Манипулятор

Манипулятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(!!) 5l5634

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со1оэ Советских

Coffíaë. .ст11-. aê.;ff? .

Респ.,"эл, х

I

t (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 30.04.75 (21) 2130359, 08 (51) Ч. K,-.. - В 251 9 00 с присоединением заявки ) е

Государственный комитет 1 !

Совета Министров СССР !

1 по делам нэаоретений

I и открытий

l (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.76. Бюллетень _#_ 20

Дата опубликования описания 14.07.76 (53) УДК 62-229.72 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. Е. Кобринский, A. И. Корендясев, Б. Л. Саламандра и Л. И, Тывес

Государственный научно-исследовательский институт машиноведения (71) Заявитель (54) МАНИПУЛЯТОР

Изобретение относится к области машиностросн1гя и мо?кст быть испо".üçîâàío;lëÿ автоматизации основных и вспомогательных операций в промышленности.

Известны манипуляторы с программным управлением, которые широко используются лля целей автоматизации операций загрузки (выгрузки) оборудования, а также лля автоматизации некоторых технологических операций, 1!апoимep таких, как Окраска, сВарка и т. и.

Известныс конструкции манипуляторов содержат мсхаиическуlo руку с несколькими степенями свободы и установленные на основании си IQBbfe;fâèãàòåëè приводя, включающегo систему механических перслач, п1лротормозные устройства, выполненные в виде двух сообщающихся 1ерсз золотник камер, первая, !3 кот01?ых 1 стс1ИОВлсне1 межлу сме?кными шарнирно соединенными звеньями руки, и маломощные серволвигатели, управляющие золотниками Ilo сигналам программного устройства.

Недостатком известных манипуляторов является то, 1то при изменении направления лви?кения В какой либо из приволов, кинематичсские псрелачи соответствующей цепи перссопрягаются, и резко с уларом выбираются зазоры. 3То приволит к быстрому износу кииаматических передач и к сниженгпо точности Выполнения за;lа:-1пых лВижепий.

С целью постоянного выбора зазоров в механических перелачах и искэпочсния их пересопряжения при реверсе в преллагасмом устройстве п(лротормозное устройство каждой степени своболы снабжено аккумулятопом давления, вторая камера п1лротормозногo устройства установлена на основанеп1 и кинематически связана с силовым лвигателем, а система механических перелач, первая камера п:лротормозного устройства, аккумулятор лавления и вторая камера обрnçóþò замкнутый контур. Золотник и маломощный серволвигатель каждой степени свободы установлены на основании и кинематичсски связаны с силовым лвигателем. Камеры п1лротормозных устройств всех степеней своболы Iloëêëþчсны к общей магистрали.

На фиг. 1 прелста1злена конструктив11ая схс:ilа привола O ной степени свооолы м анину Ikfтора; на фиг. 2 — принципиальн fsf схема манипулятораа.

Прпвол кажлой степени свободы манипулятора содержит силовой лв1ггатель 1, цепь 2 кинематических перел;!÷, имеющую зазоры и

У ПРУГОСТЬ, ГI!3POTOPXI ЗНОЕ У ТРОIIСТВО, ВЫП0,1пенное из двух независимых упругих кa»ep 3 и 4 (сильфонов), золотника 5 и маломо1цнаго серволвигателя 6. Камера 3 п1лротормозного устройства установлена между шарнирно сос30 лпнеиными звеньями руки. Камера 4 устапов515634 лена на u. .ûîüàíèè и кинематически цепью 7 связана с силовым двигателем. Обе камеры сообщаются через золотник 5, который .кинематически передачей 8 также связан с силовым двигателем 1. Золотник 5 и серводвигатель б, образующие управляющую систему, установлены на основании. Кинематическая цепь (передача 8) образует цепь обратной связи.

Кинематические цепи 2 и 7 от силового двигателя 1 к упругим камерам 3 и 4 обеспечивают перемещение камер в противоположные стороны, т. е. при удлинении одной из них вторая сжимается. Передаточные отношения цепей (или площади сечения камер) подобраны так, чтобы обеспечить равенство объемов вытесняемой и поступающей жидкости.

В гидравлическую цепь гидротормозного устройства включен аккумулятор давления.

