Сбалансированный манипулятор

 

Изобретение относится к подъемнотранспортному оборудованию, а именно к сбалансированным манипуляторам . Цель изобретения - повышение точности позиционирования за счет уменьшения массы противовеса. При подаче сигнала на подъем груза воздух поступает в силовой цилиндр 2, перемещая вниз его корпус, жестко соединенный с первым кронштейном 14. Шток силового цилиндра взаимодействует с горизонтальными направляющими 20 второго кронштейна, жестко установленного на колонне 1 посредством направляющих роликов. Перемещение корпуса силового цилиндра 2 и первого кронштейна 14 ведет к изменению конфигурации дополнительного параллелограмма за счет поворота в шарнирах 5, 6, 26 и 27 его звеньев. При этом происходит подъем стреловой системы, выполненной в виде основного параллелограмма с боковыми звеньями 4. Противовес 25, установленный на втором плече двуплечего рычага 22, поворачивается вместе с этим рычагом относительно оси поворота, шарнирно соединенной с опорным роликом 23, находящимся в контакте с горизонтальной направляющей 21 первого кронштейна . Уравновешивающее усилие передается первым плечом двуплечего рычага 22 на шток силового цилиндра за счет шарнирного соединения. При вертикальных перемещениях груза корпус силового цилиндра 2 перемещается плоскопараллельно с сохранением вертикальной ориентации. 4 ил. с (Л ел ю :л

COOS СООЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (gg)g В 25 Л 1/06, 11/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

flPH ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ, (21) 4381557//25-08 (22) 22,02.88 (46) 15.09.91. Бюл. Р 34 (71) Могилевское научно-производственное объединение по разработке и производству прогрессивной технологической оснастки, средств механизации и автоматизации (72) F..Е.Иванов, С.М. Тихоненков, В.Н.Рябов и А.И.Козин (53) 621.229.72(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 795934, кл, Н ?5 Л 1/00, 1979, (54) СБАЛАНСИРОВАННЫЙ МАНИПУЛЯТОР (57) Изобретение относится к подъемно- транспортному оборудованию, а именно к сбалансированным манипуляторам. Цель изобретения — повышение точности позиционирования эа счет уменьшения массы противовеса. При подаче сигнала на подъем груза воздух поступает в силовой цилиндр 2, перемещая вниз его корпус, жестко соединенный с первым кронштейном 14.

Шток силового цилиндра взаимодействует с горизонтальными направляющими

Изобретение относится к подъемнотранспортному оборудованию, а именно к сбалансированным манипуляторам.

Цель изобретения — повышение точности позиционирования за счет уменьшения массы противовеса.

На фиг. 1 изображен сбалансированный манипулятор, общий вид; на фиг.2— разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3— вид по стрелке Б на фиг. 1; на

20 второго кронштейна, жестко установленного на колонне 1 посредством направляющих роликов. Перемещение корпуса силового цилиндра 2 и первого кронштейна 14 ведет к изменению конфигурации дополнительного параллелограмма эа счет поворота в шарнирах 5, 6, 26 и 27 его звеньев. При этом происходит подъем стреловой системы, выполненной в виде основного параллелограмма с боковыми звеньями 4. Противовес 25, установленный на втором плече двуплечего рычага 22, поворачивается вместе с этим рычагом относительно оси поворота, шарнирно соединенной с опорным роликом 23, находящимся в контакте с горизонтальной направляющей 21 первого кронштейна. Уравновешивающее усилие передается первым плечом двуплечего рычага 22 на шток силового цилиндра эа счет шарнирного соединения. При вертикальных перемещениях груза корпус силового цилиндра 2 перемещается плоскопараллельно с сохранением вертикальной ориентации. 4 ил. фиг. 4 — схема действия сил на манипуляторе.

Манипулятор (фиг. 1) состоит из колонны 1, стреловой системы, силового цилиндра 2, устройства уравновешивания 3 и системы управления.

Стреловая система образована боковымн звеньями 4 основного параллелограмма, связанными шарнирами 5 и 6 с колонной 1 и шарнирами 7 и 8 — с вер1517251

Р1 =Сс +Ру

Сила Р определяется иэ уравнения моментов относительно точки В

С пр (J.à+1. в)

1 z, 55 тикальной осью 9, на которой на подшипниках установлена рукоять 10. На свободном конце рукояти 10 с возможностью поворота вокруг вертикальной

5 оси установлен блок управления 11 с устройством 12 для крепления грузозахватного органа 13. Звено 4 выполнено с продолжением, на конце которого шарнирно закреплен первый кронштейн

14, который вместе со звеном 15, параллельным звену 4, образуют дополнительный параллелограмм. Звено 15 шарнирно соединено с колонной 1 и первым кронштейном 14. Кронштейн 14 (фиг.2) выполнен в виде стоек, к основанию которых прикреплен силовой цилиндр 2.

