Манипулятор Советский патент 1988 года по МПК B25J1/00 

KV XXNXXVyNXSS

4

00

со

СО

а

00

/Изобретение относится к манипуляторам для механизации технологических процессов, содержащих подъемно-транспортные и другие операции, более конкретно к конструкциям манипуляторов, автоматически поддерживающим уравновешенное состояние стрелы при изменении нагрузки.

Целью изобретения является улучшение динамических характеристик манипу лятора за счет обеспечения автоматического уравновешивания массы подвижных частей манипулятора и груза.

На чертеже изображена конструкция манипулятора, разрез.

Манипулятор содержит корпус 1, в котором с возможностью качания вокруг горизонтальной оси установлена стрела 2. На последней закреплен силовой цилиндр 3, являющийся приводом выдвижения схвата А, закрепленного на штоке 5 зтого цилиндра. Стрела 2 кинема- I

тически связана с уравновешиваюш 1м механизмом посредством зубчато-реечной передачи и жестко связана с основным зубчатым колесом 6 этой передачи, закрепленным на горизонтальной оси. С основным зубчатым колесом 6 связано дополнительное зубчатое колесо 7. Штанга 8, установленная в направляю- пщх отверстиях корпуса 1, имеет рейку 9 этой зубчато-реечной передачи, находящуюся в зацеплении с ее дополнительным зубчатьм колесом 7. Кроме того, штанга В имеет наклонный участок 10. Уравновешивающий механизм выполнен в виде пру:жины 11, установленной в стакане 12, закрепленном на свободном конце стрелы 2, противоположном схвату 4, при этом верхний конец пружины 11 через толкатель 13 вза имодействует с наклонным участком 10 штанги 8.

С целью гашения колебаний, могущих иметь место при работе механизмов, между стаканом 12 и толкателем 13 желательна установка демпфирующего устройства (не показано).

Манипулятор работает следующим образом.

При выдвижении штока 5 силового цилиндра 3 или при приеме груза схва- том 4 возникает неуравновешенный момент, вращающий стрелу 2 по часовой стрелке. При этом в ту же сторону поворачивается и основное зубчатое колесо 6, а дополнительное зубчатое колесо 7 вращается в противоположную

O

5

0

5

0

5

0

5

0

5

сторону, штанга 8 и рейка 9 движутся влево, и наклонный ее участок 10 давит на пружину 11, сжимая ее и увеличивая парирующий момент на стреле 2, направлеиньй в сторону, противоположную неуравновешенному моменту. В связи с тем, что неуравновешенный момент прямо пропорционален нагрузке, удерживаемой схватом 4, а также плечу мо- мента (.расстоянию между центром тяжести груза и осью поворота стрелы 2), а характеристика цилиндрической пружины линейна и наклонный участок стрелы также прямолинеен, путем подбора параметров зубчатой передачи, жесткости пружины и угла наклона участка 10 можно добиться в общем уравновешенного состояния в сравнительно широком диапазоне полезных нагрузок на схвате 4 и при работе привода 3, когда длина стрелы изменяется.

При возврашении штока 5 в исходное положение или уменьшении нагрузки в схвате 4 дестабилирующий момент поворачивает стрелу 2 против часовой стрелки, при этом зубчатые колеса 6 и 7 поворачиваются соответственно против и по часовой стрелке, рейка 9 смещается вправо, что приводит к удлинению пружины 11 и уменьшению парирующего момента на противоположном схвату 4 конце стрелы 2.

Предлагаемый манипулятор обеспечивает поддержание уравновешенного состояния в широком диапазоне нагрузок и длин стрелы, имея более простую конструкцию.

Формула изобретения

Манипулятор, содержащий корпус с размещенной в нем стрелой, кинематически связанной с уравновеш1явающим механизмом посредством зубчато-реечной передачи, основное зубчатое колесо которой закреплено на горизонтальной оси, а рейка выполнена на штанге, установленной в направляющи: корпуса параллельно стреле, на одном конце которой установлен схват с приводом его выдвижения, отличающий- с я тем, что, с целью улучшения динамических характеристик манипулятора, стрела жестко связана с основным зубчатым колесом, установленным с возможностью качания относительно корпуса на горизонтальной оси и связанным посредством дополнит1гльного зубчатого колеса с рейкой зубчато313936184

реечной передачи, штанга которой име- крепленном на свободном конце стрелы, ет наклонный участок, при этом урав- толкателе, установленном с возмож- новешивающий механизм выполнен в виде ностью взаимодействия с наклонным пружины, размещенной в стакане, за- у.частком штанги.

Изобретение относится к манипуляторам для механизации технологических процессов, включающих подъемно-транспортные и другие операции, а более конкретно к конструкциям манипуляторов, автоматически поддерживающим уравновешенное состояние стрелы при изменении нагрузки. Целью изобретения является улучшение динамических характеристик манипулятора за счет обеспечения автоматического уравнове- пшвания массы подвижньк частей манипулятора и груза. Для этого стрела 2 манипулятора установлена в корпусе 1 с возможностью качания вокруг горизонтальней оси. Стрела 2 имеет на одном своем конце силовой цилиндр и схват и кинематически связана с уравновешивающим механизмом посредством, зубчато-реечй ой передачи. Штанга 8 этой передачи имеет наклонный участок 10. Уравновешивающий механизм выполнен в виде пружины 11, установленной в стакане 12 и толкателе 13. Стакан 12 закреплен на свободном конце стрелы 2, а толкатель установлен с вo. мoжнocтью взаимодействия с наклонным участком штанги. 1 ил. § (Л