Модуль промышленного робота

О П И С А Н И Е (и)882733ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическикРеспублик(6 ) Дополнительное к авт. санд-ву(22) Заявлено 31.03.80. (2 )2900418/25-08с присоединением заявки РЙаа делам взаоретеиий н открытияДата опубликования описания 23, 11,81 О, Н, Бертоградов я А. А, Скородумов(54) МОДУЛЬ ПРОМЫШЛЕНЕЕОЕО РОЬОЕА Изобретение относится к станкостроению, а более конкретно - к промышлен-ным работам,Известен модуль промышленного робота, содержащий корпус. привод в виде сн 5лового цилиндра, траверсы, демпфер в виде дополнительного силового цилиндра иукрепленные подвижно на штангах перемычки 11.Дополнительный силовой цилиндр (демп 10фер) содержит шток с поршнем н дросселя.,соедкняющие его рабочие полости с атмосферой. Он гасит скорость подвижных частей модуля (и присоединенных к немумасс) и обеспечивает безударный подход15их к упорам,Однако такая конструкция демпфератребует значительного (по сравнению современем перемещения) выстоя подвижной части модуля в каждом крайнем по 20ложении. Это обусловлено необходимостьюнаполнения воздухом из атмосферы черездроссель той полости силового цилиндра демпфера, которая расширилась при пред шествующем ходе.Эффективная площадь поршня силового цилиндра привода модуля уменьшена значительным диаметром штока, работающим как на растяжение, так я на сжатие. Этн две причины снижают дннамнческие свойства модуля.Цель изобретения - повышение динамических свойств модуля промышленного ро бота.Поставленная цель достигается тем, что дополнительный силовой цилиндр (демпфер) выполнен в виде штока с двумя поршнями, снабженными клапанами, а на корпусе этого цилкндра выполнено радиальное отверстщ, причем шток основного силового цилиндра выполнен в виде струны.Кроме того, поршни демпфера установлены на штоке на расстоянни не меньше хода штока, а клапаны выполнены в виде уплотнительных манжет 7 -образного профиля, установленных "на поршнях демпфера наружу вйадинамн профилей.На фиг. 1 изображен модуль,продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А чафиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг,1,ца фиг. 4 - схема движения воздуха вдемпфере,Предлагаемый модуль (фиг. 1, 2 и 3)содержит корпус 1, в котором выполнены цилиндрические отверстия ддя основного силового цилиндра 2 пневмоприводаи дополнительного силового цилиндра 3,демпфера соответственно. Кроме того, вкорпусе 1 выполнены еще два отверстия,где установлены антифрикционные втулки4 для направляющих штанг 5, Оси всехупомянутых отверстий параллельны, Концы направляющих 5 жестко соединены страверсами 6 и 7. На штангах 5 закреп- лены с возможцостью перемещения, например при пол 1 ощи клеммных соединений,перемьгчки 8 с подвижными упорами 9,Неподвижные упоры 10 укрепдены в корпусе 1 и выходят за его крышки 11. Поршень 12 соединен со штоком 13, выполнеццыд в виде струны, которая натянутамежду траверсами 6 и 7 опирающимисяца штанги 5. Шток 13 проходит сквозьперед 1 ычки 8 с зазород 4 и крепится гайками 11 на траверсах 6 и 7, Шток 13назван струной потому, то пз-за мадогои оперечц ого сечения, его жесткость недостаточна для передачи сжимающй сиди, цо прочность достаточна для передачи цеобходийых растягивающих сил, Вкрышках 11 выцодноны уплотнения (не показаны) штока 13.На штоке 15 силового цилиндра, демпфе- Зра ца расстоянии це менее хода демпферадруг от друга, установлены поршни 1 С и 17в канавках которых установлены дпнжеты 18-образного профидя (фиг. 1 и 4).Впадины профидей манжет 18 направде 4 Оцы наружу, т. е. в сторону полостей 19и 2 Гг силового цилиндра демпфера.Втулки 21 демпфера снабжены упдотн и тел ьц ыдп элементами ( не показаны),взаимодействующими со итоком 15 демпфара. Размер втулки 21 в осевом направлении выбран таким, чтобы суммарная длина полостей 19 и 20 была не менее ходадемпфера. Полости 19 и 20 соединены сатмосферой дросселями 22 (фиг. 2), уста новдецными вблизи втудок 21.Посредине силового цилиндра 3 демпфера выполнено радиальное отверстие 23(Фиг, 3)Работа модуля осуществляется следующим образом,Пусть в исходном подокении подвижнаячасть д 1 одудя смещена в крайнее левое(по фиг, 1) положение, Сжатый воздухподается в правую полость силового цилиндра 2, а его левая полость сообщенас атмосферой. Поэтому упор 9 правой перемычки 8 прижат к правому неподвижному упору 10. Правая перемычка 8воздействует и на конец штока 15 демпфера, удерживая его в крайнем левом положении, которое характеризуется зазоромпорядка нескольких десятых долей миллиметра между поршнем 16 и левой втулкой 21 (чтобы исключить соударени поршней 16, 17 и втулок 21 при работе модуля) .Предлагаемый модуль работает в двухрежимах: нормального и жесткого демпфирования, Ддя работы в первом режимеотверстие 23 сообщается с атмосферойна протяжении всего цикла, в т. ч, и висходном положении.