Сбалансированный манипулятор

(71) Могилевское научно-производственое объединение по разработке и производству прогрессивной технологической оснастки, средств механизации иавтоматизации(56) Авторское свидетельство СССРУ 795934, кл, Н 25 Л 1/00, 1979,(57) Изобретение относится к подъемно-транспортному оборудованию, аименно к сбалансированным манипуляторам. Цель изобретения - повышениеточности позиционирования эа счетуменьшения массы противовеса. Приподаче сигнала на подъем груза воздух поступает в силовой цилиндр 2,перемещая вниз его корпус, жесткосоединенный с первым кронштейном 14.Ш силового цилиндра вэаимодейств с горизонтальными направляющими ток ует 4 ил бретение ил на ман одъем тс ванию, а имен манипулятора повышение то транспортному оборудоно к сбалансированнымЦель изобретения -ности позиционирования зашения массы противовеса.На фиг. 1 изображен сбный манипулятор, общий видразрез А-А на фиг.вид по стрелке Б н иравния.ко- аллелои б с чет ум нсированна фиг,23 -на 1; нафа фиг. 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР 1)5 В 25 Л 1/06, 11/00 20 второго кронштейна, жестко уста"новленного на колонне 1 посредствомнаправляющих роликов. Перемещениекорпуса силового цилиндра 2 и первого кронштейна 14 ведет к изменениюконфигурации дополнительного параллелограмма эа счет поворота в шарнирах 5, 6, 26 и 27 его звеньев. Приэтом происходит подъем стреловойсистемы, выполненной в виде основного параллелограмма с боковыми звеньями 4. Противовес 25, установленный навтором плече двуплечего рычага 22,поворачивается вместе с этим рычагомотносительно оси поворота, шарнирносоединенной с опорным роликом 23,находящимся в контакте с горизонтальной направляющей 21 первого кронштейна. Уравновешивающее усилие передается первым плечом двуплечего рычага 22на шток силового цилиндра эа счетшарнирного соединения. При вертикальных перемещениях груза корпус силового цилиндра 2 перемещается плоскопараллельно с сохранением вертикальной ориентации. фиг. 4 - схема действия спуляторе,Манипулятор (фиг. 1) состоиколонны 1, стреловой системы,лового цилиндра 2, устройствановешивания 3 и системы управлСтреловая система образована бвыми звеньями 4 основного парграмма, связанными шарнирами 5колонной 1 и шарнирами 7 и 8тикальцой осью 9, на которой на подшипниках установлена рукоять 10, Насвободном конце рукояти 10 с возможностью поворота вокруг вертикальной5осы установлен блок управления 11 сустройством 12 для крепления грузозахватного органа 13. Звено 4 выполнено с продолжением, на конце которогошарнирно закреплен первый кронштейн14, который вместе со звеном 15, параллельным звену 4, образуют дополнительный параллелограмм. Звено 15 шарнирно соединено с колонной 1 и первымкронштейном 14, Кронштейн 14 (фиг,2)выполнен в виде стоек, к основаниюкоторых прикреплен силовой цилиндр 2,Шток 16 силового цилиндра 2 снабженгоризонтальной осью 17, на которойзакреплены направляющие ролики 18 и19. Ролик 19 установлен на горизонтальной направляющей 20 второго кронштейна (Фиг,3),Стойки первого кронштейна 14 выполнены с вертикальными направляющими 521, па котсрым при движении кронштейна14 вверх-вниз обкатываются ролики 18,Направляющая 20 второго кронштейнажестко закреплена на колонке 1, Двуплечий рычаг 22 шарнирно соединеносью 17 со штоком силового цилиндра.Ролик 23 двуплечего рычага 22 перекатывается по горизонтальной направ.ляющей 24 первого кронштейна 14, Противовес 25 установлен на втором пле 35че двуплечего рычага 22. Звено 15и звено 4 стреловой системы соединеныс первым кронштейном 14 шарнирами26 и 27,Сила тяжести стреловой системыСс уравновешивается силовой Р 1(фиг, 4). Зависимость между ними опстрределяетсн по формулест1 1245Сила Р будет складываться из сил тяжести цылицдра ы сил тяжести от деталей (С,) плюс сила Р, возникающая при взаимодействии второго ролика 23 двуплечего рычага 22 с горизонтальной50 направляющей 24, при навешивании противовеса 25Р, =Ссд+Ру Сила Р 2 определяется иэ уравнениямоментов относительно точки ВСпр (1.