SU393083A1 - Механизм шарнира манипулятора - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к устройствам сочленени  и привода звеньев манипул торов, Предназначеиных, наиример, дл  строительномонтажных , технологических, погрузо-разгрузочных , Подъелшо-транспортных и други операций.

Известен механизм шарнира 1мани1пул тора , КОриус которого шарнирно соединен с исполнительным звеном и приводными звень ми переменной длины.

Предлагаемый механизм отличаетс  от известных тем, что с целью повышени  мавевренности корпус его снабжен жестко закрепленным на нем стержнем, свободный конец которо-го несет крестовину, шар-иирно соедин ющую исполнительное звено с корпусом.

На фиг. 1 локазан описываемые механиз.м, общий вид; на фиг. 2 - вид А.

На корпусе 1 механизма жестко закреплен стержень 2, а на верхнем конце стержн  - кронщтейн 3, несущий ось 4, размещенную перпендикул рно оси стержн . На -оси 4 щарнирно установлена крестовина 5 с осью 6, расположенный перпендикул рно оси 4. Крестовина щарнирно соединена с исполнительным звеном 7, выполненным в вид полусферы, охватывающей крестовину. В верхней части полусферы жестко закреплен стержень 8, а на Периферии - кронщтейн 9, в которых

С помощью осей 10 и 11 и крестовины 12 смонтированы штоки 13 гидрошилиндров 14 и 15. Нижний конец гидроцилиндра посредством щарнирното подщипника 16   оси 77 установлен в кронщтейне 18, жестко закрепленном на корпусе 1. Механизм может быть выполнен с одной или двум  парами гидро-цилиндров 14 и 15.

При наличии в механизме одной лары гидроцилиндров 14 или 15 оба шарнира, соедин ющие исполнительное звено 7 со штоками 13 гидродилиндров 14 или 15, не лежат на одной пр мой, проход щей через центр крестовины 5; наиболее выгодное расположение одной пары гидрОЦилиндров при центральном угле, равно.м 90°. Шарниры штоков 13 быть размещены против оси 4 6 крестовины 5. Цилиндры раздельно подключены к магистрали питани  через систему, котора  обеспечивает их раздельное управление.

При наличии в механизме двух пар гидроцилиндров их шарниры размещены симметрично , а центры шарниров расположены на одной пр мой, проход щей через дентр крестовины . В этом случае цилиндры подключены к магистрал м питани  и управлени  попарно . Кажда  пара цилиндров соединена между собой .разноименными полост ми. Все пары подключены к магистрали питани  через систему управлени , обеспечивающую

раздельное управление этими парами цилиндров .

В механизме используютс  две пары гидроцилиндров 14 и 15, равно |раоположеН1Ные вокруг стержн  2 корпуса /.

В исходном положении все гидроцилиндры 14 и 15 закрыты системой у1Нравлени ; штоки 13 образуют с .цилиндрами единые звень  и фиксируют положение исполнительного звена 7 относительно кориуса 1.

При повороте иаполнительного звена 7 в плоскости чертежа (фиг. 2) влево от центральной оси стержн  2, жидкость подаетс  одновремен о в левый и правый гидроцилиндры 14, расположенные в ллоокости чертежа, но в левом циливдре жидкость поступает в верхнюю, а в правом - (В нижнюю полость. Цилиндры 15, расположенные в плоскости, перпендикул рной плоскости чертежа, остаютс  закрытыми . Левый цилиндр 14 сокращаетс , а правый удлин етс , исполнительное звено 7 поворачиваетс  влево вокруг оси 6, (Проход щей через центры шарниров цилиндров 15, не измен ющих длину; при этом крут щий .момент, передаваемый от цилиндров 14 исполнительному звену 7, суммируетс . Крестовина 5 не вращаетс , исполнительное звено 7 поворачиваетс  на ос х 6. Поворот наполнительного звена 7 прекращаетс  по прекращении подачи жидкости в цилиндры; щ  этом система управлени  закрывает цилиндры , фиксиру  тем самым положение исполнительного звена 7 относительно корпуса /. При повороте исполнительного звена 7 вправо работа механизма аналогична, только мен етс  пор док подачи жидкости в цилиндры; в этом случае жидкость поступает одновременно в верхнюю полость лравото и в нижнюю полость леваго цилиндров 14.

При повороте исполнительного звена 7 в плоскости, перпендикул рной плоскости чертежа (фиг. 2), цилиндры 14, расположенные в плоскости чертежа, все врем  остаютс  закрытыми и длину не мен ют, а цилиндры 15, расположенные в плоокости, перпендикул рной плоскости чертежа, измен ют длину соответственно направлению поворота. В этом случае исполнительное звено 7 поворачиваетс  вокруг оси 4, проход щей через шарниры левого и правого цилиндров 14, вместе с крестовиной 5 на ос х 4. При повороте исполнительного звена в плоскости чертежа и в плоскости , ей перпендикул рной, цилиндры, не измен ющие своей длины, от исходного положени  не отклон ютс , а цилиндры, измен ющие длину, отклон ютс  на шарнирных лодшипниках 16 к центру стержн  2, но угол их поворота при этом значительно меньше угла поворота исполнительного звена, а отклонение происходит в разные стороны.

При необходимости поворота иополнительного звена 7 в плоскости, размещенной к плоскости чертежа под углом, не равным 90°, жадность одновременно подают в обе пары цилиндров 14 и 15. Величина угла наклона плоскости поворота определ етс  соотнощениехм количества подаваемой в цилиндры этих пар жидкости: при одинаковой - подаче жидкости в обе пары цилиндров ианол.нительного звена, а следовательно, усложн етс  .размещенной к плоокости чертежа под углом 45°. При этом одновремвнйо поворачиваетс  крестовина 5 на ос х 4 и исполнительное звено 7 на ос х 6, поворачивающихс  вместе с крестовиной 5, таким образом крестовина одновременно поворачиваетс  вокруг двух осей 4 и 6.

Исполнительное звено может поворачиватьс  в заданное положение постепенно-: сначала , наприме р, в плоокости чертежа, а затем в плоскости, ей перпендикул рной. Это упрощает систему управлени  механизмом щарнира , так как исключаетс  точна  дозировка подачи жидкости в пары гидроцилиндров, но при этом удлин етс  путь исполнительного звена и ухудшаетс  маневренность, так .как траектори  движени  уже будет не пр ма , а ступенчата .

Шарниры дл  креплени  штоков 13 с исполнительным звеном 7 могут раз(мещатьс  как против оси крестовины, так и между ними . При несимметричном расположении шарниров Между ос ми крестовины работа механизма аналоги1чна, мен етс  только вращение крестовины относительно корпуса и исполнительного звена, а следовательно усложн етс  система управлени  с датчиками по углу поворота .

При наличии одной -пары гидроцилиндров с шарнирами, раоположеннькми на центральном угле крестовины, равном 90°, работа механизма аналогична.

Таким образом, механизм шарнира независимо от числа пар гидроцилиндров ojgecneчивает управл емое перемещение исполнительного звена по сфернческой поверхности.

Предмет изобретени 

Механизм щарнира манипул.чтора, корпу.: которого шарнирно соединен с наполнительным звеном и приводными звень ми переменной длины, отличающийс  тем, что, с целью повышени  маневренности, корпус снабжен жестко закрепленным на нем стержнем, свободный конец которого несет крестовину, шарнирно соедин ющую исполнительное звено с корпусом.

Фиг f

Вид f