Промышленный робот

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕ СКИРЕСПУБЛИК ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН технологивого робоиностроея автома" ательнах ю изобреГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(57) Изобретение относится к машнию и может быть использовано длтизации и механизации вспомотехнологических операций. Цель, .Б 2, 1684019 А 1 тения является повышение производительности. В конце подьема колонны срабатывает конечный выключатель, переключающий распределитель 11 на подачу воздуха в штоковую полость пневмоцилиндра 7, а упор 14 наезжает на тормоз 12 и вытесняет из него рабочую жидкость в гидроаккумулятор 24 и тормоз 18 выдвижения руки, который действует в ту же сторону, что и давление в штоковой полости. В конце втягивания руки гидравлический тормоз 19 втягивания руки вытесняет рабочую жидкость в гидравлический тормоз 15, который вместе с пневмоприводом 4 поворачивает колонну 3 и закрепленную на ней руку. В конце поворо1684019 10 30 оэ 40 45 та гидравлический тормоз 16 поворота передает энергию гидравлическому тормозу 19, который вместе с пневмоцилиндром 7 выдвигает руку. В конце выдвижения тормоз 16 вытесняет жидкость в тормоз 12 Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для автоматизации и механизации вспомогательныхтехнологических операций; для загрузки ивыгрузки заготовок,Целью изобретения является повышение производительности.На чертеже изображена схема устройства.Промышленный робот состоит из основания 1, шарнирно связанного через пневмоцилиндр 2 подъема с вертикальнойколонной 3. которая связана также с пневмоприводом 4 поворота через зубчатое колесо 5 и зубчатую рейку 6.На колонне 3 установлена рука, выполненная в виде пневмоцилиндра 7 и снабженная захватом 8,Воздух подводится к пневмоцилиндру 2подъема колонны 3 от распределителя 9, кпневмоприводу 4 поворота - от распределителя 10, к пневмоцилиндру 7 - от распределителя 11,Гидравлические тормоза выполнены ввиде плунжерных гидроцилиндров иустановлены на пути вертикального и вращательного движения колонны 3 и на путигоризонтального движения руки, причемгидравлический тормоз 12 подъема и гидравлический тормоз 13 опускания колонны3 взаимодействуют с упором 14, закрепленным на колонне 3, гидравлический тормоз15 поворота налево и гидравлический торм16 поворота направо взаимодействуют сзубчатой рейкой 17, связанной через зубчатое колесо 5 с колонной 3, гидравлическийтормоз 18 выдвижения руки и гидравлический тормоз 19 втягивания руки вэаимодействуютсупором 20, закрепленным на штокепневмоцилиндра 7,Гидравлический тормоз 13 опусканияколонны 3 подсоединен к силовому цилиндру 21 подпитки через параллельно включенные регулируемый дроссель 22 и обратныйклапан 23.Гидравлический тормоз 12 подъема колонны 3 подсоединен к гидравлическомутормозу 18 выдвижения руки, гидроаккумулятору 24 и, кроме того, через параллельно подъема, который вместе с пневмоцилиндром 2 опускает руку, Гидравлический тормоз 13 опускания руки преобразует кинетическую энергию опускания руки в тепло, 1 ил. включенные нерегулируемый дроссель 25 и обратный клапан 26 - к силовому цилиндру.21 подпитки, Гидравлический тормоз 19 втягивания руки подсоединен к гидравлическим тормозам 15 и 16 поворота колонны 3, гидроаккумулятору 27 и, кроме того, через параллельно включенные нерегулируемый дроссель 28 и обратный клапан 29 - к силовому цилиндру 21 подпитки,Промышленный робот работает следующим образом.В исходном положении воздух через распределитель 9 поступает в штоковую полость пневмоцилиндра 2 подъема, через распределитель 10 - в левую полость пневмопривода 4 поворота колонны и через распределитель 11 - в поршневую полость пневмоцилиндра 7 руки,Таким образом, в исходном положении рука поднята, повернута влево и выдвинута, захват разжат, Одновременно сжатый воздух подается в силовой цилиндр 21 подпитки и повышает давление жидкости в нем, Под действием давления рабочей жидкости плунжеры гидравлических тормозов 12, 16 и 19 выдвигаются, а плунжеры гидравлических тормозов 13, 15 и 18 вдвинуты и упираются соответственно в упор 14, рейку 17 и упор 20.