Манипулятор

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИЕСГ 1 УБЛИК Л 18/00 ИСА К АВТО логи- ьной нова ГОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР НИЕ ИЗОБ У СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) проектно-конструкторский техческий, институт Министерства угпромышленности СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1355485, кл, В 25 1 18/00, 1986.(54) МАНИПУЛЯТОР Изобретение относится к устройствам,автоматизирующим технологические про-цессы в различных отраслях промышленности.Известен манипулятор /1/, содержащий звенья, кинематически связанные меж=ду собой гибкими тягами, расположеннымйв отверстиях звеньев, выполненных в видевыпуклых пластин, при этом дистальные.концы гибких тяг соединены сконечнымзвеном и основанием посредством привода.Манипулятор снабжен электромагнитнымиустройствами и изолирующими прокладка-.".ми, в которых выполнены пазы под обмоткиэлектромагнитных устройств, при этомзвенья выполнены из магнитопроводного"материала и разделены изолирующими прокладками, в которых выполнены двухсторонние выступы, а в звеньяхсоответствующие им канавки,Недостатки этого манипулятора: сложность конструкции и ограниченная рабочаязона, что вызвано недостаточной гибкостьюисполнительного органа,Ю 1757876 А(57) Использование: автоматизация технологических процессОв. Манипулятор состоит из переналаживаемого комплекта секций с узлами ротации и гидроприводами изгиба секций, которые выполнены каждый в виде гидроцилиндра с изгибающимся пружинным корпусом и с гибкйм штоком, выполненным из пружинного материала. Каждая секция исполнительйогооргана имеет гибкий каркас, выполненный из пакета пружин сжатия, которые связаны с фланцами. 2 ил. Известен также исполнительный органманипулятора /2/, содержащий захват и по-,движную систему в виде эластичного рукава, причем эластичный рукав собран изнескольких соединенных между собой пообразующим трубок, каждая из которых армирована винтообразным каркасом, а между трубками пропущен гибкий элемент,например, шланг, обеспечивающий сжатиерукава вдоль оси.Недостатки этого исполнительного органа манипулятора - сложность конструкции,недостаточные область манипулирования иколичество манипуляций.В качестве прототипа выбран манип 1 ятор /3/, содержащий поворотный коргус,фланец, исполнительный орган, армированный винтообразным пружинным каркасом ввиде поукины растяжения или сжатия с гидроприводами перемещения, а также узелротации,Недостатки этого манипулятора - узкиетехнологические возможности, а именно:ограничен ная зона манипул и рова ния, недостаточная гибкость, малое количество выполняемых манипуляций, невозможность манипулирования в труднодостуг,ных меев тах.Цель изобретения - расширение технологических возможностей, заключающаяся в увеличении зоны манипулирования и гибкости исполнительного, органа, увеличении количества выполняемых манипуляций и функций, создании возможности работы в труднодоступных местах,Поставленная цель достигается тем, что в манипулятор, содеркэщий общие с прототипом признаки поворотный корпус, фланец, несущий исполнительный орган, выполненный в виде каркаса из цилиндрической пружины сжатия с гидроприводами перемещения и узлом ротации, дополнительно введены новые отличительные признаки: исполнительный орган манипулятора снабжен переналаживаемым набором(комплектом) секций, каждая из которых выполнена из пакета пружин сжатия, расположенных одна внутри другой, с узлом ротации и гидропрйводом изгиба секций, выполненным в виде гидроцилиндра, имеющего две поггости, с гибким пружинным корпусом и с гибким штоком из пружинного материала, размещенным между пружинами и закрепленным свободным концом со стыковочным фланцем секции, причем каж. дая секция снабжена гибким защитным рукавом для гибкого штока с возможностью свободного возвратно-поступательного перемещения гибкого штока относительно гибкого защитного рукава,Предлагаемое изобретение соответствует критериям "существенные отличия" и "новизна", т.к. в известных манипуляторах указанные выше отличительные признаки и технические аффекты от новых отличительных признаков не встречаются,Наличие комплекта секций исполнительного органа позволяет увеличить рабочую зону, переналадку манипулятора нэ разные виды работ, увеличение выполняемых манипуляций,Выполнение каркаса исполнительного органа из пакета пружин сжатия, расположенных одна внутри другой, с узлом ротации и гидроприводом изгиба секций описанной конструкции, позволяет повысить гибкость исполнительного органа, создает возможности для работы в труднодоступных местах, позволяет увеличить количество выполняемых функций (сбор информации, техническое обслуживание), ремонт, управление в труднодоступных местах), Техническая сущность и принцип действия. манипулятора поясняются чертежами;фиг,1 - общий вид манипулятора фиг,2 - общий вид секции исполнительного манипулятора.