Шток 16 силового цилиндра 2 снабжен горизонтальной осью 17, на которой закреплены направляющие ролики 18 и

19. Ролик 19 установлен на горизонтальной направляющей 20 второго кронштейна (Лиг,3).

Стойки первого кронштейна 14 выполнены с вертикальными направляющими 5

21, па котсрым при движении кронштейна

14 вверх-вниз обкатываются ролики 18, Направляющая 20 второго кронштейна жестко закреплена на колонке 1. Двуплечий рычаг 22 шарнирно соединен осью 17 со штоком силового цилиндра.

Ролик 23 двуплечего рычага 22 перекатывается по горизонтальной направ.ляющей 24 первого кронштейна 14. Противовес 25 установлен на втором пле35 че двуплечего рычага 22. Звено 15 и звено 4 стреловой системы соединены с первым кронштейном 14 шарнирами

26 и 27.

Сила тяжести стреловой системы

С уравновешивается силовой Р1 (фиг, 4). Зависимость между ними опстр ределяетсн по формуле

С 1 Р 12

Сила Р будет складываться из сил тяжести цилиндра и сил тяжести от деталей (С,y>) плюс сила Р, возникающая при взаимодействии второго ролика 23 двуплечего рычага 22 с горизонтальной

50 направляющей 24, при навешивании противовеса 25

Предложенное решение позволяет достичь большего передаточного отношения рычага 22 и тем самым пропорционально увеличению передаточного отношения уменьшить массу противове"-а "-пр

Работает сбалансированный манипулятор следующим образом.

При подаче сигнала на подъем груза воздух поступает в силовой цкгиндр

2 (фиг. 1). Под действием поступившего воздуха перемещается вниз корпус силового цилиндра 2, шток 16 которого соединен посредством оси 17 и ролика 19 с направляющей 20 второго кронштейна, закрепленной на колонне

1 (фиг. 2), Противовес 25 полностью уравновешивает стреловую систему 4. .Вместе с корпусом цилиндра 2 опускается вниз первый кронштейн 14 с горизонтальной направляющей 24, взаимо- действующей с роликом 23. Противовес

25 устройства 3 уравновешивания, поворачиваясь на двуплечем рычаге 22 во круг оси крайнего шарнира, также опускается вниз. Так как корпус цилиндра

2 взаимодействует с первым кронштей ном 14 через вертикальные направляющие 21, ось 17 и ролики 18 и 19 с направляющей 20 второго кронштейна, то перемещение корпуса цилиндра 2 повлечет за собой изменение звеньев 4 и 15 относительно колонны 1, с которой они соединены шарнирами 5 и 6 и

26 и 27, что в свою очередь приведет к перемещению вверх стреловой системы 4 вертикальной оси 9, соединенной шарнирами 7 и 8 со треловой системой

4 вертикальной оси 9, соединенной шарнирами 7 и 8 со стреловой системой 4 рукояти 10, блока управления 11 с грузом в захвате 13, установленного в устройстве 12 крепления захвата 13.

При вертикальных перемещениях груэа в виду жесткой установки горизонтальной направляющей 20 второго кронштейна и шарнирного крепления звеньев 15 и 4 будет происходит перемещение оси 17 с роликом 19 в горизонтальной направляющей 20, а ролики 18 будут взаимодействовать с вертикальными направляющими 21, благодаря чему корпус силового цилиндра 2 будет перемещаться плоскопараллельно с сохранением вертикальной ориентации, что обеспечит неизменную, не зависящую

5 15172 от положения стреловой системы 4, реакцию на штоке 16.

При этом масса корпуса цилиндра 2 используется как дополнительная составляющая к массе противовеса 25, 5

51

6 раллелограмма и образующим с ними дополнительный параллелограмм, вторым кронштейном, имеющим горизонтальные направляющие и жестко соединенным с колонной, а также двуплечим рычагом, причем корпус силового цилиндра жестко соединен с первым кронштейном, а шток - с одним плечом двуплечего рычага, а также с дополнительно введенными направляющими роликами, находящимися в контакте соответственно с вертикальными направляющими первого кронштейна и с горизонтальными направляющими второго кронштейна, при этом на оси поворота двуплечего рычага шарнирно установлен дополнительно введенный опорный ролик, находящийся в контакте с гориэонтальными направляющими первого кронштейна, а противовес жестко закреплен на втором плече двуплечего рычага.

Формула изобретения

Сбалансированный манипулятоР, со- 1р держащий колонну, стреловую систему, выполненную в виде основного параллелограмма, боковые звенья которого шарнирно соединены с колонной, силовой цилиндр и противовес, о т л и ч а-15 ю шийся тем, что, с целью повышения точности позиционирования за счет уменьшения массы противовеса, он снабжен первым кронштейном, имеющим горизонтальные и вертикальные на- 20 правляющие, шарнирно соединенным с каждым из боковых звеньев основного па1517251

22

ВиУ Е

i 517251

Составитель С.Новик

Редактор М.Ленина Техред A,Кравчук 1 орректор С.йекмар с

Заказ 3725 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101