Манипулятор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 1331638 А 1(54) МАНИПУЛЯТОР (57) Изобретение относи шиностроения, в частнос ным работам преимугцест тизации процессов в час ности. Цель изобретен надежности за счет сокра приводов. Ползун 5 ус можностью возвратно-по ремешения от привода по того гибкого элемента. К кторское бюро ча строенияВ. Динабург чин и В. П. Цы тво СССР04, 1982. ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетель1033288, кл. В 23 Я 7 тся к области мати к промышленвенно для автомаовой промышленя -- повышение гцения количества тановлен с возступательного песредством замкнуинематически свя1331638 занная с ползуном 5 картка 3 несет захваты 33, а также чехацизмы их перемещения относительно каретки и синхронного перезажича. Каретка 3 установлена с нозможцостью совместного с ползуном 5 чежцозиционного перемещения, а заваты 33 подвижны относительно каретки в направлении, перцен,1 икулярном ее перчеи. нию. Кицематическая связь между ползушм ц каргкой выполнена в вид нпльчатого кривошипно-кулисцого механизма, на кривошипе 16 которого закреплен реВерсивцо поворотный кулачковый вал 15. Последний кинечатически связан с меацизчом перемещения захватов, при эточ ме 1Изобретцие относится к машинострое.нию, в частности к промышленным роботач, и)ожет быть использовано В различных областя народного хозяйства, напричер в часовой промышленности при автоматизации заГрзки заГотоВОк корпусов нар 1 цых ча сов на обработкуЦель изобретения повышение надк.щ)сти работы за счет обеспечения Возмож ности осуществления функциональны перемещений кинематически звеньВ чаципулятора от единого привода. 10На фиг. 1 изображена кицемати икая схема манипулятора в исодш)м юло кении поворотного кулачкового вала каре) кц; ца фиг. 2 - соединение ползуна с э Кроцриволом; на фиГ. 3 циклОГрамча р 1- 515 боты манипулятора, причем сплошными стрелками показаны межпозиционные пер- мещения каретки совместно с ползуном, а пунктирными стрелками перемещения ш)лзуна относительно каретки и поворот криво- шипа совместно с налом каретки. 20Манипулятор смонтирован на основании 1 с горизонтальными направляющими 2, на которых установлена каретка 3 с Возможностью прямолинейного возвратно-поступательного межпозиционного перемещения под действием расположенного на горизонтальных направляющих 4 ползуна 5, связанного с реверсивным элекроприводом (це показан) посредством замкнутого гибкого элемента.Гибкий элемент привода выполнен из двух соединенных между собой разнородных частей: плоскозубого ремня 6, длина которого определяется величиной перемещения ползуна 5, и капронового троса 7. Движение гибкому элементу передается от редуктора реверсивного элекроприханизм синхронного перезажима захватов 33 связан с механизмом их перемещения посредством кинечатической пары, содержащей водило, смонтированное ца указанном кулачковом валу, и поволок, связанный через храповый механизм с установленным соосцо и телескопически кулачк 1 цчу Ва,1 ч 1 и,1 и цдри ки ч ц)зОВВ 1 ч к- )ачком 39 механизма управления пере- зажимом захватов Кроче того, гибкий элечецт привода ползуна выполцец в виде дву разнородных частей: плоскозубого ремня 6 и капронового троса 7, что позволяет увеличить зону обслуживания. 3 ил. 2вода ( и ц.Ва ц ) черз взаимо;1 ейст Вующий с плоскозубы 1 речич 6 зубчатый шкив 8.Межпозиционцые прчещнця картки 3 ОГранич ива ются у ма Га)и ц 1 з)1 Гр зоч НО О устройства (не показаны), г,1 е цро 1 одцт взятие заготовки 9 из чногомсИой кассты 10 и укладка В свободно 1 це)до кассеты обработанной детали 11. т:Новлгнными на поворотном барабан (ц оказан) сменными упорами 12, и т,кж у станка в момент установки заготВки 1 ца загрузочно-разгрузчцук цозицик) станка и съема с неп обработанной детали жестким упором 1 Л, расположенным на основании станкаВ направлнк:ци Втулка 14 каретки 3 станов)н с возможностью иВорота Вал 15, к 11 тски Вяз 11 В 11 . О 11 ,1;)к)ц1 н 1 пчл 51 Гса.