Манипулятор

СОЮЗ СОВЕТСКИХсащараешиРЕСПУБЛИК 45992 09) Х 13/10 ф В 25 Т 5/00 с ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ф ГОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Производственное объединениеНовоффК рамаъорский машиностроительныйзавод(56) 1. Авторское свидетельство СССРМ 42398, кл, В 25 5 5/00, 1932.2. Авторское свидетельство СССРЖ 2989951/08, кл, В 25 5 5 ЮО,1980. (прототип).(54) (57) 1. МАНИПУЛЯТОР, содержаший основание, поворотные направляюшие,Исполнительный орган в вице цвуплечего рычага, смонтированного на оси шарнира,установленного с возможностью перемещения в поворотных направляюших захватный орган с приводом в виде силовогонилиндра, установленный на оцном плечецвуплечего рычага, а также рукояткиуправления и механизм уравновешивания,установленные на другом плече двуплечего рычага, о т л и ч а ю ш и й с я. тем,что, с целью улучшения условий эксплуатации и расширения диапазона обрабатываемых заготовок, механизм уравновешивания выполнен в виде пневмодилинцра, установленного с возможностью перемешенияот привода вдоль рычага относительно осишарнира и с возможностью взаимодействиясвоим штоком с поворотными направляюшими.1045992 10 2. Манипулятор по и. 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что пневмоцилинпр соединен магистралью с силовым цилиндром захватного органа.3, Манипулятор по п. 1, о т л и ч аю ш и й с я тем, что привод перемещения пневмоцилинпра выполнен в виае гидроцилиндра с системой управления, соИзобретение относится к вспомогатель-ному оборудованию кузнечно-прессовыхцехов, а именно к конструкциям манипуля-торов.Известен манипулятор, содержащий исполнительный орган, выполненный в вице 5двуплечего рычага, установленного наподвижной опоре с поворотными направляющими, на одном плече которого расположен захватный орган,а на другомрукоятки управления 1 1 .Непостатком известного манипулятораявляется ограниченная зона обслуживания,Наиболее близким к изобретению потехнической сущности и аостигаемому результату является манипулятор, содержащий осноюние, поворотные направляющие,исполнительный орган в виде пвуплечегорычага, смонтированного на оси шарнира,установленного с вОзможностью перемещения в поворотных направляющих, захватный орган с приводом в випе силового цилинара, установленный на одном плече авуплечего рычага, а также рукояткиуправления и механизм уравновешивания, 25устанрвленные на другом плече двуплечего рычага 123Достоинством этого манипулятора является расширение зоны обслуживания и З 0 увеличение грузоподъемности за счет сохранения равновесия хобота при его движении с заготовкой в осевом направлении. Благодаря этому обеспечивается возможность производить вручную мани пуляции с заготовками увеличенной массы. Уравновешивание здесь производится посредством груза, перемещаемого по плечу рычага от оси шарнира к рукояткам на расстояние, зависящее от массы за готовки, После раскрытия юющввого Захер вата (отпускания заготовки) противовес аержашей вязанный магистралью с одной иэ его полостей отсечной клапан,подпружиненный шток, которого размещенс возможностью взаимоаействия сплечом рычага, на котором установленпневмоцилиндр и распределитель, соединенный магистралью с отсвченым клапаьном. необходимо вновь приблизить к оси каче- .ния опоры.Оанако это приемлемо лишь вслучаях, когда заготовка остается зажатой в течение всего процесса ковки(например заготовка вала), При свободноаковке деталей различной "конфигурации вбольшинстве случаев приходится перехватывать заготовку в процессе ковки.В этом случае приходится либо кажаыйраз перемешать противовес, либо производить движения исполнительного органабез заготовки с повышенной нагрузкой наруки оператора от противовеса, Таким образом, номенклатура заготовок, с которыми удобно производить манипуляции присвободной ковке спомощью указанногоманипулятора, ограничена.