Уравновешенный манипулятор
Изобретение относится к машиностроению и предназначено для использования в конструкциях, содержащих вращающиеся звенья. Цель изобретения - повышение безопасности в работе за счет уменьшения потенциальной энергии пружин. Манипулятор содержит основание, шарнирно соединенные звенья 1 и 2, механизмы уравновешивания звеньев, имеющие основные пружины 7, 8, 11, 12, кинематически связанные с соответствующими звеньями. При перемещении звеньев 1 и 2 в пространстве происходит их поворот на валах 3 и 4. Одновременно поворачиваются кулачки 14 и 16, жестко закрепленные на валах звеньев 1 и 2. Поворот кулачков приводит к перемещению блока 17, так как на кулачках жестко закреплены концы гибкого элемента 13, который имеет возможность взаимодействия с блоком 17. Перемещение блока приводит к деформации дополнительной пружины 18, один конец которой закреплен на основании, а другой шарнирно соединен с блоком 17. В результате деформации пружины возникает усилие, уравновешивающее звенья 1 и 2. 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
А1
„„SU„„1567370 (51)5 В 25 1!/00, 11/02
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
H А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГННТ СССР (21) 4477016/25-08 (22) 23.08.88 (46) 30.05.90. Бюл. № 20 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт электросварочного оборудования (72) Б. Е. Кордашенко (53) 621.229.72 (088.8) (56) Авторское свидетел»ство С(.СР № 874332, кл. В 25 .! 13/00, 1979. (54) УРАВНОВЕШЕННЫЙ МАНИПУЛЯТОР (57) Изобретение относится к машиностроеHHIo и предназначено для использования в конструкциях, содержащих вращающиеся звенья. Цель изобретения — повышение безопасности в работе за счет уменьшения потенциальной энергии пружин. Манипулятор содержит основание, шарнирно соединенные звенья 1 и 2, механизмы уравновешивания звеньев, имеющие основные пружины 7, 8, I! и 12, кинематически связанные с соответствующими звеньями. При перемещении звеньев 1 и 2 в пространстве происходит их поворот на валах 3 и 4. Одновременно поворачиваются кулачки 14 и 16, жестко закрепленные на валах звеньев 1 и 2. Поворот кулачков приводит к перемещению блока 17, так как на кулачках жестко закреплены кон1I»1 гибкого элемента 13, который имеет возможность взаимодействия с блоком 17.
Г!еремегцение блока приводит к деформации дополнительной пружины 18, один конец которой закреплен на основании, а другой шарнирно соединен с блоком 17. В результате деформации пружины возникает усилие, уравновешивающее звенья 1 и 2. 3 ил.
1 567;370
Изобретеиие относится к ма ши ностроеHHlo, приборостроению и предназначено для использования в конструкциях, содержащих врзщаю(циеся звенья, и может быть использовано в робототехнике.
Цель изобретения — — повышеиие безопасности работы 33 счет уменьц!е})ия потенциальной энергии пружин.
На фиг. 1 изображена кинемлтическля схема манипулятора; на фиг. 2 - схема изменения опрокидываю!цих мочентов Входного звеня в зависичости от положения в пр<> стрзистве; на фиг. 3 — изменение уравнове шенности звена в зависимости от положения выходного звена, связанного с первым.
Манипулятор содержит вь!ходиое и В .Одное звенья 1 и 2 (предплечье и пле и ), при чем звено 2 шар ирно установлено нл огно вании, валы 8 и 4, жестко соедин< нпые сooT ветственио со звеньями 1 и 2.
Механизмы уравиовец}епия звена 1 им< н>т кулачки 5 и 6, жестко соединенные г B» лом 3 звена 1, 3 также пружины 7 и 8. кинемлтически связанные с этим зв(HOM по<.редством куллчковых мехаиизчОВ. М(ханизчы уравновешивания звена 2 именэт кулачки (} и 10, жестко соединенные с вялоч 4, и пруж 1. ны l и 1 2, также кинемлтически гвязлпньи со звеном 2.
ГИбКИй ЭЛЕМЕНТ 13 ЗЛКрсп.з(И одИИЧ ГВ<) им концом на куллчки 14, npoxoän" }ер(з О1клоня}оlций Iпкив 15 и крепится Вт(!pl IM r;ol! цом иа кулачки 16. Ку.13 IKH 14 и 16 жестко закреплены соответственно из звеньях 1 и 2.
Гибкий элемент 18 имеет Возможность В<3 имодействия с блоком 17, !Нарнирно соеди иенным с одним концом пружинь! 18. BT<)poH конец этой пружины жестко <лкрецлеп пл основании.
Манипулятор работа(-т .!е:Lyн >,<им O6p;I
ЗОМ.
Г!ри работе манипулятор:>, согтоящего и i двух звеньев (предплечье и пл «lo, урлвн<— вешивание кисти здесь и рлссчлтривлется так к3к масса ее, к3к прлвичо, неболыпзя, чтобы не усложнять механизм), врлп(зющихся вокруг горизонтальных осей, имО!Отся неуравновешенные массы этих звеньев и 2.
Звено 1 может вращаться нл угол, боль!Ний
180 . (фиг. 2) .
При нахождении звена в секторе 1 (фиг. 2) имеют место положительные Опрокидывающие моменты. Нри нахождении звена 1 в секторе 2 возникают моменты с противоположным знаком.
Уравновешиваиие звена 1 при нахождеиии его в секторе 1 при неподвижном звене 2 происходит следующим образом.
