред М. Гайдамак Корректоры: В. Павлова и В. Любимова