Промышленный робот

5 10 15 20 25 30 35 40 50 55 Изобретение относится к литейной технике, в частности к устройствам, для автоматического снятия заливов в отливках по внутреннему контуру разъема полуформ.Цель изобретения - расширение технологических возможностей и улучшение динамических хараКтеристик эа счет обеспечения автоматической поднастройки исполнительного органа на оптимальную траекторию движения.На Фиг,1 изображен робот, вид сбоку; иа Фиг.2 - то же,вид сверху (без кожуха); на Фиг,З - разрез А-А на. Фиг.1 (исполнительный механизм с рукой и плечом-эксцентриком); на Фиг.4 - внд Б на Фиг.1; на фиг,5 - узел 1 на Фиг.З; на Фиг.б - оазрез В-В на фиг,2; на фиг.7 - разрез Г-Г на Фиг.2; на Фиг,8 - разрез Д-Д на Фиг.4; на Фиг.9 - разрез Е-Е на Фиг.1; на Фиг.10 " отливка и схематическое движение шпифовальных головок исполнительного механизма,Робот (Фиг.1 и 2) содержит приводной, плавающий исполнительный механизм 1, блок 2 управления, платформу 3, подъемно-поворотное основание 4, плечо-эксцентрик 5, руку б, гидроцилиндры 7 - 10, систему 11 аэрозольчой смазки, шатун 12, кожух 13, отливку 14, электрооборудование 15.Приводной плавающий исполнительный механизм 1 (Фиг.1,3 и 5) служит для зачистки отливок и состоит из шлифовальных головок 16 (инструмен- . та), закрепленных в сферических опорных подпружиненных хомутах 1, опира- ющихся на сферическое основание 18 корпусов 19, которые закреплены на руке 6. Пружины 20, закрепленные в корпусах 19 с помощью гаек 21, прижимают хомуты 17 с шлифовальными головками 16 к сферическим опорам 18 и служат для придания вертикального положения шлифовальным головкам после снятия усилия резания.Блок 2 (фиг,1 и 2) установлен на платформе 3 и служит для управления движением шлифовальных головок 16. Он состоит из распредели-, тельного вала 22 с кулачками 23, распределителей 24 для масла и распреде" лителя 25, для воздуха, коЛлектора 26 для распределения масла и коллектора 27 для обеспечения сжатым воздухом шлифовальных головок 16 и электрооборудования 15 с,кнопками 28 дляналадки и управления. Коллектор 29для распределения отработанногосжатого воздуха соединен с полостьювыхода сжатого воздуха из распределителя 25.Платформа 3 (Фиг.1 и 2) служитопорой для .плеча-эксцентрика 5 руки .6, гидроцилиндров 7 - 10, системы11 аэрозольйой смазки, шатуна 12 икожуха 13. Она состоит из основания30 и подвижной,в вертикальной плоскости рамы 31, которая своими нап -равляющими 32 соединена с неподвиж"ными направляющими 33, жестко закрепленными на основании 30, К нижнейчасти основания 30 прикреплены предохранительные щитки 34.Подъемно-поворотное основание 4(Фиг.1) служит опорой для блока 2 иплатформы 3. Оно содержит крышку 35,подвижную в вертикальной плоскостирубашку 36, подъемный механизм 37,основание 38. Крышка 35 закрепленана штоке 39 подъемного механизма 37 и служит для закрепления наней блока 2 управления, платформы 3,рубашки 36 и направляющих 40 и 41.Рубашка 36 служит для повьппения устойчивости и удобства эксплуатацииробота и состоит из двух, жесткоскрепленных между собой полуцилиндров42 с платформой 3 и упора 43 (фиг.4и 8),Подъемный механизм 37 (фиг, 1)служит для подъема и опускания крьвь"ки 35 с блоком 2 и платформы 3 с ис- .полнительным механизмом 1. Шток 39подъемного механизма 37 имеет полостьдля трубопроводов 44 и 45 (фиг.9) соответственно для жидкости и сжатоговоздуха. Задняя крьппка 46 подъемногомеханизма 37 имеет подшипниковую опору 47. Пневмоцилиндр 48 с помощьюреечной передачи осуществх.