Кццмаги нская связь цолца 5 с кареткой 3 Выполина В виде Ви.ьча)оо криВошипно-кулииго чех;и ма, сок тоящего из закрепленного на телескопическом валу 15 кривошипа 16 и двух симметрично установленных относительно ползуна 5 и шарнирно соединенных с ним шатунов 17. Кривошип 16 и шатуны 17 связаны между собой посрдством двух кулис 18 и 19.Исходное положение кривошипа 16 (О на поз. 111 и Ъ фиг. 3) фиксируется закрепленными на каретке 3 жестким упором 20 и возвратной пружиной 21 (фиг. 1). На валу 15 закреплен цилиндрический пазовый кулачок 22 механизма перемещения захватов относительно каретки 3. Указанный механизм содержит также рычаг 23 с пальцем 24, взаимодействую)цим с профильным1331638 3пазом 25, выполненным на наружной поверхх ности кул д ч ка 22.Рычаг 23 одним концом шарнирно посредством эксцентриковой опоры 26 соединен с корпусом каретки 3, благодаря чему имеется возможность наладочной регулировки высотного положения захватов относительно загрузочно-разгрузочных позиций магазина и станка, а другим консольным концом рычаг 23 связан с одной из вертикальных скалок 27, образующих вместе с поперечиной 28 жесткую раму, несущую траверсу 29, на которой устдновлены пружинно-рычажные захваты. На противоположной вертикальной скалке 27 рамы установлен регулируемый упор 30, ограничивающий нижнее положение траверсы 29 с захватами на загрузочно-разгрузочных позициях магазина и станка. На этой же скалке закреплена одним концом пружина 31 растяжения, другой конец которой зафиксирован на корпусе каретки 3.Перемещение траверсы 29 с захватами относительно каретки 3 происходит по вертикальным направляющим 32. Каждый захват 33 содержит расположенные в корпусе (не показан) подпружиненный шток 34 с разжимным конусом 35.Механизм синхронного перезажима захватов расположен на траверсе 29 и содержит качающееся коромысло 36, взаимодействующее своими плечами со штоками 34 захватов. Указанный механизм посредством закрепленного на одном плече коромысла 36 копирного пальца 37 кинематически связан с механизмом управления перезажимом.Механизм управления перезажимом захватов установлен на траверсе 29 посредством оси 38 и содержит цилиндрический пазовый кулачок 39 с выполненным на его наружной боковой поверхности фигурным пазом 40, с которым взаимодействует палец 37, и зубчато-храповой венец 41, жестко связанный с кулачком 39. На оси 38 над кулачком 39 и зубчато-храповым венцом 41 свободно установлено кольцо 42 с поводком 43 и собачкой 44 храпового механизма. На кулачке 22 смонтировано водило 45, выполненное в виде незамкнутого пояска, с выступами которого в процессе подъема и опускания траверсы 29 попеременно взаимодействует поводок 43.Манипулятор работает следующим обраЦикл работы манипулятора начинается с того момента, когда каретка 3 неподвижна и стоит на одном из сменных упоров 12 над многоместной кассетой 1 О.При этом поворотный вал 15 находится в исходном положении (О на границе поз. ч 1 - 1 циклограммы фиг. 3), при кото. ром кривошип 16 прижат пружиной 21 к упору 20, а захваты занимают верхнее положение, причем правый захват расположен нал свободным гнездом многоместнон кассеты 1 О и удерживает обработаннук) деталь 11 (подпружиненные рычаги 33 разведены), а левый захват свободен (полпружиненные рычаги 33 сведены) и находится над гнездом с заготовкой 9.