Манипулятор

 

Использование: автоматизация технологических процессов. Манипулятор состоит из переналаживаемого комплекта секций с узлами ротации и гидроприводами изгиба секций, которые выполнены каждый в виде гидроцилиндра с изгибающимся пружинным корпусом и с гибким штоком, выполненным из пружиннбго материала. Каждая секция исполнительного органа имеет гибкий каркас, выполненный из пакета пружин сжатия, которые связаны с фланцами. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (g>) В 25 Л 18/00

ГОСУДАРСТВЕННЬ И КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4901123/08 (22) 09.01.91 (46) 30.08.92. 5юл.№32 (71) проектно-конструкторский технологический, институт Министерства угольной промышленности СССР (72) Е,А, Кушманов, Л, Е, Кушманова, В.А.Сажко и Н,П.Супрун (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1355485, кл, В 25 J 18/00, 1986. (54) МАНИПУЛЯТОР

Изобретение относится к устройствам, автоматизирующим технологические процессы в различных отраслях промышленности.

Известен манипулятор /1/, содержащий звенья, кинематически связанные меж= ду собой гибкими тягами, расположеннымй в отверстиях звеньев, выполненных в виде выпуклых пластин, при этом дистальные. концы гибких тяг соединены с конечным. звеном и основанием посредством привода.

Манипулятор снабжен электромагнитными устройствами и изолирующими прокладка-. ми, в которых выполнены пазы под обмотки электромагнитных устройств, при этом звенья выполнены из магнитопроводного материала и разделены изолирующими прокладками, в которых выполнены двухсторонние выступы, а в звеньях соответствующие им канавки, Недостатки этого манипулятора: сложность конструкции и ограниченная рабочая зона, что вызвано недостаточной гибкостью исполнительного органа.

„„Я3ÄÄ 1757876 A l (57) Использование: автоматизация технологических процессОв. Манипулятор состоит из переналаживаемого комплекта секций с узлами ротации и гидроприводами изгиба секцил, которые выполнены каждый в виде гидроцилиндра с изгибающимся пружинным корпусом и с гибкйм штоком, выполненным из пружинного материала. Каждая секция исполнительйого органа имеет гибкий каркас, выполненный из пакета пружин сжатия, которые связаны с фланцами. 2 ил.

Известен также исполнительный орган манипулятора /2/, содержащий захват и по-, движную систему в виде эластичного рукава, причем эластичный рукав собран из нескольких соединенных между собой по образующим трубок, каждая из которых армирована винтообразным каркасом, а между трубками пропущен гибкий элемент, например, шланг, обеспечивающий сжатие рукава вдоль оси.

Недостатки этого исполнительного органа манипулятора — сложность конструкции, недостаточные область манипулирования и количество манипуляций.

В качестве прототипа выбран манип 1ятор /3/, содержащий поворотный коргус, фланец, исполнительный орган, армированный винтообразным пружинным каркасом в виде поу>кины растяжения или сжатия с гидроприводами перемещения, а также узел ротации, Недостатки этого манипулятора — узкие технологические возможности, а именно: ограничен ная зона манипул и рова ния, недо1757876 статочная гибкость, малое количество выполняемых манипуляций, невозможность манипулирования в труднодостуг,ных леев тах.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей, заключающаяся в увеличении зоны манипулирования и гибкости исполнительного, органа, увеличении количества выполняемых манипуляций и функций, создании возможности работы в труднодоступных местах.

Поставленная цель достигается тем, что в манипулятор, содер>кэщий общие с прототипом признаки поворотный корпус, фланец, несущий исполнительный орган, выполненный в виде каркаса из цилиндрической пружины сжатия с гидроприводами перемещения и узлом ротации, дополнительно введены новые отличительные признаки: исполнительный орган манипулятора снабжен переналаживаемым набором (комплектом) секций, каждая из которых выполнена из пакета пружин сжатия, расположенных одна внутри другой, с узлом ротации и гидропрйводом изгиба секций, выполненным в виде гидроцилиндра, имеющего две полости, с гибким пружинным корпусом и с гибким штоком из пружинного материала, размешенным между пружинами и закрепленным свободным концом со стыковочным фланцем секции, причем каждая секция снабжена гибким защитным рукавом для гибкого штока с возможностью свободного возвратно-поступательного перемещения гибкого штока относительно гибкого защитного рукава, Предлагаемое изобретение соответствует критериям "существенные отличия" и

"новизна", т.к. в известных манипуляторах указанные выше отличительные признаки и технические эффекты от новых отличительных признаков не встречаются.

Наличие комплекта секций исполнительного органа позволяет увеличить рабочую зону, переналадку манипулятора на разные виды работ, увеличение выполняемых манипуляций, Выполнение каркаса исполнительного органа из пакета пружин сжатия, расположенных одна внутри другой, с узлом ротации и гидроприводом изгиба ceêöèé описанной конструкции, позволяет повысить гибкость исполнительного органа, создает возможности для работы в труднодоступных местах, позволяет увеличить количество выполняемых функций (сбор информации, техническое обслуживание), ремонт, управление в труднодоступных местах), Техническая сущность и принцип действия манипулятора поясняются чертежами: фиг.1 — общий вид манипулятора фиг,2 — общий вид секции исполнительного манипулятора.