Цель изобретения - улучшение условийэксплуатации манипулятора и расширениепиапазона обрабатываемых заготовок,Поставленная цель постигается тем,что в манипуляторе, содержащем основание, поворотные направляющие, исполнительный орган в виде двуплечего.рычага,смонтированного на оси шарнира, установленного с возможностью перемещения вповоротных направляющих, захватныйорган с приводом в виде силового цилиндра, установленный на одном плечедвуплечего рычага, а также рукоятки управления и механизм уравновешивайия,установленные на другом плече двуплечв-.го рычага, механизм уравновешиваниявыполнен в виде пневмоцилиндра, установленного с возможностью перемещения отпривода вдоль рычага относительно осишарнира в с воэможностью взаимодействия своим штоком с поворотными на правляющими.Пневмоцилинар механизма уравновеши-)вания может быть соединен магистральюс силовым цилиндром захватнОм органа.У3 1045Привод переме пения пневмопилиндра может быть выполнен в виде гидроцилиндра с системой управления,содержащей связанный . магистралью с одной из его полостей отсечной клапан,подпружиненный шток которого размещен с .возможностью взаимодействия с плечом рычага, на котором установлен пневмоцилиндр, и распределитель, соединенный магистралью с отсечным клапаном. 10На фиг. 1 изображен манипулятор; на фиг. 2 разрез А А на фиг, 1.Манипулятор установлен на основании 1, на котором с воэможностью поворота в горизонтальной плоскости установлены поворотные направляющие 2, Исполнительный орган манипулятора хобот 3 представляет собой двуппечий рычаг, на одном плече которого расположен клешевой захват 4, на втором рукоятка 5 управления, механизм управления клешамн и механизм уравновешивания, Хобот 3 выполнен в вице трубы, установленной с возможностью вращения вокруг своей оси в корпусе 6 подвижной опоры. Корпус 6 25 выполнен с возможностью качания вокруг оси шарнира 7, на которой. установлены ролики 8, смонтированные в пазах 9 поворотных направляющих 2.30Механизм управления клешами выполненв вице силового цилиндра 10, шток которого связан тягой 11 с клешевым захва,том 4 На корпусе силового цилиндра 10закреплены рукоятки 5 управления исполнительным органом. На корпусе 6 под-,5вижной опоры смонтирована плита 12,на направляющих которой установлена имретка 13 с пневмоцилинцром 14 механикма уравновешивания, Каретка 13 соединена со штоком гицроцилиндра 15,Плунжер пневмопилиндра 14 взаимодействует с нижними пажами поворотных направляющих 2 посредством роликов 16, смонтированных на тягах 17, проходящих 45 сквозь направляющие отверстия плиты 12. Пневмоаилиндр 14 механизма .уравновешивания сблокирован с механизмом управления захватным органом. Эта блокировка осуществлена путем соединения штоковой полости пневмопилиндра 10 с полостьюо пневмоцилиндра 14 гибкой магистралью 18, которая, в свою очередь ,уоцсоединена к выходу распределителя 19. Второй выход, етого распределителя подсоединен магистр репью 20 к поршневым полостям цилиндров 10 и 15. К входному отверстию распределителя 19 подведен сжатый воэ 992 4дух, его второе отверстие соединено с атмосферой.Щтоковая полость цилиндра 15 подсоединена к распределителю 19 через отсечной клапан 21, Отсечной клапан 21 включает корпус, в котором имеется гидравлическая полость 22 и полость золотника 23, соединенного с рукояткой 24, снабженнойупорным выс:тупом 25, В полости золожщса 23 размещен подпружиненный шток 26, взаимодействующий с левым плечом рычага хобота 3. Входное отверстие отсечного клапана 21 соединено магистралью 27 с магистралью 18, выходное отверстие - магистралью 28 со штоковой полостью цилиндра 15.Привод перемещения пневмоцилиндра может быть выполнен механическим, например в виде винтовой пары. При этом управление этим приводом, как и самим пневмоцилиндром 14, может быть автономнымм.