Манипулятор

 

Использование: для механизации подъемно-транспортных операций с целью уравновешивания стрелы при изменении нагрузки. Стрела 2 переменной длины связана посредством основного зубчатого колеса 4 и дополнительного зубчатого колеса 5 с рамкой 6, установленной перпендикулярно оси этой стрелы. По торцам рейки 6 расположены пружины 7 уравновешивающего механизма, взаимодействующие с корпусом 1 манипулятора и с торцами этой рейки, при этом ось двигателя совпадает с осью основного зубчатого колеса 4, выполненного в виде зубчатого сектора. 2 ил.

союз сОВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

is»s В 25 J 11/00, 1 00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

A-A (21) 4901259/08 (22) 10.12,90 (46) 30.11.92, Бюл. ¹ 44 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Всесоюзного научно-исследовательского института транспортного строительства (72) Ю.Ф.Гвоздев (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1393618, кл, B 25 J 1/00, 1986. (54) МАНИПУЛЯТОР (57) Использование: для механизации подьемно-транспортных операций с целью ура„„5U „„1777993 А1 вновешивания стрелы при изменении нагрузки. Стрела 2 переменной длины связана посредством основного зубчатого колеса 4 и дополнительного зубчатого колеса 5 с рамкой 6, установленной перпендикулярно оси этой стрелы. По торцам рейки 6 расположены пружины 7 уравновешивающего механизма, взаимодействующие с корпусом 1 манипулятора и с торцами этой рейки, при этом ось двигателя совпадает с осью основного зубчатого колеса 4, выполненного в виде зубчатого сектора. 2 ил. 4

4 3 О

О (гд

1777993

10

Изобретение относится к манипуляторам для механизации подъемно-транспортных операций, более конкретно — к конструкциям манипуляторов, обеспечивающим автоматическое поддержание уравновешенного состояния стрелы при изменении нагрузки.

Известен манипулятор, в котором для поддержания уравновешенного состояния при изменении нагрузки применена система зубчато-реечных передач. Недостатком такой конструкции является ее сложность.

Известен манипулятор, содержащий корпус с размещенной на нем стрелой, кинематически связанной с уравновешивающим механизмом посредством зубчато-реечной передачи. Эта передача выполнена в виде основного зубчатого колеса, жестко связанного со стрелой, дополнительного колеса и рейки, на конце которой выполнен наклонный участок.

Уравновешивающий механизм содер>кит пружину, размещенную в стакане, закрепленном на свободном конце стрелы, и толкатель, взаимодействующий с пружиной и с наклонным участком рейки.

Описанный манипулятор обеспечивает уравновешивание стрелы как при изменении ее длины, так и при изменении нагрузки в захвате, однако его эффективность падает при повороте всей конструкции вокруг оси основного зубчатого колеса. Если угол поворота составит 180 (стрела расположена вверху, а рейка — внизу), устройство полностью неработоспособно. т.к. уравновешивания не происходит.

Цель изобретения — расширение эксплуатационных воэможностей манипулятора путем сохранения уравновешивания при повороте вокруг оси основного зубчатого колеса на любой угол.

С этой целью в манипуляторе, содержащем корпус с приводным двигателем и стрелу, на одном конце которой размещен захват, а на противоположном конце закреплено основное зубчатое колесо, связанное посредством дополнительного колеса с рейкой пружинного уравновешивающего механизма, причем стрела установлена с возможностью качания относительно корпуса, рейка установлена перпендикулярно оси стрелы, а пружины, взаимодействующие с торцами реек и корпусом, расположены в корпусе и по противоположным сторонам рейки, при этом ось вала приводного двигателя, на котором закреплен уравновешивающий механизм, совпадает с осью основного зубчатого колеса, 30

На фиг. 1 показан общий вид манипулятора, вид сверху; на фиг, 2 — разрез А-А на фиг,1.

Манипулятор содержит корпус 1, на котором с возможностью качания установлена стрела 2, выполненная в виде телескопического силового цилиндра, с захватом 3. На конце стрелы 2 жестко закреплен зубчатый сектор 4, выполняющий функции основного зубчатого колеса, С этим сектором посредством дополнительного зубчатого колеса 5 кинематически связана рейка 6, установленная перпендикулярно оси стрелы 2. По торцам рейки 6 расположены пружины 7, которые передают усилия, возникающие при перемещении рейки 6, на корпус 1.

Балка 8 жестко связывает корпус 1 и приводной моментный двигатель 9, сообщающий манипулятору полноповоротное вращение вокруг оси, совпадающей с осью основного зубчатого колеса.

Манипулятор работает следующим образом.

При выдвижении штока силового цилиндра стрелы 2 или при приеме груза захватом 3 возникает неуравновешенный момент, вращающий стрелу 2 по часовой стрелке, В ту же сторону поворачивается и зубчатый сектор 4, в противоположную сторону — дополнительное зубчатое колесо 5, а рейка 6 движется вниз, сжимая нижнюю пружину 7. При этом появляется уравновешивающий момент, равный усилию пружины 7, помноженному на плечо этого усилия, равное расстоянию от оси рейки 6 до оси зубчатого сектора 4. Ввиду того, что неуравновешенный момент прямо пропорционален нагрузке в захвате 4, а также длине стрелы 2, а характеристика пружин 7 линейна, при небольших углах качания стрелы 2 относительно корпуса 1 путем подбора параметров зацепления и пружин можно добиться в целом уравновешенного состояния при различных нагрузках в захвате 3 и при изменении длины стрелы 2. При этом каждому значению неуравновешенного момента соответствует свое угловое положение стрелы 2 относительно корпуса 1.

При работе моментного двигателя 9 происходит поворот манипулятора вокруг оси, совпадающей с осью зубчатого сектора

4. В этом случае неуравновешенный момент, изменяясь по синусоидальному закону, уменьшается, а в вертикальном положении стрелы 2 — исчезает. При приближении к горизонтальному положению стрелы этот момент вновь возрастает, а когда стрела 2 поворачивается захватом 3 влево, в работу вступает противоположная пружина 7. Ввиду симметрии конструкции

1777993

Составитель Ю. Гвоздев

Техред М.Моргентал Корректор Л. Филь

Редактор

Заказ 4156 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, yn,Гагарина, 101 относительно горизонтальной оси (фиг.2) уравновешенное состояние в основном сохраняется при любом угловом положении стрелы 2 в пространстве, Совпадение осей сектора 4 и двигателя 9 дает воэможность 5 компенсации поворота стрелы 2 при работе уравновешивающего механизма путем дополнительного включения в работу этого двигателя.

Описанный манипулятор расширяет 10 эксплуатационные возможности прототипа, обеспечивая уравновешивание при любом положении конструкции в пространстве. Он будет использован для транспортирования бетонных блоков массой до 23 кг от форма- 15 вочного станка в тару.

Формула изобретения

Манипулятор, содержащий двигатель, корпус со стрелой, на одном конце которой

20 размещен захват, а на противоположном конце закреплено основное зубчатое колесо, связанное посредством дополнительного зубчатого колеса с рейкой пружинного уравновешивающего механизма, причем стрела установлена с возможностью качания относительно корпуса, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей,. рейка уравновешивающего механизма установлена перпендикулярно оси стрелы, а пружины уравновешивающего механизма имеют возможность взаимодействия с торцами этой рейки и с корпусом и расположены в последнем и одновременно с противоположных сторон рейки, при этом ось вала двигателя связана с уравновешивающим механизмом и совпадает с осью основного зубчатого колеса.