Манипулятор

/О ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЙиызВ;)т у,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТСССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 21) 4013063/25-08(56) Авторское свидетельство СССР(57) Изобретение относится к областимашиностроения, в частности к робототехнике, Цель изобретения - расширение технологических возможностейза счет автоматической смены рабочихорганов (схватов). Механическая рукаимеет устройство 4 стыковки сосхватами 21, расположенными в магазине 19, который периодически поворачивается относительно колонны 18 и в зависимости от технологического процесса подает нужный схват под устройство 4 стыковки. Для того, чтобы взять.схват 21, подвижный корпус 9 перемещается вправо, боковые звенья параллелограммного механизма наклоняются и вилка 3, связанная с рукой 1, опускается, Затем фиксаторы, име-ющие привод 6, разъединяют руку 1 и вилку 3, Подпружиненная рука поворачивается вокруг оси 2 до упора в регулируемый упор 17, установленный на кронштейне 4 колонны 18. При этом оси рукии сменного схвата 21 совпадают, рука подается к схвату и устройством 4 осуществляется их стыковка, Обратным движением руки схват 21 вынимается из магазина 9 и вместе с рукой перемещается в исходное положение. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.А5 О дИзобретение относится к машиностроению, в частности к робототехнике, и предназначено для автоматизации технологических процессов в различных областях промышленности прихолодной листовой штамповке,Цель изобретения - повышение производительности за счет автоматизации смены рабочих органов,На фиг.1 изображен манипулятор, 10общий вид, в рабочем положении; нафиг.2 - то же, в положении смены схвата; на фиг,3 - разрез А-Л на фиг.1,Манипулятор содержит руку 1 в видесилового цилиндра возвратно-поступательного движения, которая на оси 2крепится с возможностью качания ввертикальной плоскости к вилке 3, Кторцу подвижной части руки 1 прикреплено устройство 4 стыковки схвата, 20В горизонтальном положении относительно вилки 3 рука 1 удерживается благодаря подпружиненным фиксатором 5, имеющим привод 6 принудительного их разведения (например элект-.ромагнит или силовой цилиндр. Вилка3 вместе с передними рычагами 7, задними рычагами 8 и подвижным корпусом 9 горизонтально расположенного30силового цилиндра образует шарнирныйпараллелограммный механизм, Причемось 2 одновременно является осьюкрепления передних рычагов 7 к вилке3, Кроме того, передние рычаги 7 свя-,заны с рукой 1 пружинами 1 О растяжения так, что последние стремятся повернуть руку 1 из ее горизонтальногоположения вокруг оси 2,Задние рычаги 8 в средней частиимеют ось 11, на которой шарнирнозакреплено короткое плечо двуплечегорычага 12, Ось 13 качания рычага 12неподвижна и связана с кронштейном14, она лежит в плоскости осей 15крепления рычагов 7 и 8 к подвижному корпусу 9 силового цилиндра, который имеет возможность перемещенияотносительно кронштейна 14, Длинакороткого плеча двуплечего рычага 12равна половине длины рычагов 7 и 8параллелограьяного механизма, Надлинном плече рычага 2 расположенролик 16, который имеет возможностьвзаимодействовать с рукой 1 в случаеее поворота вокруг оси 2,Для ограничения угла поворотаруки 1 вокруг оси 2 служит регулируемый упор 7, Двуплечий рычаг 12 вы-,полнен так, что при горизонтальном расположении руки 1, удерживаемой фиксаторами 5 в вилке 3, между поверхностью руки 1 и роликом 16 имеется зазор (фиг.1), Кронштейн 14 установлен на поворотной колонке 18, В нижней части манипулятора расположен поворотный магазин 19 схватов, в котором находятся на кронштейнах 20 схваты 21, В позиции смены схвата 21 он занимает такое положение, что ось его фланца пересекает ось 2 качания руки 1 и совпадает с осью устройства 4 стыковки схвата.Манипулятор работает следующим образом.В исходном положении рука 1 удерживается в горизонтальном положении в вилке 3 с помощью подпружиненных фиксаторов 5, Подвижный корпус 9 силового цилиндра находится в крайнем левом (по чертежу) положении, рука втянута.