+1, ) Предложенное решение позволяет достичь большего передаточного отношения рычага 22 и тем самым пропорционально увеличению передаточного отношения уменьшить массу противовеса РпРаботает сбалансированный манипулятор следующим образом.При подаче сигнала на подъем груза воздух поступает в силовой цкгиндр 2 (фиг. 1), Под действием поступившего воздуха перемещается вниз корпус силового цилиндра 2, шток 16 которого соединен посредством оси 17 и ролика 19 с направляющей 20 второго кронштейна, закрепленной на колонне 1 (фиг, 2), Противовес 25 полностью уравновешивает стреловую систему 4. Вместе с корпусом цилиндра 2 опускается вниз первый кронштейн 14 с горизонтальной направляющей 24, взаимо- действующей с роликом 23. Противовес 25 устройства 3 уравновешивания, поворачиваясь на двуплечем рычаге 22 во круг оси крайнего шарнира, также опускается вниз. Так как корпус цилиндра 2 взаимодействует с первым кронштей ном 14 через вертикальные направляющие 21, ось 17 и ролики 18 и 19 с направляющей 20 второго кронштейна, то перемещение корпуса цилиндра 2 повлечет за собой изменение звеньев 4 и 15 относительно колонны 1, с которой они соединены шарнирами 5 и 6 и 26 и 27, что в свою очередь приведет к перемещению вверх стреловой системы 4 вертикальной оси 9, соединенной шарнирами 7 и 8 со отреловой системой 4 вертикальной оси 9, соединенной шарнирами 7 и 8 со стреловой системой 4 рукояти 10, блока управления 11 с грузом в захвате 13, установленного в устройстве 12 крепления захвата 13. При вертикальных перемещениях груза в виду жесткой установки горизонтальной направляющей 20 второго кронштейна и шарнирного крепления звеньев 15 и 4 будет происходит перемещение оси 17 с роликом 19 в горизонтальной направляющей 20, а ролики 18 будут взаимодействовать с вертикальными направляющими 21, благодаря чему корпус силового цилиндра 2 будет перемещаться плоскопараллельно с сохранением вертикальной ориентации, что обеспечит неизменную, не зависящую5 15172от положения стреловой системы 4, реакцию на штоке 16,При этом масса корпуса цилиндра 2используется как дополнительная составляющая к массе противовеса 25,5формула изобретенияСбалансированный манипулятор, содержащий колонну, стреловую систему, выполненную в виде основного параллелограмма, боковые звенья которого шарнирно соединены с колонной, силовой цилиндр и противовес, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности позиционирования за счет уменьшения массы противовеса, он снабжен первым кронштейном, имеющим горизонтальные и вертикальные на правляющие, шарнирно соединенным с каждым из боковых звеньев основного па 51браллелограмма и образующим с ними дополнительный параллелограмм, вторым кронштейном, имеющим горизонтальные направляющие и жестко соединенным с колонной, а также двуплечим рычагом, причем корпус силового цилиндра жестко соединен с первым кронштейном, а шток - с одним плечом двуплечего рычага, а также с дополнительно введенными направляющими роликами, находящимися в контакте соответственно с вертикальными направляющими первого кронштейна и с горизонтальными направляющими второго кронштейна, при этом на оси поворота двуплечего рычага шарнирно установлен дополнительно введенный опорный ролик, находящийся в контакте с гориэонтальными направляющими первого кронштейна, апротивовес жестко закреплен на втором плече двуплечего рычага.1517251 Новик 1 орректор С,йе Заказ 3725 ТиражВНИИПИ Государственного комитета и бре м при ГЕНТ ССС113035, Москва, Ж- уш иэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород,Гагарина, 101 СоставительРедактор М.Ленина Техред А.Кра Подписное тениям и открытия ская наб., л, 4/5