SU1106652A1 - Манипул тор - Google Patents

Abstract

МАНИПУЛЯТОР, содержащий основание, поворотную опору, шарнирно сочлененные и снабженные приводами качани  плечо и предплечье, причем последнее выполнено в виде неравноплечего рычага, конец большого плеча которого снабжен валом с инструментом, кинематически св занным с валом двигател , расположенным на конце малого рычага, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  динамических характеристик путем уравновешенивани  инструмента , он снабжен механизмом уравно.вешивани  инструмента, выполненным в виде пружины, двух направл ющих роликов, установленных на предечье, и двух щкивов, один из которых установлен на валу двигател , а другой - на дополнительно введенной подвижной опоре, смонтированной на предплечье, а также гибкого элемента, огибающего указанные направл ющие ролики и щкивы, при этом на ведомом щкиве выполнен палец, соединенный концом с пружиной.

Description

Изобретение относитс  к автоматическим устройствам, управл емым системами числового программного управлени , используемым дл  нанесени  лакокрасочных и защитных покрытий на поточных лини х и конвейерах. Известен манипул тор, содержащий основание , поворотную опору, шарнирно сочлененные и снабженные приводами качани  плечо и предплечье, причем последнее выполнено в виде неравноплечего рычага, конец больщого плеча которого снабжен валом ,с инструментом, кинематически св занным с валом двигател , расположенным на конце малого рычага 1. Недостатком известного манипул тора  вл етс  неуравновещенность инструмента, что ухудшает статические и динамические характеристики привода качани  инструмента в вертикальной плоскости. Цель изобретени  - улучшение динамических характеристик и снижение энергоемкости привода качани  инструмента. Указанна  цель достигаетс  тем, что манипул тор, содержащий основание, поворотную опору, шарнирно сочлененные и снабженные приводами качани  плечо и предплечье, причем последнее выполнено в виде неравноплечего рычага, конец больщого плеча которого снабжен валом с инструментом , кинематически св занным с валом двигател , расположенным на конце малого рычага, снабжен механизмом уравновешивани  инструмента, выполненным в виде пружины, двух направл ющих роликов , установленных на предплечье, и двух ЩКИБОВ, один из которых установлен на валу двигател , а другой - на дополнительно введенной подвижной опоре, смонтированной на предплечье, а также гибкого элемента , огибающего указанные направл ющие ролики и ujKHBbi, при этом на ведомом шкиве выполнен палец, соединенный концом с пружиной. На чертеже изображен предлагаемый манипул тор. Манипул тор содержит основание 1, в котором размещен механизм поворота (не показан) поворотной платформой 2, шарнирно сочлененной с приводом 3 качани  плеча 4 и приводом 5 качани  предплечь  6, в котором смонтирована пружина 7, вторы .м концом соел,иненна  гибкой св зью 8 через направл ющие ролики 9 с пальцем 10 на смонтированном в подвижной опоре 11 ведомом шкиве 12, соединенном гибкой св зью 13 через направл ющие ролики 14 с ведущим шкивом 15, закрепленным на установленном в оси 16 валу 17, одним концом соединенном с двигателем 18, а другим - с одноступенчатым коническим зубчатым редуктором 19, на выходном валу которого смонтирован привод 20, выходным валом соединенный с инструментом 21. Манипул тор работает следующим образом . Дл  обеспечени  горизонтального перемещени  плеча 4 с предплечьем 6 механизм поворота, размещенный в основании 1, обеспечивает вращательное движение поворотной платформе 2, а шарнирно сочлененные с ней плечо 4 и его привод 3 качани  обеспечивают возвратно-поступательное перемещение щарнирно -сочлененного с ними предплечь  б, которое за счет привода 5 его качани  может совершать пере.мещение в вертикальной плоскости смонтированного на нем инструмента 21. Уравновешивание плеча 4 и предплечь  6 осуществл етс  приводами, а обеспечение уравновещивани  статического момента, создаваемого технологическим инструменто.м 21, осуществл етс  за счет пружины 7, одним концом соединенной с внутренней стенкой предплечь  6 а другим через гибкую св зь 8 - с пальцем 10, эксцентрично смонтированным на ведомом щкиве 12. Перемещение в вертикальной плоскости инструмента 21 производитс  расположенным на коротком плече предплечь  6 двигателем 18, на выходном валу 17 которого между его опорой и одноступенчатым коническим зубчатым редуктором 19 смонтирован ведущий шкив 15. Пружина 7 при качании ведо.мого шкива 12 обеспечивает создание уравновешивающего момента относительно оси ведомого щкива 12. Последний относительно ведущего шкива i5 устанавливаетс  таким образом , чтобы крайнее нижнее положение центра т жести неуравновешенных .масс инстру.мента 2 и соединенных с ни.м коммуникацией , соответствовало максимальному удалению пальца 10 от места соединени  конца пружины 7 с предплечье.т 6 и, следовательно, максимальному раст жению пружины 7. Гибкий элемент 8 в этом случае пересекает ось ведомого щкива 12 и момент от усили  пружины 7 равен нулю. С целью упрощени  компоновки передаточное отнощение между ведомым 12 и ведущим 15 шкивами выбираетс  равным единице. В этом случае угол поворота ведомого шкива 12 равен углу поворота инструмента 21 в вертикальной плоскости. Таким образом, выбор параметров всей этой кинематической цепи позволит обеспечить закон изменени  уравновешивающего момента, близкий к синусоидальному, т.е. инструмент 21 уравновешиваетс  при любом ею положении в пределах, равных приблизительно 210°. Окрасочные манипул торы снабжаютс  инструментом (распылителем) весом от 2,5 кг (дл  пневмораспылени  краски) до 10 кг (дл  нанесени  защитных покрытий). Соедин емые с ними коммуникации увеличивают вес перемещаемых масс еще соответственно на 1-1,5 кг.

