Манипулятор

, ),- тояние от оси где 1; 5. Бюл.амов, В.Г 1, Г 1. Лоров72(08 рнирадвуоннеибкой ванов пления основного чего рычага к ко пу 8.8 иде 5 Д ему ече ельство СССР1/02, 1978. оси пления основно о рычага к кол о двуплнне дока на к основно шарнира го двуолонне д приведенлечего рочки приой массы ча ожения сновного двупл его рычага; есткость основноо элемента,уп ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗ ОРСКОМУ С 8 ИДЕТЕЛЬСТ(54)(57) 1, Г 1 А 1 И 11 УЛЯТОР, содержащийколонну, размещенную на основании,и шарнирно установленный на колоннеосновной двуплечий рычаг с устройством его уравновешивания, включающим ролик и основной упругий элемент, связанный посредством гибкойтяги с уравновешивающим плечом осноного двуплечего рычага, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью снижения материалоемкости и повышения быстродействия, параметры манипуляторсвязаны между собой следующей зависимостью до точки крепления тяги к уравновешив плечу основного дв рычага;расстояние от оси крепления рол лонне; - приведенная масса двуплечего рычага- расстояние от оси крепления основно1182. Манипулятор по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что он снабжен дополнительным двуплечим рычагом, шарнирно установленным на конце рабочего плеча основного двуплечего рычага, причем основной двуплечий рычаг с уравновешивающим плечом дополнительного двуплечего рычага образуют с введенными звеньями первый шарнирный иараллелограммный механизм, при этом на звене параллелограммного ме- ханизма, параллельном основному двуплечему рычагу, закреплен дополнительный упругий элемент, кроме того уравновешивающее плечо основного двуплечего рычага вместе с частью колонны и двумя дополнительными соответственно введенными звеньями образует второй параллелограммный механизм, при этом ось шарнира, соединяющего дополнительно введенные звенья, связана посредством гибких тяг с основным и дополнительным. 23 ЬКдлина уравновешивающего плеча дополнительного двуплечего рычага;длина дополнительно введенного звена второго параллелограммного механизма, параллельного колонне; приведенная масса дополнительного двуплечего рычага; расстояние от оси шарнира крепления дополнительного двуплечего рычага к основному двуплечему рычагу до точки приложения приведенной. массы дбполнительного двуплечего рычага;жесткость дополнительного упругого элемента. 3360упругими элементами, а параметры манипулятора связаны между собой зависимостьюИзобретение относится к машиностроению, а именно к манипуляторам,которыми оснащаются тележки и прочиеназемные транспортные средства, иможет быть использовано при создании гибких автоматизированных производств, а также в приборостроении,на транспорте и в других отрасляхнародного хозяйства,Цель изобретения - снижение материалоемкости и повышение быстродействия путем введения дополнительного двуплечего рычага и соблюдениязависимостей, связывающих параметрыманипулятора, 15На фиг, 1 схематично изображенпредлагаемый манипулятор с основць(м упругим элементом в виде цилиндрической пружины на фиг. 2 - то же,с основным упругим элементом в виде рОпневматического цилиндра; на фиг. 3то же, с основным и дополнительнымупругими элементами в виде цилиндрических пружин; на фиг. 4 - то же,осцовцым и дополнительным упруги- ,2ми элементами в виде пневматическихци,(игндроц Манипулятор содержит колонну 1,размещенную на основании 2, и шарнирно установленный на колонне 1 основной двуплечий рычаг 3 с устройствомего уравновешивания, содержащим ролик и основной упругий элемент 4,связанный посредством гибкой тяги5 с уравновешивающим плечом 6 основного двуплечего рычага.При этом параметры манипуляторасвязаны между собой зависимостьюР,(е,ь= -(где - расстояние от оси 7 шарнира крепления основногодвуплечего рычага к колонне1 точки крепления гибкойтяги 5 к уравновешивающемуплечу 6 основного двуплечего рычага,- расстояние от оси 7 шарниракрепления основного двуцлечего рычага к колонне 1 дооси крепления ролика 3 наколонне 1;- приведенный вес основногодвуплечего рычага,3 1183 расстояние от оси 7 шарнира крепления основного двуплечего рычага к колонне 1 до точки приложения приведенного веса основного двуплече 1 О го рычага;жесткость основного упруго-,.(го элемента 4.