Манипулятор

 

(54) МАНИПУЛЯТОР

1Иэобрегение огносится к мвнипуляго рам цля механизации технологических процессов, соцержаших подъемно-транспортные и другие операции.

По основному авг. св. М 770780 известен манипулятор, соцержвший многоэвенный исполнигельный орган, звенья которого шарнирно сочленены и кинематически связаны между собой и с основанием. Кажцое послецуюшее звено смойтироввио на прецыцушем с возможностью йолного поворота в шарнире сочленения.

Каждая пара звеньев снабжена цополнительным звеном, шарнирно установленным нв этих звеньях и связанным с привоцом.,5

Оси шарниров дополнительного звена расположены взаимно перпенцикулярно (1) .

Такой манипулятор обеспечивает толь ко три поступательные степени подвижности и не имеег врашательиые степенй 20 подвижности.

Недостатком его является отсутствие врашательных пар, что снижает его эксплуатационные возможности.

Цель изобретения — расширение эксплу атационньвс возможностей.

Эга цель цостигается тем, что манипулятор снабжен эксцентриками, кинема-» тически связанными с привоцом, а цоп л нительные звенья содержат каждый два блока плунжеров, расположенных перпендикулярно цруг к цругу, каждый иэ кого рых содержит аналогичные группы плунжеров, причем кажцая группа в свою очерець соцержиг по меньшей мере три расположенных по окружности плунжера, при этом плунжеры каждой группы расположе ны с возможностью взаимодействия с эксцентриком, в блоки каждого дополни тельного звена кинематически связаны межцу собой, при этом внугри каждого блока плунжеры аналогичных групп гицравлически связаны межпу собой.

На фиг. 1 показана кииемагическвя схема манипулятора; иа фиг. 2 - схема гицравлической связи между плунжерами аналогичных групп.

3 ОМ1

Манипулятор соцержит звено 1 с вы. хоцным валом 2, к которому крепится захват или цругой рабочий орган (не пс казан). Это звено содержит также цепную передачу, состоящую из пепи 3 и звездочек 4 и 5, связанных соответственно с валом 2 и эксцентриком 6. Корйус звена 1 соединен с эксцентриком 7. С эксценгриками 6 и 7 взаимоцействуют соответсгвенно плунжеры 8 и 9, расположенные в дополнительном звене 10, Группа плунжеров 8 (три плунжера фиг. 1 и 2) путем гидравлической связи, выполненной посредством трубопровоцов (или каналов) и кольцевых каналов 11, расположенных в звене 10 и втулке 12, соециняется с группой плунжеров 13 (три плунжера), расположенных во втулке 12, образуя цилиндрическоЬ шарнирное соединение. Группа плунжеров 9 (так- 2О же три плунжера) аналогично связана с плунжерами 14. Как вицно из фиг. 2, цля связи кажцой группы плунжеров необходимо три канала, слецовательно, в звене 10 и во вгулке 12 цолжно быть выполнено шесть кольцевых каналов 11.

Группы плунжеров 13 и 14 связаны через эксцентрики трубчатых валов соответ- . ственно со звездочками 15 и 16 звена

17, Фланец 18, скрепленный с дополни- ЗО тельным звеном 10, связан со звездочкой 19. Втулка 12 скреплена со звездочкой 20.

С противоположной стороны звена 17 расположены звездочки 21 - 24, связан- 35 ные соответсгвенно с группами плунжеров 25-28, а само звено 17 связано с группой плунжеров 29 посрепством эксцентриков, выполненных на концах валов, так же как в предыцушем звене 1. Плун- 4О ,жары 28 через кольцевые каналы 30 и сверления и каналы в дополнительном звене 31 и во втулке 32 связаны гиправлически с плунжерами 33.

Группа плунжеров 25 связана аналогичным образом с группой плунжеров

34, группа плунжеров 26 - с группой плунжеров 35, группа плунжеров 27 с группой плунжеров 36 группа плунжеров 29 - с группой плуйжеров 37. Таким

50 образом, при трех плунжерах в группе необхоцимы пятнадцать кольцевых каналов, 30. Гидравлическая связь групп показана на фиг. 2. Плунжеры 33 - 37, в свою очередь, соответственно связаны со звез-55 дочками 38 - 42 звена 43, а фланец

44, скрепленный с дополнительным звеном 31 связан со звездочкой 45.

2 ф

Вал звездочки 38 скреплен с втулкой

32. .. 1(епные перецачи, расположенные в звене 43, связывают эвеэцочки 38 - 42 и 45 соответственно с валом 46 (заторможен) и с венцами (например, зубчатыми) 47 - 51, а само звено 43 - с венILoM 52. Венцы связаны с приводными цвигателями (не показаны). Опора 53 установлена на фундаменте.

Ввицу.того, что в любой гидросистеме неизбежны утечки, прецусмотрена поппитка кажного из двух блоков плунжеров, расположенных в цополнительных звеньях

10 и 31, посредством общего гицроаккумулятора 54 и обратных клапанов 55по одному на каждую пару гиправлически связанных межцу собой плунжеров.

Манипулятор работает слецуюшим образом.

В связи с тем, что передаточное or ношение всех цепных передач равно еди-, нице, при повороте венца 52 и при остановленных венцах 47 - 51 звено 43 вращается вокруг оси вала 46, а звез-, дочки 38 -.42 и 45 сохраняют постоянное угловое положение в пространстве.

