SU1549747A1

SU1549747A1 - Manipulator

Info

Publication number: SU1549747A1
Application number: SU884445426A
Authority: SU
Inventors: Размик Патваканович Джавахян; Юрий Аршакович Акопян; Наира Размиковна Джавахян
Original assignee: Ереванский политехнический институт им.К.Маркса; Чаренцаванское Станкостроительное Объединение
Priority date: 1988-05-12
Filing date: 1988-05-12
Publication date: 1990-03-15

Abstract

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано в манипул торах, предназначенных дл механизации подъемно-транспортных операций. Цель изобретени - снижение энергозатрат за счет повышени точности уравновешивани стрелы. Манипул тор содержит стрелу, выполненную в виде пантографа с входным звеном 1 и выходным звеном 2. Основные ролики 5 и 6, шарнирно соединенные со звень ми стрелы, установлены в вертикальных направл ющих 7 и горизонтальных направл ющих 8 основани . Горизонтальное перемещение захватного устройства осуществл етс оператором, а вертикальное - приводом. При перемещении стрелы измен етс угол наклона ее входного звена 1 и происходит перемещение ролика 5. При этом т га 11, шарнирно соединенна одним концом с дополнительным роликом 10, также установленным в вертикальных направл ющих, вызывает перемещение этого ролика, так как другой конец т ги шарнирно соединен с рычагом 12, который жестко св зан со звеном 1. Перемещение ролика 10 приводит к деформации уравновешивающей пружины 13, котора одним концом кинематически в св зана со звеном 1 пантографа, а другим шарнирно соединена с роликом 10. 2 ил.The invention relates to mechanical engineering and can be used in manipulators intended for the mechanization of hoisting and transport operations. The purpose of the invention is to reduce energy consumption by improving the accuracy of boom balancing. The manipulator contains an arrow made in the form of a pantograph with an input link 1 and an output link 2. The main rollers 5 and 6, hingedly connected to the links of the arrow, are mounted in vertical guides 7 and horizontal guides 8 of the base. The horizontal movement of the gripping device is carried out by the operator, and the vertical movement is driven. When the boom moves, the angle of inclination of its input link 1 changes and the roller 5 moves. At that, the pull 11, pivotally connected at one end to the additional roll 10, also installed in the vertical guides, causes the move of this roll, since the other end of the pull pivotally connected to the lever 12, which is rigidly connected to link 1. Moving roller 10 causes deformation of the balancing spring 13, which is kinematically connected at one end to link 1 of the pantograph, and to another pivotally connected to roller 10. 2 Il.

Description

угол наклона ее входного звена 1 и происходит перемещение ролика 5. При этом т га 11, шарнирно соединенна одним концом с дополнительным роликом 10, также установленным в вертикальных направл ющих, вызывает перемещение этого ролика, так как другой конец т ги шарнирно соединен сthe angle of inclination of its input link 1 and the movement of the roller 5 occurs. In this case, a ha ha 11, pivotally connected at one end to an additional roller 10, also installed in vertical guides, causes the movement of this roller, since the other end of the rod is pivotally connected to

рычагом 12, который жестко св зан со звеном 1. Перемещение ролика 10 приводит к деформации уравновешивающей пружины 13, котора одним концом кинематически св зана со звеном 1 пантографа , а другим шарнирно соединена с роликом 10. 2 ил.lever 12, which is rigidly connected to link 1. Moving roller 10 leads to deformation of the balancing spring 13, which is kinematically connected with link 1 of the pantograph to one end, and to hinge to roller 10 with the other. 2 Il.

Изобретение относитс к машиностроению , а именно к манипул торам, предназначенным дл механизации подъемно-транспортных и других операций .FIELD OF THE INVENTION The invention relates to mechanical engineering, namely to manipulators, intended for the mechanization of hoisting, transport and other operations.

Цель изобретени - снижение энергозатрат за счет повышени точности уравновешивани стрелы.The purpose of the invention is to reduce energy consumption by improving the accuracy of boom balancing.

На фиг. 1 представлена кинематическа схема манипул тора; на фиг.2- графики уравновешиваемого (М), уравновешивающего (Мпр) моментов и дополнительного усили (Т0) горизонтального перемещени FIG. Figure 1 shows the kinematic manipulator circuit; Fig. 2 is graphs of counterbalanced (M), counterbalancing (Mpr) moments and additional force (T0) of horizontal movement.

