SU1657369A1 - Manipulator - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению и служит дл  автоматизации технологических операций, требующих значител ьного числа точек позиционировани , в частности к конструкции позиционных манипул торов, и может быть использовано дл  извлечени  деталей из пресс-форм термопластавтомата и позиционной укладки их в тару или кассету. Целью изобретени   вл етс  повышение точности позиционировани  за счет обеспечени  жесткой фиксации положени  руки. Рука манипул тора перемещаетс  с помощью приводов, включающих управл емые муфты, состо щие из ведомой 27 и ведущей 26 частей, при этом при выключении муфты ведома  27 часть поджимаетс  к тормозному диску 29. Положение манипул тора определ етс  количеством импульсов, поступающих с датчика 38, взаимодействующего с диском 37, имеющим прорези и св занным с ведомым валом 70. Когда число импульсов, снимаемых с датчика, будет равно заданному по программе, включаетс  электромагнит 35 привода упора 34 и упор входит в один из пазов 36, выполненных на цилиндрической поверхности ведомой части 27 муфты. 3 ил. Б-6 (Л С J .35 о ел XI GJ О ЮThe invention relates to mechanical engineering and serves to automate technological operations that require a significant number of positioning points, in particular, to the design of positioning manipulators, and can be used to extract parts from injection molds of a molding machine and positionally place them in a container or cassette. The aim of the invention is to improve positioning accuracy by providing a rigid fixation of the position of the hand. The arm of the manipulator is moved with the help of actuators, including controlled clutches consisting of slave 27 and leading 26 parts, while when the clutch of the slave 27 is turned off, the part is pressed to the brake disk 29. The position of the manipulator is determined by the number of pulses coming from sensor 38, interacting with a disk 37 having a slot and connected with the driven shaft 70. When the number of pulses taken from the sensor is equal to the programmed one, the electromagnet 35 of the stop 34 actuates and the stop enters one of the slots 36 and the secondary surface of the driven part 27 of the coupling. 3 il. B-6 (L S J .35 about ate XI GJ O Yu

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , и предназначено дл  автоматизации технологических операций, требующих значительного числа точек позиционировани , в частности к конструкции позиционных ма- нипул торов, и может быть использовано дл  извлечени  деталей из пресс-форм тер- мопластавтомата и позиционной укладки их в тару или кассету.The invention relates to mechanical engineering, and is intended to automate technological operations that require a significant number of positioning points, in particular, to the design of positioning manipulators, and can be used to extract parts from injection molding machines and positionally place them in a container or cassette. .

Цель изобретени -- повышение точно- сти позиционировани  за счет обеспечени  жесткой фиксации положени  руки.The purpose of the invention is to improve positioning accuracy by providing a rigid fixation of the position of the hand.

На фиг. 1 изображен манипул тор, общий вид; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2.FIG. 1 shows the manipulator, general view; in fig. 2 is a view A of FIG. one; in fig. 3 shows a section BB in FIG. 2

