Манипулятор

 

МАНИПУЛЯТОР, содержащий опорную конструкцию, задающее устройство , исполнительный механизм, выполненный в виде дифференциального механизма с бесконечным тяговым органом, огибающим систему блоков, расположенных в одной плоскости и установленных на опорной конструкции , и рабочий орган с захватом, закрепленный на промежуточном валу, кинематически связанном с системой блоков, отличающийся тем, что, с целью расщирения зоны обслуживания, он снабжён кареткой , на которой расположен про.межуточный вал и два блока из системы блоков, кинематически связанных с этим валом, при этом валы остальных блоков размещены на опорной конструкции симметрично относительно промежуточного вала и два из них снабжены приводами.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

5 12

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3500002/ 25-08 (22) 15.10.82 (46) 30.09.84. Бюл. № 36 (72) Ю. М. Салуянов (71) Краснодарский филиал Всесоюз ного научно-исследовательского института по монтажным и специальным строительным работам. (53) 62-229.72 (088.8) (56) !. Авторское свидетельство СССР № 182466, кл. В 25 J 11/00, 1964. (54) (57) МАНИПУЛЯТОР, содержащий опорную конструкцию, задающее устройство, исполнительный механизм, выполненный в виде дифференциального механизма с

„„SU„„1115899 А бесконечным тяговым органом, огибающих1 систему блоков, расположенных в одной плоскости и установленных на опорной конструкции, и рабочий орган с захватом, закрепленный на промежуточном валу, кинематически связанном с системой блоков, отличающийся тем, что, с целью расширения зоны обслуживания, он снабжен кареткой, на которой расположен промежуточный вал и два блока из системы блоков. кинематически связанных с этим валом, при этом валы остальных блоков размещены на опорной конструкции симметрично относительно промежуточного вала и два из них снабжены приводами.

II15899

Изобретение относится к манипуляторостроению и может быть использовано в отраслях народного хозяйства, где необходимо манипулирование различными предметами и грузами, в т. ч. при выполнении монтажных работ.

Известен манипулятор, содержа!ций опорную конструкцию, задающее устройство, исполнительный механизм, выполненный в виде дифференциального механизма с бесконечным тяговым органом, огибающим систему блоков, расположенных в одной плоскости и установленных на опорной конструкции, и рабочий орган с захватом, закрепленный на промежуточном валу, кинематически связанном с системой блоков 11).

Недостатком известного манипулятора является то, что вспомогательная зона, в которой могут находиться узлы и детали исполнительного механизма при его работе превышает зону обслуживания.

Цель изобретения — обеспечение дополнительного рабочего движения и за счет этого расширение зоны обслуживания без изменения размеров самого манипулятора, а также уменьшение вспомогательных площадей.

Указанная цель достигается тем, что манипулятор, содержащий опорную конструкцию, задающее устройство, исполнительный механизм, выполненный в виде дифференциального механизма с бесконечным тяговым органом, огибающим систему блоков, расположенных в одной плоскости и установленных на опорной конструкции, и рабочий орган с захватом, закрепленный на промежуточном валу, кинематически связанном с системой блоков. снабжен кареткой на которой расположен промежуточный вал и два блока из системы блоков, кинсматически связанных с этим валом, при этом валы остальных блоков размещены на опорной конструкции симметрично относительно промежуточного вала и два из них снабжены приводами.

На фиг. изображен стационарный вариант предлагаемого манипулятора; на фиг. 2 — схема исполнительного механизма и его связи с задающим устройством; на фиг. 3 — — вариант манипулятора, навешиваемого на 1!Огрузчик.

Предлагаемый манипулятор состоит из зада!Ощего устройства 1, рабочего органа

2, выполненного в виде многозвенной шарнирной руки, оспа!ценной иснолпитсльным мехами»fo»f.

Исполнительный механизм выполне в виде дифференциального механизма с бесконе шым тяговым органом 3, который огибает с углом охвата 180 шесть олоков (звездочек) 4 — 9, расположенных в одной горизонтальной плоскости. B качестве тягового органа могут быть применены лента, трос или ремень. Однако предпочтительнее использовать приводную цепь, исключающую проскальзывание и обеспечивающую более точное позиционирование рабочего органа. Цепь может быть втулочно-роликовой или двусторонней зубчатой. Четыре периферийных блока 4 — 7 этой передачи закреплены симметрично на опорной конструкции 10. Последняя может быть выполнена стационарной, например в изолированной камере 11 (см. фиг. 1), или подвижнои. в качестве которой может быть использован погрузчик (фиг. 3). Два центральнь|х блока

8 и 9 размещены на каретке 12, имеющей возможность возвратно-поступательных перемещений на роликах 13 (см. фиг. } или на сухарях 14 (см. фиг. 3) по продольным элементам 15. На каретке в подшипниках (не показаны) установлены ви.ff f

16 и 17, на которых закреплены блоки 8 и

9, а также шестерни 18 и 19, на каретке в подшипнике 20 установлены промежуточный

20 вал 21 с зубчатым колесом 22, находящимся в зацеплении с шестернями 18 и 19. Промежуточный вал 21 проходит сквозь направляющий паз 23, выполненный в опорной конструкции вдоль продольной оси дифференциальной передачи параллельно элементам

15. К нижнему концу промежуточного вала

21 прикреплена шарнирая рука 2.

