Портальный робот

Портальный робот

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к машиностроению и ,в частности к промышленным роботам и манипуляторам портального типа. Целью изобретения является расширение зоны обслуживания за счет увеличения числа степеней свободны схвата, а также расширение технологических возможностей за счет обеспечения необратимости гидроприводов. Каждый гидропривод перемещения подвижных элементов портального робота состоит из трех корпусных элементов, внутри которых расположен основной шток 14. При отсутствии давления рабочей среды в полостях 37, 38, 35, 36, 40, 41 гидроцилиндр оказывается зафиксированным относительно основного штока 14 подпружиненными шариками 27,28 и 32, 33. При подаче давления рабочей среды в полости 36 и 40 полый управляющий поршень 34 расклинивает шток 14 перемещением шариков 33, позволяя тем самым поршню 24 дополнительно введенного гидроцилиндра перемещаться вверх до момента выравнивания давления в полостях 35, 36. Шток 14 при этом остается заклиненным в верхней управляемой тормозной муфте. При подаче рабочей среды в полости 36 и 37 шток 14, заклиненный шариками 32, 33, перемещается вверх при перемещении вверх поршня 24. Варьируя подачей давления в различные полости, осуществляют перемещение основного штока 14 относительно неподвижного корпуса гидроцилиндра либо перемещение самого корпуса гидроцилиндра относительно штока 14. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РНИЪБЛИН

А1

„„Я0„„1472251 дц 4 В 25 3 9/00//B 25 3 5/02 ю „изб"

И. . .-.: м (21) 4299469/25-08 (22) 18,08,87 (46) 15.04.89. Бюл. У 14 (72) И.В.Войцещук Н).Н.Никонов и А.М.Захаров (53) 621.229 72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1042991 кл, В 25 J 9/00, 1981. (54) ПОРТАЛЬНЬЙ РОБОТ (57) Изобретение относится к машиностроению ир в частности к промышленным роботам и манипуляторам пор8ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР тального типа. Целью изобретения является расширение зоны обслуживания за счет увеличения числа степеней свободы схвата, а также расширение технологических возможностей за счет обеспечения необратимости гидроприводов. Каждый гидропривод перемещения подвижных элементов портального робота состоит из трех корпусных элементов, внутри которых расположен основной шток 14. При отсутствии дав.— ления рабочей среды в полостях 37, 8

147

38, 35, 36, 40, 41 гидроцилиндр оказывается зафиксированным относительно основного штока 14 подпружиненными шариками 27, 28 и 32, 33. При подаче давления рабочей среды в полости

36 и 40 полый управляющий поршень 34 расклинивает шток 14 перемещением шариков 33, позволяя тем самым поршню 24 дополнительно введенного гидроцилиндра перемещаться вверх до момента выравнивания давления в полостях 35, 36. Шток 14 при этом остает2251 т ся заклиненным в верхней управляемой тормозной муфте. При подаче рабочей среды в полости 36 и 37 шток 14, за". клиненный шариками 32, 33, перемещается вверх при перемещении вверх поршня 24. Варьируя подачей давления в различные полости, осуществляют перемещение основного штока 14 относительно неподвижного корпуса гидроцилиндра либо перемещение самого корпуса гидроцилиндра относительно штока 14. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к промьппленным роботам и манипуляторам портального типа.

Цель изобретения — расширение зо- 5 ны обслуживания за счет увеличения числа степеней свободы схвата, а также расширение технологических возможностей за счет обеспечения необ10 ратимости гидроприводов.

На фиг.1 показан портальный робот, вид сверху; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — вид Б на фиг.2; на фиг.4 — сечение В-В на фиг.1. (привод вертикального перемещения манипулятора и блок).

На неподвижном основании .1 портального робота смонтированы направляющие 2 и 3 качения, на которых установлена с возможностью перемещения. нижняя каретка 4, содержащая направляющие 5 и 6 качения. На направляющих

5 и 6 расположена верхняя каретка 7 с закрепленными на ней гидроприводом 8 перемещения каретки 7; гидроприводом 9 (фиг.2) и гидроприводом

10 поворота ахвата относительно вертикальной оси.

