(5) МАНИПУЛЯТОР
Изобретение относитс к области манипул торостроени и подъемно-тран портного машиностроени и может найт применение дл механизации и автоматизации технологических процессов, св занных с точной ориентацией и уст новкой или сн тием т желых деталей, а также дл решени задач, св занных с перемещением различных предметов по определенным траектори м в пространстве . По основному авт.св.№ известен манипул тор, содержащий двигатель , поворотное основание с установленной Не нем механической рукой, выполненной в виде параллелограммного механизма, один из рычагов которого снабжен балансиром и кинематически св зан с валом, а другой рычаг несет захват, муфту одно стороннего действи , св занную с руко ткой управлени и также кинематически св зан с валом. Цель изобретени - улучшение динамических характеристик манипул тора. Указанна цель достигаетс тем, что кинематическа цепь св зи муфты одностороннего действи с аккумулирующим механизмом выполнена в виде последовательно соединенных отрезков стальной ленты и проволоки, св занных (Между собой дополнительно введенными нат жными самотормоз щимис устройствами . На фиг. 1 изображен предлагаемый (манипул тор,общий вид, на фиг. 2 Соединение концов стальной, ленты и проволоки; на фиг. 3 - разрез А-А ма фиг. 2; на фиг. k - сопр жение стальной ленты с приводным валом. ; Манипул тор содержит стойку 1, на которой закреплено поворотное основание 2 с установленными на нем зубчатыми рейками 3. Рейки 3 наход тс в зацеплении с шестерн ми k, которые жестко закреплены на валу 5, смонтированном на рычаге 6 параллелограммного механизма руки. На рычаге 7 РУ ки расположены руко тка 8 управлени , захват 9 и роликова муфта 10 одностороннего действи . На концах вала 5 закреплены в радиальных направлени х элементы аккумулирующего механизма - пластинчатые пружины 11 и 12. Свободные концы пружин проход т через длинные прорези сухарей 13 и И, короткие прорези которых одеты соответственно на кольца 15 и 16, св занные, например, с по воротным основанием 2 и неподвижные относительно вала 5 I не показано). Свободные концы пружин 11 установле- . ны с возможностью подвижного взаимодействи с вращающимс роликом 17, а свободные пружины 12 - с возможностью взаимодействи с вращающимс роли ком 18. Ролики 17 и 18 установлены со ответственно на водилах 19 и 20, св занных жестко соответственно с валами двигателей 21 и 22. В шарнирных соединени х рычагов 6 и 7 установлен приводной вал 23, а на конце рычага 7 вал 24. Муфта 10 состоит из ведущего повод ка 25, непосредственно св занного с руко ткой 8 управлени , ведомого поводка 26, жестко соединенного с валом 2k, корпуса 27 и роликов 28 и 29. Ролики смещены от центра -корпуса 27 в сторону ведущего поводка, чем обеспечиваетс передача вращени только от ведущего поводка 25 к ведомому поводку 26. Приводной вал 2 ведомого поводка 2б муфты 1 О св зан с приводным валом 5 аккумулирующего механизма с пом щью отрезков стальной ленты 30 и проволоки 31. Отрезки св заны между собой с помощью нат жных устройств 32. Конструктивное оформление последних может быть любым с обеспечением самотормоз щегос креплени ленты и проволоки относительно друг друга. В частности конец ленты 30 может быть :закреплен на стержне 33 снабженном, например, двум выступами 3 с возмож ностью зацеплени с впадинами 35 раз мещеными на торце ленты. В вырезе лен ты размещена проволока 31, проход ща через отверстие в стержне с образованием нескольких витков, чем обеспечиваетс надежное крепление конца проволоки . Впадины 35 на торце ленты выполнены с односторонним наклоном, что позвол ет поворачивать стержень 33 за ручку 36 а одном направлении дл осуществлени нат жени системы лентапроволока-лента . Посто нное прижатие выступов З к впадинам 35 обеспечиваетс пружиной 37Приводной вал 5 в месте сопр жени с лентой 30 имеет выступы 38, а лента 30 содержит отверсти 39, сопр гающиес с выступами. Место сопр жени ленты 30 с валами 23 и 2 аналогично . Манипул тор работает следующим образом . Дл перемещени груза из одной точки в другую оператор вращает руко тку 8 управлени . При включенном двигателе, например двигателе 21, и при вращении водила 19 ролик 17 входит в контакт с концом пружины 11 и, если к валу 5 прилс;1ен момент сопротивлени , деформирует ее; перемеща конец пружины вместе с сухарем 13 и заклинива последний на кольце 15, оставл пружину в напр женном состо нии. На вал 5 переда етс крут щий момент, обусловленный действием сил упругости. Очевидно, что при деформации всех пружин на валу 5 будет действовать крут щий .момент , равный величине крут щего мо мента, рассчитанного на преодоле- ние сопротивлени одной пружинь,, T.e момент двигател , умноженного мз ко личество пружин с учетом КПД передачи ролик-пружина. Поток мощности направлен от двигател 21 к валу 5, св занному с шестерн ми . Шестерни , враща сь, перемещаютс по рейкам 3, например вниз, и поднимают рычаг 6 на необходимую высоту позиционировани захвата 9 соответственно направлению вращени руко тки 8 управлени . Если руко тка 8 остановлена с одновременным выключением двигател 21, ведомый поводок 2б муфты 10, получа вращение от вала 5 вследствие аккумулированного крут щего момента посредством гибкой передачи лента-про-волока через валы 23 и 2k, заклинит ролики 28 и 29 в корпусе 27 и остановитс , что приведет к резкому возрастанию сопротивлени на валу, возврату деформированных прумсин в исходное положение и остановке вала 5 Поэтому вращение валу 5 и, соответственно , шестерн м k будет передаватьс только тогда и с такой скоростью , с какой вращаетс руко тка 8 управлени . При этом усилие на руко тке вследствие свойств необратимой роликовой муфты может быть уменьшено
51
до такой величины, что практически не будет восприниматьс оператором.
Дл опускани груза руко тку 8 управлени вращают в противоположном направлении с одновременным включением вращени двигател 22 в противоположную сторону. Ведомый поводок 2б имеет возможность, враща сь, следовать за ведущим поводком 25 и, соответственно, вал 5 получает возможность передавать аккумулированный крут щий момент от пружин 12 шестерн м k в зависимости от сопротивлеНИИ , возникающих при опускании груза .
Таким образом, при помощи руко тки 8 управлени можно управл ть перемещением груза в любом направлении со скоростью, соответствующей скорости вращени этой руко тки, затх ачива незначительные усили на ее вращение, при этом при передаче крут щегр момента от вала 5 на шестерни i в работу будут подключатьс ровно столько пружин, каково значение нагрузки на захвате и. соответственно , на шестерн х . Кроме того, устранение с помощью нат жных самотормоз щихс устройств 32 люфтов в
46«
сопр жении вал-лента и провисаний т гового контура между валами 5,23 и 2 приводит к одновременному и согласованному включению в работу элементов системы необратимое звено аккумулирующий механизм при переходных процессах: подн тие - опускание груза. В итоге в системе устанавливаетс оптимальна работа привода при значительных колебани х нагрузки на рабочие органы манипул тора и минимизируетс потребл ема энерги привода с обеспечением высоких динамических свойств манипул тора .