Транспортное средство для перемещения по произвольно ориентированным в пространстве поверхностям

Транспортное средство для перемещения по произвольно ориентированным в пространстве поверхностям

Реферат

 

Использование: изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при автоматизации работ в труднодоступных местах и зонах с повышенной опасностью. Сущность изобретения: при перемещении по поверхности задействуется основная платформа 1, а дополнительная платформа 2 находится в транспортном положении. При подходе к поверхности, расположенной под некоторым углом к поверхности перемещения, задействуется двигатель 9 и платформа 2 поворачивается до момента упора захвата 12 в новую поверхность. Затем платформа 1 переводится на платформу 2. Обе платформы разворачиваются относительно червячного колеса, после этого платформа 1 с помощью двигателя 9 переводится на новую поверхность и фиксируется на ней. Захват 12 освобождается, и платформа 2 перемещается в транспортное положение. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при автоматизации работ в труднодоступных местах и зонах с повышенной опасностью.

Известно транспортное средство для перемещения по произвольно ориентированным в пространстве поверхностям, состоящее из двух связанных между собой подвижным соединением платформ, первая из которых снабжена механизмом шагового перемещения, выполненным в виде горизонтально установленных на этой платформе пневмоцилиндров, на концах штоков которых установлены выдвижные стойки опорных элементов, снабженных приводами подъема и опускания, на нижних концах которых закреплены вакуумные захваты, а вторая платформа снабжена вакуумным захватом, установленным на опорном элементе с выполненным в виде пневмоцилиндра приводом его подъема и опускания [1] Известное устройство позволяет перемещаться по немагнитным поверхностям и переходить с одной поверхности на другую. Однако имеет сложную конструкцию и ограниченный диапазон углов между поверхностями при переходе с поверхности на поверхность.

Цель изобретения упрощение конструкции и увеличение диапазона углов между поверхностями, возможных для перехода транспортного средства с одной поверхности на другую.

Для этого в транспортном средстве для перемещения по произвольно ориентированным в пространстве поверхностям, состоящем из двух связанных между собой подвижным соединением платформ, первая из которых снабжена механизмом шагового перемещения, выполненным в виде горизонтально установленных на этой платформе пневмоцилиндров, на концах штоков которых установлены выдвижные стойки опорных элементов, снабженных приводами подъема и опускания, на нижних концах которых закреплены вакуумные захваты, а вторая платформа снабжена вакуумным захватом, установленным на опорном элементе с выполненным в виде пневмоцилиндра приводом его подъема и опускания; механизм поворота второй платформы выполнен в виде червячного механизма, червячное колесо которого закреплено на корпусе пневмоцилиндра, а червяк связан с выходным валом двигателя, корпус которого жестко закреплен на второй платформе, поворотно установленной относительно корпуса пневмоцилиндра.

Одновременно с этим подвижное соединение выполнено в виде моментного двигателя, корпус которого связан с второй платформой, а выходное звено через зубчатую передачу связано с первой платформой, или подвижное соединение может быть выполнено в виде шестерни, жестко связанной с второй платформой и с рейкой, которая закреплена на дополнительном двухпоршневом пневмоцилиндре, штоки которого имеют два участка с разными диаметрами и через разрезные втулки, закрепленные на первой платформе, установлены с возможностью входа в направляющие втулки, закрепленные на приводах подъема-опускания, расположенных на концах штоков пневмоцилиндров первой платформы со стороны подвижного соединения, при этом ход штоков двухпоршневого пневмоцилиндра больше ширины разрезных втулок, первый участок этих штоков имеет диаметр больше ширины разреза втулок, а второй участок имеет диаметр меньше ширины разреза втулок.

На фиг. 1 приведена схема транспортного средства с вариантом исполнения подвижного соединения с электроприводом; на фиг. 2 поворотный узел (механизм поворота платформ); на фиг. 3 вариант исполнения подвижного соединения с пневмоприводом, вид сбоку; на фиг. 4 разрез А-А на фиг. 3; на фиг. 5 сечение Б-Б на фиг. 4; на фиг. 6 последовательность положений транспортного средства при переходе с одной поверхности на другую.

