Манипулятор

) О и й С А-Н и Е 44 ь 4 и ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик) М, Кл, В 251 1,00 заявки Уев Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретенийи открытий(54) МАН И П УЛЯТ танипулятор, общий А - А на фиг. 1; на на фиг, 2; на фнг, фиг. 1; на фиг. 5 - ; на фиг. 6 - разрез На фиг. 1 изображен вид; на фиг, 2 - разрез по фиг, 3 - разрез по Б - Б 4 - вид по стрелке Е на разрез по В - В на фиг. 4 по Г - Г на фиг. 4.Манипулятор выполнен стрелы 1, которая может в виде двухзвенной вободно проворачиИзобретение 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. Ме 375174, снабженный захватным устройством, которое связано с механизмом вертикального перемещения, установленным на многошарнирной стреле, Механизм вертикального перемещения представляет собой гидравлический сервопривод, выполненный в виде приводящего посредством двух реечных пар захватного органа гидроцилиндра и следящего золотника. Последний через зубчатую пару и рычажную систему управляется оператором. При этом обратная связь по перемещению осуществляется цилиндрическим кулаком.Такая конструкция позволяет рабочему без заметного физического напряжения регулировать величину и направление потока жидкости, поступающей в гидроцилиндр, благодаря чему захват с достаточной точностью воспроизводит (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 чувствитель ных поверхностей изделий (например, шлифованных, хрупких) удобнее в момент загрузки управлять движением захвата не рукояткой, а непосредственно воздействуя на изделие илн захват.10 В предлагаемом манипуляторе для повышения чувствительности исполнительный орган захватного механизма - вакуумный присос - установлен на качающемся на шарнирах относительно кронштейнов, закрепленных на кор пусе захватного механизма, двуплечем рычаге,который посредством шарнирйо соединенного с ним шатуна связан с управляющим рычагом, представляющим собой ведущее звено кинематической цепи обратной связи системы управ ления, гидравлическим приводом механизмавертикального перемещения.ваться на подшипника 2, закрепленных на степе или колонне (иа чертеже ие покязяия).На стреле смонтирован подъемный механизм, состоящий цз гидроцилиидра 3, который посредством двух зубчатых иар, образованных рейками 4 и 5 и зубчатым блоком 6, изготовленном заодно с валом 7, приводит в движение захватный механизм.В качестве исполнителы:ого органа в захватном механизме применен вакуумный присос, представляющий собой уплотнитель 8, прикрепленнь."й к шайбе 9. Последняя неподвижно посажена иа вакуумный кляияи, выполненный в виде свободно вращающегося во втулке 10 корпуса 11. По внутреннему дцамстру шлицевого отверстия скользит штырек 12, ирижимаемый к седлу корпуса пружиной 13, которая упирается вепхиим торцом в шайбу 14., жестко связаину.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 иа 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 1 О. 1 Ларнир Гука обеспечивает присосу отпоситсльцо 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 ступенчатьми тцтырьками 23, ппижимяемыми пружинами 24, удерживается в строго определенном положении.Управляющий двуплсчий рычаг 25. качающийся на гальце 26 относительно крон итейиа 27, закрепленного на корпусе захвата 19. связан с рычагом 16 и ияатуном 28. Кпоме того, движение рычага 25 с помощь;о кинематичсской цепи обратной связи передается на следящий золотиик 29, который управляет величиной и направлением потока жидкости, поступающей в гидроцилиндр 3 подъемного механизма. Цепь обратой связи образована сидящими иа запрессованных в рычаг 25 пяльцах 30 роликами 31, взаимодейств ющимн 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 плунжером следящего золотника 29,Таким образом, управляющий рычаг 25 кинематически связан как со следящим золоти:- ком, так и с присосом. Для уравновеии.вянця веса звеньев и частично веса изделия, подвешиваемого к присос, на ипилысе 40 рычага 25,.предусмотрен регулируемый противовес 41. Рычаг 25 в положениях, отличных от крайних,5 10 15 20 25 30 35 40 45 53 55 60 65 может находиться в состоянии равновесия только в том случае, если:; ручке 42 приложена некоторая сила, Эту силу развивает рука рабочего. Зависит опа от передаточного 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 иа присосе. Захватный механизм подвешивается к рейке 5 подъемного 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 ЗЗ. 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. Чтооы поддерживать движение, рабочий должен все время тянуть ручку 42 вниз. Скорость движения присоса соответствует скорости движения руки рабочего. Когда присос садится на изделие, движение 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 11клапана 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, кото рый отсекает вакуумную систему захвата отмагистрали 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 щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности, захват, например вакуум ный присос, шарнирно установлен на двуплечем рычаге, который через шарип,нодиненный с ним шатун подвижно связан с управляющим рычагом.Составитель В. Илларионовезред И. Карандашова Реда кто Аносов Тираж 837Совета Минисоткрытийнаб., д. 4/5 Подписи оСССР пография, пр, Сапунова каз 1347/11 Изд.1291 ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и Москва, Ж, Раушская