SU1050860A1 - Манипул тор - Google Patents

Abstract

1. МАНИПУЛЯТОР, содержащий смонтированные на стойке захват с приводом разведени  губок, механизм горизонтального перемещени , механизм вертикального перемещени  и вращени  захвата с 60 приводами в виде силовых цилиндров и узел регулировки скоростей перемещени  захвата , выполненный, например, в виде дроссел , отличающийс  тем, что, с целью расширени  технологических возможностей, он снабжен фрикционной передачей, а механизм вертикального перемещени  и вращени  захвата выполнен в виде установленной с возможностью осевого перемещени  и вращени  щтанги, несущей захват, св занной со щтоком силового цилиндра посредством роликов и пластин, имейщих наклонные пазы , и фрикционной передачи. i (Л СП о 00 05

Description

2.Манипул тор по п. 1, отличающийс  тем, что пластины выполнены сменными, а пазы на них имеют различные углы наклона .

3.Манипул тор по п. 1, отличающийс  тем,что, с целью кратковременного отключени  вращени  захвата, стойка снабжена

клином, кинематически св занным с фрикционной передачей.

4. Манипул тор по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  эксплуатационных возможностей, штанга выполнена полой, а ее внутренн   полость герметично св зана с приводом разведени  губок захвата.

1

Изобретение относитс  к специальному технологическому оборудованию, а именно к манипул торам, предназначенным дл  захвата и пространственного перемещени  деталей при автоматизации различных технологических процессов, и может быть использовано в автоматических лини х многопозиционных сборочных автоматов, в частности , при изготовлении лентопрот жных механизмов. (ЛПМ) магнитофонов и т.п. в услови х серийного и массового производства .

Известен манипул тор, содержаш,ий сыоц тированные на стойке захват с приводом разведени  губок, механизм горизонтального перемещени , механизм вертикального перемещени  и вращени  захвата с приводами в виде силовых цилиндров и узел регулировки скоростей перемещени  захвата, выполненный , например, в виде дроссел  1.

Недостатками данного манипул тора  вл ютс  его ограниченные технологические возможности с точки зрени  автоматизации осевой сборки соединений типа валвтулка дл  призматических деталей, произвольно ориентированных друг относительно друга по углу в плане, так как движение ротации захвата и его поступательное перемещение в направлении сборки осуществл ютс  от двух независимых пневмоприводов, что затрудн ет синхронизацию этих движений , делает практически невозможным своевременное выключение ротации в момент уст ранени  рассогласовани  сечений деталей по углу в плане (этот момент  вл етс  случайной величиной из-за неопределенности угла рассогласовани ).

Цель изобретени  - расширение технологических возможностей.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что манипул тор, содержащий смонтированные на стойке захват с приводом разведени  губок , механизм горизонтального перемещени , механизм вертикального перемещени  и вращени  захвата с приводами в виде силовых цилиндров, и узел регулировки скоростей перемещени  захвата, выполненный, например, в виде дроссел , снабжен фрикционной передачей, а механизм вертикального перемещени  и вращени  захвата выполнен в виде установленной с возможностью осевого перемещени  и вращени  штанги , несущей захват, св занной со щтоком силового цилиндра посредством роликов и пластин, имеющих наклонные пазы, и фрикционной передачи.

Кроме того, пластины выполнены сменными , а пазы на них имеют различные углы наклона.

0 С целью кратковременного отключени  вращени  захвата, стойка снабжена клином, кинематически св занным с фрикционной передачей.

С целью улучшени  эксплуатационных возможностей, штанга выполнена полой, а ее внутренн   полость герметично св зана с приводом разведени  губок захвата.

На фиг. 1 изображен предлагаемый манипул тор , (лева  часть), общий вид; на фиг. 2 - то же (права  часть); на фиг. 3 - вид по стрелке А на фиг. 2; на фиг. 4 - узел I на фиг. 2.

Манипул тор содержит стойку 1, на которой установлен механизм 2 горизонтального перемещени , включающий силовой цилиндр 3 со штоком 4 и параллельные ска5 лки 5, ст нутые на концах передней 6 и задней 7 колодками. Скалки 5 выполнены полыми, В штоке 4 выполнены с двух сторон глубокие сверлени  и радиальные отверсти  дл  подвоЛа рабочей среды в левую и правую полости силового цилиндра 3. На колод0 ках 6. и 7 установлена платформа 8, на которой в горизонтальном положении крепитс  силовой цилиндр 9 механизма вертикального перемещени . Силовой цилиндр 9 содержит щток 10 с закрепленнь.1ми на его концах задней 11 и передней 12 колодками.

-5 В корпусе цилиндра 9 выполнен канал дл  подвода рабочей среды в левую полость цилиндра 9, а в щтоке 10 - канал и радиальные отверсти  дл  подвода рабочей среды в его правую полость.

0 Со стороны задних колодок 7 и 11 в штоки 4 и 10 и скалки 5 вворачиваютс  штуцера 13.