Под действием элскропривола (нс показан) начинается перемещение ползунд 5 влево по направляющим 4 относительно каретки 3 (поз 1 циклограммы фиг. 3). В(О процессе указанного перемещения ползун 5посредством шатуна 17 через кчлису 19 поворачивает кривошип 16, вал 5 и кулдчок 22 по часовой стрелке, преодолевая усилие пружины 21.За счет взаимолействия пальца 24 сфигурным пазом 25 кулачка 22 начинает опускаться левый консольный конец рычага 23, поворачиваясь на оси 26 и освобождая раму, которая под действием собственного веса и пружины 31 опускается20 по вертикальным направпяющим 32 относительно каретки 3, и в момент касания регулируемым упором 30 корпуса каретки 3 рама с траверсой 29 останавливается.При этом захваты опускаются в соответствующие гнезда кассеты 1 О. При лал ьней шсм 25 повороте кулачка 22 и вала 15 в процессе продолжающегося перемещения ползуна 5 влево правый выступ водила 45 нд.чинает взаимодействовать с поводком 43, поворачивая кольцо 42 с собачкой 44 и храповик 41 по часовой стрелке. Вместе с храповиком 41 поворачивается на оси 38 кулачок 39 механизма управления перезажимом захватов. В результате взаимодействия пальца 37 с пазом 40 кулачок 39 передает движение коромыслу 36, которое поднимает подпружиненный шток 34 правого захвата, тем самым освобождаются его подпружиненные рычаги от воздействия разжимного конуса 35, и опускает шток 34 левого захвата, рычаги которого разводятся конусом 35. Происходит перезажим захватов: 40 правый захват освобождает обработаннуюдеталь 11 и укладывает ее в гнездо кассеты 10, а левый захват зажимает заготовку 9.При достижении ползуном 5 крайнего левого положения ползун 5 останавливается, 45 с конечного выключателя (не показан)подается команда на переключение элекропривода на реверс и ползун 5 начинает перемещаться относительно каретки 3 вправо (поз. 11 циклограммы фиг. 3). увлекая зд собой шатчн 17 с кулисами 18 и 19. Конец 50кривошипа 16 освобождается от воздействия кулисы 19, и под действием пружины 21 кривошип 16 поворачивается против часовой стрелки.Вместе с ним поворачивается против часовой стрелки вал 15 и кулачок 22, а рычаг 23 своим консольным концом полни- мает раму с траверсой 29 и захватами вверх, при этом поводок 43 левым высту 1331638пом водила 45 поворачивается также против часовой стрелки, собачка 44 прошел- кивает и переводится на следующий зуб храпового венца 41. За счет возвратного поворота кривошипа 6 происходит подьем траверсы 29 с захватами, а также перевод собачки 44 на следующий зуб храпового венца 41. Тем самым механизм управления перезажимом захватов подготовлен к выполнению своей функции.В процессе возвратного перемегцения ползуна 5 вправо относительно каретки 3 последняя неподвижна и удерживается на упоре 12 до тех пор, пока кривошип 16 не достигнет упора 20, после чего каретка 3 получает свободу перемещения по направляю щим 2 основания 1 и дальнейшее движение ползуна 5 вправо под действием элекропривода осуществляется совместно с кареткой 3 (поз. 11 циклограммы фиг. 3) в направ,цнии к станку. При этом левый захват несет заготовку 1 О, а правый свободен. Указанное совместное перемещение ползуна 5 с кареткой продолжается до момента касания кареткой 3 жесткого упора 13. При этом каретка с захватами останавливается над загрузочно-разгрузочной пози. цией станка, а ползун 5 продолжает свое движение вправо относительно каретки (поз.1 Ч циклограммы фиг. 3). В это время кулиса 18 поворачивает кривошип 16 по часовой стрелке и повторяется весь цикл функциональных перемещений исполнительных звеньев манипулятора, рассмотренный для ггериода остановки каретки 3 на упоре 12 загрузочной позиции магазина (поз. 1 фиг. 3) При этом траверса 29 с захватами опускается вниз на загрузочно-разгрузочнук позицию станка, срабатывает механизм управления перезажимом захватов и осуществляется перезажим захватов, а захваты осуществляют диаметрально противоположные рассмотренным действия. Рычаги 33 правого захвата разводятся и он берет с загрузочно-разгрузочной позиции станка обработанную деталь 11, а рычаги 33 левого захвата освобождаются и он оставляет на указанной позиции станка принесенную заготовку 9.