Манипулятор

Союэ Советск Соттиалист 1 Ссо 11 Реса, Й:,;:(23) П ОпублДата Государственный колнтет Совета Министров СССР(54) МАИИПУЛЯТО Изобретение Относится к области машиностроен 1 гя и может быть использовано для автоматизации основных и вспомогательных операций в промышленности.Известны манипуляторы с программным управлением, которые широко используются для целей автоматизации операций загрузки (выгрузки) оборудования, а также для автоматизации некоторых технологических операций, напр 1 е)з аких, как окраска, сварка и т. п.1 с 1 ЗВЕСТЫС КОСтруКцИИ МаНИПуЛятОрОВ СО- держат меха 1 ескую руку с несколькими стетиями свободы и установленные на основаи силовыс двигатели прт 1 вода, включающего систему механических передач, п 1 дротормозные устройства, выполненные в виде двух сообщающихся через золотник камер, первая цз кото 1 ыхстс 1 ОВлеца между смеКтЫхц шарнирно соединенными звеньями руки, и ма;юмощцые серводвцгателц, управляющие золотниками по сцгцдлдм программного устройства.Недостатком известных манипуляторов является то, что прц изменении направления двцксцця В какой либо цз приводов, кцнемат 1 ескце передач соответствующей цепи пересопрягаются, и резко с ударом выбираются зазоры. Это приводит к быстрому износу кццемдтических передач и к сиженино точности Выо.1 ие 1 ия за;1 д:.цых дВжеццй. 5 0 25 30(71) Заявитель Государст С целью постояцного выбора зазоров в механических передачах и исклО 1 ения цх пере- сопряжения прц реверсе в предлагаемом устройстве пдротормозное устройство каждой степени свободы снабжено аккумулятором давления, вторая камера гидротормозцого устройства установлена на основансш ц кцнематическп связана с силовым двигателем, а система механических передач, первая камера п 1 дротормозного устройства, аккумулятор давления ц вторая камера образуют замкнутый контур. Золотник ц маломощный серводвигатель каждой степени свободы установлецы на основании и кинематцчсскц связаны с силовым двигателем. Камеры п 1 дротормозных устройств всех степеней свободы юдключены к общей магистрали.На фцг. 1 представлена конструктив,дя схема привода Одной степени сВОООды мдццп;лятора; на фиг. 2 - принципиальная схлд манипулятора.Прпвод каждой степени свободы манипулятора содержит силовой двплатель 1, цепь 2 кцнематцческцх передач, имеюцую зазоры и у пругость, Гидрото)тм 03 Ое устр 011 ство, В 11 олценцое цз двух независимых упругих камер 3 ц 4 (сльфонов), золотника 5 ц маломоццдго серводвцгателя 6. Камера 3 пдротормозного устройства установлена между шарнирно соедпнеццыми звеньями руки. Камера 4 устацов515634 51015 20 25 30 35 лена на основании и кинематически цепью 7 связана с силовым двигателем, Обе камеры сообщаются через золотник 5, который кинематически передачей 8 также связан с силовым двигателем 1. Золотник 5 и серводвигатель б, образующие управляющую систему, установлены на основании. Кинематическая цепь (передача 8) образует цепь обратной связи.Кинематические цепи 2 и 7 от силового двигателя 1 к упругим камерам 3 и 4 обеспечивают перемещение камер в противоположные стороны, т. е. при удлинении одной из них вторая сжимается. Передаточные отношения цепей (или площади сечения камер) подобраны так, чтобы обеспечить равенство объемов вытесняемой и поступающей жидкости,В гидравлическую цепь гидротормозного устройства включен аккумулятор давления. На фиг. 1 роль аккумулятора давления выполняет сильфон 4, Его поджим обеспечивается торсионом 9, а регулировка - поворотом фланца 10, Таким образом, система механических передач, камера 3 гидротормозного устройства, аккумулятор давления, состав- лепный из торсиона 9 и поворотных фланцев 10, и камера 4 образуют замкнутый контур. В его гидравлической части перетечка жидкости допускается только при открытом золотнике 5.