В качестве привода качани  инструмента используютс  в основном неполноповоротные гидродвигатели, а дл  перемещени  распылител  вместе с коммуникаци ми (пневмогидрошлаги и управл ющий кабель) при давлении в гидроприводе 5 МПа вес данного двигател  составл ет 2,5-5 кг.

Размещение уравновешивающего механизма в предплечье непосредственно у оси, соедин ющей плечо с предплечьем, увеличит статический момент относительно оси качани  предплечь  не более чем на 1-2°/о и не потребует увеличени  мощности

механизма качани . Наличие уравновешивающего механизма позволит уменьшить объем, вес и стоимость гидродвигател  качани  инструмента в вертикальной плоскост,

Применение предлагаемого манипул то

ра позволит повысить динамическую уравновешенность инструмента, упростить программное обеспечение системы управлени , повысить точность позиционировани  и качество окраски, особенно мелких деталей

сложного профил , при окраске которых на конвейер еще примен етс  ручна  подкраска .

Claims (1)

1. МАНИПУЛЯТОР, содержащий основание, поворотную опору, шарнирно сочлененные и снабженные приводами качания плечо и предплечье, причем последнее выполнено в виде неравноплечего рычага, конец большого плеча которого снабжен валом с инструментом, кинематически связанным с валом двигателя, расположенным на конце малого рычага, отличающийся тем, что, с целью улучшения динамических характеристик путем уравновешенивания инструмента, он снабжен механизмом уравно,вешивания инструмента, выполненным в виде пружины, двух направляющих роликов, установленных на предечье, и двух шкивов, один из которых установлен на валу двигателя, а другой — на дополнительно введенной подвижной опоре, смонтированной на предплечье, а также гибкого элемента, огибающего указанные направляющие ролики и шкивы, при этом на ведомом шкиве выполнен палец, соединенный концом с пружиной.

   >