На корпусе цилиндра 9 установлен бесконтактный датчик 14, а на задней колодке 11 - посто нный магнит 15, который вызывает срабатывание датчика 14 при выдвинутом штоке 10.

К передней колодке 6 пристыкован кронштейн 16 с каналами дл  подвода рабочей среды в правую полость цилиндра 3, а также через р д промежуточных деталей к захвату 17.

В направл юш,их втулках 18 кронштейна 16 установлена вертикальна  пола  штанга 19, заглушенна  по верхнему торцу. На штанге 19 с возможностью перемешени  вдоль ее оси установлен ползун 20, уплотненный манжетами 21 и резиновыми кольцами 22. В ползуне 20 расположен штуцер 23, который гибкой трубкой 24 св зан с одним из каналов кронштейна 16. От поворота ползун 20 удерживаетс  двум  роликами 25.

Захват 17 св зан с фланцем штанги 19 посредством четырех упругих параллельных стержней 26 и плавающей крестовой муфты 27, а с внутренней полостью штанги 19 - гибкой трубкой 28, что в совокупности обеспечивает возможность плоскопараллельного переноса оси Б захвата 17- при приложении к нему усили  в горизонтальной плоскости.

Во фланце 29 захвата 17 установлены упорные винты 30, выставл емые с минималь ным зазором относительно верхнего торца В цилиндра захвата 17 и разгружающие упру гие стержни 26 при значительных осевых усили х. Крестова  муфта 27 предохран ет стержни 26 от скручивани  при приложении к захвату 17 крут щего момента.

На штанге 19 установлены также пружина 31 сжати  дл  демпфировани  осевого усили , передаваемого от ползуна 20 на штангу 19, и втулка 32 с продольным пазом, обеспечивающим разв зку последней и штанги 19 в осевом направлении и их совместное вращение через штифт 33. На кронштейне 16 установлены ролик 34 и зубчатое колесо 35, выполненные в виде моноблока. Пружина 36 и гайка 37 обеспечивают поджатие втулки 32 к ролику 34 с регулируемым усилием. Ролик 34 и втулка 32 образуют фрикционную передачу.

На колодках 11 и 12 цилиндра 9 закреплены пластины 38 и 39 с наклонными пазами , стенками которых они через ролики 40 воздействуют на ползун 20 и через пружину 31 вызывают вертикальное перемещение захвата 17. Реак-ивные вертикальные усили  на пластины 38 и 39 воспринимают ролики 41 кронштейна 16. На пластине 39 установлена рейка 42, наход ща с  в зацеплении с зубчатым колесом 35. Втулка 43 служит дл  передачи вертикального усили  от ползуна 20 на штангу 19, мину  пружину 31 (после сжати  пружины 31 до высоты, равной глубине отверсти  во втулке 43).

На кронштейне 16 установлен также качающийс  рычаг 44, а на корпусе 3 - клин 45, который в определенный момент цикла (например, при вдвинутой руке манипул тора ) через рычаг 44 отключает фрикционную передачу, т.е. прерывает движение ротации захвата 17. Винт 46 служит дл  отключени  движени  ротации захвата 17 в течение всего цикла работы манипул тора.

В манипул торе имеютс  регулировочные винты 47-49 дл  точной настройки на заданные точки позиционировани  и регулировки ходов.

Юстировочные винты 50 и 51 служат дл  совмещени  осей захватываемой детали и штанги 19.

В цилиндре 52 захвата 17 установлена пружина 53 дл  возврата штока 54 в крайнее верхнее положение при отсутствии рабочей среды в верхней полости цилиндра 52 захвата 17. Губки 55 захвата 17 раздвигаютс  клином 56 (рабочий ход), жестко св занным со штоком 54, и сдвигаютс  (холостой ход) плоскими пружинами 57 при . обратном ходе штока 54.

На стойке 1 при помощи кронштейна 58 закреплены дроссели 59, св занные гибкими трубками 60 со штуцерами 13 цилидндров 3 и 9. Дроссели 59 обеспечивают свободный проход рабочей среды к соответствующим полост м цилиндров через обратные клапаны и дросселирование потоков, вытесн емых из этих полостей (при движениирабочей среды в противоположном направлении). Винты 61 дросселей 59 служат дл  регулировки площади дросселирующего отверсти , а следовательно, и скорости перемещени  захвата 17 по координатам.

Манипул тор работает следующим образом .

При подаче рабочей среды через обратный клапан соответствующего дроссел  59, трубку 60 и щтуцер 13 в левую полость цилиндра 3 шток 4 перемещаетс  вправо, .увлека  цилиндр 9 и захват 17, т.е. происходит выдвижение руки манипул тора. При подаче рабочей среды в правую полость цилиндра 3 происходит задвижение руки. При этом клин 45 через рычаг 44 отключает фрикционную передачу, т.е. выводит ролик 34 из контакта с втулкой 32. Этим обеспечиваетс  прерывание движени  ротации захвата 17.