Два блока, расположенные на опорной конструкции по разные стороны от продольной оси передачи, например блоки 4 и 5 снабжены приводами. Привод этих блоков может осуществляться от одного двигатсля через управляемую коробку передач, кипематически соединяющую вал двигателя с валами блоков двумя способами: либо посредством одного, либо посредств>>м

3g двух паразитпых колес, coo ветствснно обеспечивая вращение блоков в одинаковом или противоположном направлениях.

Эти же блоки могут быть снабжены ин.швидуяльнь!ми приводами — двl! Гс>1 с,1 я х!1! 24

25. Двигатели могут быть электри ц>сними гидравлическими, пневматическими и др. в зависимости от условий эксплуатации ма>>ипулятора. Управление этими .!вигатс.!ями. также как и другими, имеющимися в исполнительном механизме, осуществляк>т зазающи м устроиством 1, В кОтОрОм к ff f>KoIIE."чнику 26 прикреплена рукоятка 27. Для равления дифференциальной передачей >!иконечник 26 закреплен на ползуне 28. раз мещенном в аправляющих 29, и, крс» е того, имеет возможность поворота вокрх г

50 вертикальной оси. В задающем устройстве смонтированы также трсхпозиционпые с самовозвратом в нейтралын>с положение пс реключатели 30 и 31. В варианте манипулятора, навешиваемого на погрузчик, кроме того. могут быть предусмотрены траверса 32, прикрепленная к промежуточному в;.лу 21, к которой шарнирно присоединен рабочий орган 2, а также средства навешивания 33 на стрелу или вилы погрузчика и средства

1!15899

7 з

)! 9 l7 крепления к них(, на при мер кул ачковые, винтовые или другие зажимы 34.

Манипулятор работает следующим образом.

Усилием руки оператор изменяет взаимное расположение шарнирных звеньев рукоятки 27. В результате вырабатываются сигналы, которые после усиления управляют соответствующими приводами шарнирной руки 2.

При необходимости поворота рабочего О органа вокруг вертикальной оси оператор поворачивает в требуемом направлении рукоятку 27. Например, при повороте рукоятки по часовой стрелке (см. фиг. 2) наконечник 26 замыкает: правый контакт переключателя 30, который подает питание на электродвигатель 25, и левый контакт переключателя 31, который подает питание на электродвигатель 24. Электродвигатели начинают вращать блоки 4 и 5 по часовой стрелке с одинаковой частотой вращения.

Блоки 6 и 7 также вращаются по часовой стрелке, а блоки 8 и 9 — против часовой стрелки. В результате взаимодействия шестерен 18 и 19 с зубчатым колесом 22 вал

21 поворачивается по часовой стрелке, также как и наконечник задающего устройства. 3а счет равенства длин сбегаю!цих и набегающих участков тягового органа между периферийными и центральными блоками (как слева, так и справа) производится поворот рабочего органа 2 на месте. При

3 <.) повороте наконечника 26 задающего устройства против часовой стрелки в этом же направлении поворачивается и рабочий орган. Величина углов поворота регулируется временем замыкания соотвстствх!о!цих контактов в переключателях 30 и 31. Поворот рабочего органа может осуществляться на угол +-360, а при необходим!ости и более, например, при сборке резьбовых соединений (при установке кpbiltt(к с резьбой и т. и.). При этом создается круговая зона обслуживания, обозначенная 113 фиг 2 4О контуром «а». В этом случае зона обслуживания меньше вспомогательной зоны. в которой размещаются органы манипулятора.

Г1ри необходимости расширения зоtll I об служивания и для обеспечения ностунытсль ного движения рабочего органа. например для переноса детали, датчика и пр. вдоль фронта работ или при сборке поступательной пары, наконечник 26 вместе с ползуном 28 перемещают поступательно. например влево, в направляющих 29.

В результате замыкания левых контактов в переключателях 30 и 31 двигатель 24 вра(цается по часовой стрелке, ы двигатель

25 в противоположном направлении. Вследствие одинакового укорачивания участков тягового органа между блоками 4 и 8 блоками 5 и 8, а также соответствующего одинакового удлт!Нения участков тягового органа между блоками 6 и 9 и блоками 7 и

9 происходит перемещение каретки 12 влево. При этом блоки 8 и 9, а, следовательно, промежуточный вал 21 и рабочий орган не вращаются, переме(цаясь поступательно.

Величина поступательных перемещений рабочего органа может регулироваться продолжительностьюю за мы кани я конта ктов в переключателях 30 н 31, а также может быть ограничена концевыми выключателями (не показаны), установленными у крайних положений каретки. Во всех положениях каретки, в т. ч. и в крайних, рабочий орган может работать с круговой зоной обслуживания. Контуром 0 на фиг. 2 обозначена полная (расширенная) зона обслуживания манипуляторы, Гlрсдлыгыемый манипулятор облы )ыет тополннтсльным рабочим движением пост нательным перемещением раоочсго органа. Наличие такого движения расин!ряст зону оослужнныния. Кром(того. унро1 1ы стоя I 1 p(>II((: < !1 ры в. 1с11и я ы аней! п < .з ятором нрн выполнении поступательных нсремещени)! н()»tltoжсс нх траекторий, It(>,1О. ItфсР(и!!н<(. IüH() Й НРрсдычн. Нс )гр!>нн (снный угол !повороты рабочего оргы!)ы. !Наряду с ротацией захвата, ры(1!1нр>1ег технолог!г

1115899

Редактор М. Бандура

Заказ 6829/12

Составитель Н. Ястребинская

Техред И. Верес Корректор Г. Решетник

Тираж 1032 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1!3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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