Манипулятор

 

МАНИПУЛЯТОР, содержащий основание, поворотную опору, шарнирно сочлененные и снабженные приводами качания плечо и предплечье, причем последнее выполнено в виде неравноплечего рычага, конец большого плеча которого снабжен валом с инструментом, кинематически связанным с валом двигателя, расположенным на конце малого рычага, отличающийся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик путем уравновешенивания инструмента , он снабжен механизмом уравно.вешивания инструмента, выполненным в виде пружины, двух направляющих роликов, установленных на предечье, и двух щкивов, один из которых установлен на валу двигателя , а другой - на дополнительно введенной подвижной опоре, смонтированной на предплечье, а также гибкого элемента, огибающего указанные направляющие ролики и щкивы, при этом на ведомом щкиве выполнен палец, соединенный концом с пружиной.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3570224/25-08 (22) 01.04.83. (46) 07.08.84. Бюл. № 29 (72) В. Н. Соколов и И. И. Моруга (53) 62-229.72 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 837846, кл. В 25 1 3/04, 1981 (прототип). (54) (57) МАНИПУЛЯТОР, содержащий основание, поворотную опору, шарнирно сочлененные и снабженные приводами качания плечо и предплечье, причем последнее выполнено в виде неравноплечего рычага, конец большого плеча которого снабжен валом с инструментом, кинематически связанным с валом двигателя, расположенным, SU„„1106652 A на конце малого рычага, отличающийся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик путем уравновешенивания инструмента, он снабжен механизмом уравно,вешивания инструмента, выполненным в виде пружины, двух направляющих роликов, установленных на предечье, и двух шкивов, один из которых установлен на валу двигателя, а другой — на дополнительно введенной подвижной опоре, смонтированной на предплечье, а также гибкого элемента, огибающего указанные направляющие ролики и шкивы, при этом на ведомом шкиве выполнен палец, соединенный концом с пружиной.

1! 06652

Изобретение относится к автоматическим устройствам, управляемым системами числового программного управления, используемым для нанесения лакокрасочных и зашитных покрытий на поточных линиях и конвейерах.

Известен манипулятор, содержа«ций основание, поворотную опору, шарнирно сочлененные и снабженные приводами качания плечо и предплечье, причем последнее выполнено в виде неравноплечего рычага, конец большого плеча которого снабжен валом .с инструментом, кинематически связанным с валом двигателя, расположенным на конце малого рычага 11).

Недостатком известного манипулятора является неуравновешенность инструмента, что ухудшает статические и динамические характеристики привода качания инструмента в вертикальной плоскости.

Цель изобретения — улучшение динамических характеристик и снижение энергоемкости привода качания инструмента.

Указанная цель достигается тем, что манипулятор, содержащий основание, поворотную опору, шарнирно сочлененные и снабженные приводами качания плечо и предплечье, причем последнее выполнено в виде неравноплечего рычага, конец большого плеча которого снабжен валом с инструментом, кинематически связанным с валом двигателя, расположенным на конце малого рычага, снабжен механизмом уравновешивания инструмента, выполненным в виде пружины, дву х направляющих роликов, установленных на предплечье, и двух шкивов, один из которых установлен на валу двигателя, а другой — на дополнительно введенной подвижной опоре, смонтированной на предплечье, а также гибкого элемента, огибающего указанные направляющие ролики и шкивы, при этом на ведомом шкиве выполнен палец, соединенный концом с пружиной.

На чертеже изображен предлагаемый манипулятор.

Манипулятор содержит основание 1, в котором размещен механизм поворота (не показан) поворотной платформой 2, шарнирно сочлененной с приводом 3 качания плеча 4 и приводом 5 качания предплечья 6, в котором смонтирована пружина 7, вторым концом соединенная гибкой связью 8 через направляющие ролики 9 с пальцем

10 на смонтированном в подвижной опоре 11 ведомом шкиве 12, соединенном гибкой связью 13 «ерез направляющие ролики 14 с ведущим шкивом 15, закрепленным на установленном в оси 16 валу 17, одним концом соединенном с двигателем 18, а другим с одноступенчатым коническим зубчатым редуктором 19, на выходном валу которого смонтирован привод 20, выходным валом соединенный с инструментом 21.

