Манипулятор Ильина Советский патент 1985 года по МПК B25J3/02 

4 00 М

Изобретение относится к машинострое нию иможет быть использовано в различных условиях производственной деятельности, связанной с применением ручного труда.

Известен манипулятор, предназначенный для грузоподъемных работ и содержащий основание, поворотный корпус, вращаемый вокруг вертикальной оси, на котором установлены привод одной С1епени прдвиж ности, кулисный механизм, силовой параллелограмм со стре11ой,на конце которой установлены захват и ручка управления, действующая на подачу энергоносителя в силовой пневмоцилиндр {I.

К недостатку данного манипулятора относится необходимость перемещать уравновешенный груз по горизонтали и вертикали усилием рабочего, которое тем больще, чем больще перемещаемый груз. Кроме того, после изменения положения ручки управления происходит задержка в действии пневмоцилиндра, связанная с постепенным наращиванием давления воздуха.

Известен также манипулятор, содержащий основание, поворотный корпус с приводом и исполнительным органом, на конце которого установлен держатель захвата, и ручку управления 2.

Манипулятор предназначен для перемещения грузов. На перемещение в горизонтальном направлении и вокруг вертикальной оси требуется усилие рабочего. При манипулировании грузом необходимо учитывать инерционность всего устройства,

Целью изобретения является расширение технологических возможностей и повыщение производительности за счет осуществления перемещений груза без применения усилий рабочего и оказания управляемого силового воздействия на ручной инструмент.

Цель достигается тем, что манипулятор, содержащий основание, поворотный корпус, оснащенный приводом, исполнительным органом, на конце которого размещен держатель, и ручку управления, снабжен двумя дополнительными приводами и уп-. равляющим органом, геометрически подобным исполнительному органу, причем исполнительный орган выполнен в виде двух параллелограммов со стрелами, соединенных подкосами, а управляющий параллелограмм со стрелой расположен внутри исполнительного органа, при этом каждый дополнительный привод установлен щарнирно на оси, пересекающей продольную ось привода, JIepпeндикyляpнyю плоскости параллелограммов исполнительного и управляющего органов, и соеЛинен входной частью с управляющим органом, а выходной частью - f исполнительным органом через дополниtfcfbHo введенные траверсы и стержни, а

длина траверсы и стержня равна длине щтока привода между осями соединений с управляющим и исполнительным органами.

На фиг. 1 изображен манипулятор с аксонометрия; на фиг. 2 - то же, в рабочее положение; на фиг. 3 - то же, план.

Манипулятор имеет основание 1, выполненное в виде передвижной тумбы с подвижными опорами 2. Внутри основания 1 установлен гидроблок 3, состоящий из гидроблока, насоса и злектропривода. Гидроблок 3 соединен гибкими шлангами 4 с гидросервоприводами 5. Опоры 2 кинематически связаны с гидроцилиндром 6 (фиг. 2). На основании 1 имеется пульт 7, 5 дуга 8 кронштейны 9 и самоориентирующиеся колеса 10.

На основании 1 укреплен в поворотном узле П (фиг, 2) поворотный корпус 12, представляющий собой крестообразное соединение двух балок. На одной балке 0 смонтированы кронштейны 13 крепления шарниров гидросервоприводов 5, на другой - кронштейны 14 шарниров звеньев исполнительного органа 15.:

Исполнительный орган 15 состоит из

5 двух разнесенных параллелограммов, нижние 16 и боковые 17 звенья которого выполнены в виде ферм. Продолжение передних боковых 17 стержней образует силовую стрелу 18. Звенья соединены между собой подкосами 19. Внутри исполнительного органа 15 расположен параллелограмм 20 со стрелой 21 управляющего органа. На силовой стреле 18 укреплен в горизонтальных шарнирах 22 держатель 23, а на стреле 21 - ручка 24 управления, имеющая двухстороннее расположение по отношению к стреле 18. Обе стрелы 18 и 21 в районедержателя 23 и ручки 24 управления имеют изгиб, соединены между собой щлиц-шарниром (двухзвенником) 25. Задние боковые звенья исполнительного и управляющего органов

