Манипулятор

Союз Советски кСоциалисткческккРеспублик ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М. Кл з В 253 11/00 Гвеударетеевиый кемитет де делам изебретеиий и открытий(54) МАНИПУЛЯТОР Изобретение относится к машиностроению и предназначено для механизации и автоматизации производственных процессов в опасных и вредных дчя человека зонах, а также при выполнении монотонных и утомительных операций. 3Известен манипулятор с программным управлением, содержащий механическую руку, составленную из шарнирно соединенных между собой аналогичных звеньев с индивидуальными силовыми приводами движений поворота и ротации, выполненными в виде спа О ренных гидроцилиндров, поршни . которых связаны гибкими элементами, а также систему гидропитания и систему управления 1,Однако известный манипулятор имеет увеличенные габариты, так как линейные размеры звеньев движения поворота, имеющие жесткие штоки в гидроцилиндрах, превышают необходимую величину полного хода поршней цилиндра почти вдвое, причем в звене движения ротации гидроцилиндры расположены поперечно по отношению к про дольной оси звена, что ведет к увеличению поперечных размеров руки манипулятора. Кроме того, звенья, располагающиеся последовательно одно за другим, содержат либо привод движения поворота, либо ротации, что свидетельствует о низкой универсальности и маневренности конструкции. При эксплуатации манипулятора возникают трудности при переналадке его на новую операцию, которые можно устранить, используя принцип агрегатирования, когда рука составлена из аналогичных звеньев, содержащих приводы и ротации и поворота. Недостатком цепной передачи является неравномерность, толчкообразность скорости движения цепи. Это, а также наличие люфтов в зацеплении приводит к снижению очности работы и повышению износа элементов цепной передачи.Цель изобретения - упрощение конструкции, уменьшение ее габаритов, повышение точности и грузоподъемности, плавности и стабильности движения приводов.Для достижения поставленной цели гибкие элементы привода движения поворота манипулятора выполнены в виде двух цепей одностороннего изгиба, смещенных друг относительно друга на половину шага, а гибкие элементы привода движения ротации выполнены в виде тросов, при этом штоковые полости гидроцилиндров привода ротации1 О 15 2 О 25 формула изобретения зо 35 40 45 50 находятся под давлением системы гидропитания.На фиг. 1 приведена принципиальная схема манипулятора; на фиг. 2 - одно изаналогичных звеньев манипулятора; нафиг. 3 - привод движения поворота; нафиг. 4 - привод движения ротации; нафиг. 5 - звездочки и вал привода движенияповорота,Манипулятор, установленный на основании 1, состоит из аналогичных звеньев 2 - 4,звена 5 и схвата 6. Звено 5 содержит приводротации схвата. Схват 6 приводится в действие гидроцилиндром 7.Звено манипулятора выполнено в видеблока, содержащего привод 8 движения поворота, привод 9 движения ротации и распределительную муфту 10.Привод движения поворота выполнен ввиде спаренных гидроцилиндров 11 и 12,поршни 13 и 14 которых связаны между собой силовыми толкающими цепями 15 и 16через звездочки 17 и 18, независимо установленные на валу 19, причем зубья звездочексдвинуты на половину шага. Толкающие цепи выполняются в виде цепей одностороннего изгиба, работающих на сжатие, и опираются со сторон, обратных изгибу, на направляющие, например, опорные ролики 20и 21, препятствующие изгибу цепи,Привод движения ротации выполнен ввиде спаренных гидроцилиндров 22 и 23,поршни 24 и 25 которых связаны между собой силовыми тросами 26 и 27 через систему блоков 28-30.Звездочки 17 и 18 устанавливаются навалу 19. Звездочка 17 прикрепляется к фланцу вала 19 винтами 31, через фланец 32,а звездочка 18, имеющая пазы под винты33, предварительно устанавливается со смещением на половину шага по отношению кзвездочке 17, выбирается люфт надетой нанее цепи и прижимается к фланцу вала 19винтами 33 через фланец 34. При этом засчет выборки люфта, устранения мертвогохода и применения двух цепей обеспечивается повышение плавности, стабильности, точности и грузоподъемности по сравнению сконструкцией с одной цепью и звездочкой. Вполостях, где располагаются силовые тросы,создают постоянное подпорное давление, подводя масло по трубопроводу 35.Манипулятор работает следук 1 шим образом.Система гидропитания обеспечивает подвод масла в рабочие полости гидроцилиндров и к агрегату управления. Задающеевоздействие, например, от интер пол ятораподается через шаговый двигатель на агрегат управления с поворотным золотником.В одну рабочую полость привода, управляе 4мого данным золотником, производится подвод, а из другой - слив масла,Привод движения поворота работает следующим образомЕсли через распределительную муфту 10 осуществляется подвод масла под давлением в рабочую полость цилиндра 12 и слив из рабочей полости цилиндра 11, то поршень 14, поднимаясь вверх, толкает правые ветви цепей 16 и 15 одностороннего изгиба, опирающихся на ролик 21, и поворачивает звездочки 17 и 18, передавая крутящий момент на выходной вал. Левые ветви цепей 15 и 16, опирающиеся на ролик 20, опускаясь вниз, толкают поршень 13, который вытесняет масло из рабочей полости цилиндра 11.В приводе ротационного движения в полости, где расположен вал, блоки и тросы, создается постоянное подпорное давление масла, подводимого по магистрали 35, обеспечивающее натяжение тросов 26 и 27.Если масло под давлением поступает в рабочую полость цилиндра 23, а слив осуществляется из рабочей полости цилиндра 22, то поршень 25 при этом двигается вниз, а поршень 24 - вверх, создавая с помощью тросов крутящий момент, под действием которого корпус цилиндров поворачивается вокруг вала и блока 30.Остальные звенья манипулятора работают аналогичным образом. Манипулятор с программным управлением, содержащий механическую руку, составленную из шарнирно соединенных между собой аналогичных звеньев с индивидуальными силовыми приводами движений поворота и ротации, выполненными в виде спаренных гидроцилиндров, поршни которых связаны гибкими элементами, а также систему гидропитания и систему управления, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов, повышения точности и грузоподъемности, плавности и стабильности движения приводов, гибкие элементы привода движения поворота выполнены в виде двух цепей одностороннего изгиба, смещенных друг относительно друга на половину шага, а гибкие элементы привода движения ротации выполнены в виде тросов, при этом штоковые полости гидроцилиндров привода ротации находятся под давлениЕм системы гидропитания. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Юо 271252, кл. В 25 3 3/04, 1969.831607 го г г 7 ь А. Кочйкас вКорПод то сн едактор НЕго аказ 2933/9 ВоваИИПИпо д35, МоППП СоставитеТехред А, Б Тираж 1090 Государственного ам нзобретеннй ва, Ж - 35, Рау Патент, г. Ужг СССР тий б., д. 4/5 Проектная комитетоткры ская н д, ул.