Транспортное средство состоит из первой основной платформы 1 (фиг. 1) и второй дополнительной платформы 2, которые соединены подвижным соединением в виде зубчатой передачи (шарнира) 3 по своим торцам. Платформа 1 содержит пневмоцилиндры 4 поступательного движения, на концах штоков которых установлены вакуумные захваты 5, содержащие приводы 6 подъема-опускания. На платформе 1 установлены также пассивные вакуумные захваты 7 со своими приводами 8 подъема-опускания. Подвижное соединение 3 приводится в движение моментным двигателем 9. На платформе 2 установлен поворотный узел, содержащий червячное колесо 10, жестко связанное с пневмоприводом 11 подъема-опускания дополнительных вакуумных захватов 12 (фиг. 2) и через червяк 13 с выходным валом двигателя 14, корпус которого смонтирован на платформе 2, которая подвижно связана с пневмоприводом 11 подшипниками 15.

Вариантом выполнения подвижного соединения, обеспечивающего поворот относительно платформы 1 платформы 2 без использования дополнительного привода (двигателя) может быть механизм, содержащий шестерню 16 (фиг. 3), связанную с дополнительной платформой 2 и входящую в зацепление с рейкой 17, жестко связанной с корпусом пневмоцилиндра 18 (фиг. 4) с двумя пружинами 19, двумя поршнями 20 и межпоршневой полостью 21. На штоках 22 пневмоцилиндра 18 размещены пальцы 23, находящиеся в разрезных фиксирующих втулках 24. Разрезные фиксирующие втулки 24 жестко связаны с платформой 1. Кроме того, на приводах 6 подъема-опускания установлены направляющие втулки 25. При этом ход В штоков 22 больше ширины Г разрезных фиксирующих втулок 24, а ширина Г больше расстояния Е от торцов пальцев 23 до торцов направляющих втулок 25. При этом пальцы 23 выполнены так, что их часть диаметром D больше разреза Ж в разрезных фиксирующих втулках 24, а часть диаметром d меньше разреза Ж.

Устройство функционирует следующим образом.

При перемещении по поверхности задействуется основная платформа 1 (фиг. 5, позиция 1), а дополнительная платформа 2 находится в транспортном положении.

Перемещение осуществляется с помощью пневмоцилиндров 4 путем переменной фиксации и поднятия захватов 5 и 7 приводами 6 и 8. При подходе к поверхности, расположенной под некоторым углом к поверхности перемещения устройства, задействуется двигатель 9 и платформа 2 поворачивается до момента упора захвата 12 в новую поверхность (позиция II). Момент упора может быть зафиксирован датчиком вакуума, связанным с полостью захвата 12, который закрепляется на новой поверхности, после чего захваты платформы 1 освобождаются. С помощью моментного двигателя 9 платформа 1 переводится на платформу 2 (позиция III). Для осуществления перемещения по новой поверхности узел поворота обкатыванием червяка 13 при включении двигателя 14 разворачивает обе платформы относительно червячного колеса 10 шарниром 3 по ходу движения (позиция IV). После этого платформа 1 с помощью двигателя 9 переводится на новую поверхность и фиксируется на ней (позиция V). Захват 12 освобождается, и платформа 2 перемещается в транспортное положение (позиция VI). Изменение направления движения транспортного средства осуществляется путем перевода платформы 1 на платформу 2 и ее поворота относительно зафиксированного захвата 12. Величина выступов, которые могут быть преодолены при переходе с одной поверхности на другую, регулируется выдвижением штока пневмопривода 11.

В случае выполнения подвижного соединения 3 без использования дополнительного двигателя поворот платформы 2 относительно платформы 1 производится следующим образом.