Манипул тор содержит пантограф- ную стрелу, состо щую из входного звена 1, выходного звена 2, большого и малого звеньев 3 и 4. Основные ролики 5 и 6 размещены соответственно в вертикальных м горизонтальных направл ющих 7 и 8, выполненных в корпусе 9 основани . Дополнительный ролик 10 помещен в вертикальных направл ющих 7. Т га 11 шарнирно соединена с роликом 10 и рычагом 12. Уравновешивающа пружина 13 соединена одним концом с осью ролика 10, а другим - с входным звеном 1 пантографа. Вес звена 1 определ етс по условиюThe manipulator contains a pantograph boom consisting of input link 1, output link 2, large and small links 3 and 4. The main rollers 5 and 6 are located respectively in the vertical and horizontal guides 7 and 8, made in the base body 9. An additional roller 10 is placed in vertical guides 7. The thrusting shaft 11 is pivotally connected to the roller 10 and the lever 12. The balancing spring 13 is connected at one end to the axis of the roller 10, and the other to the input link 1 of the pantograph. The weight of link 1 is determined by the condition

где „7 GS. иС .where „7 GS. IC

Ь-2.ип4B-2.ip4

G, Gf- ()/l4, вес звена 1;G, Gf- () / l4, the weight of the link 1;

веса звеньев 2 и 4 параллелограмма;weight of links 2 and 4 parallelogram;

рассто ни от центров т жести звеньев до осей их шарниров с большим звеном 3 параллелограмма.the distance from the centers of gravity of the links to the axes of their hinges with a large link 3 parallelogram.

При выполнении этого услови цент масс стрелы совмещаетс с осью звена 3. Длины т ги 11, рычага 12 и угол между звеном 1 и рычагом 12 определ ютс по условию изменени рассто ни между ос ми роликов 5 и 10 дл деформации пружины 13 по программе , гарантирующей минимизацию отклоWhen this condition is fulfilled, the center of mass of the boom is aligned with the axis of the link 3. The lengths of the rod 11, the lever 12 and the angle between the link 1 and the lever 12 are determined according to the condition of changing the distance between the axes of the rollers 5 and 10 to deform the spring 13 according to the program guaranteeing minimization off

00

5five

00

5five

00

5five

00

5five

нени момента Мп , создаваемого на звене 1 уравновешивающей пружиной 13, от уравновешиваемого момента М на том же звене, т.е. минимизацию остаточного неуравновешенного моментаthe moment Mn generated on link 1 by a counterbalancing spring 13, from the counterbalanced moment M on the same link, i.e. minimization of residual unbalanced moment

Моьт М+М„р во всех точках зоны обслуживани .Myt M + Mn at all points of the service area.

Манипул тор работает следующим образом .The manipulator works as follows.

Горизонтальное перемещение точки подвеса груза осуществл етс оператором , а вертикальное - приводом (не показанJ путем перемещени ролика 5 в вертикальных направл ющих 7. При указанных перемещени х ненагруженной стрелы измен етс угол наклона звена 1, и т га 11 измен ет по нужной программе рассто ние между ос ми роликом 5 и 10 так, чтобы деформаци пружины 13 и изменение плеча упругой силы последней наилучшим образом соответствовали выполнению услови уравновешенности ненагруженной стрелы манипул тора, которое, в свою очередь, приводит к значительному уменьшению уровн усилий дл горизонтального и вертикального перемощений ненагруженной стрелы и, как следствие, к уменьшению энергозатрат .The horizontal movement of the load suspension point is carried out by the operator, and the vertical movement is driven (not shown) by moving the roller 5 in the vertical guides 7. With the indicated movements of the unloaded boom, the angle of inclination of the link 1 changes and the length 11 changes the distance according to the desired program between the axles of roller 5 and 10 so that the deformation of the spring 13 and the change in the shoulder of the elastic force of the latter best fit the condition of balance of the unloaded boom arm, which, in turn, leads to a significant reduction in the level of effort for horizontal and vertical repartitions of an unloaded boom and, consequently, to a reduction in energy consumption.

Предлагаемое конструктивное выполнение манипул тора позвол ет улучшить его эксплуатационные свойства путем повышени эффективности уравновешивани и уменьшени усили оператора .The proposed constructive implementation of the manipulator makes it possible to improve its operational properties by increasing the efficiency of balancing and reducing the operator's effort.

Claims

Invention Formula

A manipulator containing a base with vertical and horizontal guides, an arrow made in the form of a pantograph, the input link of which is pivotally connected to the first main roller, the output link to the gripping device, and the other two links are pivotally connected to the second main roller, the first The main roller is mounted in vertical and second in horizontal guide bases, as well as a balancing spring, one end of which is kinematically connected to the input link of the pantograph, characterized in that izheni enernozatrat by increasing the accuracy of equilibration Streit

It is equipped with a thrust and an additional roller installed in the vertical guide bases and pivotally connected to one end of this rod, while the second end of the specified cable is pivotally connected to the lever which is rigidly connected to the input link. pantograph, and the second end of the spring is pivotally connected to an additional roller.

FIG. g