Манипулятор Советский патент 1992 года по МПК B25J11/00 B25J9/00 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в манипу- ляторахдляавтоматизации

загрузки-разгрузки технологического оборудования.

Известен манипулятор с поворотной механической рукой, содержащий укрепленный на приводном валу пазовый кулачок, который связан посредством зубчатого сектора и фрикционной муфты с валом механической руки. Максимально возможный угол поворота плеча руки в известном манипуляторе задается профилем кулачка, а величина действительного угла поворота задается регулируемыми жесткими упорами, что приводит к значительным встречным ударам при существенном уменьшении угла поворота без изменения профиля кулачка.

Известен также более близкий по своей технической сущности к предлагаемому ма- нмпулятор с поворотной механической рукой, содержащий приводной вал с кулачками, в том числе поворота руки и охватывающий их шарнирно-рычажный механизм, связанный посредством замкнутой ременной передачи со шкивом фрикционной муфты, смонтированной на валу поворота руки. Указанный механизм содержит регулируемую по длиметягу, правильная регулировка которой позволяет исключить удар руки об упоры, ограничивающие угол ее поворота, величина которого может произвольно варьироваться при неизменном профиле кулачков.

Недостатком известного манипулятора является его невысокая надежность, вызываемая наличием в нем замкнутой ременной передачи, ослабление натяжения которой приводит к ударам плеча руки об упоры.

Целью изобретения является повышение надежности в работе манипулятора.

Поставленная цель достигается тем, что в известном манипуляторе, содержащем смонтированные на основании механическую руку и приводы ее подъема и поворота, выполненные в виде распределительного вала с кулачками и взаимодействующих с ними шарнирно-рычажных механизмов, при этом привод поворота руки снабжен фрикционной муфтой, ведущее звено которой выполнено в виде шкива, связанного с соответствующими рычагами посредством гибкого звена, рычажный механизм поворота руки включает два одинаковых неравноплечих рычага, установленных на смонтированной в основании общей оси с возможностью постоянного подтверждения с помощыо надетых на ту же ось подпружиненных шайб и поочередного взаимодействия с соответствующими кулачками распределительного вала, причем большие плечи названных рычагов соединены между

5 собой ветвями огибающего шкив гибкого звена.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемый манипулятор отлича0 ется от известного тем, что рычажный механизм поворота руки включает два одинаковых неравноплечих рычага, установленных на смонтированной в основании общей оси с возможностью постоянного подтормаживания с помощью надетых на ту

5 же ось подпружиненных шайб п поочередного взаимодействия с соответствующими кулачками распределительного вала, причем большие плечи названных рычагов соединены между собой ветвями огибающего шкив гибкого звена.

0 Таким образом, заявленный манипулятор соответствует критерию изобретения новизна.

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техни5 ческими решениями в данной и смежных областях техники не позволило выявить в нем признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию сущест0 сенные отличия.

На фиг. 1 изображен общий вид манипулятора; на фиг, 2 - разрез А-А на фиг. 1.

На основании 1 (фиг. I) манипулятора закреплена стойка 2, на которой в направ5 ляющих роликах 3 размещен ползун 4 с корпусом 5 и опорами вращения вала 6, на конце которого смонтировано плечо 7 механической руки со схвагом 8. Поворот плеча 7 ограничен регулируемыми упорами 9. На

О другом конце вала 0 установлена фрикционная муфта 10, ведущее звено которой выполнено в виде шкива 11, который гибким звеном 12 (ремнем круглого поперечного сечения) связан с двумя идентичными нерав5 ноплечими рычагами 13 и 14.

Рычаги 13 и 14 надеты на ось 15, неподвижно смонтированную на стойке 2, Ветви гибкого звена 12 закреплены на больших плечах рычагов 13 и 14, соединяя их между

0 собой. На меньших плечах рычагов 13 и 14 укреплены ролики 16, взаимодействующие с кулачками поворота 17 и 18, закрепленными на распределительном валу 19 (привод вала 19 на чертеже не показан).

5Рычаги 13 и 14 подторможены относительно друг друга и стойки 2 пружинами 20, размещенными в гнездах шайбы 21 и запер- тыми упорным кольцом 22 (фиг, 2).

