Манипулятор

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<»)737207

+ Фф

i (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.65,76 (21) 2356865/25-08 (51)М.Кл. В 253 19!00 с присоединением. заявки № (23) Пр:иоритет— (43) Опубликовано 30.05.80. Бюллетень № 20 (45) Дата опубликования описания 30.0о.80

Государственный комитет по делам изобретений н открытий (53) УДК 62-229.72 (088.8) (54) МАНИПУЛЯТОР

Изобретение относится к манипуляторам и может быть использовано, например, в промышленных работах.

Известен манипулятор, содержащий поворотную платформу, на которой установлен качающийся относительно горизонтальной оси рычаг, руку с захватным устройст-. вом, шари нрпо установленную на конце рычага, в котором для компенсации статических моментов, возникающих в приводах от веса звеньев, применено разгрузочное устройство в виде кулисно-рычажного меха низма с пружинками растяжения iflj.

Недостатком устройства является ограниченный диапазон разгружающих моментов при уменьшении мощности приводов.

С целью уменьшения мощности приводов манипулятора на оси качания расположен торсион, один конец которого жестко связан с рычагом, а другой за креплен на поворотной платформе и может быть связан с рычагом через понижающую передачу.

На фиг. 1 представлен манипулятор, вид сбоку; на фиг, 2 — то же, разрез; на фиг.

3 — то же, с установкой то рсиона через понижающую передачу; на фиг. 4 — сечение по А — А на фиг, 3.

Манипулятор состоит из основания 1, поворотной относительно вертикальной оси

I — Iп.латфор.мы 2, .рычага 8 с нижней осью

4, которая через посредство подшипников

5 связана с корпусом б, жестко ээкрепленным на поворотной платформе 2. Привод качания рычага содержит редуктор 7 (вь:полненный, например в виде зубчатой передачи) и исполнительный двигатель 8, закрепленный на стойке 9, жестко связанной " платформой 2. Рычаг 8 жестко связан с одним из концов 10 торсиона 11, расположенного на оси качания рычага. Другой, конец

12 торсиона 11 жестко соединен со стойкой

9 через посредство зубчатой муфты 18.

В верхней части манипулятора расположена рука 14 с захватным устройством 15.

16 Рука 14 сочленена с рычагом 8 с воэможностью врэкцения относительно ocII 111 — 11,1.

Соединеное конца торсиона 12 со стойкой 9 производится" с помощью муфты 18 таким образом, чтобы Ilp(H незакрученном торспоЮО не вектор усилия от веса руки 14 пересекал бы ось И вЂ” II качания рычага 8.

Связь между рычагом 8 и торсионом 1.,1 может выполняться через понижающую передачу. В этом случае ось торсиона 11 мо25 жет не совмещаться с осью качания рычэга 8.

Рычаг 8 в этом случае имеет отверстие, в котором на подшипниках 16 установлена цапфа 17 с цилиндрическим отверстием, перпендикулярным оси вращения, в кото737207 ром помещается с возможностью продольного перемещения рычаг 18, поворотно закрепленный на подшипниках 19 в неподвижном корпусе 20. Торсион 11 своим концом 10 жестко связан с рычагом 19. Другой конец торсиона 12 через посредство зубчатой муфты жестко связан с неподвижным корпусом 21.

Момент неуравновешенности Мр от веса

Q руки 14 зависит,от угла а поворота рычага 8 и рассчитывается по формуле

Мр — — QR sinn, где R — расстояние между осями качания рычага и вращения руки. Параметры торсиона (его диаметр d, длина 1) рассчитываются из условия разгрузки привода от момента неуравновешенности руки.

3 0,2(с1 (2) где М„„,— максимальный момент неуравновешенности в кгсм; (т) — допускаемое напряжение кручения в кг/см .

Л1макс л Л л|акс где а „„, — Id KoH Ms I»HI IH yi oë поворота рычага 8 от нейтрального положения в радианах;

G — модуль упругости при сдвиге в кг/см ;

lр — 0,1 d — полярный момент инерции сечения торсиона.

Уравновешивающий момент М р, возникающий от закрутки торсиона, определяется следующим образом:

n.G. lp

Л1 = =К а, 61 где постоянный коэффициент К =

Если вес Q руки 14 велик, дл ина торспона, рассчитанная по формуле (3), может оказаться черезмерно большой и будет увеличивать габариты манипулятора. В этом случае соедййение рычага 8 с торсионом может быть выйолнено через понижающую передачу (фиг, 3 и 4), что позволяет уменьшить длину торсиона.

Передаточное число между осями качаb ния рычага 8 и торсионом ll / = — —, где а а и b — линейные размеры (фиг. 4), момент закрутки торсиона в этом случае Л,=it#,.р, а угол закрутки торсиона q>, =- —. а i

Подставляя значения М, и, в форму-!

0 лы (2) и (3) и исключая d, получим следующее выражение для величины переда точного числа;

М,р() 15 по которой можно вычислять величину задаваясь допустимым значением длины торсиона.

Работа манипулятора происходит следующим образом. При включении привода качания рычага 8, вращение от двигателя

8 передается с помощью редуктора 7 на рычаг 8, который поворачивается в правую

25 или левую сторону от нейтрального положения (положения уравновешенности). Рычаг 8 производит закрутку конца 10 торсиона ll, благодаря чему на нем возникает момент, воспринимающий вес руки манипуЗ0 лятора и разгружающий привод качания рычага,3.

Формула изобретения

Источник информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство Ма 484173, кл. В 66 С 23/72, 1973.

1, Манипулятор, содержащий неподвижное основание, поворотную платформу с рычагом и руку с захватным устройством, шарнирно установленную на конце ры40 чага с возможностью поворота относительно оси, параллельной оси качания рычага, отл ич а ющи йся тем, что, с целью уменьшения мощности приводов манипулятора, на оси качания рычага расположен

45 торсион, один из концов которого жестко связан с рычагом, а другой закреплен на поворотной платформе.

2. Манипулятор по и. 1, о тл ич а юшийся тем, что, с целью уменьшения длины торсиона, один из его концов связан с рычагом через понижающую передачу.

737207 фиг.2. фиг.1 фиг. 3 фиг. 9

Составитель С. Новик

Корректор С. Файн

Техред В. Серякова

Редактор Г. Улыбина

Заказ 576/709 Изд. ¹ 303 Тираж 1033 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»