SU1517251A1

SU1517251A1 - Balanced manipultor

Info

Publication number: SU1517251A1
Application number: SU884381557A
Authority: SU
Inventors: Е.Е. Иванов; С.М. Тихоненков; В.Н. Рябов; А.И. Козин
Priority date: 1988-02-22
Filing date: 1988-02-22
Publication date: 1991-09-15

Abstract

Изобретение относитс к подъем- но- транспортному оборудованию, а именно к сбалансированным манипул торам . Цель изобретени - повышение точности позиционировани за счет уменьшени массы противовеса. При подаче сигнала на подъем груза воздух поступает в силовой цилиндр 2, перемеща вниз его корпус, жестко соединенный с первым кронштейном 14. Шток силового цилиндра взаимодействует с горизонтальными направл ющими 20 второго кронштейна, жестко установленного на колонне 1 посредством направл ющих роликов. Перемещение корпуса силового цилиндра 2 и первого кронштейна 14 ведет к изменению конфигурации дополнительного параллелограмма за счет поворота в шарнирах 5, 6, 26 и 27 его звеньев. При этом происходит подъем стреловой системы, выполненной в виде основного параллелограмма с боковыми звень ми 4. Противовес 25, установленный на втором плече двуплечего рычага 22, поворачиваетс вместе с этим рычагом относительно оси поворота, шарнирно соединенной с опорным роликом 23, наход щимс в контакте с горизонтальной направл ющей 21 первого кронштейна . Уравновешивающее усилие передаетс первым плечом двуплечего рычага 22 на шток силового цилиндра за счет шарнирного соединени . При вертикальных перемещени х груза корпус силового цилиндра 2 перемещаетс плоско- параллельно с сохранением вертикальной ориентации. 4 ил. с (Л ел ю :лThe invention relates to lifting and transport equipment, namely, balanced manipulators. The purpose of the invention is to improve positioning accuracy by reducing the weight of the counterweight. When a signal is given for lifting cargo, air enters the power cylinder 2 by moving down its body rigidly connected to the first bracket 14. The rod of the power cylinder interacts with the horizontal guides 20 of the second bracket rigidly mounted on the column 1 by means of guide rollers. Moving the body of the ram 2 and the first bracket 14 leads to a change in the configuration of the additional parallelogram by rotating the links 5, 6, 26 and 27 of its links. When this occurs, the boom system is raised, made in the form of a main parallelogram with side links 4. A counterweight 25 mounted on the second arm of the two-armed lever 22 rotates with this lever relative to the axis of rotation pivotally connected to the support roller 23 in contact with horizontal rail 21 of the first bracket. The balancing force is transmitted by the first shoulder of the two shoulders lever 22 to the piston rod of the cylinder due to a hinged connection. With vertical displacements of the load, the body of the power cylinder 2 moves in a plane-parallel manner while maintaining its vertical orientation. 4 il. s (l ate yu: l

Description

Изобретение относитс к подъемно- транспортному оборудованию, а именно к сбалансированным манипул торам.The invention relates to lifting and handling equipment, namely to balanced manipulators.

Цель изобретени - повьш1ение точности позиционировани за счет уменьшени массы противовеса.The purpose of the invention is to improve positioning accuracy by reducing the weight of the counterweight.

На фиг. 1 изображен сбалансированный манипул тор, общий вид; на фиг.2- разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид по стрелке Б на фиг. 1; наFIG. 1 shows a balanced manipulator, general view; FIG. 2 is a section A-A in FIG. one; in fig. 3 is a view along arrow B in FIG. one; on

фиг. 4 - схема действи сил на манипул торе .FIG. 4 - the scheme of action of forces on the manipulator.

Манипул тор (фиг. 1) состоит из колонны 1, стреловой системы, силового цилиндра 2, устройства уравновешивани 3 и системы управлени . Стрелова система образована боковыми звень ми 4 основного параллелограмма , св занными шарнирами 5 и 6 с колонной 1 и шарнирами 7 и 8 - с верThe manipulator (Fig. 1) consists of a column 1, a boom system, a power cylinder 2, a balance device 3 and a control system. The boom system is formed by the side links 4 of the main parallelogram, connected by hinges 5 and 6 with column 1 and hinges 7 and 8 from the vertex

