Манипулятор

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в ручных манипуляторах. Целью изобретения является обеспечение полного уравновешивания. На основании 8 установлена поворотная колонка 7, на которой шарнирно установлены исполнительные устройства, первая из которых содержит звенья 10, 11, 12, а второе -звенья 13, 14.15, шарнирно связанные со звеньями первого исполнительного устройства , Hjp6pa3VK T с ними параллелограммный механизм и обеспечивают полную уравновешенность. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э В 25 J 11/00

ГОСУДАРСТВЕ1+ЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4827080/08 (22) 21.05.90 (46) 23.07.93. Бюл. hh 27 (71) Ереванский политехнический институт им. К. Маркса (72) P.Ï.Äæàâàõÿí, Ю.А,Акопян и Н.Р.Джавахян (54) МАНИПУЛЯТОР (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в ручных Й2 1828803 А1 манипуляторах. Целью изобретения является обеспечение полного уравновешивания, На основании 8 установлена поворотная колонка 7, на которой шарнирно установлены исполнительные устройства, первая из которых содержит звенья 10, 11, 12, а второе — звенья 13, 14, 15, шарнирно связанные со звеньями первого исполнительного устройства, и образуют с ними параллелограммный механизм и обеспечивают полную уравновешенность. 4 ил.

1828803

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в ручных манипуляторах, в частности обслуживающих металлорежущие станки.

Целью изобретения является обеспечение полного уравновешивания.

На фиг, 1 представлена кинематическая схема манипулятора; на фиг. 2 — манипулятор с обслуживаемым станком -и накопителем; на фиг; 3 — накопитель заготовок и готовых деталей; на фиг. 4 — характерные положения захватных устройств и уровни зон загрузки выгрузки.

Манипулятор содержит исполнительные устройства 1 и 2. имеющие захватные устройства 3 и 4 детали и заготовки, Исполнительное устройство 1 выполнено в виде лямбдаобразного прямолинейнонаправляющего механизма Чебышева и шарнирно установлено посредством шарниров 5 и 6 на поворотной колонне 7, которая в свою очередь, установлена на основании 8. Механизм Чебышева содержит кривошип 9, четырехшарнирную тягу

10, рычаг 11 и шарнирно соединенное с тягой 10 рабочее звено 12. При этом ось шарнира рычага с тягой находится на равных расстояниях от осей их крайних шарниров.

К тяге шарнирно подвешено рабочее звено

12, несущее захватное устройство 3 детали.

Исполнительное устройство 2 содержит рычаг 13, ось шарнира которого с поворотной колонной совмещена с осью шарнира рычага 11, и трехшарнирную тягу 14, шарнирно соединенную с тягой 10 первого исполнительного устройства, с рычагом 13, а указанные звенья образуют параллелограмм, к свободной рабочей точке которого шарнирно подвешено рабочее звено 15, несущее захватное устройство 4 заготовки.

Размеры звеньев, их массы и положения центров тяжести, определяются из условия полной уравновешенности манипулятора по следующим соотношениям:

m11r1 =m1ar14+m1oI1t, m зг э=гп юг о+птица, m 15;m12kI 11 (114"I 1 1}, в которых приняты обозначения: расстояния между осями шарниров рычагов 11 и 13, массы рычагов 11 и 13 с их противовесами; расстояния центров тяжести рычагов и их противовесов от оси их шарнира с поворотной колонной; массы тяг 10 и 14; расстояния центров тяжести тяг 10 и 14 от их шарниров с рычагами (положительные — в случае их расположения между шарнирами параллелограмма, и. отрицательные — в противном случае); отношение масс заготовки и детали, Выполнение первых трех равенств гарантирует совпадение в любом положении

15 манипулятора общего центра тяжести ненагруженных исполнительных устройств (следовательно и их полную уравновешенность) с неподвижной осью шарниров поворотной колонны с рычагами 11 и 13.

Выполнение четвертого равенства гарантирует взаимное уравновешивание моментов относительно вышеуказанной оси от сил тяжести заготовки и детали, т.е. полную уравновешенность нагруженных исполнительных устройств. Длины !э и !4 рабочих органов, представляющие расстояния от центров захватных устройств 3 и 4 до осей шарниров подвеса жестко связанных с ними звеньев 12 и 15, устанавливаются по зависимостям

b= Н-h+d I4= Н- + —, d (1) а уровни загрузки манипулятора заготовкой

20 (Н4) и выгрузки готовой детали (Нз) должны быть расположены на разных высотах (см. фиг. 3 и 4): нэ=ь-2d, Н4= h-—

2d (2)

25 что диктуется как удобством совмещения накопителя 16 заготовок и деталей, так и совмещением центра одного иэ захватных устройств с осью патрона при нахождении другого захватного устройства в нижнем

30 крайнем положении у накопителя;

В выражениях (1) и (2} приняты обозначения:

d — расстояние между осями опорных шарниров 5 и 6;

35 Н вЂ” высота оси шарнира 6 рычагов с поворотной колонной над уровнем пола;

h — уровень оси шпинделя обслуживаемого станка.

Манипулятор работает следующим об40 разом.

В исходном положении манипулятора захватное устройство 4 находится у плоскости 17 накопителя, а захватное устройство 3 — у патрона станка. Оператор последова45 тельно осуществляет установку заготовки и детали в соответствующие захватные устройства. Далее оператор опускает захватное устройство детали и одновременно поворачивает колонну на 180 до совмеще50 ния захватного устройства детали с наклонной плоскостью 18 приема детали. При этом захватное устройство заготовки поднимается и устанавливается напротив патрона, а оператор ввиду взаимоуравновешенности

55 всех элементов манипулятора преодолевает только силы трения в шарнирах. После этого заготовка устанавливается в патрон, а деталь опускается на наклонную плоскость 18 и оператор, преодолевая только трение в

1828803 шарнирах, переводит разгруженный манипулятор в исходное положение, Шарнирное соединение тяг 10 и 14 с рабочими звеньями 12 и 15 позволяет отклонить оси последних от вертикали с целью облегчения снятия детали с патрона и установки в него заготовки.

Формула изобретения

Манипулятор, содержащий основание, поворотную. колонну, смонтированные на поворотной колонне и кинематически связанные между собой исполнительные устройства, каждое из которых имеет рабочее звено с захватным устройством, рычаг, шарнирно установленный на поворотной колонне, и тягу, шарнирно соединенную с рабочим звеном и с рычагом, отличающийся тем, 5 что, с целью обеспечения уравновешивания, он снабжен противовесами, установленными на связанных с колонной концах рычагов исполнительных устройств, причем рычаги шарнирно соединены между собой, а тяга

10 одного исполнительного устройства шарнирно связана с тягой второго исполнительного устройства и образует с ней и с рычагами параллелограммый механизм, 1828803

Составитель P.Джавахян

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Т.Ващкович

Редактор

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

Заказ 2464 Тираж Подписное

ВНИИПИ ГосУдарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035 Москва Ж-35 Ра шская наб. 4/5