На фиг. 1 роль аккумулятора давления выполняет сильфон 4. Его поджим обеспечивается торсионом 9, а регулировка — поворотом фланца 10. Таким образом, система механических передач, камера 3 гидротормозного устройства, аккумулятор давления, составлепный из торсиона 9 и поворотных фланцев

10, и камера 4 образуют замкнутый контур.

В его гидравлической части перетечка жидкости допускается только при открытом золотнике 5.

Все степени свободы могут быть выполнены аналогично фиг. 1. Но при этом количество аккумуляторов давления и гидромагистралей, подводимых к механической руке, будет равно числу ее степеней свободы.

Для упрощения конструкции и уменьшения количества используемых аккумуляторов камеры 4 и 3 гидротормозных устройств подключены к общей гидромагистрали 11 (фиг. 2).

Давление в магистрали и соответственно натяжение всех кинематических цепей обеспечивается за счет установки одного аккумулятора

12 давления.

Предлагаемый манипулятор работает следующим образом.

Цепь 2 кинематических передач от силового двигателя 1 к соответствующему шарниру руки и гидромагистраль, связывающая независимые камеры 3 и 4, образуют замкнутый контур, в котором действует момент натяжения, пропорциональный давлению аккумулятора 12 и площади сечения камер. В результате действия этого момента в цепи кинематических передач от двигателя 1 до соответствующего шарнира выбираются люфты и зазоры. Момент натяжения рассчитывается так, чтобы стыки в кинематических передачах не раскрывались под действием нагрузки, приложенной к руке манипулятора.

Силовые двигатели 1 постоянно развивают активный момент, который, однако, не приводит к перемещению руки при нейтральном положении золотников 5 из-за того, что золотник в данном положении не допускает пере5

4 течку рабочей жидкости из камеры 4 в камеру 3.

При подаче сигналов управления на серводвигатель 6 от блока задания программы (не показан) золотник 5 смещается в осевом направлении, каналы открываются, и двигатель

1 через кинематическую цепь 2 осуществляет перемещение в соответствующем шарнире, Перемещение кинематических передач передается также через цепь 7 на камеру 4. Объем вытесненной из камеры 4 жидкости поступает в камеру 3 соответствующего шарнира. Одновременно передача 8 обратной связи передает движение золотнику 5, который перекрывает гидромагистраль между камерами 3 и 4.

Система затормаживается.

При реверсе силового двигателя 1 движение будет осуществляться в противоположную сторону, однако пересопряжение кинематических передач не произойдет в силу действия постоянного по направлению момента натяжения, развиваемого аккумулятором 12.

Таким образом, система обеспечивает дозирование перемещения по каждой степени свободы при постоянном натяжении кинематических цепей и отсутствии пересопряжения в передачах. При этом камеры 3 и 4 и гидромагнстраль 11 одновременно являются как тормозным устройством (за счет запрещения перетечек рабочей жидкости в магистрали с помощью золотника 5), так и устройством для натяжения кинематических передач (за счет ооеспечения аккумулятором 12 повышенного давления рабочей жидкости).

Формула изобретения

1. Манипулятор, содержащий механическую руку с несколькими степенями свободы и установленные на основании силовые двигатели привода, включающего систему механических передач, гидротормозные устройства, выполненные в виде двух сообщающихся через золотник камер, первая из которых установлена между смежными шарнирно соединенными звеньями руки, и маломощные серводвигатели, управляющие золотниками по сигналам программного устройства, отличающийся тем, что, с целью постоянного выбора зазоров в механических передачах и исключения их пересопряжения .при реверсе, гидротормозное устройство каждой степени свободы снабжено аккумулятором давления, вторая, камера гидротормозного устройства установлена на основании и кинематически связана с силовым двигателем, а система механических передач, первая камера гидротормозного устройства, аккумулятор давления и вторая камера образуют замкнутый контур.

2. Манипулятор по п. 1, отлич ающийс я тем, что золотник и маломощный серводвигатель каждой степени свободы установлены на основании и кинематически связаны с силовым двигателем, 515634

3. Манипулятор по пп. 1 и 2, отлич аюшийся тем, что камеры гидротормозных устройств всех степеней свободы подключены к общей магистрали.

515634

Prsa. Я

Составитель А. Горбаиенко

Техред Е. Подурушина Корректоры: А. Николаева и В. Яковлева

Редактор Н. Суханова

Типография, пр. Сапунова. 2

Заказ 1553/5 Изд. ¹ 1390 Тираж 1068 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Согета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K-35, Раушская наб., д. 4/5