На корпусе 1 манипул тора расположена механическа  рука 2. Корпус 1 выполнен в виде кронштейна и снабжен вертикальной стойкой 3, площадкой 4 дл  креплени  манипул тора и горизонтальной направл ю- щей 5 трубчатого сечени  дл  размещени  на ней зубчатой рейки 6 и двух профильных планок 7. Механическа  рука 2 снабжена платформой 8, кареткой 9, вертикальной телескопической стойкой 10 и поворотным за- хватом 11. Платформа 8 установлена с помощью четырех роликов 12 на профильных планках 7 с возможностью горизонтального перемещени  вдоль оси направл ющей 5 и содержит электромеханический привод 13, а также горизонтальную направл ющую 14 трубчатого сечени  дл  размещени  на ней двух профильных планок 15. Оси горизонтальных направл ющих 5 и 14 взаимно перпендикул рны. Электромеханический привод 13 включает в себ  электродвигатель 16 асинхронного типа, ременные передачи 17, три ведущих вала 18, три муфты 19, три ведомых вала 20, редуктор 21, на выходном валу которого закреплена шестерн  22, взаимодействующа  с зубчатой рейкой 6, винт 23 и вал 24 пр моугольного сечени . Кажда  из муфт 19 содержит неподвижный корпус 25, ведущую часть 26 и ведомую часть 27, набор фрикционных дисков 28, расположенных на ведомой части 27, тормозной диск 29, закрепленный на неподвижном корпусе 25, пружину 30, контактирующую своими торцами с ведомой частью 27 и упорной втулкой 31, распо- ложенной на конце ведомого вала 20. Муфтой управл ют посредством штока 32 силового цилиндра 33, воздействующего на ведомую часть 27 муфты в осевом направлении. На корпусе 25 каждой муфты установлен управл емый упор 34 с электромагнитным приводом 35, взаимодействующий при позиционировании с пазами 36, выполненными на цилиндрической поверхности части 27 муфты. На валу 20 закреплен диск 37The mechanical arm 2 is located on the manipulator housing 1. The housing 1 is made in the form of a bracket and is provided with a vertical stand 3, a platform 4 for fastening the manipulator, and a horizontal tubular section 5 of the tubular section 5 for accommodating the rack 6 and two profile slats 7. Mechanical arm 2 is equipped with a platform 8, a carriage 9, a vertical telescopic stand 10 and a swivel clamp 11. The platform 8 is installed using four rollers 12 on the profile bars 7 with the possibility of horizontal movement along the axis 5 and contains an electromechanical actuator 13, as well as a horizontal guide 14 of the tubular section for placing two profile strips 15 on it. The axes of the horizontal guides 5 and 14 are mutually perpendicular. The electromechanical drive 13 includes an asynchronous type electric motor 16, belt drives 17, three drive shafts 18, three clutches 19, three driven shafts 20, a gearbox 21, on the output shaft of which gear 22 is attached, interacting with the toothed rack 6, screw 23 and shaft 24 rectangular section. Each of the sleeves 19 contains a stationary body 25, a driving part 26 and a driven part 27, a set of friction disks 28 located on the driven part 27, a brake disk 29 fixed to the fixed case 25, a spring 30 contacting with its ends with the driven part 27 and thrust a sleeve 31 located at the end of the driven shaft 20. The coupling is controlled by means of the stem 32 of the power cylinder 33, acting on the driven part 27 of the coupling in the axial direction. On the housing 25 of each coupling, a controlled stop 34 is installed with an electromagnetic actuator 35, which interacts during positioning with grooves 36 formed on the cylindrical surface of the coupling part 27. On the shaft 20 is fixed disk 37

с прорез ми, взаимодействующий с датчиком 38, выдающим импульсные сигналы. Часть 26 муфты расположена на торце ведущего вала 18, на противоположном конце которого закреплен шкив 39 ременной передачи 17. Ведома  часть 27 муфты расположена на участке ведомого вала 20 пр моугольного сечени  с возможностью осевого перемещени  и взаимодействи  торцами с частью 26 муфты через набор фрикционных дисков 28 или тормозным диском 29. Каретка 9 установлена с помощью четырех роликов 40 на профильных планках 15 с возможностью горизонтального перемещени  вдоль оси направл ющей 14 и содержит гайку 41, взаимодействующую с винтом 23, вертикально расположенную шестерню 42 с пр моугольным отверстием в ступице дл  размещени  ее на валу 24 пр моугольного сечени  с возможностью осевого перемещени  с кареткой 9. Вертикальна  телескопическа  стойка 10, звень  которой зафиксированы от поворота с помощью шпоночного соединени  43, закреплена на каретке 9 и снабжена винтовым механизмом 44, расположенным соосно внутри вертикальной телескопической стойки 10. Горизонтально расположенна  коническа  шестерн  45 взаимодействует с конической шестерней 42. Поворотный захват 11 расположен на нижнем конце телескопической стойки 10 и св зан с силовым цилиндром 46.with slots, interacting with sensor 38, issuing pulse signals. The coupling part 26 is located at the end of the drive shaft 18, at the opposite end of which the pulley 39 is fixed 17. The clutch follower part 27 is located on a section of the driven shaft 20 of rectangular cross section with the possibility of axial movement and engagement by the ends with the coupling part 26 through a set of friction disks 28 or with a brake disk 29. The carriage 9 is mounted with four rollers 40 on the profile bars 15 with the possibility of horizontal movement along the axis of the guide 14 and contains a nut 41 interacting with a screw 23, vertically An axial gear 42 with a rectangular hole in the hub for placing it on a rectangular shaft 24 can be axially moved with the carriage 9. The vertical telescopic strut 10, whose links are fixed against rotation by means of a key joint 43, is fixed to the carriage 9 and is provided with a screw a mechanism 44 located coaxially within the vertical telescopic stand 10. A horizontally arranged bevel gear 45 interacts with a bevel gear 42. The rotary gripper 11 is located on the bottom It end of the strut 10 and is bonded to the power cylinder 46.

