Манипулятор

(я)5 В 25 3 11/00 ОБРЕТЕН И ПИ ЕТЕЛЬСТ К АВТОРСКОМ хян ГОСУДАРСТВЕ 3+ОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в ручных я.,ЙЛио 1828803 А манипуляторах. Целью изобретения является обеспечение полного уравновешивания, На основании 8 установлена поворотная колонка 7, на которой шарнирно установлены исполнительные устройства, первая из которых содержит звенья 10, 11, 12, а второе - звенья 13, 14, 15, шарнирно связанные со звеньями первого исполнительного устройства, и образуют с ними параллелограммный механизм и обеспечивают полную уравновешенность. 4 ил.Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в ручных манипуляторах, в частности обслуживающих металлорежущие станки.Целью изобретения является обеспечение полного уравновешивания.На фиг, 1 представлена кинематическая схема манипулятора; на фиг. 2 - манипулятор с обслуживаемым станком и накопителем; на фиг; 3 - накопитель заготовок и готовых деталей; на фиг. 4 - характерные положения захватных устройств и уровни зон загрузки выгрузки.Манипулятор содержит исполнительные устройства 1 и 2. имеющие захватные устройства 3 и 4 детали и заготовки,Исполнительное устройство 1 выполнено в виде лямбдаобразного прямолинейно- направляющего механизма Чебышева и шарнирно установлено посредством шарниров 5 и 6 на поворотной колонне 7, которая в свою очередь, установлена на основании 8. Механизм Чебышева содержит кривошип 9, четырехшарнирную тягу 10, рычаг 11 и шарнирно соединенное с тягой 10 рабочее звено 12. При этом ось шарнира рычага с тягой находится на равных расстояниях от осей их крайних шарниров. К тяге шарнирно подвешено рабочее звено 12, несущее захватное устройство 3 детали,Исполнительное устройство 2 содержит рычаг 13, ось шарнира которого с поворотной колонной совмещена с осью шарнира рычага 11, и трехшарнирную тягу 14, шарнирно соединенную с тягой 10 первого исполнительного устройства, с рычагом 13, а указанные звенья образуют параллелограмм, к свободной рабочей точке которогошарнирно подвешено рабочее звено 15, несущее захватное устройство 4 заготовки.Размеры звеньев, их массы и положения центров тяжести, определяются из условия полной уравновешенности манипулятора по следующим соотношениям:гпцг 1 1=в 1 аги+в 1 оИ 1,т 1 зг 1 з=гп 10 г 10+пт 14 13,п 135:пт 321 131:01 а"31)1в которых приняты обозначения: расстояния между осями шарниров рычагов 11 и 13, массы рычагов 11 и 13 с их противовесами; расстояния центров тяжести рычагов и их противовесов от оси их шарнира с поворотной колонной; массы тяг 10 и 14; расстояния центров тяжести тяг 10 и 14 от их шарниров с рычагами (положительные - в случае их расположения между шарнирами параллелограмма, и. отрицательные - в противном случае); отношение масс заготовки и детали,Выполнение первых трех равенств гарантирует совпадение в любом положении5 10 15 манипулятора общего центра тяжести не- нагруженных исполнительных устройств (следовэтельно и их полную уравновешенность) с неподвижной осью шарниров поворотной колонны с рычагами 11 и 13.Выполнение четвертого равенства гарантирует взаимное уравновешивание моментов относительно вышеуказанной оси от сил тяжести заготовки и детали, т,е. полную уравновешенность нагруженных исполнительнь 1 х устройств. Длины э и а рабочих органов, представляющие расстояния от центров захватных устройств 3 и 4 до осей шарниров подвеса жестко связанных с ними звеньев 12 и 15, устанавливаются по за- висимостям Ь= Н-Ь+а, а= Н-Ь+ - ,б(1)а уровни загрузки манипулятора заготовкой20 (На) и выгрузки готовой детали (Нз) должныбыть расположены на разных высотах (см.фиг. 3 и 4):Нз=Ьб, На= Ь- -2 б(2)25 что диктуется как удобством совмещениянакопителя 16 заготовок и деталей, так исовмещением центра одного иэ захватныхустройств с осью патрона при нахождениидругого захватного устройства в нижнем30 крайнем положении у накопителя;В выражениях (1) и (2) приняты обозначения:б - расстояние между осями опорныхшарниров 5 и 6;35 Н - высота оси шарнира 6 рычагов споворотной колонной над уровнем пола;и - уровень оси шпинделя обслуживаемого станка,Манипулятор работает следующим об 40 разом.В исходном положении манипуляторазахватное устройство 4 находится у плоскости 17 накопителя, а захватное устройство 3- у патрона станка, Оператор последова 45 тельно осуществляет установку заготовки идетали в соответствующие захватные устройства. Далее оператор опускает захватное устройство детали и одновременноповорачивает колонну на 180 до совмеще 50 ния захватного устройства детали с наклонной плоскостью 18 приема детали, При этомзахватное устройство заготовки поднимается и устанавливается напротив патрона, аоператор ввиду взаимоуравновешенности55 всех элементов манипулятора преодолеваеттолько силы трения в шарнирах. После этогозаготовка устанавливается в патрон, а деталь опускается на наклонную плоскость 18и оператор, преодолевая только трение вшарнирах, переводит разгруженный манипулятор в исходное положение,Шарнирное соединение тяг 10 и 14 с рабочими звеньями 12 и 15 позволяет отклонить оси последних от вертикали с целью облегчения снятия детали с патрона и установки в него заготовки.Формула изобретения Манипулятор, содержащий основание, поворотную колонну, смонтированные на поворотной колонне и кинематически связанные между собой исполнительные устройства, каждое из которых имеет рабочее звено с захватным устройством, рычаг, шарнирно установленный на поворотной колонне, и тягу, шарнирно соединенную с рабочим звеном и с рычагом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, 5 что, с целью обеспечения уравновешивания,он снабжен противовесами, установленными на связанных с колонной концах рычагов исполнительных устройств, причем рычаги шарнирно соединены между собой, а тяга 10 одного исполнительного устройства шарнирно связана с тягой второго исполнительного устройства и образует с ней и с рычагами параллелограммый механизм,1828803Составитель Р.Джавахяндактор Техред М.Моргентал Корректор Т,Ващкови Заказ 2464 Тираж Подписное ВНИИПИ ГосУдарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035 Москва ЖРа шская наб. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101