315315

тикальной осью 9, на которой на под- шииниках установлена руко ть 10. На СЕюбодном конце руко ти 10 с возможностью поворота вокруг вертикальной оси установлен блок управлени 11 с устройством 12 дл креплени грузозахватного органа 13. Звено 4 выполнено с продолжением, на конце которого шарнирно закреплен первый кронштейн 14, который вместе со звеном 15, параллельным звену 4, образуют дополнительный параллелограмм. Звено 15 шарнирно соединено с колонной 1 и первым кронштейном 14. Кронштейн 14 (фиг.2) выполнен в виде стоек, к основанию которых прикреплен силовой цилиндр 2. Шток 16 силового цилиндра 2 снабжен горизонтальной осью 17, на которой закреплены направл ющие ролики 18 и 19. Ролик 19 установлен на горизонтальной направл ющей 20 второго кронштейна (Лиг.3).A ticking axis 9, on which a handle 10 is mounted on the lower parts of the lower part of the arm. At the CE end of the handle 10, the control unit 11 is mounted with a device 12 for fastening the load-gripping body 13. The link 4 is made with an extension, the end of which is hinged the first bracket 14 is fixed, which together with link 15, parallel to link 4, form an additional parallelogram. The link 15 is pivotally connected to the column 1 and the first bracket 14. The bracket 14 (FIG. 2) is made in the form of struts, to the base of which the power cylinder 2 is attached. The rod 16 of the power cylinder 2 is provided with a horizontal axis 17 on which the guide rollers 18 and 19. The roller 19 is mounted on the horizontal guide 20 of the second bracket (Lig. 3).

Стойки первого кронштейна 14 выполнены с вертикальными направл ющими 21, по которым при движении кронштейн 14 вверх-вниз обкатываютс ролики 18, Направл юща 20 второго кронштейна жестко закреплена на колонке 1. Двуплечий рычаг 22 шарнирно соединен осью 17 со штоком силового цилиндра.The legs of the first bracket 14 are made with vertical guides 21, in which the rollers 18 roll around up and down during the movement of the bracket 14 up and down. The guide 20 of the second bracket is rigidly fixed to the column 1. The double arm 22 is pivotally connected with the stem of the power cylinder.

Ролик 23 двуплечего рычага 22 пере катьтаетс по горизонтальной направл ющей 24 первого кро штейна 14. Противовес 25 установлен на втором плече двуплечего рычага 22. Звено 15 и звено 4 стреловой системы соединены с первым кронштейном 14 шарнирами 26 и 27.The roller 23 of the two shoulders lever 22 is rolled along the horizontal guide 24 of the first matte 14. The counterweight 25 is mounted on the second arm of the two shoulders 22. The link 15 and the link 4 of the boom system are connected to the first bracket 14 by the hinges 26 and 27.

Сила т жести стреловой системы стр уравновешиваетс силовой Р, (фиг. 4). Зависимость между ними определ етс по формулеThe strength of the body of the boom system p is balanced by the force P, (Fig. 4). The relationship between them is determined by the formula

2 . 2

Сила Р будет складыватьс из сил т жести цилиндра и сил Т жести от деталей (Cfu) плюс сила Р2, возникающа при взаимодействии второго ролика 23 двуплечего рычага 22 с горизонтальной напр вл ющей 24, при навешивании противовеса 25The force P will be added from the force of the cylinder and the forces of the tin from the parts (Cfu) plus the force P2 arising from the interaction of the second roller 23 of the two shoulders of the lever 22 from the horizontal direction 24, when hanging the counterweight 25

1( one(

+ Р+ P

Сила РТ определ етс из уравнени моментов относительно точки ВThe force PT is determined from the equation of moments relative to point B

00

5five

00

5five

Q Q

5 five

Предложенное решение позвол ет достичь большего передаточного отношени рычага 22 и тем самым пропорционально увеличению передаточного отношени уменьшить массу противовег VThe proposed solution allows a greater gear ratio of the lever 22 to be achieved and, thereby, in proportion to the increase in the gear ratio, reduces the mass of the anti-flight V

са . рр .sa pp.

Работает сбалансированный манипул тор следующим образом.Works balanced manipulator as follows.