Поэтому вся остальная часть манипулятора (дополнительное звено 10 и звено

1) также сохраняют постоянное угловое положение, а вал 2 не врашаегся.

При вращении венца 51 движение:передается звездочке 45, фланцу 44 и цополнительному звену 31. При этом ввицу того, что вал 46 остановлен, остановлены звездочка 38, группа плунжеров ЗЗ и связанная с ними втулка 32.

Вращение дополнительного звена 31 относительно втулки 32 не вызывает изменения рабочих объемов гицравлических передач, образованных гицравлически связанными между собой группами плунжеров, поэтому неподвижными остаются и группы плунжеров 25 — 29, а также вся остальная часть кинематической цепи манипулятора.

При вращении венца 50 врашается и звезцочка 42, а также эксцентрик, взаимопействуюший с группой плунжеров. Начинается возвратно-поступательное перемещение плунжеров 37 (фиг. 2), при этом гиправлическая связь с группой плунжеров 29 обеспечивает аналогичное их перемещение и вращение эксцентрика, связанного трубчатым валом со звеном

17. Звено 17 поворачивается, а звез-, дочки 15, 16, 19 и 20 сохраняют пос- тоянное угловое положение в просгранст1. Авторское свидетельство СССР

И 770780, кл. В 25 . 1 1/02, 1980.

-.— --9061 .ве.. При этом цополнительное звено 10, звено 1 и выходной вал 2 этого звена также совершают поступательное цви жение.

Поворот венца 47 вызывает поворот % звездочки 39 и эксцентрика, связанного с группой плунжеров 34. Воэвратно,поступательное движение этих плунжеров посредством гидравлической связи через кольцевые каналы 30 вызывает анало - .

10 гичное цвижение группы плунжеров 25, поворачивающих эксцентрик, связанныйсо звездочкой 21.

Далее поворачивается звездочка 19, фланец 18-р связанное с ним цополнитель

15 ное звено 10. В связи с тем, что заторможенная группа плунжеров 33 гицравлически связана с группой плунжеров 28„ а онн в свою очередь, связаны со звезt

20 дочками 24 и 20, и цалее - со втулкой 12, эта втулка неподвижна..Относигель» ное вращение дополнительного звена 10 и втулки 12 не вызывает изменения рабо. чих объемов гицравлических перецач, S образованных группами плунжеров 8 и

13, 9 и 14.

Поэтому звено 1 и выходной вал 2 не поворачиваются.

При повороте венца 48 цепная переда-. ча звена 43 вызывает поворот звезцонзо ки 40, цалее вращение передается группе плунжеров 35 и гицравлически связанной с ней группе плунжеров 26, звезцочке

22, цалее через цепную передачу звена.

17 - звездочке 16, группе плунжеров

14 и гицравлически связанной с ней группе плунжеров 9. Плунжеры этой группы, перемешаясь, вращают эксцентрик 7, связанный со звеном 1, которое поворачивается вокруг оси звездочки 5. В свя- "О зи с тем, что группы плунжеров 8 и 13 остановлены, остановлен также эксцентрик

6 и звездочка 5, поэтому выходной вал

2 не вращается (совершает поступатель ное движение).

При повороте венца 49 поворачивает» ся зйеэцочка 41, эксцентрик, взаимодействующий с группой плунжеров 36, перемещение которых вызывает перемещение гндравпически связанных с ними плунже- 50

82 Ь ров 27. Далее движение передается ввез» дочке 2.3, эвеэцочке 15, группе плунже» ров 8, эксцентрику 6, звездочке 5, це пи 3, звездочке 4, и, .наконец, валу 2.

В связи с тем, что передаточное от ношение механических и гицравлических передач равны единице, угловые скорости подпорота всех звеньев манипулятора равны угловым скоростям поворота венцов. . Таким образом, манипулятор обеспе» чивает три поступательные степени поц вижнос ги (при. вращении венцов 52, 50 и 48) и три вращательные степени поц вижности (при вращении венцов 51, 49 и 47).

При этом вращение ьцзкет быть полно. поворотным. Кроме того, ликвицируется взаимная зависимость различных вицов. цвижений, что существенно улучшает ус ловия эксплуатации.

Манипулятор цопускает любые сочета ния перемещений и вращений при отсуъ ствии мертвых зон».

Формула и з о б p e r e н и я

Манипулятор по авт. св;- М 770780, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью расширения технологических- воз макностей, он снабжен эксцентриками, кинематически связанными с приводом, а дополнительные звенья содержат два блока ппунже ров, расположенных перпен цикулярно цруг к цругу, кажцый иэ ко торых имеет аналогичные группы плунже ров, причем группа,,в свою очередь, со»: держит, по меньшей мере три, расположеннь|к по окружности плуижера, при этом плунжеры расположены с воэможносгью взаимоцействия с эксцентриками, а блоки дополнительного звена кинемати» чески связаны между собой, при этом внутри блока плунжеры аналогичных групп гидравлически связаны.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

-9961 82

Составитель И. Бакулина

Рецактор Н. Горват Техред А. Ач Корректор M. Шароши,-Заказ 804/24 Ти рвж 1079 . Поцписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-ЗВ, Раушская наб., д. 4/5

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