яет пово"рот исполнительного механизма 1, блока 2 и платформы 3. Основание 38робота содержит колонну 49, на которой размещена рубашка 36 с крышкой35. Внутри колонны 49 размещены трубопровод 50 для сжатого воздуха, который соединен с внутренней полостьюнаправляющей 40, и электропроводы51 (фиг.7), проходящие сквозь направляющую 41. На основании 38 закреплен воздухораспределитель 52 для подачи сжатого воздуха в исполнительный механизм 1.Шток воздухораспределителя 52контактирует с упором 43. Пружина53 (фиг.1) служит для подъема исполнительного механизма 1, блока 2и платформы 3 (в случае отсутствия сжатого воздуха и предотвращения аварии). Гайка 54 закрепляетподъемный механизм 37,сжатый воздух к которому подводится черезтрубу 55 в штоковую полость, а через шток 39 - в бесштоковую полость,Плечо-эксцентрик 5 (фиг.1,3 и 7)служит для подъема руки 6 с исполнительным механизмом 1. Оно включает в себя кулачки 56, которые закреплены на валах 57, находящихся вопорах 58. Последние жестко прикреплены к платформе 3. Валы 57 связаныс шатуном 12 через кривошип 59.Рука 6 (фиг.1 - 3 и 10) служитдля закрепления и передвижения исполнительного механизма 1 и состоит израмы 60 и элементов крепления гидроцилиндров 7 - 9. Рама 60 размещенав поперечных подвижных, жестко соединенных между собой направляющих 61,которые находятся в продольных подвижных направляющих 32 подвижной рамы 31 платформы 3.Гидроцилиндр 7 (фиг.3) служитдля передвижения руки 6 на шаг сисполнительным механизмом 1. Гидроцилиндр 7 шарнирно закреплен на подвижной раме 31.Гидроцилиндр 8 (фиг.2 и 6) служитдля поперечного передвижения руки 6с исполнительным механизмом 1. Гидроцилиндр 8 прикреплен штоком 62 круке 6, а его корпу" 63 через направляющий хомутик 64 свободно закреплен в пазу направляющих 32 платформы3.Гидроцилиндр 9 (фиг.2 и 3) служитдля продольного перемещения руки 6 сисполнительным механизмом 1. Он жестко связан со штоком 65 цилиндра 7.Гидроцилиндр 9 через шток 66 прикреплен к раме 60 руки 6,1 Ъюдроцилиндр 10 (фиг.2,3 и 7)служит для опускания и подъема подвижной рамы,31 с исполнительньм механизмом 1 и подвижной рукой 6.Гидроцилиндр 10 шарнирно прикрепленштоком 67 к шатуну 12 через ось68, а его корпус 69 шарнирно прикреп -лен к основанию 30 платформы 3.Система 1 1 (фиг.1 - 3) служит дляавтоматической смазки трущихся поверхностей отработанным сжатым воздухомс распыленными в нем частицами масла,поступающими из коллектора 29 потрубопроводам иэ эластичного материала непосредственно к местам трущихся частей робота через сопла.Кожух 13 робота (фиг.1) жесткоприкреплен к основанию 30 платформы 3. Электроооборудование 15 размещено на станине, а также на кожухе 13Полость 70 (Лиг.9) служит дляподвода воздуха к шлифовальным головкам, Полость 71 служит для подвода к бесштоковой полости подъемногомеханизма 37.Исходное положение узлов и механизмов робота,20 Рабочая жидкость и сжатый воздух подведены к роботу, электрооборудование включено, Исполнительныймеханизм 1, блок 2. платформа 3 иподъемный механизм 37 находятся вкрайнем верхнем положении, т.е. вположении "Включено".Робот работает следующим образом.Получив сигнал от конечного выключателя холостого выстоя отливки 1430 иг.10) на конвейере (на фиг.1 конвеиер показан тонкими линиями),включается распределительный вал 22 с кулачками 23.Сжатый воздух из распределителя25 по трубе 55 через коышку 35(фиг.1) поступает в штоковую полостьподъемного механизма 37. Исполнительный механизм 1 опускается вместе сблоком 2, платформой 3 и рубашкой 36с упором 43 (фиг.4). Упор 43.в нижнем положении нажимает на шток возду-хораспределителя 52 и сжатый воздухиз системы идет по трубопроводу 50и далее в коллектор 27 (фиг 2), изкоторого сжатый воздух распределяется по шлифовальным головкам 16,шлифовальные круги которых начинаютвращаться со скоростью 5000 об/мин.