Манипулятор

(9) (н 5,3 РЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Проектно-конструкторский технологический институт Министерства угольнойпромышленности СССР(56) Авторское свидетельство СССРЬЬ 1565686, кл. В 25 3 18/00, 1990.(57) Изобретение относится к устройствам,автоматизирующим технологические процессы в строительстве, металлообработке, на погрузочно-разгрузочных работах, аименно к устройствам для манипулирования грузами на вредных и опасных для здоровья работах. Целью изобретения являетсяповышение грузоподъемности. Манипулятор состоит из дистанционно управляемойтележки 1, поворотной платформы 2, уста 720853 А 1 новленной на тележке 1 и несущей направляющие в виде трубчатой балки 3, криволинейный участок которой расположен перпендикулярно плоскости расположения прямолинейных участков, закрепленных на поворотной платформе 2. В полости прямолинейных участков балки размещен привод перемещения каретки 5, несущей исполнительный орган 6 манипулятора, Привод пе. ремещения каретки выполнен в виде силового цилиндра двустороннего действия, плунжеры которого связаны посредством шарнирно-роликовой передачи с кронштейном, жестко связанным с кареткой 5. Для облегчения подъема груза каретка 5. связана с поворотной платформой 2 посредством пружинного механизма 7 в виде двух упругих элементов, установленных симметрично относительно плоскости расположения криволинейного участка трубчатой балки 3. Упругие элементы выполнены в виде пакетов пружин; установленных один в другом. 1 э.п. ф-лы, 6 ил,5 10 20 25 30 35 40 50 Изобретение относится к устройствам, автоматизирующим технологические процессы в строительстве, металлообработке, на погрузочно-разгрузочных работах, а именно к устройствам для манипулирования грузами на вредных и опасных для здоровья работах.Целью изобретения является повышение грузоподъемности.На фиг. 1 представлен манипулятор, общий вид, на фиг, 2 - направляющая балка с приводом манипулятора; на фиг,3 - кронштейн с кареткой исполнительного органа манипулятора; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 5 - манипулятор с двумя исполнительными органами, общий вид; на фиг. 6-.то же, вариант выполнения. Манипулятор состоит иэ дистанционноуправляемой тележки 1, аппаратуры контроля и управления (не показан), поворотной платформы 2, на которой размещены направляющие в виде трубчатой балки 3, автоматические магазины 4 со сменнымисхватами и инструментами, На трубчатой балке 3 установлена каретка 5 с исполнительным органом 6 манипулятора и приводом ее перемещения, а на каретке 5 расположен пружинный механизм 7, Трубчатая балка 3 выполнена в виде криволинейного 8 и двух прямолинейных 9 участков, последние из которых смонтированы на поворотной платформе 2, причем каждый конец криволинейного участка 8 жестко связан с концом соответствующего прямолинейного участка.9; а плоскость его расположения перпендикулярна плоскости расположения прямолинейных участков. Вдоль образующей криволинейного участка 8 балки 3 выполнена прорезь 10. Привод перемещения каретки 5 выполнен в виде силового цилиндра двустороннего действия, например гидроцилиндра, размещенного внутри прямолинейных участков 9 трубчатой балки 3; двух плунжеров 11, соединенных шарнирно с роликами 12 сферической формы шарнирно-роликовой передачи. Ролики 12 соединены между собой шарнирно с помощью пластинчатых звеньев 13. На среднем пластинчатом звене 13 (посредине шарнирно-роликовой передачи) жестко установлен кронштейн 14, имеющий воэможность перемещения по продольной прорези 10 в трубчатой балке 3. В кронштейне 14 выполнены отверстия 15 ля соединения с кареткой 5 исполнительного органа 6 манипулятора,Пружинный механизм 7 выполнен в виде двух упругих элементов 16, установленных симметрично относительно плоскости кривизны балки 3 и связанных своими концами 17 и 18, соответственно, с кареткой 5и поворотной платформой 2,. Упругие элементы 16 выполнены в виде пакетов пружин, размещенных один внутри другого,От гидростанции (не показана); расположенной на ОПУ или самоходной тележке1, проведены рукава 19 для подвода.рабочей жидкости к платформе 20 каретки 5.Рукава 19 размещены внутри упругих элементов 16 с целью защиты их от повреждения. На каретке 5 установлены две парыроликов 21 сверху и снизу от балки 3 дляперемещения их по наружной поверхностипоследней.Управление манипулятором осуществляется в непосредственной близости от манипулятора (5-10 м).с помощью переноснойаппаратуры управления или на значительном удалении от обьекта с помощьюаппаратуры контроля, принимающей необходимую информацию от,приборов, размещенных на борту самоходной тележки(зрительный, звуковой, химический, радиационный контроль и т.