Перемещение ползуна 5 вправо относительно каретки 3 происходит также до конечного выключателя, с которого поступает команда на реверс элекропривода, ползун 5 начинает перемещаться снова влево (поз. 1 циклограммы фиг. 3), а все исполнительные звенья кинематической цепи манипулятора совершают движения, аналогичные указанным для позиции 11 на циклограмме, а именно: кривошип 16 с валом 15 и кулачком 22 под действием пружины 2 возвращаются в исходное положение, поворачиваясь при этом против часовой стрелки на 90, рама с захватами поднимается над позицией станка, а собачка 44 взводится на очередной зуб храповика 4.После остановки кривошипа 16 на упоре20 начинает свое горизонтальное перемегцение влево каретка 3 вместе с ползуном 5.В процессе совместного перемещения ка ретки 3 с ползуном 5 влево в горизонтальном направлении осуществляется транспортировка обработанной детали 11 от станка для загрузки в кассету 1 О. При этом все исполнительные звенья манипулятора непод вижны друг относительно друга вследствиетого, что кривогпип 16 остается прижатым к упору 20 и кулачковый вал 15 находится в исходном положении. Совместное перемегцение каретки 3 с 15 ползуном 5 заканчивается в момент касаниякаретки 3 одного из сменных упоров 12 барабана (не показан), а ползун 5 продолжает свое перемеццние по горизонтальным наггравггяюгг 1 им 4 влево. После этого цикл работы манипулятора повторяется.20 Форму.га изобретения 25 30 35 40 45 50 55 Манипулятор, содержагций корпус с нанаправляюшими, в которых размещен ползун, каретку с захватом, кинематически связанную с ползуном, упоры, размегценные на корпусе, и привод, от,гичающиася тем, что, с целью повышения надежности за счет сокращения количества приводов, каретка снабжена подпружиненным относительно ползуна в окружном направлении телескопическим валом, ось которого перпендикулярна направлению ее перемещения, траверсой, смонтированной в ней с возможностью гге(гемещения параллельно оси указанного вала, и первым рычагом, шарнирно связанным с кареткой одним концом, при этом указанный вал содержит закрепленный на нем второй двуплечий рычаг с кривошипами на его концах, и два кулачка пазовый и цилиндрический, первый из которых закреплен на валу, а второй смонтирован на этом валу с возможностью вращения, причем второй кулачок связан с первым посредством храпового механизма, а тра верса имеет шарнирно связанный с ней третий, двуплечий рычаг, и на этой тра. версе смонтированы упомянутый и дополнительно введенный захваты, приводные элементы которых подпружинены относительно траверсы и установлены с возможностью их взаимодействия с соответствующими плечами третьего рычага, причем на первом и третьем рычагах каретки и тра. версы закреплены пальцы, рабочие части которых размещены с возможностью взаимо. действия соответственно с рабочими поверхностями пазового и цилиндрического кулачков, при этом ползун снабжен двумя шарнирно связанными с ним кулисами стержневого типа, в каждой из которых вполнен паз, а в нем размещен один из упомя нутых кривошипов.1331638 ур о О г.З ель (рес поискаитие, г Состави ед И. Ве051 а СССР 35, Рау прелпри Релактор В. Данко ГекрЗакал 3734,1 О ТираВНИИПИ Государственного комитет13035, Москва, ЖПроизводственно.полиграфическое НовикКорректор Л Зи иолосоПодоив носам и.иийрстений и открытийнаб, л. 4 5Ужгород, тл. Проектная, 4