Механизм уравновешивания звена манипулятора

 

Изобретение относится.к машиностроению , в частности к манипуляторам , и может быть использовано в различных отраслях машиностроения при автоматизации технологических процессов . Целью изобретения является повыА-А шение точности уравновешиваний звена манипулятора. В поворотный узел шарнирно связанных звеньев 1 и 2 манипулятора введен уравновешивающий моментный гидроцилиндр 5, -параллельно связанный с приводным цилиндром. К диаметральным точкам корпуса гидроцилиндра 5 прикреплены два стакана 6 и 7, расположенные диаметрально оси поворота и перпендикулярно поворотному звену 2. Свободный конец каждого стакана заканчивается сильфоном 8 и 9 с образованием замкнутых полостей . Полости стаканов 6 и 7 со стороны их прикрепления к корпусу гидроцилиндра 5 соединены с противоположно расположенными полостями 12 и 13 этого гидроцилиндра 5. Все полости заполнены жидкостью. 2 ил. S (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕаЪБЛИН

„„,Я0„„1425076 (5D 4 В 25 J 1/05

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ м„ н, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4195871/31-08 (22) 17.02.87 (46) 23.09.88. Вюл. У 35 (71) Институт кибернетики им. В.M.Ãëóøêîâà (72) Г.А.Коноплянко, Ю.И.Ручка, А.П.Рябов и В.В.Смирнов (53) 62.229.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1178584, В 25 J 1/06, 1983.

I (54) МЕХАНИЗИ УРАВНОВЕШИВАНИЯ ЗВЕНА

МАНИПУЛЯТОРА (57) Изобретение относится.к машиностроению, в частности к манипуляторам, и может быть использовано в различных отраслях машиностроения при автоматизации технологических процессов. Целью изобретения является повыА-А шение точности уравновешивания звена манипулятора. В поворотный узел шарнирно связанных звеньев 1 и 2 манипулятора введен уравновешивающий моментный гидроцилиндр 5, параллельно связанный с приводным цилиндром. К диаметральным точкам корпуса гидроцилиндра 5 прикреплены два стакана

6 и ?, расположенные диаметрально оси поворота и перпендикулярно поворотному звену 2. Свободный конец каждого стакана заканчивается сильфоном

8 и 9 с образованием замкнутых полостей. Полости стаканов 6 и 7 со стороны их прикрепления к корпусу гидроцилиндра 5 соединены с противоположно расположенными полостями 12 и 13 это,о гидроцилиндра 5. Все полости заполнены жидкостью. 2 ил.

1425076

Изобретение относится к машиностроению, в частности к манипуляторам, и может быть использовано в

-различных отраслях машиностроения

5 при автоматизации технологических процессов, Целью изобретения является повышение точности уравновешивания эа счет обеспечения равномерного воз действия уравновешивающей силы.

На фиг. 1 изображено шарнирное сочленение смежных . звеньев манипу лятора; на фит. 2 — разрез A-А на, фиг. 1. 15 !

Шарнирное соединение звеньев 1 и 2 манипулятора осуществлено через приводной моментный пневмоцилиндр

3, вал 4 которого жестко связан с валом уравновешивающего моментного гид- 20 роцилиндра 5. В диаметральных точ( ках корпуса гидроцилиндра 5, связан ного со звеном 2, прикреплены своими торцами два стакана б и 7 и расположены диаметрально оси поворота и . 25

1 перпендикулярно поворотному звену 2.

;Свободные торцы стаканов 6 и 7 закан чиваются сильфонами 8 и 9 с образованием замкнутых полостей, Полости стаканов 6 и 7 со стороны прикрепления их торцов к корпусу гидроцнлиндра 5 соединены шлангами 1О и 11 с противоположно расположенными полостями

12 и 13 гидроцилиндра 5. Изменяющийся рабочий объем каждого сильфона 8 и

9 ранен полному рабочему объему гидроцилиидра 5. Соединяющиеся полости каждой группы заполнены жидкостью, Механизм работает следующим образом.

Если звенья 1 и 2 манипулятора расположены. соосно и горизонтально ,(фиг. 1 и 2), а также общий вал 4 цилиндров 3 и 5 расположен горизон тально, то собственный вес подвижного звена 2 создает дополнительный весовой поворотный момент М на пневмоцы индр 3 относительно неподвижного звена 1.

Однако масса столба жидкости (давление) в верхнем стакане 6 давит сни50 зу на поршень уравновешивающего гидроцилиндра 5 в его нижней полости 13, создавая подъемный момент на .подвижное звено 2. Аналогично давление столба жидкости в нижнем стакане 7 втя55 гивает сверху тот же поршень гидроцилиндра 5 в его верхней полости 12, так же создавая подъемный момент на подвижное звено 2. Таким образом, суммарный момент M давления, столбов жидкости в стаканах 6 и 7 уравновешивает весовой момент М,.

Если теперь в процессе работы манипулятора звено 2 поворачивается относительно звена 1 за счет приводного пневмоцилиндра 3 вверх или вниз в вертикальной плоскости, перпендикулярной сои вала 4 (фиг. 2), то вместе со звеном 2 и корпусом гидроцилиндра 5 поворачиваются и стаканы 6 и 7.

Вертикальная составляющая столба жидкости в них при этом уменьшается со" ответственно повороту звена 2, уменьшая автоматически и уравновешивающий момент M вплоть до нулевого при верP тикальном положении звена 2, где его весовой момент также будет нулевым.

При этом оба стакана 6 и 7 располагаются горизонтально, а вертикальная составляющая столба жидкости в них (Ь) равна нулю, равен нулю и перепад давления в гидроцилиндре, равен нулю н уравновешивающий момент (M ).

Таким образом, при любом движении эвена 2 относительно звена 1 в вертикальной лучевой плоскости происходит автоматическое уравновешивание весового момента поворотного звена, а значит и весовой погрешности манипулятора при любом его движении и положении в этой плоскости, В плоскости, перпенд:.:.кулярной звену 2 и проходящей через ось вала 4, если оба звена 1 и 2 поворачиваются без движения звеньев друг относительно друга, то по ь ере поворота также вертикальная с ставляющая столба жидкости (h) в стаканах 6 и 7 автоматически уменьшается до нулевой по мере уменьшения влияния неся звена 2— вплоть до вертикального расположения вала 4, при котором весовой момент звена 2 берет на себя жесткий вал 4.

Таким образом, предлагаемое техническое решение осуществляет равномерное воздействие уравновешивающей силы, обеспечивая уравновешивание веса подвижного звена манипулятора, при любом положении и движении его в пространстве, что повышает точность уравновешивания.

Ф о р м у л а изобретения

Механизм уравновешивания звена манипулятора, включающего шарнирно связанные звенья с приводом, содержа=

Составитель Г. Петраков

Техред Л.Олийнык

Корректор Н. Король

Редактор В.Бугренкова

Подписное

Заказ 4727/17

Тираж 908

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1425076 4. щий гидроцилиндр уравновешивания, ме- оси поворота и перпендикулярно повоханически связанный со звеньями ма- ротному звену и жестко закреплены нипулятора, отличающийся на нем, при этом полость кажпого статем, что, с целью повышения точности .зча гидравлически связана с противоуравновешивания, он снабжен масло- положно расположенной относительно наполненными стаканами, выполненными оси .oâopoòà звена полостью гидрос упругими вдоль оси стенками, при- цилиндра, выполненного в виде моментчем стаканы размещены диаметрально ного гьдооцилиндра.