Манипулятор

 

Изобретение относится к области роботов и манипуляторов, предназначенных для работы в труднодоступных местах. Целью изобретения является снижение металлоемкости манипулятора, за счет выполнения силовых элементов в виде биметаллических пластин. Для этого в манипуляторе, содержащем смонтированные на основании звенья 2, последовательно соединенные между собой посредством сферических шарниров 3, силовые элементы 5 выполнены в виде биметиллических пластин и их концы шарнирно закреплены на смежных звеньях. Биметаллические пластины 5 составлены из двух слоев соединенных между собой пластин: пластин с большим коэффициентом линейного теплового расширения и пластин с малым коэффициентом линейного теплового расширения , причем последние направлены в сторону звеньев 2. Кроме того, на биметиллической пластине 5 закреплены нагревательные элементы. Середины пластин 5 каждой смежной пары звеньев 2 соединены между собой дополнительно введенным жестким кольцом 10. При подаче электрического тока к определенным нагревательным элементам происходит изгиб выпуклостью наружу соответствующей биметаллической пластины 5. Жесткое кольцо 10 обеспечивает одновременный изгиб других пластин 5 Б том же направлении . 5 ил. § (Л со 00 ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„,SU„„1337254 А1

Ш4 В 25 J 18/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕКНЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4068475/3 1-08 (22) 30.05.86 (46) 15.09.87. Бюл. Р 34 (71) Московский автомобильно-дорожный институт (72):А.Б, Ермилов и Г.В. Кустарев (53) 62-229.72(088,8) (56) Патент Великобритании N - 1148365, кл .. В 25 J 11/00, 1969. (54) МАНИПУЛЯТОР (57) Изобретение относится к области роботов и манипуляторов, предназначенных для работы в труднодоступных местах. Целью изобретения является снижение металлоемкости манипулятора, за счет выполнения силовых элементов в виде биметаллических пластин. Для этого в манипуляторе, содержащем смон. тированные на основании звенья 2, последовательно соединенные между собой посредством сферических шарниров

3, силовые элементы 5 выполнены в виде биметиллических пластин и их концы шарнирно закреплены на смежных звеньях. Биметаллические пластины 5 составлены из двух слоев соединенных между собой пластин: пластин с большим коэффициентом линейного теплового расширения и пластин с малым коэффициентом линейного теплового рас.— ширения, причем последние направлены в сторону звеньев 2. Кроме того, на биметиллической пластине 5 закреплены нагревательные элементы. Середины пластин 5 каждой смежной пары звеньев 2 соединены между собой дополнительно введенным жестким кольцом

10. При подаче электрического тока к определенным нагревательным элементам происходит изгиб выпуклостью наружу соответствующей биметаллической пластины 5. Жесткое кольцо 10 обеспечивает одновременный изгиб других пластин 5 в том же направлении. 5 ил.

1337254

Изобретение относится к роботам и манипуляторам, предназначенным для работы в труднодоступных местах.

Целью изобретения является снижение металлоемкости манипулятора за счет выполнения силовых элементов в виде биметаллических пластин.

На фиг. 1 изображена схема манипулятора; на фиг ° 2 — шарнирное 10 соединение звеньев при их относительном прямолинейном положении; на фиг. 3 — то же, при их взаимном угловом смещении; на фиг. 4 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг ° 5 — биметалличес- 15 кая пластина, шарнирно закрепленная на звеньях манипулятора, продольный разрез.

Манипулятор содержит смонтированные на основании 1 звенья 2, после- 20 довательно соединенные между собой посредством сферических шарниров 3.

На конце манипулятора обычным образом смонтирован рабочий орган 4, например схват, Боковые стороны каждой смежной пары звеньев 2 соединены между собой силовыми элементами 5, выполненными в виде биметаллических пластин, концы которых закреплены на звеньях 2 сферическими шарнирами 6. ЗО

Биметаллические пластины 5 составлены из двух слоев соединенных между собой пластин: пластины 7 с большим коэффициентом линейного теплового расширения и пластины 8 с малым коэффициентом линейного теплового расширения (фиг. 5), причем поверхность пластины 8 направлена в сторону звеньев 2, что обеспечивает изгиб биметаллической пластины 5 при нагреве 40 в сторону, противоположную звеньям 2, во избежание упора в эти звенья. На биметаллической пластине 5 закреплены нагревательные элементы 9, например электрические спирали с тепло- 45 вой изоляцией. Середины биметаллических пластин 5 каждой соседней пары звеньев 2 соединены между собой дополнительно жестким кольцом 10, установленным концентрично шарниру 3 бб сочленения смежных звеньев 2, Биметаллические пластины 5 расположены по образующей цилиндрической поверхности, описанной вокруг каждого звена 2 (фиг. 2 и 4), в паре смежных звеньев.

Манипулятор работает следующим образом.

В нерабочем положении звенья 2 манипулятора располагаются вдоль

I продольной оси, а биметаллические пластины 5 — прямолинейны (фиг. 2).

При подаче электрического тока к определенным нагревательным элементам 9, например расположенным слева от звеньев 2 (на фиг. 3), происходит изгиб выпуклостью наружу соответствующей биметаллической пластины 5.

Жесткое кольцо 10 обеспечивает одновременный изгиб других биметаллических пластин 5 в том же направлении, что исключает хаотичную потерю ими продольной устойчивости, которая может привести к нарушению работоспособности манипулятора, В результате изгиба биметаллических пластин 5 происходит угловое перемещение звеньев 2 относительно друг друга вокруг сферического шарнира 3 на угол (фиг. 3). Обеспечивая подачу электрического тока различной силы к нагревательным элементам 9 биметаллических пластин 5 одной пары звеньев 2, а также различных пар звеньев 2, можно производить пространственный многократный изгиб манипулятора в раз. личных направлениях.

Нагревательные элементы 9 могут быть соединены с источником электрического тока посредством коммутирующего устройства (не показано).

Используя принцип коммутации, можно обеспечить согласованную подачу электрического тока различной силы к разным нагревательным элементам 9, что повышает надежность конструкции и увеличивает точность позиционирования манипулятора.

Использование изобретения обеспечивает уменьшение габаритных размеров манипулятора в поперечном сечении, повышает его гибкость, уменьшает материалоемкость вследствие использования силовых элементов в виде биметаллических пластин, а также позволяет упростить систему управления и повысить точность позиционирования манипулятора. Некоторое снижение скорости действия манипулятора может быть нивелировано правильным выбором поперечного сечения и длины биметаллических пластин и мощности нагревательных элементов. формула и э о б р е т е н и я

Манипулятор, содержащий звенья, последовательно соединенные между

1337254 собой сферическими шарнирами, и силовые элементы, шарнирно связанные с соседними звеньями, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения металлоемкости, силовые элементы выполнены в виде биметаллических пластин с нагревательными элементами, установленных по образующей цилиндрической поверхности, описанной вокруг каждого звена, причем слой пластины с меньшим коэффициентом линейного расширения обращен в сторону указанных звеньев, а их середины соединены между собой дополнительно введенным жестким кольцом, установленным концетрично оси шарнира сочленения смежных зве10 ньев.

1337254

Корректор А. Обручар

Тираж 951

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Л. Веселовская

Заказ 4083/15

Составитель И. Бакулина

Техред М.Дидык