Манипулятор

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 7518 А 1 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СВИДЕТЕЛЬСТВ А ВТОРСН энипулятоснования 1, с другом тройство ии полезной ра уравно" пружина- кинематиипулятора в направлям управляесле захвайством шток аГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Закавказский филиал Экспериментального научно-исследовательскогоинститута металлорежущих станков иЕреванский политехнический институтим. К, Маркса(56) Авторское свидетельство СССРР 1430258, кл. В 25.Л 11 УОО, 1987.(97) Изобретение относится к машиностроению, а именно к робототехнике,и предназначено для усовершенствования манипуляторов. Цель изобретенияповышение быстродействия за счет 51) 5 В 25 .Т 11/00, 1/О уменьшения массы звеньев мра. Манипулятор содержит ошарнирно соединенные другзвенья 5 - 7 и захватное ус8 с приводом. При отсутствнагрузки звенья манипулятовешены противовесами .11,12,23, 2135, 36, а входное звено 5ми 33 и 31. Пружины 33 и 3чески связывают звено 5 мас толкателем, находящимсяющих 28 основания. При этомая му 9 та 29 отключена, Пота обьекта захватным устроего привода перемещается, одноврено включается управляемая муфта 2с одной из полумуфт которой жестксвязан кулачок, Кулачок 25 повораз 1537518а ется Ьлагодаря кинематической связи с приводом захватного устройства посредством зуЬчато-ременных передач, анаходящийся с ним в контакте толкаИзобретение относится к машиностроению, а именно к робототехнике, ипредназначено для усовершенствованияманипуляторов промышленных роботов,, используемых для автоматизации основ., ных и вспомогательных операций. 15Цель изобретения - повышение быст; родействия эа счет уменьшения массы, обций вид; на Фиг. 2 - механизм кинематической связи кулачка с приводомзахватного устройства; на Фиг, 3вид А на Фиг. 2,Ианипулятор содержит основание 1,параллельно расположенные промежуточный вал 2, оси 3 и, 4, звенья 5 - 7,захватное устройство 8, приводной штоккоторого посредством вращательных ки нематических пар и шатунов 9 и 1 О1связан с перемещающимися противовесами 11 и 12 выходного звена, жестко ус тановленными на свободно вращающихся, ными шкивами 19, 20 и 21, 22, свободно вращающимися относительно осей 3 ивала 2 и связанными с противовесами23,24 и с кулачком 25. При этом кула, чок 25 взаимодействует с толкателем 40, 2 Ь, шарнирно установленным на подпружиненном относительно звена 5 кронштейне 27 П-образной Формы, находящемсяв направляющих 28, и посредством муфт29 и 30 связан со шкивами 21 и 22, 45Икивы 19 и 20 связаны с осью 3 посредством муфт 31 и 32, позволяющих принеобходимости жестко соединить шкивы19 и 20 с осью 3. Такое конструктивное выполнение позволяет жестко соеди 50нить регулируемые противовесы перпендикулярно звеньям, что позволяет сохранить уравновешенность при холостомходе манипулятора независимо от егоперемещений, а при раЬочем ходе - 55жестко подсоединить регулируемые противовесы к звеньям под углом 90 о - 9(где- угол вращения перемещающегося противовеса), что также гоэволятель перемецается в направляющих 28 основания и растягивает пружины 33 и 34, которые уравновешивают входное звено с учетом массы объекта. 3 ил. ет сохранить уравновешенность. независимо от перемещений манипулятора промышленного робота, Пружины 33 и 34 закреплены на толкателе 26.На звеньях 6 и 7 манипулятора жестко установлены уравновешивающие противовесы 35 и 36, предназначенные для статического уравновешивания их масс. Звенья 5 - 7 кинематически связаны с приводами (не показаны). Регулировка перемещающихся противовесов осуществляется с помощью винтов 37-40.Ианипулятор работает следующим образом.При отсутствии полезной нагрузки .(т.е. во время холостого хода) перемещающиеся противовесы 11,12 и 23, 24, имеющие одинаковые параметры, располагаются диаметрально противоположно, перпендикулярно к продольной оси звена и уравновешивают друг друга относительно оси вращения звена, что позволяет тем самым уравновесить массы звеньев Ь и 7 и массы самих поотивовесав 11,12 и 23,24 посредством противовесов 35 и 36. А уравновешиваюцие пружины 33 и 34 выбраны так, чтоЬы при минимальном радиусе кулачка 25 они уравновешивали массу входного звена 5 с, учетом масс всех остальных звеньев, При этом управляемые муфты 31 и 32 включены,что поз- воляет жестко соединить ось 3 с противовесами 23 и 24, а управляемые муфты 29 и 30 отключены, т,е. зубчато- ременные передачи 19 и 20 кинематически не связаны с кулачком 29. Когда манипулятор промышленного робота, приближаясь к манипулируемому объекту, останавливается, муфты 31 и 32 отключаются, а муфта 29 (или 30) вкдючается, Так как вращение шкивов 21 и 22 противонаправленное, то вращение кулачка 25 может осуществляться только посредством муфты 29. При переходе от одной номенклатуры деталей к другой, отключая муфту 29, можно осуществить вращение кулачка 25 посредством муфты 30, При этом шток15375 привода захватного устройства перемещается справа налево и посредством шатунов 9 и 10 вращает противовесы 11 и 12 на угол Ч в противоположных направлениях. Вращение противовесов 11 и 12 через зубцато-ременные передачи 15-18 передается противовесам 23,24 и кулачку 25. После вращения кулачка 25 на угол Ч его толкатепь 26 перемещается, увлекая за собой кронштейн 27, который в свою очередь перемещается по направляющим 28 основания 1 и натягивает пружины 33 и 34, При этом максимальный радиус кулачка 15 выбирается таким образом, чтобы силы упругости пружин обеспечивали полную уравновешенность скелета руки с учетом веса манипулируемого объекта,20После захвата манипулируемого объекта управляемые муфты 31 и, 32 включаются а управляемая муфта 29 .(или 30) отключается, отключается кинематицеская связь зубчато-ременных передач со звеньями 5 - 7 и происходит манипуляция объекта,18 6Формула изобретенияМанипулятор, содержащий основание,шарнирно соединенные друг с другомзвенья, из которых входное шарнирноустановлено на основании, а выходноежестко связано с захватным устройством, имеющим привод, а также промежуточный вал, шарнирно установленный наосновании и кинематически связанныйс приводом захватного устройства спомощью зубчато-ременных передач иуправляемой муфты, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия за счет уменьшениямассы звеньев манипулятора, он снабжен кулачком, установленным на указанном промежуточном валу, толкателем,находящимся в контакте с этим кулачком, а на основании выполнены направляющие, в которых установлен толкатель, при этом кулачок жестко связанс одной из полумуфт управляемой муфты, а толкатель кинематически связанс входным звеном манипулятора посредством дополнительно введенной пружи"ны,дюко ени кая ул.Гагарина, 191 ательский комбинат "Патент", г.ужг оизводств Заказ 13 ВНИИПИ Госуда Тираж 680 венного комитета по изобр 113035, Москва, Я, Рау Подписноеи открытиям при ГКНТ СССР б., д. 4/5