Механизм уравновешивания манипулятора Советский патент 1988 года по МПК B25J11/00 B25J13/00 

у////////////////

1Д3

Изобретение относится к, машиностроению к может быть использовано в различных робототехнологических системах.

Цель изобретения - повьшение надежности работы устройства за счет уменьшения числа, подвижньж. элементов,

На чертеже схематически представлено предлагаемое устройство, .

Механизм уравновешивания манипулятора состоит из неподвижной колонны 1, ;неподвижного звена 2. поворотного I звена 3; закрепленного относительно и еподв1-ганого звена 2 посредством оси 4, дополнительного рычага 5, жестко закрепленного на поворотном звене 3, криволинейного паза 6, выиолне-нного на рычаге 5, Ролик 7 установлен в па-- зу 6, шарнирно соединен с пружиной 8, которая шарнирно соединена с неподвиж ным звеном 2,

Механизм уравновешивания манипулятора работает следующим образом.

При повороте поворотного звена 3 от привода вращения (на схеме не указан) оно отклоняется от вертикального положения на некоторый угол (положеМеханизм уравновешивания манипуля тора, содержащий неподвижное и поворотное звенья, прухгии, шарнирно закрепленную на одном из них и кинема- тг чески связанную с я соым звеном,, а также ролик, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что, с целью повышения на деж1юсти работы за счет уменьшения числа подвижных элементов, на втором звене выполнен криволинейный паз, а ролик расположен в-этом пазу и шарнир ко соединен с пружиной, при

нке, обозначенное на схеме пунктиром)

При этом возникает статический моменТаЗО профиль криволинейного паза опреде1

-1

f 2

С - жесткость пружины;

расстояние от оси поворота поворотного звена до точки закрепления пружины; расстояние от центра ролика, находящегося в криволинейном пазу, до оси поворота поворотного рьтага;

e-sinq

--arctgY------- - ° между горизонталью и текущим положением оси пружины.

Формула изобретения

Механизм уравновешивания манипулятора, содержащий неподвижное и поворотное звенья, прухгии, шарнирно закрепленную на одном из них и кинема- тг чески связанную с я соым звеном,, а также ролик, о т л и ч а ю щ и й- с я тем, что, с целью повышения на деж1юсти работы за счет уменьшения числа подвижных элементов, на втором звене выполнен криволинейный паз, а ролик расположен в-этом пазу и шарнир ко соединен с пружиной, при

обусловленньй силой веса поворотного звена 3j а также уравновешивающий момент, обусловленный силой упругости: пружшны 8, Ролик 7 постоянно поджат к поверхности криволинейного паза б,, которьш спрофилирован таким образом,, что величина расстояния.с от центра находящегося в пазу ропика 7 .и деформация 8 изменяются в соответствии с углом (так, что для всек углов If заданного интервапа выполняется условие р-авновесия элементов механизма уравновешивания относительно оси А, Профиль криволинейного паза определяется из выражения

.,.. .,.

cos(tf-U)

li -Т) с, . / , Е S in Ч , ч---)Н h-sinttf- г----),

COSW-J -1,(

где G

G l-sin(f(pp-С () (- E

вес поворотного эвена; 1 - расстоятше от оси поворота

поворотного звена до его

центра тяжести; ч - угол отклонения поворотного

звена от вертикалиj Рр - начальная сила упругости

уравновешивающей пружины;

ВЙШПИ Заказ 5833/16

5

0

ляетсЕ из математического выражения

G.l.,-cr(U)-(---|- -.

cosu где G 1

г

5

0

e-sinC - IV TcosM

-вес поворотного звена;

-расстояние от оси поворота поворотного звена до его центра тяжести;

-угол отклонения поворотного звена от вертикали;

-начальная сила упругости уравновешикающей пружины;

-жесткость пружины;

-расстояние от оси поворота поворотного звена до точки закрепления пружины;

- расстояние от центра роли-: ка, находящегося в криволинейном пазу до оси поворотного звана;

0

С

м

- угол между горизон S in Ч ы arctgY - -™талью и текущим положением

оси.; пружины,

J

Подписное

55

Тираж 908