На кулачок 6 через промежуточный ролик действует пружина 8, создавая момент, равный по величине (НО с противополо кным знаком) Опрокидывающему моменту звена l.
Уравновешивание звена при неподвижном звене 2 и при нахождении его в секторлх 2 (фиг. 2! Нрг>исхо!(Ит От В()зчейгтвия пружины 7 на кулачок 5 врез промежуточный ролик. Кулачки 5 и 6 воспринимают усилия пружин 7 и 8 п<>о и редно благодаря их профилю. Так, кула loK 6 Воспринимает усилие пружины 8 нл участке профиля в
180". На другой половине профиля кхлачок 6 выходит из контакта с пружиной (или пружина при -эточ не сжлтз), EI(го<э(ли;!я противо моче}!т3, В этот MOM(HT 3 fit llo 1 рл(пол()же10 но B(pTHK3.1},HO. (3 то Bp(<(я клк кулачок 6 !
)ыходит из контакта с пружиной 8. кулачок 5 ti>(()дит B к<>нтлкт с n!!ужииой 7, и по
M(рс оть.чо}!е}}ия злеH;1 1 В гекторы 2 увели }и Иле тгя !1роти Вочоч(нт г«T Во.}:l(H< 1 Ви я А}!л. 1()! И«но tlPotl(. Yo;tftт ) Рл Вн<>веnl«33!IHt по 1Bèжио! О Возчействуя пл кули !K<1 .! и 10, (о<чл чт пр<>Ти В<) ч(!""..1(Н T ДВИ Ж ) Ill(ч, < Я»В< ll, 2 BM« Т((> 1 И(П<) IВИ Ж H}>I Ч 3 В< EIOM Нл практик(1B(нья 1 и 2 дииг3E<>T(tt <>дн<>времени<> (!ри этом к<1>K lля из (игтеч зве и<> 1, <вгио 2 Их<Осте го 1В< ноч 1, буду««урлвнов< !}и ниычи HMf» fir> < r F)«, fl(p(чеи(;)ясь orllr«ВP< Mt IIEIo В НРОг<1)frn< TB(, и «л1(НЯН)Г «» Рлв > (> но)н Ill< !<Яо tl) зьи in>ñ В <1 2 ttM< гт((o )B<ном )fIt ll(! бу;р чи vnnt,ttoír. Hf(п)}о B п<>ло Ж(и И и (1, . I(«, p! I ! П(>И II(. p(Hr!Ñt t 1«Ь("1<>М 2 nр >Гт(Лисt B(3>IJ il }! 0}) (фи Г. ) ) ,}1.>я компенсации во<пик ilon(t. го дисблллнгл звена Нри п(пеllo((гго В прострлнгтв<. IB(ном 2 и KOMflt иглции д}и блллнсл 1}и и;! 2 и(<и Вр}) llи нии <В< ил 1 иM((T< H доПО. 1ИИТ(.1!><1()Я (ИСТ(Ч >1 ) Р Л BEIOB(}П И ИЛИИ Я, < О< 105<и(;)я и > кхлл <к»1 14, явэlян)1:((to< я Од}1<)вречеE11!o и I!IKIft)< >м 3;1ьреlr лгi< гибкий эл(мсиз 11, и!КИВВ 1, пр(склг!1, 1!iI(I3Io1ILc to нл вллу 4 (ибкий -,.и Mt tlf 1 „ огибая шкив 15, далеt ot ибле1 блок 17 и кул а <«О Il<>дпп; жи пеn H можг1 n(речен}л О < я посту< I »! Т(Л ЬEiо, p:) ("1 5I ГИ ВE! Я n p «>E(H EI » 8. TlpH Врзщ< нии ура ииовгш(нног >;Вен:-! Гибкий зле мгит 13 ил м;<ты Ваетг)< HH кула«г>K (4, p3cTHt.itt«It.. Нру кину 18, которая соз45 JL}>(1 « < HËH(. B J(py I ОИ В( Формц. а }(зс>б()етгнпя Уравновешенный манипулятор, содержащий основание, входное звено, шарнирно установленное на основании, выходное звеНо, шарнирно соединеииое с входным зве)<ом, рабочий Оргз;1, шзрие j > гвиэ) 1 Г ВылОДНЫЧ Зl<н И<> «< <,»!» - ; НИ «Ь(I567370 ФиеЗ Составитель В. Верховский Редактор Ю. Г1етрушко Техред И. Верее Корректор Н. Ревская 3aказ 1290 Тираж 690 Подл ис н ое ВНИИПИ Государственного комитета ло изобретениям и открытиям лри ГКНТ СССР I 13035, Москва, Ж вЂ” 35, Рауш скан наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат Патент>, г. Ужгород, ул. Га арина, !О(уравнове UHBBHHB звеньев, имеющие оснбвные пружины, кинематически связанные с соответствующими звеньями, отличающийся тем, что, с целью повышения безопасности работы за счет уменьшения потенциальноч энергии пружин механизмов уравновешивания, он снабжен двумя кулачками, жестко закрепленными на звеньях, блоком и гибким 6 элементом, взаимодействующим с этим бло ком, а та кже допол ни тель HQA пру жи ной, причем концы гибкого элемента жестко закреплены на соответствующих кулачках, а один конец дополнительной пружины шарнирно соединен с указанным блоком, при этом второй конец дополнительной пружины закреплен нв основании.