После захвата заготовки захватом 8 распределитель 9 переключается и сжатый воздух поступает в поршневую полость пневмоцилиндра 2 подъема - колонна 3 поднимается, В конце хода колонны вверх упор 14 наезжает на гидравлический тормоз 12 пддъема колонны 3 и утапливает его плунжер, при этом обратный клапан 26 закрывается, дроссель 25 имеет большое гидравлическое сопротивление и вся рабочая жидкость из гидравлического тормоза 12 подъема перетекает в гидроаккумулятор 24 и гидравлический тормоз 18 выдвижения руки, В самом начале утапливания плунжера гидравлического тормоза 12 рабочая жидкость перетекает только в гидроаккумулятор 24, в середине хода - в гидроаккумулятор 24 и гидравлический тормоз 18, в конце хода плунжера - только в гидравлический тормоз 18, 1684019В момент соприкосновения упора 14 и плунжера гидравлического тормоза 12 срабатывает концевой переключатель (не показан), который переключает распределитель 11, сжатый воздух подается в штоковую полость пневмоцилиндра 7 руки и рука начинает втягиваться под действием давления воздуха в пневмоцилиндре 7 и под действием давления рабочей жидкости, перетекающей из гидравлического тормоза 12 подъема и гидроаккумулятора 24 в гидравлический тормоз 18 выдвижения руки, При дальнейшем втягивании руки плунжер гидравлического тормоза 18 выдвигается полностью, и рука продолжает движение под действием сил инерции и под действием давления воздуха в штоковой полости пневмоцилиндра 7.Таким образом, всю кинетическую энергию движения колонны 3 и руки вверх (за исключением потерь на трение) гидравлический тормоз 12 подъема колонны 3 передает в гидравлический тормоз 18 выдвижения руки. который полученную энергию рабочей жидкости превратил в кинетическую энергию втягивания руки. Гидроаккумулятор служит для ограничения отрицательного ускорения при торможении подъема колонны 3 и для ограничения ускорения руки при ее втягивании, Если площади плунжеров пропорциональны корням квадратным от тормозных масс, а рабочие ходы плунжеров обратно пропорциональны площадям плунжеров, то система обладает свойством саморегулировки, которое заключается в том, что величина отрицательного ускорения при торможении подъема оптимальна вне зависимости от скорости в момент соударения, В то же время, когда гидравлический тормоз работает в качестве ускорителя, величина ускорения при разгоне руки также оптимальна вне зависимости от скорости, до которой разгоняется рука,Дальнейшие движения робота принципиально ничем не отличаются от указанного. Так, в конце втягивания руки гидравлический тормоз 19 втягивания руки передает кинетическую энергию руки гидравлическому тормозу 15 поворота, который вместе с пневмоприводом 4 поворачивает колонну 3 и закрепленную на нй руку направо.В конце поворота направо гидравлический тормоз 16 поворота направо передает энергию гидравлическому тормозу 19 втягивания руки, который вместе с пневмоцилиндром 7 выдвигает руку, В конце выдвижения гидравлический тормоз 16 передает энергию гидравлическому тормозу 12 подъема, который вместе с пневмоцилиндром 2 опускает руку.35 40 45 50 55 5 10 15 20 25 30 И лишь гидравлический тормоз 13 опускания руки превращает кинетическую энергию опускания руки в тепло.Так совершается первая половина цикла: взятие заготовк: - подъем - втягивание руки - поворот направо - выдвижение руки - опускание - отпускание заготовки.Аналогично совершается вторая половина цикла: подъем - втягивание руки - поворот налево - выдвижение руки опускание. Отличие состоит в том, что после втягивания руки поворот колонны 3 совершается не направо, как в первой половине цикла, а налево. Это достигается тем, что колонна 3 после пморота направо взаимодействует с гидравлическим тормозом 16 поворота направо, который после повышения давления в нем вместе с пневмоприводом 4 поворачивает руку налево.После совершения второй половины цикла робот останавливается в положении, которое является исходным для начала нового цикла.В результате такого выполнения гидро- системы значительно увеличивается быстродействие робота за счет совмещения большинства движений.При этом не требуется повышать давление в пневмосистеме, увеличивать массы подвижных частей робота, пневмоцилиндров и пневмоаппаратуры,Формула изобретения Промышленный робот, содержащий подъемно-поворотную колонну, установленную на основании и несуЬую механическую руку, выполненную в виде силового пневмоцилиндра, на штоке которого через промежуточный элемент установлен захват, а также систему управления, коммуникации для подвода сжатого воздуха и гидравлические тормоза, выполненные в виде плунжерных гидроцилиндров, подсоединенные через параллельно включенные обратные клапаны и дроссели к дополнительному силовому цилиндру подпитки, и гидроаккумуляторы, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности, гидравлический тормоз выдвижения руки соединен с гидравлическим тормозом подьема колонны, с одним из гидроаккумуляторов и через параллельно включенные обратный клапан и дроссель - с дополнительным силовым цилиндром подпитки, а гидравлический тормоз втягивания руки соединен с гидравлическими тормозами поворота колонны, с другим гидроаккумулятором и через параллельно включенные обратный клапан и дроссель - с дополнительным силовым цилиндром подпитки.