Манипулятор
MANIPULATOR

Предлагаемое изобретение относится к машиностроению, в частности к манипуляторам, работающим в герметизированном объеме, и может быть использовано в технологических процессах изготовления электронных приборов, обработки радиоактивных, токсичных и взрывчатых веществ, а также для проведения ряда дистанционных работ, осуществляемых в высоком вакууме, открытом космосе, под водой.
Известен манипулятор, содержащий двуплечий рычаг, несущий рабочий орган. Двуплечий рычаг в средней части выполнен со сферическим утолщением, установленным в шаровом поясе, вваренном в стенку изолированной камеры. В зазоре между сферическим утолщением и шаровым поясом установлен сепаратор с шариками. Шаровой пояс герметизирован сильфоном, приваренным одним концом к этому поясу, а другим к двуплечему рычагу /1/.
Недостатком известного манипулятора является ограниченная область обслуживания, т.к. рабочий орган может перемещаться только по сферической поверхности одного радиуса, из-за того, что длина рабочего плеча двуплечего рычага не может быть изменена в процессе работы.
В качестве прототипа выбран манипулятор, содержащий корпус, привод поступательного движения и захват, связанный с корпусом посредством шарнирного многозвенника. /2/.
Этот манипулятор имеет более широкую область обслуживания, по сравнению с аналогом, благодаря возможности изменять длину шарнирного многозвенника в процессе работы. Однако ему присуща относительно низкая жесткость исполнительного органа, что снижает точность фиксации образцов при осуществлении технологических операций. Низкая жесткость обусловлена конструкцией шарнирного многозвенника.
Целью изобретения является обеспечение точности позиционирования образцов за счет повышения жесткости исполнительного органа.
Поставленная цель достигается тем, что в известном манипуляторе, содержащем корпус, привод движений, захват, шарнирный многозвенник, соединяющий захват с корпусом, согласно изобретению шарнирный многозвенник образован двумя шарнирными ветвями, которые по разные стороны прикреплены к захвату, а в полостях корпуса помещены цилиндрические шарниры, жестко установленные на звеньях шарнирных ветвей, свободные концы которых, выходящие из корпуса, связаны с приводом движений.
Отличительные от прототипа признаки являются существенными,  каждый из них необходим, а все вместе с ограничительными достаточны для достижения поставленной цели. Действительно, в известном манипуляторе все звенья шарнирного многозвенника лежат в одной плоскости и из-за этого, исполнительный орган в направлении перпендикулярном данной плоскости имеет незначительную жесткость. При эксплуатации шарнирный многозвенник изгибается, что затрудняет позиционирование захвата. Выполнение же в заявляемом манипуляторе шарнирного многозвенника из двух шарнирных ветвей, прикрепленных по разные стороны к захвату, позволяет разнести звенья шарнирного многозвенника в разные плоскости, что повышает жесткость исполнительного органа. Закрепление шарнирных ветвей посредством цилиндрических шарниров в корпусе обеспечивает работоспособность конструкции шарнирного многозвенника, образованного двумя разнесенными в разные плоскости шарнирными ветвями.
Отличительные от прототипа признаки в исследованных аналогах не обнаружены. Следовательно, заявляемый манипулятор отвечает критерию "существенные отличия".
Сущность изобретения пояснена чертежами, где на фиг. 1 изображен общий вид манипулятора, на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1, на фиг. 3 - разрез Б-Б фиг. 1.
Манипулятор содержит корпус 1, захват 2, шарнирный многозвенник, образованный двумя шарнирными ветвями 3 и 4, концы которых посредством шарнира 5 закреплены на захвате по разные его стороны. Звенья шарнирной ветви связаны между собой шарнирами 6. В корпусе 1 выполнены две цилиндрические полости, в которых расположены цилиндрические шарниры 7. Эти цилиндрические шарниры жестко закреплены на звеньях шарнирных ветвей 3 и 4, свободные концы которых, выходящие из корпуса 1 посредством тяг 8 соединены с рукояткой управления 9, выполняющей функции привода движений.
Работает манипулятор следующим образом.
При перемещении рукоятки управления 9 в сторону корпуса 1, она при помощи тяг 8 поворачивает звенья шарнирных ветвей 3 и 4, на которых жестко остановлены цилиндрические шарниры 7, стремясь придать звеньям этих ветвей положение, перпендикулярное оси шарнирного многозвенника. В результате такого перемещения звеньев шарнирных ветвей 3 и 4 захват 2 движется в сторону корпуса 1.
При перемещении рукоятки управления 9 от корпуса 1 звенья шарнирах ветвей 3 и 4 стремятся занять положение параллельное оси шарнирного мнонозвенника. Захват при этом движется от корпуса 1.
По сравнению с прототипом в заявляемом манипуляторе повышается жесткость исполнительного органа, благодаря тому, что ветви шарнирного многозвенника разнесены друг от друга в разные плоскости, а их звенья закреплены в разных цилиндрических шарнирах.
Источники информации
1. A.с. СССР № 517482, Мкл. B25J I/00, 1976 г.
2. А.с. СССР № 963847, Мкл. B25J 9/00, 1981 г. (прототип).