Штоки пневмоцилиндра 4, а вместе с ними и приводы 6 выдвигаются в крайнее положение таким образом, чтобы направляющие втулки 25 оказались соосны с пальцами 23. Затем подается давление в полость 21, при этом штоки 22 выдвигаются из пневмоцилиндра 18 и выталкивают пальцы 23 из втулок 24. При этом движении пальцы 23 входят в направляющие втулки 25 до того, как часть пальцев 23 диаметром D выйдет из разрезных фиксирующих втулок 24. При этом пальцы 23 получают возможность пройти через разрез в разрезной фиксирующей втулке 24. В результате этого движения пальцев 23 рейка 17 связывается через приводы 6 со штоками пневмоцилиндра 4 и освобождается от фиксации с основной платформой 1 только после того, как она зафиксируется пальцами 23 в направляющих втулках 25. Затем движением штоков пневмоцилиндра 4 приводится в движение рейка 17, которая вращает шестерню 16, а вместе с ней и платформу 2. При этом пальцы 23 выходят из разрезов втулок 24. При фиксации платформы 2 в транспортном положении штоки пневмоцилиндра 4, а вместе с ними и приводы 6 выдвигаются в крайнее положение таким образом, чтобы пальцы 23 вошли обратно во втулки 24. Затем снимают давление из полости 21 и под действием пружин 19 штоки 22 вместе с пальцами 23 возвращаются в исходное положение. В результате пальцы 23 входят стороной с диаметром D в разрезные фиксирующие втулки 24 и выходят из направляющих втулок 25, фиксируя таким образом платформу 2 относительно платформы 1. При этом пневмоцилиндры 4 могут функционировать в режиме поступательного движения робота.

Таким образом, транспортное средство сочетает в себе простоту конструкции и гибкость выполнения перехода с одной поверхности на другую, расположенную под произвольным углом, в том числе превышающим угол 270^о.

Формула изобретения

1. ТРАНСПОРТНОЕ СРЕДСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ПО ПРОИЗВОЛЬНО ОРИЕНТИРОВАННЫМ В ПРОСТРАНСТВЕ ПОВЕРХНОСТЯМ, состоящее из двух связанных между собой подвижным соединением платформ, первая из которых снабжена механизмом шагового перемещения, выполненным в виде горизонтально установленных на этой платформе пневмоцилиндров, на концах штоков которых установлены выдвижные стойки опорных элементов, снабженных приводами подъема и опускания, на нижних концах которых закреплены вакуумные захваты, а вторая платформа снабжена вакуумным захватом, установленным на опорном элементе с выполненным в виде пневмоцилиндра приводом его подъема и опускания, отличающееся тем, что на опорном элементе второй платформы установлен механизм поворота этой платформы вокруг вертикальной оси.

2. Транспортное средство по п. 1, отличающееся тем, что механизм поворота второй платформы выполнен в виде червячного механизма, червячное колесо которого жестко закреплено на корпусе пневмоцилиндра, а червяк связан с выходным валом двигателя, корпус которого жестко закреплен на второй платформе, поворотно установленной относительно корпуса пневмоцилиндра.

3. Транспортное средство по п. 1, отличающееся тем, что подвижное соединение выполнено в виде моментного двигателя, корпус которого связан с второй платформой, а выходное звено через зубчатую передачу с первой платформой.

4. Транспортное средство по п. 1, отличающееся тем, что подвижное соединение выполнено в виде шестерни, жестко связанной с второй платформой и с рейкой, которая закреплена на дополнительном двухпоршневом пневмоцилиндре, штоки которого содержат два участка с разными диаметрами и через разрезные втулки, закрепленные на первой платформе, установлены с возможностью входа в направляющие втулки, закрепленные на приводах подъема-опускания, расположенных на концах штоков пневмоцилиндров первой платформы со стороны подвижного соединения, при этом ход штоков двухпоршневого пневмоцилиндра больше ширины разрезных втулок, первый участок этих штоков имеет диаметр больше ширины разреза втулок, а второй меньше ширины разреза втулок.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6