Манипулятор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕспУБлик 1 б 4513 19) В 25 1 9/08, 11/О ИСАНИЕ РЕТЕНИ К А 8 ТОРСКО ИДЕТЕЛЬС ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1068279, кл. В 25 3 5/00, 1981.(57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в робототехнике. Цель изобретения - повышениенадежности за счет ужесточения конструкции. При перемещении выдвижного звена 4вправо или влево передаточный механизм,выполненный в виде двуплечего рычага 12,шарнирно установленного на поворотномзвене, и двух стержней 13 и 14 перемещаетточку приложения уравновешивающего усилия, так как ролик 15, шарнирно соединенный с вторым концом стержня 14, смещается вдоль направляющей 16, При повороте звена 3 работает механизм уравновешивания, выходное звено 6 которого шарнирно соединено с двумя стержневыми, звеньями 7 и 8 и образует совместно с ними и с основанием 1 параллелограммный механизм, При этом происходит деформация пружины 11, кинематически связанной со звеном 7, создающая уравновешивающее усилие, которое передается со звеном 6 на ролик 15 и далее - на уравновешиваемое звено 4. Передаточный механизм может быть выполнен также в виде пантографа или в виде зубчато-реечной передачи. Совместная работа механизма уравновешивания и пере- Б даточного механизма обеспечивает уравновешивание звеньев манипулятора как при выдвижении, так и при повороте звена 4.4 з,п.ф-лы, 4 ил,Ю5 10 15 20 25 30 35 40 50 55 Изобретение относится к машиностро-. ению и может быть использовано в робототехнике.Цель изобретения - повышение надежности за счет ужесточения конструкции,На фиг,1 представлен манипулятор, общий вид; на фиг,2- передаточный механизм в виде пантографа; на фиг.З - то же, в виде зубчато-реечной передачи; на фиг.4 - схема установки блока зубчатых колес.Манипулятор содержит основание 1, на котором с помощью шарнира 2 установлено поворотное звено 3. На направляющие, расположенные внутри звена 3, установлено с возможностью перемещения выдвижное звено 4, несущее на себе захватное устройство 5. Механизм уравновешивания манипулятора имеет выходное звеко 6 с выполненными на нем горизонтальными направляющими и два стержневых звена 7 и 8, Эти звенья 7 и 8 совместно с основанием 1 и выходным звеном 6 механизма уравновешивания образуют шарнирный параллелограммный механизм.Одно из поворотных звеньев этого параллелограммного механизма подп ружинено относительно основания 1 с помощью стержня 9, пропущенного сквозь отверстия в камне 10, который шарнирно установлен на основании. Между камнем 10 и упором на стержне 9 установлена уравновешивающая пружина 11. Уравновешивающий механизм связан с выдвижным звеном 4 с помощью передаточного механизма, который выполнен в аиде двуплечего рычага 12,который шарнирно установлен на поворотном звене 3, Одно плечо этого рычага шаркирно соединено со стержнем 13 (звеном),шарнирно сязанным с выдвижным звеном 4 манипулятора, а второе - со стержнем 14 (звеном), несущим на другом конце ролик 15. Ролик 15 находится в направляющих 16поворотного звена и в направляющих выходного звена 6 механизма уравновешивания. Передаточный механизм может быть выполнен в виде пантографа (фиг,2), смежные звенья 17 и 18 которого шарнирно установлены на поворотном звене 3 манипулятора. Звено 19 этого пантографа шарнирно соединено с выдвижным звеном 4 манипулятора, а на конце звена 20 шарнирно установлен ролик 21, находящийся в направляющих выходного звена 6 механизма уравновешивания.Передаточный механизм может быть также выполнен в виде дифференциальной зубчато-реечной передачи (Фиг,З). При этом блок 22 зубчатых колес находится в зацеплении с двумя зубчатыми рейками 23, и 24. На конце рейки 3 шарнирно установлен ролик 25, взаимодействующий снаправляющей звена 6.Рейка 23 может быть жестко закреплена на поворотном звене манипулятора (фиг.4). При этом блок 22 зубчатых колес своей осью взаимодействует с направляющей выходного звена 6 механизма уравновешивания.Манипулятор работает следующим образом.При перемещении выдвижного звена 4 влево или вправо получает движение соответствующее звено передаточного механизма (например, звено 13 на фиг.1), Соответственно изменяется координата точки приложения уравновешивающего усилия, так как звено 13 воздействует через двуплечий рычаг 12 и звено 14 на ролик 15 и перемещает последний, В случае выполнения передаточко- . го механизма в виде пантографа его звено 20 перемещает ролик 21, а в случае выполнения этого механизма в виде зубчато-реечной передачи ролик 25 перемещается рейкой 23, Таким образом обеспечивается требуемая величина плеча управновешивающего усилия. Сама величина уравновешивающего усилия определяется деформацией пружины 11 и конфигурацией звеньев уравновешивающего механизма и является постоянной при отклонении поворотного звена манипулятора от вертикального положения. Вследствие сочетания указанных двух параметров обеспечивается уравновешивание манипулятора при выдвижении и повороте звена 4.Формула изобретения 1, Манипулятор, содержащий основание, поворотное звено с направляющими, шарнирно установленное на основании, выдвижное звено, установленное в направляющих поворотного звена, а также механизм уравновешивания, имеющий выходное звено с выполненными ка нем направляющими и пружину, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности за счет ужесточения конструкции, он снабжен передаточным механизмом, а механизм уравновешивания содержит два стержневых звена, шарнирно соединенных своими концами соответственно с основанием и с выходным звеном и образующих совместно с ними параллелограммный механизм, при этом пружина кинематически связана своими концами соответственно с основанием и с одним из стержневых звеньев механизма уравновешивания, а в направляющих выходного звена этого механизма установлен дополнительно введенный ролик..2. Манипулятор по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что передаточный механизм выпол1645135 17 нен в виде двуплечего рычага, шарнирно установленного на поворотном звене, и двух стержней, шарнирно соединенных одними своими концами с соответствующими плечами рычага, при этом вторые концы 5 стержней шарнирно связаны соответственно с выдвижным звейом и с роликом механизма уравновешивания.3. Манипулятор по п,1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, чтО передаточный механизм выпол нен в виде пантографа, два смежных звена которого шарнирно установлены на поворотном звене, а два других его смежных звена шарнирно связаны соответственно с выдвижным звеном и с роликом механизма 15 уравновешивания,4. Манипулятор поп,1,отл ича ю щийс я тем, что передаточный механизм выполнен в виде дифференциальной зубчато- реечной передачи, содержащей две зубчатые рейки и блок зубчатых колес, находящихся в зацеплении с каждой из реек, причем одна из зубчатых реек жестко закреплена на выдвижном звене, а другая шарнирно связана с роликом механизма уравновешивания, а блок зубчатых колес шарнирно установлен на повротном звене. 5. Манипулятор по п,4, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что вторая рейка дифференциальной зубчато-реечной передачи жестко закреплена на поворотном звене, а блок зубчатых колес имеет возможность взаимодействия с направляющими выходного звена механизма уравновешивания.