Для того, чтобы взять схват 21 иэ заполненного механизма 19 схватов, от системы управления манипулятором поступает команда на взятие схвата, Для этого магазин 19, поворачиваясь вокруг вертикальной оси, предоставляет нужный для работы схват 21 в позицию смены, Затем подается давление в левую полость горизонтально расположенного силового цилиндра и его подвижный корпус 9 перемещает"- ся вправо (по чертежу). При этом рука 1 вместе с вилкой 3 на рычагах 7 и 8 опускается в нижнее положение,Геометрические параметры параллелограммного механизма подобраны так, что горизонтальное перемещение осей крепления рычагов 7 и 8 (боковых звеньев) к вилке 3 (основному звену) при движении корпуса 9 (второго основного звена параллелограммного механизма) равно и противоположно направлено горизонтальному перемещению осей 15 крепления рычагов 7 и 8 к подвижному корпусу 9. Благодаря этому рука 1 вместе с вилкой 3 совершает строго вертикальное перемещение при горизонтальном перемещении корпуса 9.После того, как рука 1 придет в нижнее положение, с помощью привода 6 разводятся фиксаторы 5 и рука 1 под воздействием пружин 10 начинает поворачиваться вокруг оси 2 до упора в ролик 16 рычага 12, Затем подает 1321581ся давление в правую полость цилиндра и его корпус 9 перемещаетсявлево, При этом длинное плечо рычага 12 опускается вниз, а рука 1 продолжает поворачиваться под воздействием пружин 10 вокруг оси 2 до взаимо.действия с упором 17, В этом положении фиг.2) ось фланца устройства 4стыковки схвата, находящегося на руке 1, совпадает с осью схвата 21, Онаходящегося на позиции смены в магазине 19. Далее происходит выдвижениеруки 1, при котором устройство 4входит базирующими элементами в ответные части фланца схвата 21. Происходит стыковка схвата 21. Сноваподается давление в левую полостьцилиндра привода подъема, корпус 9перемещается вправо, двуплечий рычаг12 роликом 16 воздействует на руку 1 20и поворачивает ее вокруг оси 2 висходное положение. При этом схват21 снимается с кронштейна 20, на котором он удерживался в магазине 19.После того, каккорпус 9 пришел вкрайнее правое положение, снимаетсяпитание с привода 6 принудительногоразведения фиксаторов 5 и они поддействием пружин за счет коническихповерхностей дотягивают руку 1 до З 0горизонтального положения и фиксируют ее, Вследствие этого между роликом 16 и рукой 1 вновь образуетсязазор. Схват находится на руке,Манипулятор готов к работе, 35При работе в технологическом цик"ле подъем-опускание руки 1 производится эа счет подачи давления в. соответствующие полости цилиндра: при перемещении корпуса 9 вправо по черте жу) рука 1 опускается, влево - поднимается. Перемещение руки 1 строго вертикальное. Поскольку между рукойи роликом 16 имеется зазор, ролик 16не оказывает воздействия на руку 1 при 5при подъеме-опускании в технологическом цикле,Для того, чтобы снять схват 21 с; руки 1, она опускается в,нижнее по 50 ложение и выдвигается вперед, При. вод 6 освобождает фиксаторы 5, и под действием пружин 10 и при ходе корпуса 9 влево рука 1 поворачивается вокруг оси 2 до контакта с упором 7, В конце этого поворота схват 2 садится на кронштейн 20 магазина 9, Рука втягивается, Схват 21 остается на кронштейне 20, Манипулятор готов к взятию нового схвата, Для этого по команде системы управления на позицию смены магазин 9 должен подать очередной схват, необходимый по технологическому процессу.Формула и зо бр ет ения1, Манипулятор, содержащий основание с поворотной колонной, механическую руку, связанную с колонной,приводы ее подъема и поворота, и магазин рабочих органов 1 схватов),о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения производительности за счет автоматизации смены рабочих органов, механическая рука выполнена в виде первого силового цилиндра и вилки, шарнирно связаннойс его корпусом и имеющей фиксирующиеустройства, взаимодействующие с этимкорпусом, привод подъема механическойруки выполнен в виде шарнирного рычажного параллелограммного механизма, основные звенья которого образованы соответственно указанной вилкойи корпусом второго силового цилиндра, шток которого жестко связан сдополнительно введенным кронштейном,установленным на колонне, одно избоковых звеньев этого механизма подпружинено относительно корпуса первого силового цилиндра, а серединавторого бокового звена и кронштейншарнирно связаны между собой дополнительным двуплечим рычагом, на свободном конце которого смонтированролик, взаимодействующий с корпусомпервого силового цилиндра, при этоммагазин рабочих органов установленс возможностью поворота вокруг осиколонны.2. Манипулятор по п,1, о т л, и -ч а ю щ и й с я тем, что на кронштейне расположен регулируемый упор,взаимодействуюи:ий с корпусом первого силового цилиндра,1321581 Фиг Составитель С, Техерд И.Попов ви едактор В,Пет Корректор И.Куска,аказ 2707 10 Тираж 953 ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 035, Москва, Ж, Раушская наб д,4/5