д.).Манипулятор работает следующим образом.Рассмотрим работу манипулятора напримере подьема, перемещения и установ.ки тяжелого груза (детали) при известнойпредварительной оааиационной, химической или другой обстановке, Определив месторасположение нужного груза (детали),перемещают с помощью пульта управлениясамоходную тележку 1 манипулятора в требуемое место.Исполнительный орган 6 манипуляторав исходном положении расположен в средней части трубчатой балки 3 в максимальносложенном положении и застопорен отсеценной в гидравлических полостях прямолинейных участков 9 балки 3 рабочейжидкостью (с помощью аппаратуры включения гидропривода), При включении гидропривода каретки 5 исполнительного органа6 манипулятора плунжер 11 перемещаетсяпоступательно по гидравлической полости,перемещая при своем движении шарнирнороликовую передачу, имеющую высокийКПД благодаря низкому коэффициенту трения качения сферических роликов 12 по,внутреннему отверстию трубчатой балки 3,Перемещаются также звенья 13 и кронштейн 14, скользящий по продольной прорези 10 балки 3,Кронштейн 14 соединен через отверстия 15 с кареткой 5 исполнительного органа 6 манипулятора, которая опускается побалке 3 с верхней средней частью в нижнююветвь балки арочной формы до упора кронштейна 14 в торец прорези 10 (фиг, 2). Присвоем движении вниз каретка 5, соединенная с двумя упругими элементами, состоящими иэ пакетов пружин растяжения или сжатия, изгибает укаэанный пружинный механизм 7, затратив на это определенное 5 усилие и тем. самым аккумулируя запас энергии для подъема груза,После захвата груза схватом исполнительного органа 6 манипулятора оператор .10 дает команду на подъем его вверх, а самоходной тележке 1 - в место необходимого перемещения груза, При этом нагнетание рабочей жидкости осуществляется в другую гидравлическую полость участка 9 трубча той балки 3, При этом осуществляются те же перемещения плунжеров 11 шарнирно-роликовой передачи, кронштейна 14, каретки 5 на роликах 21 по балку 3 до средней части последней, Но при этом пружинный меха низм 1, выпрямляясь (разгибаясь), осуществляет передачу дополнительного усилия подъема на каретку 5 аа счет своих пружинных свойств, что позволяет значительно, снизить мощность гидропривода переме щения каретки 5 исполнительного органа 6 манипулятора, Самоходная тележка 1 одновременно с этим перемещается в место установки (разгрузки) груза.Для выполнения монтажных, демон тажных, сборочных и разборочных операций на поворотной платформе 2 ОПУ может быть установлено несколько балок 3 с исполнительными органами 6 манипуляторов, снабженных пружинными механизмами 7 35 фиг, 6). При проведении других работ или необходимости перемещения грузов другой конфигурации осуществляется замена быстросъемных схватов на другие схваты или40 инструменты с помощью автоматических магазинов 4.Формула изобретения 1. Манипулятор, содержащий тележку с поворотной платформой и направляющими, смонтированными на поворотной платформе, каретку с исполнительным органом, установленную на направляющих,. привод перемещения каретки и пружинный механизм, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что; с целью повышения грузоподъемности, направляющие выполнены в виде трубчатой балки с криволинейным и двумя прямолинейными учасТками, которыми она закреплена на поворотной платформе и связана с соответствующими концами криволинейного участка, лежащего в плоскости перпендикулярной плоскости расположения прямолинейных участков, причем вдоль образующей криволинейного участка балки выполнена прорезь, а привод перемещения каретки размещен в полости балки и выполнен в виде двух плунжеров, шарнирно-роликовой передачи и кронштейна, установленного с возможностью перемещения вдоль прорези криволинейного участка балки и связанного соответственно с кареткой и посредством шарнирно-роликовой передачи с плунжерами, при этом пружинный механизм выполнен в виде двух упругих элементов, установленных симметрично относительно плоскости расположения криволинейного участка балки и связанных своими концами соответственно с кареткой поворотной платформой.2, Манипулятор по и. 1,.о т л и ч а ющ и й с я тем, что упругие элементы выполнены в виде пакетов пружин, размещенных один внутри другого.1720853 оставитель А.Ширяевахред М.Моргентал Корре Муска анюшкин дакто 917 Тираж ПодписноеИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям и113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 а Т ССС Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина