Манипулятор Советский патент 1980 года по МПК B25J11/00 

1

Изобретение относится к машиностроению, в частности к шарнирным манипуляторам, и может быть использовано в конструкциях промышленных роботов для перемещения деталей при загрузке станков и прессового оборудования.

Известен манипулятор, содержащий смонтированный на станине подъемно-поворотный вал с механической рукой и схватом, привод кинематически связанный с кулачково-рычажным механизмом подъема поворота и опускания вала, имеющего двуплечий рычаг.

Недостатком известного манипулятора является низкая надежность работы, так как при подъеме и опускании механической руки, захвата и детали на двуплечем рычаге действуют относительно большие усилия, как результат действия гравитационных сил и сил инерции подвижных масс.

Для повышения надежности работы манипулятора предлагаемый манипулятор снабжен выполненными в виде упругих элементов и установленными на двуплечем рычаге демпфирующим устройством и компенсатором действия гравитационны сил механической руки, причем среднее рабочее усилие компенсатора действия гравитационных сил равно весу подвижных масс руки;

На чертеже дана кинематическая схема предлагаемого манипулятора. Он содержит смонтированный на станине (станина не показана) подъемно-поворотный вал I, жестко соединенный с плечом механической руки 2, на котором закреплен захват 3, привод подъема и поворота вертикального вала (привод не показан), на выходном валу которого закреплен дисковый кулачок 4 с рабочими впадинами, связанный с помощью кривошипа 5, шатуна 6 и коромысла 7 четырехзвенного механизма и двуплечего рычага 8 с вертикальным валом 1. Упругий элемент 9, закрепленный одним концом на двуплечем рычаге 8, а вторым - на станине, предназначен для нейтрализации действия гравитационных сил, силы упругости его направлены против направления действия сил гравитации, среднее рабочее усилие его равно весу подвижных масс.

Упругие элементы 10 и II, закрепленные

одним концом на двуплечем рычаге 8, а

вторым - на станине, предназначены для

. уравновешивания сил ййёрции подвижных

в вертикальной плоскости масс. Элементьг

10 и 11 устанавливаются с возможностью

взаимодействия с подвижными массами на всей величине их хода и с возможностью передачи энергии массам на пути их разгона и аккумулирования энергии на пути торможения масс.

Работа предлагаемого манипулятора заключается в следующем.

При вращении кулачка 4 в результате взаимодействия его с двуплечим рычагом 8 механизма подъема и четырехзвенным механизмом поворота происходит последовательный подъем, поворот и опускание вертикального вала. Закон движения подвижных в вертикальной плоскости масс определяется формой рабочих впадин кулачка 4, которые имеют соответствующие участки разгона и участки торможения масс. В процессе движения подвижных масс в вертикальной плоскости на всем пути их перемещения упругий элемент нейтрализует действие гравитационных сил, а элементы 10 и 11 передают свою энергию, накопленную за предыдущий цикл, в момент разгона масс и аккумулируют энергию в момент торможения.

Формула изобретения

Манипулятор, содержащий смонтированный на станине подъемно-поворотный вал с механической рукой и схватом, привод,

кинематически связанный с кулачково-рычажным механизмом подъема, поворота и опускания вала, имеющего двуплечий рычаг, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности работы, он снабжен выполненными в виде упругих элемеитов и установленными на двуплечем рычаге демпфирующим устройством и компенсатором действия гравитационных сил механической руки, иричем среднее рабочее

усилие компенсатора действия гравитационных сил равно весу подвижных масс руки.