Манипулятор снабжен дополнительным двуплечим рычагом 8, шарнирноустановленным на конце рабочего плеча основного двуплечего рычага 3,причем основной двуплечий рычаг суравновешивающим плечом 9 дополнительного двуплечего рычага образует с дополнительно введенными звеньями 10 и 11 первый шарнирный параллелограммный механизм, при этом надополнительно введенном звене 10параллелограммного механизма, параллельном основному двуплечему рычагу, закреплен дополнительный упругийэлемент 12. Кроме того, уравновешивающее плечо 6 основного двуплечегорычага вместе с частью 13 колонны 1 25и двумя дополнительными соответственно введенными звеньями 14 и 15 образует второй параллелограммный механизм, при этом ось 16 шарнира, соединяющего дополнительно введенные звенья 14 и 15, связана посредством гибких тяг 5 и 17 с основным 4 и дополнительным 12 упругими элементами, апараметры манипулятора связаны междусобой зависимостью352 2С,ЬКгде 3 - длина уравновешивающего плеча29 дополнительного двуплечегорычага; 40" - длина дополнительно введенного звена 15 второго параллелограммного механизма, параллельного колонне 1;приведенный вес дополнитель-.452ного двуплечего рычага;ч - расстояние от оси 18 шарниракрепления дополнительногодвуплечего рычага к основному двуплечему рычагу до точ ки приложения приведенноговеса дополнительного двуплечего рычага,- жесткость дополнительногоупругого элемента 12, 55В точке шарнирного сочленения звеньев 10 и 11 установлен ролик 19 длягибкой тяги 17, При этом в первом и 360втором шарнирных параллелограммных механизмах противолежащие звенья имеют равные длины, а именно: 6 и звено14 - длину 1, звено 15 и часть 13колонны 1 - длину ) , плечо 9 и звено11 - длину 12, а звено 10 - длину,равную сумме длин 1 и , уравновешива.ющего 6 и рабочего 8 плеч основногодвуплечего рычага.Кроме того, манипулятор может быть снабжен еще одним двуплечим рычагом, шарнирно установленным на конце рабочего плеча дополнительного двуплечего рычага, тогда уравновешивающее 9 и рабочее плечи последнего с дополнительно введенными звеньями должны образовывать третий шарнирный параллелограммный механизм и иметь ещеодин, соединенный с ним, упругий элемент (не показаны)Основной 4 и дополнительный 12 упругие элементы могут быть выполнены в виде цилиндрических пружин (фиг. 1 и 3) или пневматических цилиндров, играющих роль аккумуляторов энергии (фиг. 2 и 4), В последнем случае штоковые полости этих цилиндров до начала работы заполняют воздухом с атмосферным давлением. При этом параметры упругих элементов 4 и 12 регулируются в соответствии с парамет- рами. двуплечих рычагов и параллелограммных механизмов зависимостями2Р, Ь, Р .Ь путем изменения жесткости соответствующей пружины или путем изменения объема штоковой полости соответствующего пневматического цилиндра.Колонна 1 может иметь поворотную часть, а ее основание 2 может быть установлено на транспортном средстве, На конце рабочего плеча укреплен в зависимости от условий эксплуатации манипулятора грузозахватный, зажимный или поддерживающий рабочий орган.Манипулятор имеет приводы, связанные с системой программного управления технологическим участком автоматической линии (не показано) и размещенные в зоне шарнирныхсочленений.Манипулятор работает следующим образом.При подаче управляющего воздействия от системы программного управления манипулятор перемещается к месту работы и там фиксируется. Затем один из приводов через шарнир 71183360 ф 1 передает усилие уравновешивающемуи рабочему плечам 6 основного двуплечего рычага. Под действием этогоусилия происходит перемещение плеч(а в случае необходимости и поворотколонны 1 или ее части), в результате чего рабочее плечо занимает любое промежуточное положение в пределах рабочей зоны для проведенияопераций с объектом манипулирования,При этом вследствие перемещения уравновешивающего плеча 6 перемещаетсяи гибкая тяга 5, связанная с ним иупругим элементом 4, осуществляющим уравновешивание рабочего плеча.При движении плеча 6 вверх происходит либо растяжение пружины(фиг. 1), либо сжатие воздуха вштоковой полости пневматическогоцилиндра (фиг, 2), а при движенииплеча 6 вниз - соответственно сжа тие пружины или расширение воздуха в штоковой полости пневматического цилиндра.Работа манипулятора для вариантов его выполнения, изображенныхна фиг. 3 и 4, осуществляется аналогично с той разницей, что соответствующий привод через шарнир 18 пере дает усилие уравновешивающему и рабочему плечам дополнительного двупле.чего рычага, Под действием этогоусилия происходит разворот звеньев10 и 11 первого и звеньев 14 и 15 15 второго параллелограммных механизмов вокруг соответствующих шарниров.При этом перемещаются гибкие тяги5 и 17, взаимодействующие соответственно с основным 4 и дополнитель ным 12 упругими элементами, осуществляющими уравновешивание манипулятора.