Модуль промышленного робота

Модуль промышленного робота

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е ()882733

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик (6I ) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заивлено31.03.80. (2I )2900418/25-08 с присоединением заявки J% (23) ПриорнтетОпубликовано 23.11.81.Бюллетень,Фт 4З (51)М. Кд.

В 25.т 3/00

3Ъоударстмнный комитет

СССР аа делам изобретений и открытий (о3) УДК 62-229, .72(088,8) Дата опубликования описания 23. 11 81

О. H. Бертоградов и А. А. Скородумов (72) Авторы изобретения

Научно-исспеповательский и конструкторско-технологический институт теплоэнергетического приборостроения

/ (71) Заявитель (54) МОДУЛЬ ПРОМЫШЛЕННОЕ О РОБОТА

Изобретение относится к станкостроению, а более конкретно — к промышленным работам.

Известен модуль промышленного робота, содержащий корпус. привод в виде си5 лового цилиндра, траверсы, демпфер в виде дополнительного силового цилиндра и укрепленные подвижно на штангах перемычки 11).

Дополнительный силовой цилиндр (демп10 фер) содержит шток с поршнем и дроссели, соединяющие его рабочие полости с атмосферой. Он гасит скорость подвижных час тей модуля (и присоединенных к нему масс) и обеспечивает безударный подход

l5 их к упорам, Однако такая конструкция демпфера требует значительного (по сравнению со временем перемещения) выстоя подвижной части модуля в каждом крайнем по20 ложении. Это обусловлено необходимостью наполнения воздухом из атмосферы через дроссель той полости силового цилиндра демпфера, которая расширилась при пред шествующем ходе.

Эффективная плошадь поршня силового цилиндра привода модуля уменьшена значительным диаметром штока, работающим как на растяжение, так и на сжатие. Эти две причины снижают динамические свойства модуля.

Цель изобретения — повышение динамических свойств модуля промышленного ро бота.

Поставленная цель достигается тем, что дополнительный силовой цилиндр (демпфер) выполнен в виде штока с двумя поршнями, снабженными клапанами, а на корпусе этого цилиндра выполнено радиальное отверстие, причем шток основного силового цилиндра выполнен в виде струны.

Кроме того, поршни демпфера установлены на штоке на расстоянии не меньше хода штока, а клапаны выполнены в виде уплотнительных манжет V -образного профиля, установленных "на поршнях демпфера наружу вйадинами профилей.

882733

На фиг. 1 изображен модуль,продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А ча фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг,l, на фиг. 4 - схема движения воздуха в де мпфере.

Предлагаемый модуль (фиг. 1, 2 и 3) содержит корпус 1, в котором выполнены цилиндрические отверстия для основного силовог0 цилиндра 2 пневмопривода и дополнительного силового цилиндра 3, демпфера соответственно. Кроме того, в корпусе 1 выполнены еще два отверстия, где установлены антифрикционные втулки

4 для направляющих штанг 5. Оси всех упомянутых отверстий параллельны. Концы направляющих 5 жестко соединены с траверсами 6 и 7. На штангах 5 закреп-. лены с возможностью перемещения, например при помощи клеммных соединений, перемьгчки 8 с подвижными упорами 9.

Неподвижные упоры 10 укреплены в корпусе 1 и выхсдят за его крышки 11. Поршень 12 соединен со штоком 13, выполненным в виде струны, которая натянута между траверсами 6 и 7„опирающимися на штанги 5. Шток 13 проходит сквозь перемычки 8 с зазором и крепится гайками 1 1 на траверсах 6 и 7. Шток 13 назван струной потому, то из-за малого и оперечн ого сечения, его жесткость недостаточна для передачи сжимающ()й сипи, но прочность достаточна для передачи пеобходий ых растягивающих сил. В крышках 11 выполнены уплотнения (не показали) штока 13.

На штоке 15 силового цилиндра, демпфе- З ра на расстоянии не менее хода демпфера друг от друга, установлены поршни 16 и 17, в канавках которых установлены ман>кеты 18Y-образного профиля (фиг. 1 и 4) .

В>надины профилей манжет 18 направле40 ны наружу, т. е. в сторону полостей 19 и 20 силового цилиндра демпфера.

Втулки 21 демпфера снабжены уппотнительнь>льч элементами (не показаны), взаимодействующими со штоком 15 демп- 4 фара. Размер втулки 21 в осевом направлении выбран таким, чтобы суммарная длина полостей 19 и 20 была не менее хода демпфера. Полости 1.9 и 20 соединены с атмосферой дросселями 22 (фиг. 2), уста- >0 новленными вблизи втулок 21.

Посредине силового цилиндра 3 демпфера выполнено радиальное отверстие 23 (Фиг. 3)

Работа модуля осуществляется следую- 55 щчм образом.

Пусть в исходном поло>кении подвижная

)часть модуля смещена в крайнее певое (по фиг. 1) попоженв. Сжатый воздух подается в правую полость силового цилиндра 2, а его левая полость сообщена с атмосферой. Поэтому упор 9 правой перемычки 8 прижат к: правому неподвижному упору 10. Правая перемычка 8 воздействует и на конец штока 15 демпфера, удерживая его в крайнем левом поло>кении, которое характеризуется зазором порядка нескольких десятых долей миллиметра между поршнем 16 и левой втулкой 2 1 (чтобы исключить соударен и. поршней 16, 17 и втулок 21 при работе мо лупя) .