Для приведения модуля в движение,сжатый воздух переключается из правой(по фиг. 1) полости силового цилиндра 2в левую,В момент, когда сила, развиваемая напоршне 12 и передаваемая через левуючасть штока 13 (струны) ца подвижнуючасть модуля, превысит силы трения по. -коя, подвижная часть начнет перемешаться вправо,Законы ее движения зависят от характера нагрузки, давления в сети сжатоговоздуха, проходных сечений пнеамораспределителей (не показаны) диаметров поршня 12 и штока 13, сид трения и т. и,В случае постоянной нагрузки подвижная часть модуля будет двигаться сначала равцоускоренно, а затем равномернодо момента встречи левой перемычки 8со штоком 15 демпфера.С этого момента поршни 16 и 17 начинают двигаться вправо, воздух полости20 сжимается поршнем 17 и начинаетвытекать через дроссэпь 22 в атмосфеРуМанжета 18 поршня 16 под действием раэрякения со стороны впадины Ч-образного профиля и повьпценного давления со стороны выпуклости "складывается"и пропускает воздух из межпоршевой полости сидового цилиндра 3 и отверстия23 в полость 19. Благодаря демпфированию скорость соударения девой пары упоров 9 и 10 при остановке подвижной части модуля получается малой,После остановки подвижной части воздух иэ полости 20, сжатый движением882733 15 20 5поршня 17 вправо, продолжает вытекать через дроссель 22 в атмосфеРУ,Бремя выстоя подвижной части модуля в любом иэ крайних положений колеблется от долей секунды до нескольких5 секунд (технологические выдержки).Для перемещения вправо левая полость силового цилиндра 2 сообщается с атмосферой, а правая - с сетью сжатого воздуха. 1 ОСила, развиваемая на поршне 12 силового цилиндре, перемещает подвижную часть модуля влево. После вхождения в контакт правой перемычки 8 и правого кецца штока 16 демпфера воздух в полости 19 сжимается демпфируя подвижную часть. А манжета 18 поршня 17 "складывается", пропуская воздух из меж поршневой полости силового цилиндра 3 и отверстия 23 в расширяющуюся полость 20.Т. е. направления движения воздуха в демпфере будут обратными к изображенным на схеме по фиг. 4.После смыкания правой паРы Упоров 25 9 и 10 и стравливания воздуха из полости 19 через дроссепь 22 в атмосферу, модуль приходит в исходное положение, т, е. заканчивается цикл работы модуля, 30 При работе модуля с нагрузками, обладающими высокой инерцией, а также прн необходимости перемещений с высокими скоростями модуль переключается в ре35 жим жестокого демпфирования. для этого через отверстие 23 в межпоршневую полость силового цилиндра 3 демпфера подается сжатый воздух постоянно или на пе риоды его подачи в полости силового цилиндра 2. Сжатый воздух иэ межпоршне вой полости через клапаны (манжеты 18) попадает в полости 19 и 20, где уста навливается повышенное давление, близкое к сетевому.Поэтому демпфирующая сила и масса воздуха, вытесняемого из демпфирующей полости 20 (при движении поршней 16 и 17 вправо) или из полости 19 (при движении влево), увеличиваются пропорционально росту абсолютного давления возду 50 ха в демпфируюших полостях. 6Качество демпфирования повышается благодаря введению кл; панов в виде манжет, позволяющих эвполнють расширяюшие- ся полости демпферв воздухом с атмосферным или более высоким давлением через централыое отверстие в цилиндре демпфера.Если источник или сеть сжатого воздуха для пневмопривода и демпфера одна, то проявляется еще одцо полезное свойство (эффект) предлагаемого модуля - ицвариантность к давлению. действительно при росте (падении) давления воздуха в сети происходит рост (падение) движущей силы и скорости движения подвижной исти модуля, но тем более (менее) становится зависящая от давления сила демпфирования, что предотвращает удары или длительные движения с малой "ползучей" скоростью возле конечных положений. Формула изобретен ия 1. Модуль промышленного робота, содержащий корпус, привод в виде силовогоцилиндра, траверсы, демпфер в виде давнолнительцого силового цилиндра и укрепленные подвижно цв штангах пер мычки,о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения динамических свойств модуля, дополнительный силовой цилиндр выполнен в виде штока с двумя поршнямиснабженными клапанами, в ца корпусе этого цилиндра выполнено радиал.,цое отверстие, причем шток основного силового цилиндра выполнен в виде струны.2. Иодуль по и, 1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем,что поршни демпфера установлены нв штоке на расстоянии неменьше хода штока.3,Иодульпоп, 1,отличающ и й с я тем что, с целью упрощенияконструкции, клапаны выполнены в видеуплотнительных манжет Ч -образного профиля, установленных на поршнях демпферанаружу впадинами профилей.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1.Яхимович Б. А. и др, Переналаживвемые сборочные автоматы. Киев, Техника", 1979, с. 64, черт. 36. ВНИИПИ Государ по делам из 113035, Москвираж 1093 венного комретений и открЖ, Рауш Подписноетета СССРытийая наб., д, 4/