При подаче рабочей среды в левую полость цилиндра 9 шток 10 перемещаетс  вправо, увлека  колодку 11 с магнитом 15, колодку 12 и пластины 38 и 39, которые, воздейству  на ролики 40 ползуна 20, обеспечивают подъем захвата 17. Одновременно пластина 39 рейкой 42 вращает блок зубчатое колесо 35 - ролик 34, при этом ролик 34, в свою очередь, вращает втулку 32 и св занную с ней через штифт 33 щтангу 19 с захватом 17.

С датчика 14 в конце хода штока 10 выдаетс  сигнал, подтверждающий нахождение захвата 17 в верхнем положении.

При подаче рабочей среды в правую полость цилиндра 9 пластины 38 и 39 стенками своих наклонных пазов воздействуют на ролики 40 ползуна 20 и через пружину 31 вызывают опускание захвата 17 с одновременным его вращением через фрикционную передачу. Дл  обоих цилиндров регулировка скоростей координатных перемещений обеспечиваетс  винтами 61 дросселей 59. Крут щий момент, передаваемый на захват 17, определ етс  моментом проскальзывани  фрикционной передачи, который регулируетс  путем сжати  пружины 36 гайкой 37. Дл  использовани  максимального верти кального усили , развиваемого манипул тором (например, дл  выполнени  сопр жений по переходным посадкам и т.п.), после сжати  пружины 31 до высоты, равной глубине отверсти  во втулке 43, усилие с ползуна 20 через втулку 43 непосредственно передаетс  на штангу 19 с захватом 17. Это усилие можно измен ть за счет угла наклона пазов пластин 38 и 39 (практически заменой пластин). При подаче рабочей среды в верхнюю полость цилиндра 52 захвата 17 шток 54 с клином 56 движетс  вниз и раздвигает губки 55, что соответствует рабочему движению - захвату детали. Возврат губок 55 происходит под действием плоских пружин 57, а штока 54 - под действием пружины 53. Из исходного положени  захват 17 без ротации опускаетс , м гко накрыва  п ткой 62 деталь, подлежащую захвату на исходной позиции. М гкость начального касани  обеспечиваетс  пружиной- 31. Далее срабатывает захват 17 (происходит захват детали), и рука с деталью поднимаетс  вверх. Затем рука выдвигаетс , клин 45 освобождает рычаг 44, включаетс  в работу фрикционна  передача. Опускание захвата 17 сопровождаетс  его ротацией. После касани  торцов сопр гаемых деталей поступательное движение вниз штанги 19 с захватом 17 приостанавливаетс , а продолжаютс  движение вниз ползуна 20, сжимающего пружину 31, и вращение устанавливаемой детали на торце базовой детали. Одновремен но происходит совмещение осей сопр гаемых деталей вследствие деформации упругих стержней 26 под действием горизонтальных реактивных составл ющих усили  сборки , возникающих на фаске, и совмещение сечений деталей по углу в плане (вследствие вращени ). В момент полного совмещени  сопр гаемых деталей пружина 31 досылает захват 17 с устанавливаемой деталью вниз и дальнейшее сопр жение вдоль оси сопровождартс  пробуксовкой фрикционной передачи . При этом плавающа  крестова  муф та 27 разгружает стержни 26 от крут щего момента, а упорные винты 30 - от осевого усили . По окончании движени  вниз захват 17 разжимаетс  (губки 55 сход тс ) и продолжаетс  отработка движений по программе без детали. Датчик 14 с магнитом 15 служат дл  выработки сигнала, блокирующего работу сопр женного с манипул тором оборудовани  (например, многопозиционного поворотного стола и т.д.). Предлагаемый манимул тор обладает значительно большими технологическими возмо кност ми по сравнению с прототипом , так как обеспечивает автоматическую сборку соединений из призматических деталей , осуществл   одновременно как совмещение их осей, так и взаимную ориентацию по углу в плане. Кроме того, в манипул торе предусмотрена возможность регулировки величины сборочного усили  и скоростей перемещений в зоне малых величин.

w

.11д

62

Claims (4)

1. МАНИПУЛЯТОР, содержащий смонтированные на стойке захват с приводом разведения губок, механизм горизонтального перемещения, механизм вертикального перемещения и вращения захвата с приводами в виде силовых цилиндров и узел регулировки скоростей перемещения захвата, выполненный, например, в виде дросселя, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, он снабжен фрикционной передачей, а механизм вертикального перемещения и вращения захвата выполнен в виде установленной с возможностью осевого перемещения и вращения штанги, несущей захват, связанной со штоком силового цилиндра посредством роликов и пластин, имеющих наклонные пазы, и фрикционной передачи.

2. Манипулятор по π. 1, отличающийся тем, что пластины выполнены сменными, а пазы на них имеют различные углы наклона.

3. Манипулятор по π. 1, отличающийся тем,что, с целью кратковременного отключения вращения захвата, стойка снабжена клином, кинематически связанным с фрикционной передачей.

4. Манипулятор по π. 1, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных возможностей, штанга выполнена полой, а ее внутренняя полость герметично связана с приводом разведения губок >захвата.