Уравновешенный манипулятор Советский патент 1989 года по МПК B25J11/00 B25J1/06 

ел

N5

СД

;о

Изобретение относится к машиностроению, а именно.к манипуляторам, предназначенным для механизации подъемно-транспортных и других операций.

Цель изобретения - повышение надежности в работе за счет уменьшения износа, механизма уравновешивания.

На фиг. 1 представлена кинематическая схема уравновешенного манипулятора; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - расчетная схема механизма уравновешивания.

Уравновешенный манипулятор содержит колонку 1 основания, на которой установлен корпус 2 с вертикальными 3 и горизонтальными 4 направляющими, размещенную в вертикальных направляющих каретку 5, шар- нирно связанную с входным звеном 6 шар- нирно-рычажного механизма пантографа, состоящего из звеньев 7, 8 и 9, ролик 10, размещенный в горизонтальных направляющих 4.

Механизм уравновешивания манипулятора содержит шарнирно соединенную с кареткой кулису II, выполненную в виде Г-образного двуплечего рычага с плечом 12, взаимодействующий с кулисой нолзуп 13, LiiapHHpHo соединенный с входным звеном б механизма пантографа, и пружину 14, концы которой закреплены на нальце 15, установленном на продолжении входного звена 6, и на конце 16 плеча 12 кулисы.

Раз.меры механизма уравновешивания выбираются согласно равенствам , длина пружины в недеформируемом состоянии устаиав. швается равной длине СЕ плеча 12 кулисы. Равенство обеспечивает постоянное передаточное отношение между входным звеном 6 механизма пантографа и кулисой 11, равное двум. Равенство приводит к тому, что палец 15 входного звена всегда находится в плоскости илеча 12 (точка D лежит на оси СЕ плеча 12), а растяжение пружины определяется как

15

25

(зС

.

Уравновешивающий момент входном звене 6 от упругой силы

п)ужины с п. 1ечом

cos опреде.чяется по фор.муле My ca sina. Жесткость с пружилы определяется из условия по.лпой компенсации этим моментом

синусоидального момента от веса элементов щарнирно-рычажного пантографа при любых значениях угла а наклона его входного звена б от вертикали.

Манипулятор работает следующим об- разом.

При повороте входного звена 6 механизма пантографа на угол а от вертикали кулиса 11 поворачивается на угол 0,5а и палец 15 растягивает пружину-с началь- 10 ной длиной на величину , а упругая сила F пружины, действующая на палец, создает на звене 6 необходимый синусоидальный уравновешивающий момент (см. фиг. 3). Усилие же F, приложенное к точке Е плеча кулисы, всегда проходит через центр С шарнира кулисы и не создает момента на кулисе, что существенно снижает износ подвижных частей механизма уравновешивания.

20Формула изобретения

Уравновешенный манипулятор, содержащий основание, корпус, щарнирно установленный на основании и имеющий вертикальные и горизонтальные направляющие, каретку, установленную в вертикальных направляющих, ролик, установленный в горизонтальных направляющих, механизм, пантографа, входное звено которого шарнирно соединено с кареткой, а два других с.меж30 ных звена шарнирно соединены с роликом, а также механизм уравновешивания, имеющий пружину, ползун, щарнирно соединенный с вход,ным звеном механизма пантографа, и кулису, щарнирно установленную на каретке и выпоненную в форме Г-образ35 ного двуплечего рычага, одно плечо которого взаимодейстывует с по;1зуном, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе за счет уменьшения износа элементов .механизма уравновещивания, пружина закреплена одним концом на входном звене механизма пантографа, а другим - на втором плече Г-образного двуплечего рычага, причем шарниры, соединяющие соответственно пружину и ползун механизма уравновеншвания с входным звеном мехад5 низма пантографа, а также шарнир, соединяющий кулису с кареткой, расположены на (см. фиг. 3)равных расстояниях от шарнира, соединяющего каретку с входным звеном механизма пантографа, при этом длина пружины в недеформированном состоянии равна длине вто50 poi o плеча Г-образного двуплечего рычага.

40

M,,Fh

на Af

BiidJ

Изобретение относится к машиностроению, а именно к манипуляторам, предназначенным для механизации подъемно-транспортных и других операций. Цель изобретения - повышение надежности работы за счет уменьшения износа механизма уравновешивания. При работе манипулятора входное звено 6 механизма пантографа отклоняется от вертикали, так как оно шарнирно установлено на каретке 5, находящейся в вертикальных направляющих корпуса 2, а звенья 7 и 8 шарнирно соединены с роликом 10. Кулиса 11, выполненная в форме Г-образного двуплечего рычага, поворачивается на вдвое меньший угол вследствие взаимодействия ее плеча 12 с ползуном 13. Шарниры, соединяющие пружину 14 и ползун 13 со звеном 6 механизма пантографа, а также шарнир, соединяющий кулису 11 с кареткой 5, равноудалены от шарнира, соединяющего звено 6 и каретку 5. Длина пружины 14 в недеформированном состоянии равна длине плеча 12. В результате этого усилие, приложенное в шарнире, не создает момента на кулисе, что снижает износ подвижных частей механизма уравновешивания. 3 ил.

0L/e. Z

f

фагЗ