Манипулятор

Манипулятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

<»>876414.фф (51)M Кд3 (22) Заявлено 180280 (21) 2883293/25-08 с присоединением заявки М (23) Прнорнтвт

В 25 J 1/06

Государстаениый комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 3 01081.Бюллетень No 4 0

Дата опубликования описания 301081 (53) УДК 62-229. 72 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Б.М. Соколов и И. И. Гликман (71) Заявитель .

Производственное объединение турбостроения

"Ленинг,радский металлический завод" (54 ) МАНИПУЛЯТОР

2 соединяющего схват с ведомым параллелограммом, на величину, большую произведения коэффициента трения в этом шарнире на радиус этого шарнира.

На фиг.1 изображен манипулятор, общий вид (различные положения недомого и ведущего механизмов параплелограмма s рабочей зоне); на фиг.2 схват и ведомый механизм параллелограмма (моменты и реакции, возникающие в шарнирах от веса схвата в зоне плоскопараллельного перекоса); на фиг.3 — то же, моменты и реакции, возникающие в шарнирах от веса схва15 та в неопределенной точке; на фиг.4 то же моменты и реакции,возникающие в шарнирах от веса схвата в зоне поворота.

Манипулятор содержит каретку 1, 2р к которой присоединен с возм жностью поворота эа счет привода 2 ведущий механизм параллелограмма, состоящий иэ несущих звеньев 3 и 4 и ведомого звена 5. На ведомом звене 5

25 шарнирно установлен с воэможностью поворота за счет привода 6 ведоьый механизм параллелограмма,.состоящий иэ несущих звеньев 7 и 8, на которых закреплен посредством шарниров 9

3ц:и 10 схват 11, причем центр тяжести

Изобретение относится к манипуляторам и может быть использовано в машиностроении для обслуживания металлорежущего оборудования, в частности круглофрез еров альных станков, обрабатывающих турбинные лопатки.

Известен манипулятор, содержащий каретку, установленные на ней шарнирно связанные между собой ведущий и ведомый механиэ аа параллелограммов, приводы перемещения этих механизмов и схват, шарнирно установленный на несущих звеньях ведомого параллелограмма (13.

Недостатком этого манипулятора является сложность конструкции, обус-. ловленная наличием привода поворота схвата, необходимого для обслуживания станков, которые расположены рабочими зонами навстречу друг другу.

Цель изобретения — расширение зоны манипулирования при одновременном упрощении конструкции манипулятора путем создания манипулятора, осуществляющего.не только плоскопараллельное перемещение схвата но и его поворот.

Поставленная цель достигается тем, что центр тяжести схвата смещен относительно оси верхнего шарнира, Соцналнстических

ИЗОБРЕТЕНИЯ ! К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву

87641 4

20

Формула изобретения схвата 11 смещен относительно центра шарнира 10 (соединяющего схват и несущее звено 7, связанное с приводом 6) на величину о Величина смещения а выбирается так, чтобы схват в определенном положении мог повернуться под действием собственного веса, т.е. чтобы величина момента силы тяжести схната превосходила величину момента силы трения в шарнире

19 схвата 11. При этом действительны соотношения:

М@ Мтю, (I)

М@ - 0 ° а! НР Gf,Р ° r!, Следовательно

a) тР ° r> (2) где M - момент силы тяжести схвата;

G - .вес схната; а - величина смещения центра тяжести схната относительно центра шарнира 10, соединяющего схнат 11 со звеном 7, M 0- момент силы трения в шар- . тР нире 10;

f p — коэффициент трения в шарнир тР ном соединении;

rш- радиус шарнира 10.

Манипулятор работает следующим образом.