Все степени свободы могут быть выполнены аналогично фиг. 1. Но при этом количество аккумуляторов давления и гидромагистралей, подводимых к механической руке, будет равно числу ее степеней свободы. Для упрощения конструкции и уменьшения количества используемых аккумуляторов камеры 4 и 3 гидротормозных устройств подключены к общей гидромагистрали 11 (фиг. 2). Давление в магистрали и соответственно натяжение всех кинематических цепей обеспечивается за счет установки одного аккумулятора 12 давления,Предлагаемый манипулятор работает следующим образом.Цепь 2 кинематических передач от силового двигателя 1 к соответствующему шарниру руки и гидромагистраль, связывающая независимые камеры 3 и 4, образуют замкнутый контур, в котором действует момент натяжения, пропорциональный давлению аккумулятора 12 и площади сечения камер. В результате действия этого момента в цепи кинематических передач от двигателя 1 до соответствующего шарнира выбираются люфты и зазоры. Момент натяжения рассчитывается так, чтобы стыки в кинематических передачах не раскрывались под действием нагрузки, приложенной к руке манипулятора.Силовые двигатели 1 постоянно развивают активный момент, который, однако, не приводит к перемещению руки при нейтральном положении золотников 5 из-за того, что золотник в данном положении не допускает пере 40 45 50 55 00 65 течку рабочей жидкости из камеры 4 в камеПри подаче сигналов управления на серводвигатель 6 от блока задания программы (не показан) золотник 5 смещается в осевом направлении, каналы открываются, и двигатель 1 через кинематическую цепь 2 осуществляет перемещение в соответствующем шарнире, Перемещение кинематических передач передается также через цепь 7 на камеру 4. Объем вытесненной из камеры 4 жидкости поступает в камеру 3 соответствующего шарнира, Одновременно передача 8 обратной связи передает движение золотнику 5, который перекры. вает гидромагистраль между камерами 3 и 4. Система затормаживается.При реверсе силового двигателя 1 движение будет осуществляться в противоположную сторону, однако пересопряжение кинематических передач не произойдет в силу действия постоянного по направлению момента натяжения, развиваемого аккумулятором 12.Таким образом, система обеспечивает дозирование перемещения по каждой степени свободы при постоянном натяжении кинематических цепей и отсутствии пересопряжения в передачах. При этом камеры 3 и 4 и гидромагнстраль 11 одновременно являются как тормозным устройством (за счет запрещения перетечек рабочей жидкости в магистрали с помощью золотника 5), так и устройством для натяжения кинематических передач (за счет ооеспечения аккумулятором 12 повышенного давления рабочей жидкости). Формула изобретения 1, Манипулятор, содержащий механическую руку с несколькими степенями свободы и установленные на основании силовые двигатели привода, включающего систему механических передач, гидротормозные устройства, выполненные в виде двух сообщающихся через золотник камер, первая из которых установлена между смежными шарнирно соединенными звеньями руки, и маломощные серводвигатели, управляющие золотниками по сигналам программного устройства, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью постоянного выбора зазоров в механических передачах и исключения их пересопряжения при реверсе, гидротормозное устройство каждой степени свободы снабжено аккумулятором давления, вторая, камера гидротормозного устройства установлена на основании и кинематически связана с силовым двигателем, а система механических передач, первая камера гидротормозного устройства, аккумулятор давления и вторая камера образуют замкнутый контур.2. Манипулятор по п. 1, отлич ающийс я тем, что золотник и маломощный серводвигатель каждой степени свободы установлены на основании и кинематически связаны с силовым двигателем, 51563453. Манипулятор по пп. 1 и 2, отлич ающ и й с я тем, что камеры гидротормозных устройств всех степеней свободы подключены кобщей магистрали.Изд. М 1390 Тираж 106И Государстве 1 шого комитета Совета Мини по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4 Составитель А. ГорбаченкоТехред Е. Подурушина Типоврафия, пр. Сап) нова. 2 ректоры: А, Николаева и В. Яковлева Подписное тров СССР