Манипулятор

Манипулятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И CА-Н И Е <и>4464И

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства 375174 (22) Заявлено 04.09.72 (21) 1824807, 25-8 с присоединением заявки №вЂ” (32) Приоритет

Опубликовано 15.10.74. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 23.06.75 (51) М. Кл. В 25j 1, 00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 62-231.261 (088.8) (72) Автор изобретения

М. И. Корсунский (71) Заявитель (54) МАН И ПУЛЯТОР

Изобретение относится к устройствам с ручным управлением, предназначенным для механизации труда рабочего, связанного с загрузкой и разгрузкой технологического оборудования, и может быть использовано в различных отраслях промышленности, преимущественно в электровакуумной и стекольной.

Известен манипулятор по авт. св. № 375174, снабженный захватным устройством, которое связано с механизмом вертикального переме- 10 щения, установленным на многошарнирной стреле, Механизм вертикального перемещения представляет собой гидравлический сервопривод, выполненный в виде приводящего посредством двух реечных пар захватного органа 15 гидроцилиндра и следящего золотника. Последний через зубчатую пару и рычажную систему управляется оператором. При этом обратная связь по перемещению осуществляется цилиндрическим кулаком. 20

Такая конструкция позволяет рабочему без заметного физического напряжения регулировать величину и направление потока жидкости, поступающей в гидроцилиндр, благодаря чему захват с достаточной точностью воспро- 25 изводит (копирует) движение руки оператора.

Однако рука рабочего не ощущает усилия, действующего на захват.

Кроме того, система управления необратима. Это значит, что перемещать захват можно, воздействуя на единственный орган управления — рычаг.

Для достижения большей точности установки и исключения повреждений чувствительных поверхностей изделий (например, шлифованных, хрупких) удобнее в момент загрузки управлять движением захвата не рукояткой, а непосредственно воздействуя на изделие или захват.

В предлагаемом манипуляторе для повышения чувствительности исполнительный орган захватного механизма — вакуумный присос— установлен на качающемся на шарнирах относительно кронштейнов, закрепленных на корпусе захватного механизма, двуплечем рычаге, который посредством шарнирйо соединенного с ним шатуна связан с управляющим рычагом, представляющим собой ведущее звено кинематической цепи обратной связи системы управления, гидравлическим приводом механизма вертикального перемещения.

На фиг. 1 изображен манипулятор, общий вид; на фиг. 2 — разрез по А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез по Б — Б на фиг. 2; на фнг.

4 — вид по стрелке Е на фиг. 1; на фиг. 5— разрез по B — В на фиг. 4; на фиг. 6 — разрез по à — Г на фиг. 4.

Манипулятор выполнен в виде двухзвенной стрелы 1, которая может свободно проворачи446 11 ваться на подшипника:: 2, закрепленных на степе или колонне (па чертеже не показана).

На стреле смонтирован i.oäúåì.t;",é механизм, состоящий из гидроцилипдра 3, который посредством двух зубчатых ..ao, образованных рейками 4 и 5 и зубчатым блокоvl 6, изготовленном заодно с валом 7, приводит в движение захватный механизм.

В качестве исполнительногс органа в захватном механизме применен вакуумный IIDHсос, представляющий собой уплотнитель 8, прикрепленнь.й к шайбе 9. Последняя неподвижно .—.oña?Kåía па вакуумный клапан, выполненный в виде свободно вращающегося во втулке 10 корт:уса 11. По впутрепнечу диаметру шлицевого отверстия скользит штырек 12, IlpH?KHìàåìûé к седлу корпуса пружиной 13. которая упирается верхним орцо?„в шайбу

14., ?кестко связапну,о с корпусом 11. Шайоы

9 и 14, охватывающие втулку 10, удерживают вакуумный присос от осевого перемещения.

К вилке 15 двуплечего рычага 16, качающегося на пальцах 17 относительно кронштейнов

18, неподвижно закрепленных па корпусе захвата 19, подвешивают присос с помощью шарнира Гука, выполненного в виде кольца

20, в котором закреплены пальцы 21 и 22.

Пальцы 21 вставлены в отверстия вилки 15, а полые пальцы 22 в отверстия втулки 10. 1Ларнир Гука обеспечивает присосу относительно рычага 16 две степени свободы — дга вращения вокруг двух пересекающихся взаимоперпендикулярных осей. Подвижность присоса относительно рычага необходима для компенсации погрешности установки транспортируемого изделия. В свободном состоянии присос четырьмя ступенчать|ми штырьками 23, ппижимяемыми пру?кинами 24, удерживается в строго определенном положении.

У-..равляющий двуплсчий рычаг 25. качающийся на гальце 26 OTHocHTc;IbHO крон«тейпа

27, закрепленного на корпусе захвата 19. свя3aH с 1?ычагом 16 и 11laT? ном 28. Кро., е тсгo, движение рычага 25 с по.нощь.с и: нечатичсской цепи обратной связи передается на следящий золотпик 29, который управляет величиной и направлением потока жидкости, поступающей в гидроцилиндр 3 полъ.много механизма. Цепь обрат. ой связи образована сидящими на запрессованных в oычяг 25 пяльцах 30 роликами 31, взаимодейств ющими с муфтой 32, скользящей по наружной циличдрической поверхности рейки 5. Муфта 3? через рейку 33, зубчатое колесо 34, заклиненное на цилиндрическом кулаке 35, в паз которого входит ролик 36, сидящий на пальце 37 рычага 38, и шатун 39 связаны с плунжероч следящего золотника 29.

