Манипулятор

 

Е р

В.К. Цячун и Ю.В. Ильиных изобретения (71) Заявитель (54) МАНИПУЛЯТОР

Изобретение относится к области манипулято рост роения и подъемно-т ранспортного машиностроения и может найти применение для механизации и автоматизации технологических процессов, связанных с точной ориентацией и установкой или снятием тяжелых деталей, а также для решения задач, связанных с перемещением различных предметов по определенным траекториям в пространстве.

По основному авт. св. 11" 9б3848 известен манипулятор, содержащий двигатель, поворотчое оснОвание с установленной н нем механической рукой, выполненной в виде параллелограммного механизма, один из рычагов которого снабжен балансиром и кинематически связан с валом, а

20 другой рычаг несет захват, муфту одностороннего действия, связанную с рукояткой управления и также кинематически связан с BBROM

Цель изобретения — улучшение динамических характеристик манипулятора.

Указанная цель достигается тем, что кинематическая цепь связи муфты одностороннего действия с аккумулирующим механизмом выполнена в виде последовательно соединенных отрезков стальной ленты и проволоки, связанных

1между собой дополнительно введенными натяжными самотопм. зящимися устрой.ствами.

На фиг. 1 изображен предлагаемый (манипулятор, общий вид", на фиг. 2соединение концов стальной, ленты и проволоки; на фиг. 3 — разрез A-А на фиг. 2„ на фиг. 4 - сопряжение стальной ленты с приводным валом.

Манипулятор содержит стойку 1, на которой закреплено поворотное основание 2 с установленными на нем зубчатыми рейками 3 . Рейки 3 находятся в зацеплении с шестернями 4, которые жестко закреплены на валу 5, смонтированном на рычаге 6 параллелограм3 100214 много механизма руки, На рычаге 7 руки расположены рукоятка 8 управления, захват 9 и роликовая муфта 10 одностороннего действия.

На концах вала 5 закреплены в ра5 диа»ьных направлениях элементы аккумулирующего механизма — пластинчатые пружины 11 и 12. Свободные концы пружин проходят через длинные прорези сухарей 13 и 14, короткие прорези ко- 10 торых одеты соответственно на кольца 15 и 16, связанные, например, с поворотным основанием 2 и неподвижные относительно вала 5 (не показано .

Свободные концы пружин ll установле- .

15 ны с возможностью подвижного взаимодействия с вращающимся роликом 17, а свободные пружины 12 — с возможностью взаи,содействия с вращающимся роликом 18. Ролики 17 и 18 установлены соответственно на водилах 19 и 20, связанных жестко соответственно с валами двигателей 21 и 22.

В шарнирных соединениях рычагов 6 и 7 установлен приводной вал 23, а на конце рычага 7 — вал 24 .

Муфта 10 состоит из ведущего поводка 25, непосредственно связанного с рукояткой 8 управления, ведомого поводка 26, жестко соединенного с валом 24, корпуса 27 и роликов 28 и 29. ЗО

Ролики смещены от центра "корпуса 27 в сторону ведущего поводка, чем обеспечивается передача вращения только от ведущего поводка 25 к ведомому поводку 26.

Приводной вал 24 ведомого поводка 26 муфты 10 связан с приводным валом 5 аккумулирующего механизма с помощью отрезков стальной ленты 30 и проволоки 31. Отрезки связаны между со- ао бой с помощью натяжных устройств 32.

Конструктивное оформление последних может быть любым с обеспечением самотормозящегося крепления ленты и проволоки относительно друг друга.

В частности конец ленты 30 может быть закреплен на стержне 33, снабженном, например, двумя выступами 34 с возможностью зацепления с впадинами 35, размещеными на торце ленты. В вырезе ленты размещена проволока 31 проходящая через отверстие в стержне с образованием нескольких витков, чем обеспечивается надежное крепление конца проволоки. Впадины 35 на торце ленты выполнены с односторонним наклоном, что позволяет поворачивать стержень 33 за ручку 36 в одном направлении для осуществления натяжения системы лента6 4 проволока-лента. Постоянное прижатие выступов 34 к впадинам 35 обеспечивается пружиной 37.