Однако такая система усложняет автоматизацию управления вспомогательнымиоперациями.Устройство работает следукиним образом.Манипулируя исполнительным органомЭ взявшись руками за рукоятки 5, подводят захват 4 к заготовке. Затем рукояткураспределителя 19 устанавливают в псьложение Зажим", в результате чего сжатый воздух поступает по магистрали 18 в штоковые полости пневмоцилиндров 10ъ и 14, а по магистрали 27 - к гидравлической полости 22 отсечного клапана. При этом поршень силового цилиндра 10 перемешается влево, увлекает тягу 11, в результате чего клеши 4 захватногооргана зажимают заготовку. В то же время под действием давления на плунжере пневмоцилнндра 14 возникает усилие, воспринимаемое через тяги 17 и ролики 16 верхними полками. поворотных направляющих 2. Реактивное усилие Я действует на левое плечо рычага 3, стре мясь повернуть вокруг оси шарнира 7. В случае, если момент от массы груза Я хЬ 1 оказывается больше момента, созе даваемого усилием уравновешивания О 1,- левое плечо рычага 3 поднимаежя вверх, отходя от ролика штока 26. Для приведения системы в состояние равновесия рукоятку 24 переключают вверх, перемещая эолотнпяк 23, в результате чего гидравлическая полость 22 соединяется через магистраль 28 со, штоковой полостью гидроцилиндра 15.92 5 10459Поц действием давления поршень со што-.ком гицроцилинцра 15 перемещается влево увлекая каретку 13 с пневмоцилинцром 14, При атом плечом увеличивается до тех пор, пока не установится 5равенством Зп ч = Яр - ЬВ этом случаелевов плечо рычага 3 опускается и нажимает через шток 26 и пружину на золотник 23, который, переместившисьвниз, перекрывает отверстие гиаранлической полости 22, в результате чего цвижение каретки с пневмоцилинцром 14прекращается, Теперь равновесие рычага 3сохраняется в процессе работы при любом положении исполнительного органа. 15При качании рычага вокруг оси шарнира 7усилие Я сохраняется постоянным прилюбом положении плунжера пневмоцилинцра 14 по высоте, поскольку его полостьсвязана пневмомагистралью с постоянным 20давлением. При наклоне левого плеча внизпо отношению к горизонтальной оси оночерез шток 26 сжимает слабую пружину,опирающуюся на золотник 23, движениекоторого ограничено рукояткой 24, опира" 25юшейся упорным выступом 25 в корпусклапана,Когда в процессе перехвата детали(найример, при проворачивании заготовкивокруг оси, перпендикулярной оси хобота 3) дроизводят ее отжим, переключиврукоятку распределителя 19, цавлениеподается по магистрали 20 в поршневыеполости цилиндров 3.0 и 15. Оцновременно с этим штоковые полости цилинцров 10 и 14 соециняются с атмосферой. Штоковая полость цилиндра 15 остается перекрытой золотником 23. В результате этого поршень цилиндра 3.0 и тяга 11 перемешаются вправо (раскрытие клешей 4), а действие усилия й на левое плечо рыча га 3 прекращается. Благодаря этому легко производить любое движение исполнительного органа. При повторном зажиме того же иэделия после переключения распределителя 19 цействие усилия Д восстанавливается на том же плечей.Таким образом, после настройки системы равновесие исполнительного органа поддерживается автоматически при любых манипуляциях с заготовкой.При необхоцимости переместить пневмо-, цилинцр 14 в исходное положение (вправо к оси шарнира 7) следует после уста ковки распределителя 19 в положение "Отжим" нажать рукоятку 24 вверк, в результате чего перемещается вверх золотник 23, соединяя штоковую полость цилиндра 15 через магистраль 28, гидравлическую полость 22, магистраль 27 и распределитель 3,9 с атмосферой. Поршень цилиндра 15 совместно с кареткой 13 перемешается поц действием давления вправо к оси шарнира.Предлагаемое данное изобретение поз-, воляет улучшить условия эксплуатации манипулятора и расширить диапазон обрабатываемых заготовок.