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

Манипул тор устанавливают на неподвижную плиту, например, дл  установки пресс-форм термйпластавтомата и прикрепл ют его к ней посредством площадки 4 с возможностью поворота вертикальной стойки 3 на 180° дл  удобства смены технологической оснастки. При включении электродвигател  16 вращение передаетс  ременной передаче 17 и посредством вала 18 ведущей части 26 соответствующей муфты. Под действием пружины 30 и при отсутствии давлени  рабочей среды в силовом цилиндре ведома  часть 27 находитс  в заторможенном состо нии за счет прижати  ее к диску 29. При этом платформа 8, каретка 9 и вертикальна  телескопическа  стойка 10 наход тс  в состо нии поко . В соответствии с командой программного устройства (не показано) независимо друг от друга в любой последовательности или одновременно может перемещатьс  платформа 8, каретка 9 и вертикальна  телескопическа  стойка 10 до заданной позиции путем создани  в силовом цилиндре 33 соответствующего привода давлени  рабочей среды и перемещени The manipulator is mounted on a fixed plate, for example, to install molds of a thermoplast machine and attach it to it by means of a platform 4 with the possibility of rotating the upright column 3 by 180 ° for the convenience of changing the tooling. When the motor 16 is turned on, rotation is transmitted to the belt drive 17 and through the shaft 18 of the leading part 26 of the corresponding clutch. Under the action of the spring 30 and in the absence of pressure of the working medium in the power cylinder, the driven part 27 is in a retarded state by pressing it against the disk 29. In this case, the platform 8, the carriage 9 and the vertical telescopic column 10 are at rest. In accordance with a command of a software device (not shown), the platform 8, the carriage 9 and the vertical telescopic strut 10 can move to a predetermined position independently of each other or by simultaneously creating a working pressure drive and displacement in the power cylinder 33.

штока 32, который, преодолева  сопротивление пружины 30, переводит ведомую часть 27 из режима торможени  в режим вращени . При этом часть 27 освобождаетс  от контактировани  с тормозным диском 29 и поджимает набор фрикционных дисков 28 к ведущей части 26 муфты. Остановка платформы 8, каретки 9 или вертикальной телескопической стойки 10 в заданной позиции осуществл етс  путем предваритель- ного отсчета заданного программой количества импульсов датчика 38. перевода ведомой части 27 соответствующей муфты из режима вращени  в режим торможени  под действием пружины 30 за счет выпуска рабочей среды из силового цилиндра 33 и окончательного отсчета заданного программой количества импульсов датчика 38 с последующим включением электромагнитного привода 35 и стопоре- the rod 32, which, having overcome the resistance of the spring 30, transfers the driven part 27 from the braking mode to the rotation mode. At the same time, the part 27 is released from contact with the brake disk 29 and presses the set of friction disks 28 to the driving part 26 of the clutch. The platform 8, the carriage 9 or the vertical telescopic stand 10 in a predetermined position is stopped by preliminarily counting the number of pulses of the sensor 38 specified by the program. Converting the driven part 27 of the corresponding coupling from the rotation mode to the braking mode under the action of the spring 30 due to the release of the working medium from the power cylinder 33 and the final count of the number of impulses of the sensor 38 set by the program with the subsequent activation of the electromagnetic drive 35 and the stopper

ни  ведомой части 27 путем взаимодействи  упора 34 с пазом 36 ведомой части 27.nor the driven part 27 by engaging the support 34 with the groove 36 of the driven part 27.

Поворот захвата 11 на 90° осуществл етс  посредством подачи рабочей среды в силовой цилиндр 46.The rotation of the gripper 11 by 90 ° is carried out by supplying the working medium to the power cylinder 46.

Claims (1)

Формула изобретени  Манипул тор, содержащий механическую руку с приводами ее перемещени , включающими управл емые муфты с тормозами их ведомых частей, датчики положени  руки и систему управлени  приводами руки, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности позиционировани  за счет-.обеспечени  жесткой фиксации положени  руки, кажда  из муфт снабжена управл емым упором, а на цилиндрической поверхности ведомой части каждой муфты выполнены пазы дл  захода в них упора , при этом датчики положени  выполнены импульсными.Claims of the invention A manipulator comprising a mechanical arm with drives for its movement, including controllable clutches with brakes of their driven parts, position sensors of the hand and a drive control system of the arm, characterized in that, in order to improve positioning accuracy, by ensuring rigid fixation of the position hands each of the sleeves is provided with a controlled stop, and grooves are provided on the cylindrical surface of the driven part of each sleeve for inserting the stop into them, while the position sensors are pulsed. Фиг,. 2FIG. 2