Приводной вал 5 в месте сопряжения с лентой 30 имеет выступы 38, а лента 30 содержит отверстия 39, сопрягающиеся с выступами. Место сопряжения ленты 30 с валами 23 и 24 аналогично.

Манипулятор работает следующим образом.

Для перемещения груза из одной точки в другую оператор вращает рукоятку 8 управления. При включенном двигателе, например двигателе 21, и при вращении водила 19 ролик 17 входит в контакт с концом пружины 11 и, если к валу 5 приложен момент сопротивления, деформирует ее., перемещая конец пружины вместе с сухарем 13 и заклинивая последний на кольце 15, оставляя пружину в напряженном состоянии. На вал 5 передается крутящий момент, обусловленный действием сил упругости. Очевидно, что при деформации всех пружин на валу 5 будет действовать крутящий .момент, равный величине крутящего момента, рассчитанного на преодоле-. ние сопротивления одной пружины, т е, момент двигателя, умноженного на кс:. личество пружин с учетом КПД передачи ролик-пружина.

Поток мощности направлен от двигателя 21 к валу 5, связанному с шестернями 4. шестерни 4, вращаясь, перемещаются по рейкам 3, например вниз, и поднимают рычаг 6 на необходимую высоту позиционирования захвата 9 соответственно направлению вращения рукоятки 8 управления.

Если рукоятка 8 остановлена с одновременным выключением двигателя 21, ведомый поводок 26 муфты 10, получая вращение от вала 5 вследствие аккумулированного крутящего момента посредством гибкой передачи лента-про-" волока через валы 23 и 24, заклинит ролики 28 и 29 в корпусе 27 и остановится, что приведет к резкому возрастанию сопротивления на валу, возврату деформированных пружин в исходное положение и остановке вала 5, Поэтому вращение валу 5 и,, соо1ветственно, шестерням 4 будет передаваться только тогда и с такой скоро;.тью, с какой вращается рукоятка 8 управления . При этом усилие на рукоятке вследствие свойств необратимой роликовой муфты может быть уменьшено

5 1002 до такой величины, что практически не будет восприниматься оператором.

Для опускания груза рукоятку 8 управления вращают в противоположном направлении с одновременным включением вращения двигателя 22 в противоположную сторону. Ведомый поводок 26 имеет возможность, вращаясь, следовать за ведущим поводком 25 и, соответственно, вал 5 получает воз- !о можность передавать аккумулированный крутящий момент от пружин 12 шестерням 4 в зависимости от сопротивле- ний, возникающих при опускании груза. 15

Таким образом, при помощи рукоятки 8 управления можно управлять перемещением груза в любом направлении со скоростью, соответствующей .скорости вращения этой рукоятки, затрачивая незначительные усилия на ее вращение, при этом при передаче крутящего момента от вала 5 на шестерни 4 в работу будут подключаться ровно столько пружин, каково значение нагрузки на захвате и, соответственно, на шестернях 4. Кроме того, устранение с помощью натяжных самотормозящихся устройств 32 люфтов в

146 6 сопряжении вал-лента и провисаний тягового контура между валами 5 23 и

24 приводит к одновременному и согласованному включению в работу элементов системы "необратимое звено аккумулирующии механизм! при пегеходных процессах: поднятие — опускание груза. В итоге в системе устанавливается оптимальная работа привода при значительных колебаниях нагрузки на рабочие органы манипулятора и минимизируется потребляемая энергия привода с обеспечением высоких динамических свойств манипулятора.

Формула изобретения

Манипулятор по авт,св. и 963848, отличающийся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик, кинематическая цепь связи муфты одностороннего действия с аккумулирующим механизмом выполнена в виде последовательно соединенных отрезков стальной ленты и проволоки, связанных между собой дополнительно введенными натяжными самотормозящимися устройствами.

1002146

1002146

51 л 52 P

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель И. Бакулина

Реоактор Г. Прусова Техред Е, Харитончик Корректор 10. Макаренко

Заказ 1696/6 Тираж 1079 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11303 Москва И-3 Ра ская наб. д. 4/