При подаче сигнала на подъем груза воздух поступает в силовой цкгиндр 2 (фиг. 1). Под действием поступившего воздуха перемещаетс вниз корпус силового цилиндра 2, шток 16 которого соединен посредством оси 17 и ролика 19 с направл ющей 20 второго кронштейна, закрепленной на колоннеWhen a signal is given for lifting cargo, air enters the power train 2 (Fig. 1). Under the action of the incoming air, the body of the power cylinder 2 moves downwards, the rod 16 of which is connected by means of an axis 17 and a roller 19 with a guide 20 of the second bracket fixed to the column

1(фиг, 2). Противовес 25 полностью уравновешивает стреловую систему 4. Вместе с корпусом цилиндра 2 опускаетс вниз первый кронштейн 14 с горизонтальной направл ющей 24, вэаимо- действующей с роликом 23. Противовес1 (FIG. 2). The counterweight 25 fully balances the boom system 4. Together with the cylinder body 2, the first bracket 14 is lowered from the horizontal guide 24, acting with the roller 23. The counterweight

25устройства 3 уравновешивани , поворачива сь на двуплечем рычаге 22 вокруг оси крайнего шарнира, также опускаетс вниз. Так как корпус цилиндра25, the balance equipments 3, turning on the two shoulders the lever 22 around the axis of the outermost hinge, also move down. Since the cylinder body

2взаимодействует с первым кронштей- ном 14 через вертикальные направл ющие 21, ось 17 и ролики 18 и 19 с направл ющей 20 второго кронштейна, то перемещение корпуса цилиндра 2 повлечет за собой изменение звеньев 42 interacts with the first bracket 14 through the vertical guides 21, the axis 17 and the rollers 18 and 19 with the guide 20 of the second bracket, then moving the cylinder body 2 will entail changing the links 4

и 15 относительно колонны 1, с которой они соединены шарнирами 5 и 6 иand 15 with respect to column 1, to which they are connected by hinges 5 and 6, and

26и 27, что в свою очередь приведет к перемещению вверх стреловой системы 4 вертикальной оси 9, соединенной шарнирами 7 и 8 со атреловой системой 4 вертикальной оси 9, соединенной шарнирами 7 и 8 со стреловой системой 4 руко ти 10, блока управлений 1126 and 27, which in turn will lead to the upward movement of the boom system 4 of the vertical axis 9 connected by hinges 7 and 8 with the arrow system 4 of the vertical axis 9 connected by hinges 7 and 8 with the boom system 4 of the handle 10, control unit 11

с грузом в захвате 13, установленного в устройстве 12 креплени захвата 13.with a load in the gripper 13 installed in the device 12 fastening the gripper 13.

При вертикальных перемещени х груза в виду жесткой установки горизонтальной направл ющей 20 второго кронштейна и шарнирного креплени звеньев 15 и 4 будет происходит перемещение оси 17 с роликом 19 в горизонтальной направл ющей 20, а ролики 18 будут взаимодействовать с вертикальными направл ющими 21, благодар чему корпус силового цилиндра 2 будет перемещатьс плоскопараллельно с сохранением вертикальной ориентации, что обеспечит неизменную, не завис щуюWhen the load is vertical, due to the rigid installation of the horizontal guide 20 of the second bracket and the hinge attachment of links 15 and 4, the axis 17 will move with the roller 19 in the horizontal guide 20, and the rollers 18 will interact with the vertical guides 21, so that the body the power cylinder 2 will move in parallel with the preservation of the vertical orientation, which will provide a constant, not dependent

гч 22 75hc 22 75

Фие.1Phie.1

Вид БType B

Claims

Claim

The balanced manipulator, co; holding the column, the boom system, made in the form of a main parallelogram, the lateral links of which are pivotally connected to the column, the power cylinder and the counterweight, so that in order to increase the positioning accuracy due to to reduce the mass of the counterweight, it is equipped with a first bracket having horizontal and vertical 2 ”regulation, pivotally connected to each of the side links of the main pa

1 parallelogram and an additional parallelogram forming with them, a second arm having horizontal guides and rigidly connected to the column, as well as a two-arm lever, the power cylinder housing being rigidly connected to the first arm and the rod with one shoulder of the two-arm lever, as well as with additional guide rollers in contact respectively with the vertical guides of the first bracket and with the horizontal guides of the second bracket, while on the pivot axis of the two shoulders lever pivotally mounted support roller additionally introduced, in contact with the horizontal rails of the first bracket, a 'counterweight fixedly secured to the second arm of a two-armed lever.

Figure 1

Fig.Z

15 1 725 1