Предлагаемый манипулятор состоит из поворотного корпуса 1, размещенного на самоходной дистанционно телеуправляемой тележке 2 с бортовой и вынесенной аппаратурой (на чертежах не показана), фланца 3, установленного на корпусе 1 с возможностью вертикального возвратно- поступательного перемещения, исполнительного органа 4 с гидроприводами,Исполнительный орган 4 состоит из переналаживэемого набора (комплекта) секций 5 с узлами ротации 6 и стыковочными фланцами 7. На последней секции 5 установлены схвэт 8 и компактная телекамера 9 20 с излучателем света Гибкий каркас каждой секции состоитиз пакета цилиндрических винтовых пружин 10 и 11, установленных одна внутри другой и жестко связанных своими концами с фланции, состоящий из гидроцилиндра, имеющего две полости, с гибким пружинным ксрпусом 13 и гибкого штока из пружинного материала 14, имеющего возможность свободно возвратно-поступательно перемещаться по гибкому защитному рукаву 15, Внутри меньшей пружины 19 и между пружинэми 10 и 11 размещаются рукава высокого давления 16 гидроприводов схвата и друглх секций. Узлы ротации 6 имеют отверстия, сквозь которые проходят рукава 16. Гибкие пружинные каркасы секций исполнительного органа снаружи защищены от попадания пь 1 ли, грязи и влаги гофрированным защитным кожухом 17. Стыковка фланцев 7 различных секций 5 осуществляется с помощью резьбовых соединений или подпружиненных фиксаторов, а гибкий шток 14 жестко закреплен нэ фланце 7 с помощью 40 заделкл 18. Кроме того, нэ чертежах изображены: объект 19, в котором мокнут осуществляться манипуляции технического обслуживания, ремонта, управления или сбора информации (позиции И и И) и верхняя граничная зона манипулирования 20,На фиг,1 изображены некоторые поло 50 жения исполнительного органа мэнипуляторэ (поз.1 - И 1) с целью иллюстрации технических возможностей гибкого исполнительного органа.В зависимости от рода выполняемых работ исполнительный орган манипулятора собирают из нужного количества секций 5 снеободимыми для работы функциями,25 цамл 7 или 3, Между двумя пружинами 10 и 11 установлен гидропривод 12 и изгиба секВ исходном полекении исполнитель- нологические возможности манипулятора, ный орган в зависимости от условий работы Исполнительный орган манипулятора обламожет занимать любое положение., напри- дает гибкостью дрессированного питона), мер, положение 1, при полностью выпрям- Для упрощения управления исполни- ленном пружинном каркасе 5 тельным органом на пультеуправления вмеисполнительного органа, сто кнопочного или рукояточногоДля управления самоходной тележкой управления может быть установлен задаю- манипулятора и для изгиба и ротации каж- щий орган манипулятора, геометрически дой секции в требуемом направлении на подобный исполнительному, В этом случае требуемую величину оператор, наблюдая за 10 упра.:ление исполнительным органом осу- обьектом 19 с помощью зрительного сенсо- ществляется с помощью копирования двира, дает соответствующие команды на пуль- женил задающего органа.те управления на перемещение тележки Применение такого манипулятора поиэгиба и ротацию секций, звали расширить его технологические всзРабота манипулятора осуществляется 15 можности за счет увеличения зоны следующим образом; .: . манипулирования игибкости исполнительДля изгиба секции при включении кноп- ного органа, увеличения количества выполки или ручки управления поошень гидроци- няемых фун кций и манипуляций, линдра 13 перемещается вниз, тянет за возмокностиаботывтруднодоступныхмесобой гибкий шток 14, проходяший свобод стах, Наибольший эффект от использования но сквозь защитный рукав 15 и сжимающйй такого манипулятора ожидается в гибких авпосредством соединенного с фланцем 7 томатизированных производствах,штока 15 пакет пружин 10 и 11 в направлении, изображенном на фиг,2. Для осущест- Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я вления фиксации секции в заданном 25 Манипулятор, содержащий поворотный положении оператор определяет, наблю- корпус, связанный с ним фланец, несущий дая с помощью зрительного сенсора эа по- исполнительный орган, выполненный в виложением схвата манипулятора де гибкого каркаса из цилиндрической пруотносительно обьекта Манипулирования) жины сжатия с гидроприводами его осуществляется отсечка рабочей жидкости 30 перемещения и ротации, о т л и ч а ю щ и йв обеих полостях гидроцилиндра установ- с я Тем, что, с целью расширения технологикой ручки или кнопки управления в нейт- ческих возможностей, исполнительный орральное положение. При этом изгибается ган манипулятора снабжен также и корпус гидроцилиндра 13, выпол- переналаживаемым набором секций, кажненный из пружинного материала и гибкий 35 дая из которых выполнена в виде пакета шток 14. Аналогично изгибаются в нужном пружин сжатия, расположенных одна внут- направлении на заданную величину и дру-ри другой, узла ротации этой секции и гидгие секции. ропривода ее изгиба, выполненного в видеПри подаче рабочей жидкости в другую двухполостного гидроцйлйндра, имеющего полость гидроцилиндра изгиба секции пор гибкий корпус и гибкий шток иэ пружинного шень поднимается вверх, гибкий шток так- материала, при этом гидроцилиндр размеже поднимается вверх вместе с фланцем 7 щен между пружинами и закреплен на стыПружины 10 и 11 распрямляются и секция ковочном фланце секции, а в корпусе занимает исходное положение 1, гидроцилиндра размещен гибкий защитныйУзлы ротации б секций 5 позволяют с 45 рукав, охватывающий гибкий шток с возпомощью поворота секций на требуемый можностью свободного возвратно-поступаугол осуществлять изгиб секций в любых тельного перемещения штока относительно плоскостях, что значительно расширяет тех- этого защитного рукава.1757876 Составитель Е, Кушмановктор С, Новик Техред М.Моргентал Корректор Заказ 2962 Тираж ПодписноВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и откры113035, Москва, Ж, Раушская наб 45 ям при ГКНТ ССС изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1