Предлагаемый манипулятор состоит из поворотного корпуса 1, размещенного на самоходной дистанционно телеуправляемой тележке 2 с бортовой и вынесенной аппаратурой (на чертежах не показана), фланца 3, установленного на корпусе 1 с возможностью вертикального возвратнопоступательного перемещения, исполнительногоо органа 4 с гидроп ри вода ли, Исполнительный орган 4 состоит из переналаживаемого набора (комплекта) секций 5 с узлами ротации 6 и стыковочными фланцами 7. На последней секции 5 установлены схват 8 и компактная телекамера 9

20 с излучателем света

Гибкий каркас каждой секции состоит из пакета цилиндрических винтовых пружин

10 и 11, установленных одна внутри другой и жестко связанных своими концами с фланции, состоящий иэ гидроцилиндра, имеющего две полости, с гибким пружинным ксрпусом 13 и гибкого штока из пружинного материала 14, имеющего возможность свободно возвратно-поступательно перемещаться по гибкому защитному рукаву 15, Внутри меньшей пружины 19 и между пружинэми 10 и 11 раэ;лещаются рукава высокого давления 16 гидроприводов схвата и других секций. Узлы ротации 6 имеют отверстия, сквозь которые проходят рукава 16.

Гибкие пружинные каркасы секций исполнительного органа снаружи защищены от попадания пыли, грязи и влаги гофрированным защитным кожухом 17; Сть*,ковка фланцев 7 различных секций 5 осуществляется с помощью резьбовых соединений или подпружиненных фиксаторов, а гибкий шток 14 жестко закреплен на фланце 7 с помощью

45 заделки 18. Кроме того, нэ чертежах изображены: объект 19, в котором могут осуществляться манипуляции . технического обслуживания, ремонта, управления или сбора информации (позиции II и III) и верхняя граничная зона манипулирования 20, На фиг,1 изображены некоторые поло50 жения исполнительного органа мэнипулятора (поэ.l — И1) с целью иллюстрации технических возмо>кностей гибкого исполнительного органа.

В зависимости от родэ выполняемых работ исполнительный орган манипулятора собирают из нужного количества секций 5 с необ<одимыми для работы функциями, 25 цами 7 или 3, Между двумя пружинами 10 и

11 установлен гидропривод 12 и изгиба сек1757876

В исходном поле>кении исполнитель- нологические возможности манипулятора. ный орган в зависимости от условий работы (Исполнительный орган манипулятора обламожет занимать любое положение., напри- дает гибкостью дрессированного питона). мер, положение 1, при полностью выпрям- Для упрощения управления исполниленном пружинном каркасе 5 тельным органом на пультеуправления вмеисполнительного органа. сто кнопочного или рукояточного

Для управления самоходной тележкой управления может быть установлен эадаюманипулятора и для изгиба и ротации каж- щий орган манипулятора, геометрически дой секции в требуемом направлении на подобный исполнительному. В этом случае требуемую величину оператор, наблюдая за 10 упра ление исполнительным органом îсу- объектом 19 с помощью зрительного сенсо- ществляется с помощью копирования двира, дает соответствующие команды на пуль- женил задающего органа. те управления на перемещение тележки Применение такого манипулятора поиэгиба и ротацию секций. звали расширить его технологические всзРабота манипулятора осуществляется 15 можности за счет увеличения зоны следующим образом: .: . манипулирования и гибкости исполнительДля изгиба секции при включении кноп- ного органа, увеличения количества выполки или ручки управления поршень гидроци- няемых фун кций и манипуляций, линдра 13 перемещается вниз, тянет за возмо>кности >аботы втруднодоступныхмесобой гибкий шток 14, проходяший свобод- 20 стах, Наибольший эффект от использования но сквозь защитный рукав 15 и сжимающйй такого манипулятора ожидается в гибких авпосредством соединенного с фланцем 7 томатизированных производствах, штока 15 пакет пружин 10 и 11 в направлении, изображенном на фиг,2. Для осущест- Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я вления фиксации секции в заданном 25 Манипулятор, содержащийповоротный положении (оператор определяет, наблю- корпус, связанный с ним фланец, несущий дая с помощью зрительного сенсора эа по- исполнительный орган, выполненный в виложением схвата манипулятора де гибкого каркаса из цилиндрической пруотносительно обьекта Манипулирования) жины сжатия с гидроприводами его осуществляется отсечка рабочей жидкости 30 перемещения и ротаций, о т л и ч а ю щ и йв обеих полостях гидроцилиндра установ- с я тем, что, с целью расширения технологикой ручки или кнопки управления в нейт- ческих возможностей, исполнительный орральное положение. При этом изгибается ган манипулятора снабжен также и корпус гидроцилиндра 13, выпал- переналаживаемым набором секций, кажненный из пружинного материала и гибкий 35 дая из которых выполнена в виде пакета шток 14. Аналогично изгибаются в нужном пружин сжатия, расположенных одна внутнаправлении на заданную величину и дру- ри другой, узла ротации этой секции и гидгие секции. ропривода ее изгиба, выполненного в виде

При подаче рабочей жидкости в другую двухполостного гидроцйлйндра, имеющего полость гидроцилиндра изгиба секции пор- 40 гибкий корпус и гибкий шток иэ пружинного шень поднимается вверх, гибкий шток так- материала, при этом гидроцилиндр размеже поднимается вверх вместе с фланцем 7.. щен между пружинами и закреплен на стыПружины 10 и 11 распрямляются и секция ковочном фланце секции, а в корпусе занимает исходное положение 1. гидроцилиндра размещен гибкий защитный

Узлы ротации б секций 5 позволяют с 45 рукав, охватывающий гибкий шток с возпомощью поворота секций на требуемый можностью свободного возвратно-поступаугол осуществлять изгиб секций в любых тельного перемещения штока относительно плоскостях, что значительно расширяет тех- этого защитного рукава.

*1757876

Составитель Е, Кушманов

Техред М.Моргентал Корректор М Максими ине

Редактор С. Новик

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

Заказ 2962 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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