0 оснащены кронштейнами с противовесами 26 Оси 27 щарниров всех звеньев обоих параллелограммов и оси 28 соединения с гидросервоприводами 5 лежат на прямых. Каждый гидросервопривод 5 соединен со

5звеном параллелограмма 20 золотниковой частью, а исполнительной частью - со звеньями 16 и 17 исполнительного органа 15 через траверсу 29 и стержни 30. Общая длина траверсы 29 и стержней 30 равна длине штока гидросервопривода 5

0 по осям 28 соединения, оси 31 шарнирного крепления корпусов каждого гидросервопривода 5 в кронштейнах 13. пересекают продольную ось штока каждого гидросервопривода 5 и перпендикулярны плоскостям

. параллелограммов исполнительного и управляющего органов.

Манипулятор работает следующим образом.

Перемещают манипулятор за дугу 8 в рабочую зону, затем с кронштейна 9 снимают гибкий Электрокабель и подключают его в стационарный штепсельный разъем. С пульта 7 включают электромотор гидроблока 3 и подают давление в гидроцилиндр б, который устанавливает манипулятор на опоры 2.

Действуя на ручку 24 управления в плоскости параллелограмма 20, рабочий перемещает золотники гидросервоприводов 5, исполнительная часть которых копирует заданное направление и передает усиленное движение на траверсу 29 и стержни 30 в том же направлении. От стержней 30 это силовое движение передается на ферменные звенья 16 и.17 исполнительного органа 15 и формируется в силовое движение конца стрелы 18 с держателем 23, идентичное движению ручки 24 управления. Поворот стрелы 18 вокруг вертикальной оси м нипулятора осуществляется от ручки 24 управления через ее связь со стрелой 18 шлиц-шарниром 25.

В конце держателя 23 может устанавливаться грузозахватное устройство или ручной инструмент, которые благодаря шарниру 22 могут принимать любое положение в вертикальной плоскости и поворачиваться вокруг своей вертикальной оси. Поэтому в случае смены инструмента рабочий второй .рукой придает инструменту соответствующее положение (фиг. 2 и 3).

пВ определенных видах работ необходимо оценивать величину давления инструмента на предмет труда. В таких случаях инструмент 32 имеет продольное перемещение в кольце держателя 23 и оснащен пружиной 33 сжатия, по деформации которой рабочий оценивает силу давления инструмента.

На фиг. 2 представлен вариант исполь зования манипулятора при прокатке лент в процессе закрепления полотняной обшивки к нервюрам крыла самолета.

В качестве, гидросервоприводов в мэ нипуляторе могут быть использованы гидроусилители (бустера), применяемые в качестве рулевых приводов управления летательными аппаратами.

Использование предлагаемого манипулятора выгодно отличает его от известных:

управление силовыми движениями возможно не только по вертикали, но и по горизонтали, отсутствуют паузы между командой и исполнением. В результате манипулятор можно- использовать как для грузопод1;емных операций без применения усилий на

перемещение груза по горизонтали, так и для силового управляемого воздействия иа ручкой инструмент. При этом снимаются физические нагрузки с рабочего, что позволяет значительно облегчить и ускорить выполнение соответствующей работы.

Фиг

МАНИПУЛЯТОР, содержащий осиование и поворотный корпус, оснащенный приводом, исполнительным оргаиом. иа конце которого размещен держатель, и. ручкой управления, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможиостей и повышения производитель«t f/ - -.... ности, он снабжен двумя дополнительными приводами и управляющим органом, геометрически подобиым исполнительном/ органу, причем исполнительный орган выполнен в виде двух параллелограммов со стреламн, соединенных подкосами, а управJ}яющий параллелограмм со стрелЫ1 расположен внутри исполнительного -органа, при этом каждый дополнительный привод установлен шарнирко на оси, пересекающей продольную ось привода, перпендикулярную плоскости параллелограммов исполнительного и управляющего органов, и соединяй входной частью с управляющим органом, а выходной частью - с исполнительным органом через- .дополнительно введенные траверсы и стержни, а длина траверсы и стержня равиа длине штока (Л прнвода между осями их соединений с управляющим и исполнительным органами.