Привод 2 смонтированный на ка- 3Q ретке 1, сообщает несущим звеньям

3 и 4 ведущего механизма параллелог рамма колебательное движение. При этом его ведомое звено 5 совершает плоскопараллельные перемещения. Вмес- З5 те со звеном 5 перемещается шарнирно закрепленный на нем ведомый механизм параллелограмма со схватом 11. Кроме того, несущие звенья 7 и 8 ведомого механизма одновременно поворачиваются относительно звена 5 под 4О воздействием привода б. Рука манипулятора со схнатом перемещается в рабочей зоне, принимая последовательно положения 1, 1:1, 111 и IV.

При движении руки из положения 1 45 в положение III, проходя положение !

1,охват совершает плоскопараллельное перемещение, так как момент силы тяжести схвата уравновешивается мо, :. ментом трения в шарнире 10 и моментом 5р реакции звена 8 относительно шарни; ра 10 (фиг.2), т.е. имеет место соотношение

Mq Mrp+ M)I

55 где Мй В ° Ь

R - реакция звена 8, возникающая под действием момента силы тяжести схвата;

Ь - плечо приложения этой реакции равное расстоянию линии дей- 60 ствия ее до центра шарнира 10, М - момент от реакции R.

В положении 111 руки плечо 9 становится равным нулю, так как происходит совмещение звеньев 7 и 8 ве-. 65 домого механизма параллелограмма и, следовательно, переход параллелограмма н неустойчивое состояние (фиг.3), В результате этого момент от реакции становится равным нулю (И!=0}

При этом имеет место следующее соотношение

М - М Р (Д) но учитывая формулы (1) и (2), имеем а = frp ° г,„. Для того, чтобы схнат при переходе из положения I I I и положение 1 V мог повернуться под действием собственного веса, необходимо соблюдение условия М0 r Мт1 следовательно а.) f р г,„.

При таком выборе велйчины смещения центра тяжести схвата и даю.ьнейшем перемещении руки из положения

1 I н положение V в первоначальный момент движения происходит поворот схната н рабочей зоне под дейстнием момента его силы тяжести, превосходящего момента силы трения в шарнире 10. При этом нарушается параллельность звеньев ведомого механизма параллелограмма и происходит переход его н устойчивое состояние.

Устойчивое состояние ведомого механизма объясняется тем, что с нарушением параллельности его звеньев происходит смещение линии действия реакции относительно оси шарнира

10, следовательно вновь появляется момент М и равенство (3) носстанаЯ нлинается (фиг.4) . !

При дальнейшем перемещении руки н положение I V схнат поворачинается в рабочей зоне н результате увеличения непараллельности звеньев 7 и 8 ведомого механизма параллелограмма. При этот момент силы тяжести . схната уравновешивается моментами

М rp и М1 согласно равенству (3).

При перемещении руки манипулятора из положения IV н положение 1 работа манипулятора происходит н обратном порядке.

Таким образом, рабочая эона состоит из зоны плоскопараллельного переноса схвата и зоны, н которой наблюдается понорот схната. Граничными точками двух =он являются точки сложенного неустойчивого положения ведомого леханизма параллелограмма, расположенные на линии Cd (фиг.1).

Благодаря .созданию манипулятора, осуществляющего не только плоскопараллельное перемещение схвата, но его поворот, расширяется рабочая зона и появляется возможность обслуживания манипулятором станков, расположенных рабочими зонами навстречу друг др)/г у i

Манипулятор содержащий каретку установленные на ней шарнирно свя876414 эанные между собой ведущий и ведомый механизмы параллелограммов, приводы перемещения этих механизмов и с: ват, шарнирно установленный на несущих звеньях ведомого параллелограмма,. о т л и ч а в шийся тем, что, с целью расширения зоны манипулирования и упрощения конструкции, центр тяжести схвата смещен относительно оси верхнего шарнира, соединякщего схват с ведомым параллелограммом, на величину, большую произведения коэффициента трении в этом шарнире на гади ус этого ш ао нир а.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент OdA 9 3255893, кл. 214-1, опублик. 1966.

876414

Фиг. Ф

Составитель С. Новик

Редактор А. Лежнина Техред Л.Пекарь Корректор О, Билак

Заказ 9463/17 Тираж .1093 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4