Вертикальное перемещение ползуну А сообщается рычагом 23, который посредством тяги 24 связан с соответственным кулачком на распределительном валу 19.

Работа манипулятора состоит из следующих друг за другом поступательных и по- воротных перемещений плеча 7 по траектории АВСД (фиг. 1), совершаемых за время одного оборота вала 18.

Движение схвата 8 на отрезках АВ, ВА и СД, ДС осуществляется перемещением ползуна 4 в роликах 3, сообщаемым рычагом 23 и тягой 24 от соответствующего кулачка распределительного вала 18. При этом плечо 7 прижато к одному из упоров 9.

Величина зазора а между роликом 16 (в момент его схода с профиля кулачка 18) и начальным участком 25 кулачка 17 устанавливается путем подбора длины гибкого звена - ремня 12 так, чтобы подход плечз 7 к упору 9 совпал с выходом ролика 16 на пологий участок 26 кулачка 17. Благодаря этому сила встречного удара плеча 7 об упор 9 минимальна. Излишек хода кулачка 17 компенсируется пробуксовкой фрикционной муфты 10.

До встречи крутой части 27 профиля кулачка 17 с роликом 16 рычага 13 вся рычажная система остается в том же положении, в каком она находилась в момент прекращения контакта ролика 16 рычага 14 с кулачком 18, Это обеспечивается подтормаживанием рычагов 13 и 14 на оси 15 пружинами 20. Поэтому поворот руки е направлении СВ начнется только после выбора зазора а в обратном направлении в том же порядке, что и в направлении ВС.

Во время поворота руки, например, в направлении СВ рычаг 14 будучи приторможен на оси 15,не дает ослабнуть ремню 12, благодаря чему закон поворота руки в этом направлении однозначно определяется профилем кулачка 17. Таким образом, ремень 12 всегда одинаково натянут, обеспечивая стабильность режима поворота в любую сторону.

0

5

0

0

5

0

5

Величина перепада высот на профилях кулачков 17 и 18 выполнена с расчетом на максимальный угол поворота амах плеча 7. При переналадке на любой требуемый угол поворота ат вначале регулируют упоры 9, а затем защемлением ремня 12 на концах рычагов 13 и 14 устанавливают зазор атак, чтобы соответствующий ему угол а составлял в сумме с углом 7Т максимальный угол поворота Омах. В результате при неизменном профиле кулачков 17 и 18 можно получить плавный разгон и безударную остановку плеча 7 при любом требуемом угле поворота

Изобретение использовано при разработке манипулятора УЭСО 2742М. предназначенного для автоматизированной сборки электроизмерительных приборов.

Формула изобретения

Манипулятор, содержащий смонтированные на основании механическую руку и приводы ее подъема и поворота, выполненные в виде распределительного вала с кулачками и взаимодействующих с ним шарнирно-рычажных механизмов, при этом привод поворота руки снабжен фрикционной муфтой, ведущее звено которой выполнено в виде шкива, связанного с соответствующими рычагами посредством гибкого звена, о т л и ч а ю щ и и с я тем. что, с целью повышения надежности в работе путем обеспечения постоянства натяжения гибкого звена, он снабжен смонтированной в основании осью, а шарнирно-рычажный механизм поворота руки имеет два идентичных неравноплечих рычага, установленных на этой оси, причем на этой же оси между рычагами установлена дополнительно введенная подпружиненная шзйба; а большие плечи рычагов соединены между собой гибким звеном и имеют возможностью поочередноговзаимодействияссоответствующими кулачками распределительного вала.

А -А

Использование: в манипуляторах для автоматизации загрузки-разгрузки техноло18 / .{ гического оборудования. Поворот плеча 7 ограничен регулируемыми упорами 9. Вал 6 снабжен фрикционной муфтой 10 со шкивом 11, который огибается гибким звеном 12. Ветви гибкого звена 12 прикреплены к большим плечам двух идентичных неравноплечих рычагов 13 и 14, установленных на общей оси 15, закрепленной в основании. Рычаги 13 и 14 подторможены подпружиненной шайбой, расположенной на той же оси 15 между рычагами 13 и 14, и поочередно взаимодействуют с кулачками 17 и 18 распределительного вала. 2 ил. .3 А 5 Х4 Х| Ј О Ј 4 GO и