Предлагаемый модуль работает в двух режимах: нормального и жесткого демпфирования. Лля работы в первом режиме отверстие 23 сообшается с атмосферой на протяжении всего цикла, в т. ч. и в исходи ом положен и и.

Лпя приведения модуля в движение, сжатый воздух переключается из правой (по фиг. 1) полости силового цилиндра 2 в левую.

В момент, когда сила, развиваемая на поршне 12 и передаваемая через левую часть штока 13 (струны) на подвижную часть модуля, превысит силы трения по.— коя, подвижная часть начнет перемещаться вправо, Законы ее движения зависят от характера нагрузки, давления в сети сжатого воздуха, проходных сечений пне.вмораспределителей (не показаны) „диаметров поршня 12 и штока 13, сил трения и т. и, В случае постоянной нагрузки подвижная часть модуля будет двигаться сначала равноускоренно, а затем равномерно до момента встречи левой перемычки 8 со штоком 15 демпфера.

С этого момента поршни 16 и 17 начинают двигаться вправо, воздух полости

20 сжимается поршнем 17 и начинает вытекать через дроссэль 22 в атмосфеРу

Манжета 18 поршня 16 под действием раэря>кения со стороны впадины Y

-образного профиля и повышенного давления со стороны выпуклости "складывается" и пропускает воздух из межпоршевой полости силового цилиндра 3 и отверстия

23 в полость l9.

Благодаря демпфированию скорость соударения левой пары упоров 9 и 10 при остановке подвижной части модуля получается малой, После остановки подвижной части воздух иэ полости 20, сжатый движением

882733

20

5 поршня 17 вправо, продолжает вытекать через дроссель 22 в атмосфеРУ.

Бремя выстоя подвижной части модуля в любом иэ крайних пог ожений колеблется от долей секунды до нескольких

5 секунд (технологические выдержки).

Для перемещения вправо левая полость силового цилиндра 2 сообщается с атмосферой, а правая — с сетью сжатого воздуха. 1О

Сила, развиваемая на поршне 12 силового цилиндра, перемещает подвижную часть модуля влево. Гlocne вхождения в контакт правой перемычки 8 и правого кецца штока 15 демпфера воздух в полости 19 сжимается, демпфируя подвижную часть. А манжета 18 поршня 17

"складывается", пропуская воздух из меж поршневой полости силового цилиндра 3 и отверстия 23 в расширяющуюся полость 20.

Т. е. направления движения воздуха в демпфере будут обратными к изображенным на схеме по фиг. 4.

После смыкания правой пары упоров

9 и 10 и стравливания воздуха иэ полости 19 через дроссепь 22 в атмосферу, модуль приходит в исходное положение, т. е. заканчивается цикл работы модуля. 30

При работе модуля с нагрузками, обладающими высокой инерцией, а также при необходимости перемещений с высокими скоростями модуль переключается в ре1

35 жим жестокого демпфирования. Йля этого через отверстие 23 в межпоршневую полость силового цилиндра 3 демпфера подается сжатый воздух постоянно или на пе риоды его подачи в полости силового цилиндра 2. Сжатый воздух иэ межпоршне« вой полости через клапаны (манжеты 18) попадает в полости 19 и 20, rae уста навливается повышенное давление, близкое к сетевому.

Поэтому демпфирующая сила и масса воздуха, вытесняемого из демпфирующей полости 20 (при движении поршней 16 и 17 вправо) или из полости 19 (при движении влево), увеличиваются пропорционально росту абсолютного давления soapy50 ха в демпфирующих полостях.

Качество демпфирования повышается благодаря введению клапанов в виде манжет, позволяющих эаполнють расширяющиеся полости демпфера воздухом с атмосферным или более высоким давлением через центральное отверстие в цилиндре демпфера.

Если источник или сеть сжатого воздуха для пневмопривода и демпфера одна, то проявляется еще одпо полезное свойство (эффект) предлагаемого модуля — инвариантность к давлению. действительно, при росте (падении) давления воздуха в сети происходит рост (падение) движущей силы и скорости движения подвижной части модуля, но тем более (менее) становится зависящая от давления сила демпфирования, что предотвращает удары или длительные движения с малой "ползучей" скоростью возле конечных положений.

Формула изобретен ия

1. Модуль промышленного робота, содержащий корпус, привод в виде силового цилиндра, траверсы, демпфер в виде дав нолнительного силового цилиндра и укрепленные подвижно на штангах перемычки, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения динамических свойств модуля, дополнительный. силовой цилиндр выполнен в виде штока с двумя поршнями, снабженными клапанами, а на корпусе этого цилиндра выполнено радиал.,ное отверстие, причем шток основного силового цилиндра выполнен в виде струны.

2. Иодуль по и. 1, о т л и ч а ю— шийся тем,что поршни демпфера установлены на штоке на расстоянии не меньше хода штока.

3, Модуль по и. 1, 0 т л и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции, клапаны выполнены в виде уплотнительных манжет Ч -образного профиля, установленных на поршнях демпфера наружу впадинами профилей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Яхимович B. А. и др, Переналаживаемые сборочные автоматы. Киев, Техника, 1979, с. 64, черт. 36

882733

Составитель С. Новик

Техред Ж. КастелевичКорректор В. Бутяга

Редактор С. Патрушева .

10062/16 Тираж 1093 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4