SU1194673A1 - Манипул тор - Google Patents

Abstract

1. МАНИПУЛЯТОР, содержапщй основание, на котором смонтировано плечо, несущее упор, дри этом в плече установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещени  штанга с роликом на ее конце, механизм перемещени  плеча, имеющий вал, двигатель, черв чную передачу, имеющую выходной вал и поворотную опору, охват с механизмом его перемещени , выполненным в виде смонтированного на плече подпружиненного двуплечего рычага, на одном конце которого закреплен схват, а на другом - кулачок , взаимодействующий с роликом штанги, отличающийс  тем, что, с целью повьшени  производительности путем улучшени  динамических характеристик и расширени  зоны обслуживани , он снабжен кулисой, кривошипно-кулисным механизмом, кривопшпно-шатунным механизмом, двум  зубчато-реечными передачами, зубчатой передачей и цепной передачей , ведзпца  звездочка которой жестко св зана с одним концом .выходного вала черв чной передачи и имеет поводок , установленный с возможностью взаимодействи  с кулисой, а последн   посредством одной зубчато-реечной передачи св зана с поворотной опорой , при этом другой конец выходного вала черв чной передачи посредством кривошипно-кулисного механизма и другой зубчато-реечной передачи св зан с валом механизма перемещени  плеча, другой конец которого с помощью зубчатой передачи и кривошипно-щатунного механизма св зан со штангой, причем длина пр молинейного участка цепи равна длине окруж§ ности, описываемой кривошипом первого кривошипно-кулисного механизма, (Л а длина всей цепи в три раза больше длины окружности. 2. Манипул тор по п.1, о т л и чающийс-  тем, что передаточное отношение зубчатой передачи определ етс  выражением 180 Г) 1 7 1 4 О5 где oi - угол поворота вала механизма , перемещени  плеча, град. , СО 3. Манипул тор по п.1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что он снабжен .системой датчиков, включающих неподвижные и подвижную части, при этом неподвижные части установлены на основании, а подвижна  - на одном из звеньев цепи цепной передачи.

