Сбалансированный манипулятор

(51) 4 В 25 Л 11/00, 1/О ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Могилевский проектно-.конструкторский технологический институтспециальной технологической оснастки, автоматизации и механизации(56) Авторское свидетельство СССРВ 952583, кл. В 25 Ю 13/00, 1981.(57) Изобретение относится к областимашиностроения и может быть использовано при механизации загрузки иразгрузки в различных областях техники. Цель изобретения - повышение Я 01458217 безопасности работы за счет уменьшения массы подвижных частей. Придвижении рукояти 7 и стрелы 4 внизпрофилированный барабан 13, зафиксированный на валу, разворачиваетсяпротив часовой стрелки на угол Ы. ипосредством гибкого тягового органа14 разворачивает зафиксированный навалу профилированный сектор-барабан11 на угол Р . Уравновешивание стреловой системы манипулятора осуществляется противовесом 9. При работеманипулятора момент, создаваемыйпротивовесом 9, равен произведениюмомента, создаваемого стреловой системой, на передаточное отношениепрофилированного сектора-барабана11 и барабана 13, 4 ил.Изобретение относится к машиностроению и может быть использованопри механизации загрузки и разгрузкив различных областях техники.Цель изобретения - повышение5безопасности работы за счет уменьшения массы подвижных частей.На фиг. 1 схематично изображен манипулятор .(вариант 1); на фиг.2 -то же, (вариант 2); на фиг.3 - разрез,А-А на фиг. 1; на фиг.4 - разрезБ-Б на фиг.1.Сбалансированный манипулятор сос, тоит иэ колонны 1, установленной нафундаменте, к которой крепится поворотный оголовок 2, на котором закреп лен силовой пневмоцилиндр 3. Стрела4, выполненная в виде шарнирногопа, раллелограмма, шарнирно закреплена 20на поворотном оголовке 2; захватный , орган 5 чувствительным элементом 6закреплен на рукояти 7, Для уравно вешивания стрелы 4 на поворотном рычаге 8, шарнирно закрепленном на 25поворотном оголовке 2, установленпротивовес 9, на валу 10 с поворотным рычагом 8 и противовесом 9 расположен профилированный сектор-барабан 11, который выполнен с переменным 30радиусом, определяемым по соотношениюС, 1 соз ЪК ---С 1 созе35 а на валу 12 установлен профилированный барабан 13, выполненный с профи.лей переменного радиуса, определен.-ного по зависимости40К, =К, созе,где,угол отклонения. опорного рычага шарнирно-рычажного механизма от горизонтали; угол отклонения поворотного рычага механизма уравновешивания от горизонтали;.радиус криволинейной поверхности элемента 11 в произвольной точке;радиус криволинейной поверхности элемента 13 в произвольной точке;радиус криволинейной поверхности элемента 11 при горизонтальном расположении рычага 8; 1, - расстояние по горизонталиот центра масс стреловойсистемы до оси вала 12;1 - расстояние от оси вала 10до центра масс противовеса;С, - масса стреловой системы;С - масса противовеса.Барабан 13 и профилированный сек" тор"барабан 11 соединенымежду. собой гибким тяговым органом. 14;Сбалансированный манипулятор работает следующим образом.В исходном положении колонна. 1 манипулятора установлена.на фундамент, стреловая система уравновешена. и находится в безразличном равновесии в любой точке. зоны. Для работы с грузом, груз фиксируется на захватном органе 5. Усилие от веса груза передается .на чувствительный элемент 6 и силовой пневмоцилиндр 3, который соединен со стрелой 4 и закреплен на поворотном оголовке 2. При движении рукояти 7, а соответственно и стрелы 4.вниз, барабан 13, зафиксированный на валу 12, разворачивается . против часовой стрелки на угол Ы и посредством гибкого тягового органа 14 разворачивает зафиксированный навалу 10 профилированный сектор 11. на угол, а, следовательно, и поворотный рычаг 8 с противовесом 9, При этом изменение угла поворота стрелы 4 и углаповорота поворотного рычага 8 с противовесом 9 находятся в постоянной зависимости от их вертикаль- ных перемещений; Уравновешивание стреловой системы манипулятора осуществляется противовесом 9, масса которого уменьшена вследствие увеличения его вертикального перемеще ния. При движении рукояти 7 и стрелы 4 вверх элемент 13 разворачивается по часовой стрелке на угол Ы и посредством гибкого тягового органа 14 разворачивает профилированный сектор 11, а, следовательно, и поворотный рычаг 8 с противовесом 9 на.угол, происходит уравновешивание стреловой системы. При работе манипулятора момент, создаваемый противовесом 9, равен произведению, момента, создаваемого стреловой системой, на передаточное отношение профилированного сектора 11 и элемен-. та 13". Учитывая то, что профилированный сектор 11 и элемент 13 имеют пе14582ременное передаточное отношение, обеспечивается равновесие стреловой системы в любой точке.Для уменьшения габарита манипулятора поворотный рычаг 8 с противовесом 9 может быть расположен со стороны стрелы 4, а гибкий тяговый орган 14 на профилированном секторе 11 и барабане 13 эапасовывается в данном случае в разные стороны.Формула изобретенияСбалансированный манипулятор, содержащий основание, поворотную колонну, шарнирно установленную на основании, стреловую систему, выполненную в виде йирнирно-рычажного механизяа, опорные рычаги которого шарнирно ус О тановлены на колонне, а также меха 14низм уравновешивания, включающий поворотный рычаг, шарнирно установленный на колонне, и гибкий элемент, кинематически связывающий этот рычаг со стреловой системой, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повыше ния безопасности работы за счет уменьшения массы подвижных частей уравновешивающего механизма, он снабжен двумя барабанами с криволинейными рабочими поверхностями,.пер" вый из которых жестко установлен на одном из опорных рычагов стреловой системы, а второй - на поворотном рычаге механизма уравновешивания, причем гибкий элемент своими концами жестко соединен с обоими барабанами, а на поворотном рычаге механизма уравновешивания закреплен дополнительно введенный противовес.,Век ственно-полиграфическое предприятие,рои жгород, ул. Проектна Заказ 308/20ВНИЙПИ Государственно11303 Тираж 778 Подписноекомитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССРМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5