Таким образом, управляющий рычаг 25 кинематически связан как со следящим золоти:ком, так и с присосом. Для уравновешивания веса звеньев и частично веса изделия, подвешиваемого к присос. на цпильке 40 рычага

25,.предусмотрен регулируемый противовес 41.

Рычаг 25 в положениях, отличных от крайних, 5

65 может находиться в состоянии равновесия только в том случае, если:; ручке 42 приложена некоторая сила. Эту силу развивает рука рабочего. Зависит опа от передато«ного отношения рычажного механизма, образованного рычагом 25, шатуном 28 и рычагом 16, на котором подвешен присос. Это передаточное отношение выбирается из расчета, чтобы сила, которую необходимо приложить к ручке 42 для удержания ее в равновесии, была достаточно малой, но позволяла ощущать силу веса изделия, находящегося па присосе. Захватный механизм подвешивается к рейке 5 подъемноIo механизма, относительно которой он может свободно вращаться при помощи запрессованных в корпус втулок 43 и 44.

Манипулятор работает следующим образом.

Все движения оператор выполняет, воздействуя на ручку 42. Движение в горизонтальном направлении выполняется за счет мускульной энергии оператора. Однако сила перемещения незначительная, поскольку звенья стрелы легко поворачиваются на подшипниках. Сила же, необходимая для вертикального перемещения, создается гидроцилиндром. Для захвата изделия оператор поворачивает стрелу манипулятора до совмещения оси присоса с осью изделия. Оператор тянет вниз ручку

42, которая увлекает за собой муфту 32 с рейкой 33. При этом поворачивается зубчатое колесо 34 и кулак 35. Одновременно с поворотом кулак перемещается вдоль вала 7, поскольку ролик 45, взаимодействующий с кулаком, неподвижен. Рычаг 38 поворачивается и через шатун 39 тянет плунжер следящего золотника

29, который подает жидкость в левую полость гидроцилиндра 3. При этом шток, двигаясь вправо, посредством рейки 4 и зубчатого блока 6 опускает рейку 5 и сидящий на ней захватный механизм. Одновременно ролик 45, вращающийся на запрессованном в вал 7 пальце 46, поворачивается, стремясь возвратить кулак 35 в исходное положение. Чтобы поддерживать движение, рабочий должен все время тянуть ручку 42 вниз. Скорость движения присоса соответствует скорости движения руки рабочего. Когда присос садится на изделие, дви?кение рукоятки 42 прекращается.

Вполне понятно, что при этом следящий золотник займет нейтральное положение, прервав подачу жидкости в гидроцилиндр, а шток остановится. Момент встречи присоса с изделием по возросшему усилию сопротивления рука мгновенно почувствует и прекратит свое воздействие на ручку 42. Тем самым с изделия, подлежащего съему, будет снята нагрузка, значит опасность его разрушения или повреждения, равно как и самого манипулятора, устраняется, При взаимодействии присоса с изделием сообщение вакуумной полости, образованной поверхностью захвата и присосом, с вакуумной магистралью осуществляется автоматически.

Штырек 12 поднимается изделием вверх, сжимая пружину 13. Между седлом корпуса 11

446411 клапана и торцом штырька 12 образуется зазор, сообщающий полость присоса с вакуумной системой манипулятора.

Надежное прилегание присоса к изделию обеспечивается за счет игры присоса на шарнире Гука относительно рычага 16.

Убедившись в том, что изделие прижато к присосу, рабочий тянет ручку 42 вверх. При этом и присос вместе с изделием поднимается вверх. Процесс подъема аналогичен описанному выше процессу опускания, но происходит в обратном направлении. Совместив ось изделия с гнездом технологической машины или транспортного устройства, в которое оно должно быть поставлено, рабочий опускает изделие.

При этом для большей точности установки рабочий может управлять процессом опускания не ручкой 42, а непосредственно всздействуя на изделие.

Когда изделие достигает посадочных элементов, оператор нажимает на золотник, кото5 рый отсекает вакуумную систему захвата оТ магистрали и соединяет ее с атмосферой. Оператор отводит манипулятор, который готов к очередному циклу работы.

10 Предмет изобретения

Манипулятор по авт. св. № 375174, отл ич а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности, захват, например вакуум15 ный присос, шарнирно установлен на двуплечем рычаге, который через шарип. но c".диненный с ним шатун подвижно связан с управляющим рычагом.

446411 ) со ц

Г 8

Составитель В. Илларионова

Тезред И. Карандашова Корректоры: Л. Корогод и О. Данишева

Редактор Н. Аносова

Заказ 1347/11 Изд. № 1291 Тираж 837 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2