Манипулятор работает следующим образом.

Для обеспечения горизонтального переме«цения плеча 4 с предплечьем 6 механизм поворота, размещенный в основании I, обеспечивает вращательное движение поворотной платформе 2, а шарнирно сочлененные с ней плечо 4 и его привод 3 качания обеспечивают возвратно-поступательное перемещение шарнирно сочлененного с ними предплечья 6, которое за счет привода 5 его качания может совершать перемещение в вертикальной плоскости смонтированного на нем инструмента 21. Уравновешивание плеча 4 и предплечья 6 осуществляется приводами, а обеспечение уравновешивания статического момента, создаваемого технологическим инструментом 21, осу«цествляется за счет пружины 7, одним концом соединенной с внутренней стенкой предплечья 6, а другим через гибкую связь 8 — с пальцем 10, эксцентрично смонтированным на ведомом шкиве 12. Перемещение в вертикальной плоскости инструмента 21 производится расположенным на коротком плече предплечья 6 двигателем 18, на выходном валу 17 которого между его опорой и одноступенчатым коническим зубчатым редуктором 19 смонтирован ведущий шкив 15.

Пружина 7 при качании ведомого шкива 12 обеспечивает создание уравновешивающего момента относительно < си ведомого шкива 12. Последний относительно ведушего шкива 15 устанавливается таким образом. чтобы кра и нее нижнее положение центра тяжести неуравновешенных масс инструмента 21 и соединенных с ним коммуникацией, соответствовало максимальному удалению пальца 10 от места соединения конца пружины 7 с предплечьем 6 и, следовательно, максимальному растяжению пружины 7. Гибкий элемент 8 в этом случае пересекает ось ведомого шкива 12 и момент от усилия пружины 7 равен нулю.

С целью упро«цения компоновки передаточное отношение между ведомым 12 и ведущим 15 шкивами выбирается равным единице. В этом случае угол поворота ведомого шкива 12 равен углу поворота инструмента 21 в вертикальной плоскости. Таким образом, выбор параметров всей этой кинематической цепи позволит обеспечить закон изменения уравновешивающего момента, близкий к синусоидальному, т.е. инструмент

21 уравновешивается при любом его положении в пределах, равных приблизительно

Окрасочные манипуляторы снабжаются инструментом (распылителем) весом от

2,5 кг (для пневмораспыления краски) до

10 кг (для нанесения защитных покрытий), Соединяемые с ними коммуникации увеличивают вес перемещаемых масс е«це соответственно на 1-1,5 кг.

1106652

Составитель А. Ширяева

Редактор Л. Гратилло Техред И. Верес Корректор О. Луговая

Заказ 5221/11 Тираж 1033 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

В качестве привода качания инструмента используются в основном неполноповоротные гидродвигатели, а для перемещения распылителя вместе с коммуникациями (пневмогидрошлаги и управляющий кабель) при давлении в гидроприводе 5 МПа вес данного двигателя составляет 2,5-5 кг.

Размещение уравновешивающего механизма в предплечье непосредственно у оси, соединяющей плечо с предплечьем, увеличит статический момент относительно оси качания предплечья не более чем на

1 — 2о/о и не потребует увеличения мощности механизма качания. Наличие уравновешивающего механизма позволит уменьшить объем, вес и стоимость гидродвигателя качания инструмента в вертикальной плоскост:;

Применение предлагаемого манипулятора позволит повысить динамическую уравновешенность инструмента. упростить программное обеспечение системы управления, повысить точность позиционированйя и качество окраски, особенно мелких деталей

10 сложного профиля, при окраске которых на конвейер еще применяется ручная подкраска.