Концы основного штока 11 гидропривода 10 поворота манипулятора связаны между собой гибким элементом 12 через блок 13 гидропривода 9 (фиг.2) вертикального перемещения, на основном штоке 14 которого закреплен схват 15. Для предотвращения само35 произвольного проворота основного штока 14, гидропривод 9 вертикального перемещения и схват 15 соединены направляющей 16. Концы основного 4о штока 17 гидропривода 8 жестко зак-.. реплены на нижней каретке 4. На последней размещен гидропривод 18 (фиг.3) перемещения со штоком 19, закрепленным концами на основании 1.

Приводы перемещения кареток 4 и 7 и схвата 15 выполнены в виде гидроцилиндра (фиг.4), содержащего корпусной элемент 20, крышку 21, закреп= ленную полой стяжкой 22 через распорную втулку 23 в корпусном элементе. 20. Между корпусным элементом

20 и крышкой 21 расположен подвижный поршень 24, образующий в корпусе 20 две рабочие полости.

На корпусном элементе 20 закреплены управляемые тормозные полумуфты

25 и 26, установленные с противоположным направлением заклинивания и возможностью взаимодействия с основным штоком 14 через подпружиненные заклинивающие шарики 27 и 28. Между тормозными полумуфтами 25 и 26 установлен в гильзе двусторонне подпружиненный полый управляющий поршень 29, образующий также две рабочие полости.

На подвижном поршне 24 закреплены управляемые тормозные полумуфты 30 и 31, установленные с,противоположным направлением заклинивания и возможностью взаимодействия со штоком

14 через подпружиненные шарики 32 и

33. Между тормозными полумуфтами 30 и 31. установлен в гильзе двусторонне подпружиненный полый управляющий поршень 34. Шарики 27, 28, 32, 33 подпружинены в направлении заклинивания соответствующих полумуфт. Поршень 24 образует с корпусом 20 полости 35 и 36, поршень 29 с гильзой — полости 37 и 38, а поршень 34 с гильзой — полости 39-41.

1472251

Портальный робот работает следующим образом.

При подаче давления рабочей среды в полость 36 и одновременно в полость

40 управляющий поршень 34, воэдейст — вуя на подпружиненные шарики 33, 1 расклинивает основной шток 14 в управляемой тормозной муфте 31 и позволяет подвижному поршню 24 сместить- 10 ся по штоку 14 до упора в крышку 21.

При этом полости 37, 35, 39 соединены с атмосферой, а шток 14 остается неподвижным, заклиненным в полумуфтах 25 и 26 подпружиненными шарика- 15 ми 27 и 28. При подаче давления рабочей среды в полости 36 и 37, тогда как полости 38, 35, 39, 40 и 41 соединены с атмосферой, шток 14, заклиненный подпружиненными шариками 20

32 относительно полумуфты 30, перемещается вверх под действием поршня 24 на величину шага, определяемого величиной хода дополнительно введенного гидроцилиндра.

Для последующего перемещения штока 14 в том же направлении на следующий шаг необходимо повторить цикл действий. Для перемещения штока 14 вниз давление рабочей среды по- 30 дается в полости 35 и 38 (при первоначальном положении поршня 24 в крайней верхней точке), а полости 37, 39, 40, 41 соединяют с атмосферой..

В этом случае управляющий поршень 29 отжимает подпружиненные шарики 28, освобождая шток 14 относительно полумуфты 26, и шток 14, зафиксированный полумуфтами 30 и 31, под действием поршня 24 перемещается вниз на 40 величину хода дополнительно введенного гидроцилиндра.

Для возвращения штока 24 в исходное (крайнюю верхнюю точку) положение при неподвижном штоке 14, рабо- 45 чая среда подается в полости 36 и

41, а полости 35, 37, 38, 39 соединяют с атмосферой. Для осуществления последующих ходов в этом направлении цикл повторяют. Для остановки штока

14 в любой точке на величине шага перемещения полости 37, 38, 40, 41 соединяют с атмосферой. В случае закрепления. штока 14 соответствующие перемешения осуществляет корпус си- 55 лового цилиндра относительно штока 14.