Description

1 Изобретение относитс  к технолог ческому оборудованию дл  перемещени  изделий из одной точки в другую и может быть использовано в майиностроении и других област х техники. Цель изобретени  - повьппение про изводительности за счет улучшени  динамических характеристик и расширени  зоны обслуживани . На фиг. 1 изображена кинематическа  схема манипул тораJ на фиг. 2-- схема взаимного расположени  системы датчиков и цепной передачи . Манипул тор содержит основание 1 на котором смонтировано плечо 2, в котором установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещеН1-1Я штанга 3 с роликом 4 на ее конце , при этом на конце плеча 2 установлен упор 5, схват 6 с механизмом его перемещени , механизм перемещени  тплеча, включак ций кинематически св занную поворотную опору 7, вал 8, черв чную передачу 9 с двигателе 10. Механизм 2 выдви  ени  плеча состоит из кривошипно-кулисного механизма , имеющего кривошип. 11, вьшолнеиньн с поводком 12, установленный на одном конце выходного вала черв чной передачи 9 и св занньм с кулисой 13, а также зубчато-реечной передачи, рейка 14 которой св зана с кулисой 13, а зубчатое колесо 15 закреплено на одном конце вала 8 Механизм поворота плеча состоит из цепной передачи 16, ведуща  звез дочка которой жестко св зана с другим концом выходного вала черв чной передачи 9, и имеет поводок 17, установленньй с возможностью взаимо действи  с кулисой 18, и зубчатореечной передачи, рейка 19 которой св зана с кулисой 18, а ось зубчато го колеса 20 закреплена на поворотной опоре 7. На другом конце вала 8 установлен зубчата  передача 21, ведущее колес которой жестко закреплено на конце вала 8, а ведомое колесо этой передачи посредством кривошипно-шатунного механизма св зано со штангой 3 На ведомом колесе зубчаТой передачи 21 закреплен кривошип 22 кривошипно шатунного механизма, соединенный через шатун 23 со штангой 3 плеча 2 При этом ось ведомой шестерни зубчатой передачи 21 закреплена на поворотной опоре 7, причем передаточ732 ное отношение зубчатой передачи 21 находитс  в зависимости от угла поворота вала 8 и определ етс  следующим вьфажением где d угол поворота вала 8 в градусах . Длина пр молинейного участка цепи цепной передачи 16 равна длине окружности, описываемой кривошипом 11, а длина всей цепи - в три раза больше ее.. Механизм перемещени  схвата 6 выполнен в виде смонтированного на прикрепленной к плечу 2 опоре 24 двуплечего подпружиненного рычага 25,на одном конце которого закреплен схват 6, а на другом - кулачок 26,взаимодействующий с роликом 4 штанги 3, Система датчиков включает неподвижные части 27, закрепленные последовательно на основании 1, с возможностью настройки на любую точку позиционировани  в пределах заранее выбранных зон положени  плеча 2 манипул тора , и подвижную часть 28, установленную на одном из звеньев цепи 29 цепной передачи 16 и взаимодействующую с последовательно расположёнными неподвижными част ми 27. Манипул тор работает следующим образом . От двигател  10 через черв чную передачу 9 вращение посредством выходного вала одновременно передаетс  на кривопшп 11 и ведущую звездочку цепной передачи .16. Поводок 17 двигаетс  из точки а по траектории а-Ь, а поводок 12 - из точки апо траектории ч-Ь при этом кулисы соответственно 18 и 13 с рейками 19 и 14 будут перемещатьс  в одном направлении -и, благодар  одинаковым передаточным отношени м реечных передач, с одинаковыми скорост ми по синусоидальному закону (т.е. относительна  скорость между поворотной опорой 7 и валом 8 равна нулю). При этом происходит независимый поворот плеча 2 против часовой стрелки. При выходе поводков М и 12 соответственно в точки t и tкулисы 18 и 13 останавливаютс . При дальнейшем перемещении поводка 17 по пр молинейному участку в цепкой передаче 16 происходит выстой кулисы 18, а следова3 . тельно, и поворотной опоры 7, в то врем , как поводок 12 кривошипа 11, продолжа  движение по траектории Ъ- «, возвращает кулису 13 в исходное положение, вал 8 через реечную передачу, поворачива сь на определенный угол с помощью зубчатой передачи 21, поворачивает кривошип 22 на угол 180. При этом шатун 23 кри вошипа 22 через штангу 3 перемещает плечо 2 (т.е. происходит независимо вьщвижение плеча 2). После остановки плеча 2 до упора 5 и при продолжении вращени  вала 8 происходит поступательное движеьше штанги 3 относительно плеча 2. При выдвижении штанги 3 несущий ролик 4 производит поворот кулачка 26 и, следовательно, схвата 6 на заданный угол, определ емый как профилем кулачка 26, так и установкой упора 5. Затем, когда поводок 12, продолжа  движение по траектории «-fc, вновь перемещает кулису 13 в крайне положение, а поводок 17 продолжает движение по пр молинейног гу участку cJ цепной передачи 16, вал 8 совершает реверсивное вращение - плечо 2 возвращаетс  в исходное положение (т.е. независимое вт гивание плеча 2). Затем поводок 17 выходит на криволинейный участок цепи, а поводок 12 - на участок Ьа. Кулисы 1.3 и 18 снова двигаютс  вместе в одном направлении с одинаковыми скорост  ми (т.е. относительна  скорость меж ду поворотной опорой 7 и валом 8 равна нулю). При этом происходит независимый поворот плеча 2, но в обратную сторону - по часовой стрелке. При выходе поводков 17 и 12 соответственно в точки е и а кулисы 13 и 18 снова останавливаютс . При дальнейшем перемещении поводков. 17 34 по пр молинейному участку ef-fa цепной передачи 16 происходит выстой кулисы 18 (аналогично тому, как на участке Ьс-С(), в то врем , как поводок 12 перемещаетс  по траектории и- Ь иЬ-с(. При этом плечо 2 снова совершает независимое вьщвргжение и вт гивание. Благодар  передаточному отношению зубчатой передачи кратному углу поворота вала 8 кривошип 22 всегда поворачиваетс  на угол 180, что улучшает динамические характеристики возвратно-поступательного пере мещени  плеча 2, так как обеспечиваетс  симметричный синусоидальный закон его движени . Нёйодвижные части 27 системы датчиков выдают электрические сигналы в систему управлени  манипул тором (не показана) при их взаимодействии с подвижной частью 28 системы датчиков, расположенной на одном из звеньев цепи цепной передачи 16. Благодар  возможности настройки неподвижных частей 27 системы датчи .ков на любую точку позиционировани  в пределах зоны между двум  соседними неподвижными част ми 27 системы датчиков, точка настройки которых соответствует вполне определенному положению плеча 2, а следовательно, и пространственному папожет1ю схвата манипул тора, может быть осуществлено позиционирование плеча и охвата манипул тора в необходимых по ходу технологического процесса положени х. Кроме того, в точках срабатывани  системы датчиков могут быть сигналы на включение либо выключение схвата технологического оборудовани , например пресса, а также может осуществл тьс  контроль правильности прохождени  технологического процесса.

2ff г tf 3 2122 23 2

Claims (3)

1. МАНИПУЛЯТОР, содержащий основание, на котором смонтировано плечо, несущее упор, при этом в плече установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения штанга с роликом на ее конце, механизм перемещения плеча, имеющий вал, двигатель, червячную передачу, имеющую выходной вал и поворотную опору, схват с механизмом его перемещения, выполненным в виде смонтированного на плече подпружиненного двуплечего рычага, на одном конце которого закреплен схват, а на другом - кулачок, взаимодействующий с роликом штанги, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности путем улучшения динамических характеристик и расширения зоны обслуживания, он снабжен кулисой, кривошипно-кулисным механизмом, кривошипно-шатунным механизмом, двумя зубчато-реечными передачами, зубчатой передачей и цепной 'передачей, ведущая звездочка которой жестко связана с одним концом выходного вала червячной передачи и имеет поводок, установленный с возможностью взаимодействия с кулисой, а последняя посредством одной зубчато-реечной передачи связана с поворотной опорой, при этом другой конец выходного вала червячной передачи посредством кривошипно-кулисного механизма и другой зубчато-реечной переда чи связан с валом механизма перемещения плеча, другой конец которого с помощью зубчатой передачи и кривошипно-шатунного механизма связан со штангой, причем длина прямолиней , него участка цепи равна длине окружности, описываемой кривошипом первого кривошипно-кулисного механизма, а длина всей цепи в три раза больше длины окружности.

2. Манипулятор по п.1, отличающийся тем, что передаточное отношение зубчатой передачи определяется выражением где <£ - утоп поворота вала механизма перемещения плеча, град. ,

3. Манипулятор по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что он снабжен системой датчиков, включающих неподвижные и подвижную части, при этом неподвижные части установлены на основании, а подвижная - на одном из звеньев цепи цепной передачи.

1 194673