При подаче давления в соответствующие полости гидропривода 18 перемешения нижней каретки 4, гипропривод 18, смонтированный на нижней к»ретке 4, осуществляет пошаговое перемещение последней по направляющим

2 и 3 качения вдоль основного штока

19, закрепленного двумя концами на основании 1.

Аналогично перемещается верхняя каретка 7 по направляющим 5 и 6 качения нижней каретки 4 вдоль закрепленного на ней основного штока 17 при подводе давления в соответствующие полости гидропривода 8. У гидропривода 10 поворота схвата 15 вокруг вертикальной оси, шток 11, при своем перемещении, через гибкий элемен 12 поворачивает блок 13 гидропривода 9 вертикального перемещения схвата на заданный угол.

Все гидроприводы подвижных звеньев могут работать одновременно.

Контроль положения подвижных звеньев осуществляется датчиками (не показаны) .

Формула изобретения

1. Портальный робот, содержащий нижнюю и верхнюю каретки с роликовыми опорами, расположенные одна на другой, перемещающиеся во взаимно перпендикулярных направлениях по соответствующим направляющим и кинематически связанные соответственно с неподвижным основанием и между собой посредством двух основных гидроприводов линейного перемещения кареток, выполненных в виде гидроцилиндров, корпуса которых жестко связаны с соответствующими каретками, а их > основные штоки жестко связаны с соответствующими направляющими, а также третий основной гидропривод вертикального перемещения схвата, корпус гидроцилиндра которого жестко связан с верхней кареткой, а на основном его штоке жестко установлен схват и напорные магистрали, связывающие все основные гидроприводы с гидростанцией, о т л и ч а ю щ и й—

:с я тем, что, с целью расширения soны обслуживания за счет .увеличения числа степеней свободы схвата, а также расширения технологических возможностей за счет обеспечения необратимости гидроприводов, он

1472251 снабжен дополнительным гилроприводом поворота схвата, выполненным в виде дополнительного гидроцилиндра, корпус которого жестко установлен на верхней каретке, каждый гидроцилиндр снабжен дополнительным штоком, жестко связанным с поршнем, который расположен на еГо основном штоке с возможностью продольного перемещения, а основной шток дополнительного гидропривода кинематически связан посредством дополнительно введенного гибкого элемента с корпусом гидропривода вертикального перемещения схвата, причем этот корпус, в свою очередь, шарнирно связан с верхней кареткой, при этом корпус каждого гидроцилиндра всех основных и дополнительного гидроприводов выполнен из трех соосных корпусных элементов, причем в крайних корпусных элементах расположены дополнительно введенные управляемые тормозные муфты, а в средней — дополнительный шток, кото рый жестко связан с одним из крайних, корпусных элементов, а два других. элемента жестко связаны между собой, при этом средние корпусные элементы связаны напорными магистралями с гидростанцией.

2. Робот по п.1, о т л и ч а ю щ и Й с я тем, что каждая управляемая тормозная муфта выполнена в виде вспомогательного гидроцилиндра, корпусом которого является соответствующий корпусной элемент соответствующего гидропривода, а внутри это— го корпусного элемента. расположен

10 соосно основному штоку привода полый управляющий. поршень двустороннего действия, противоположные торцы которого с одной стороны подпружинены относительно этого корпусного элемента; а с другой стороны кинематически связаны с основным штоком гидропривода посредством дополнительно введенных шариков, при этом эти шарики расположены в конусных отверс20 тиях, дополнительно выполненных в корпусном элементе, и подпружинены относительно него, причем вершины конусных отверстий направлены одна навстречу другой, а рабочие полости вспомогательного гидроцилиндра управляемой муфты образованы торцовыми поверхностями полого управляемого поршня и внутренними поверхностями корпусного элемента и соединены. допол30 нительно введенными напорными магистралями с гидростанцией.

1472251

ЩОЯ 3

Составитель А.Уваров

Техред А.Кравчук Корректор M Пожо

РЕдактор И.Касарда

Заказ 1653/15 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Ужгород, ул. Гагарина, 101