Начинается процесс резания-зачисткиповерхности.Одновременно рабочая жидкость израспределителей 24 с помощью кулачков 23 подается в бесштоковые полости гидроцилиндров 8 и 10. Шпифоваль 55ные головки 16 начинают перемещатьсяв поперечном направлении (обрабаты.вая поперечную поверхность с помощьюгидроцилиндра 8), а также вверх ивниз с помощью гидроцилиндра 10 икулачков эб (фиг.1). Когда шпифовальные головки 16 доходят до конца обрабатываемой поверхности (т.е. когда поршень гидроцилиндра 8 дойдет до передней крышки), с помощью ку 5 лачка 23 включается гидроцилиндр 9 (фиг.2), при этом рабочая жидкость . попадает в бесштоковую полость и шлифовальные головки 16 совершают ., продольное движение, обрабатывая продольную поверхность.Как только поршень гидроцилиндра 9 дойдет до передней его крьппки, с помощью распределителя 24 и кулачка 23 рабочая жидкость переключается в штоковую полость гидроцилиндра 8 и шлифовальные головки 16 возвращаются назад, при этом они обрабатывают противоположную поперечную поверхность отливки 14.После того, как поршень гидроцилиндра 8 займет исходное положение, включается гидроцилиндр 9 на .обратный ход, При этом рабочая жидкость 25 с помощью распределителя 24 и кулачка 23,переключается в штоковую по" лость. Шлифовальные головки 16 возвращаются назад и одновременно обра батывают противоположную продольную Зр поверхность отливки 14. В конце обработки внутренней полости отливки .14 поршни гидроцилиндров 9 и 10 займут исходное положение, Далее включается подъемный механизм 37 с помощью распределителя 25 и кулачка 23 распределительного вала 22. Сжатый воздух поступает в бесштоковую по-. лость подъемного механизма 37 по внутренней полости 71 штока 39 46 (фиг.1 и 9).Исполнительный механизм 1 с шлифовальными головками 16, блоком 2, платформой 3 и рубашкой 36 с упором 43 поднимаются вверх, занимая исход. 45 ное положение. Закончена первая половина цикла обработки. Кулачок 23 распределительного вала 22 переключает распределитель 24 (фиг.2) и рабочая жидкость поступает в бесштоковую полость гидроцилиндра 7. При этом рука 6 с исполнительным механизмом 1 и шлифовальными головками 16 быстро передвигается на шаг (в зависимости от конструкции Отливки) начинаепся вторая половина цикла обработки аналогичных поверхностей отливки (например, секции котла). Цикл, описанный вьппе, повторяется. По окончании зачистки рабочаяжидкость поступает в штоковую полость гидроцилиндра 7 с помощью распределителя 24, кулачка 23 и распределительного вала 22. Рука 6 с ис-.полнительным механизмом 1 и шлифовальными головками 16 быстро передвигается на шаг, обратно в исходноеположение.В исходном положении робот выклю -чает распределительный вал 22. Такимобразом, робот, занял свое исходное1положение и ждет команду на продолже -ние работы от сигнала выключателяхолостого выстоя отливки на конвейере. Усилие прижатия (резания)обрабатывающего инструмента к отливке при зачистке создается за счетсжатой пружины 20 при ее установкеи увеличения хода поршня гццроцилиндров 8 и 9, относительно точки соприкосновения обрабатываемойповерхности с обрабатывающим инструментом с учетом износа инструмента.При этом шлифовальная головка 16,опирающаяся на сферическую поверхность опоры, отклоняется от вертикали. Это отклонение создает дополни-тельное одностороннее сжатие пружины20, а возникающее при этом усилиесжатия витков пружины создает усилиерезания (фиг.5).Таким образом, увеличение длиныходов поршней гидроцилиндров 8 и 9после соприкосновения обрабатывающего инструмента головки 16 с отливкой14 обеспечивает в зависимости отжесткости пружины 20 и усилия, создаваемого этими гидроцнлиндрами, необходимое усилие резания по плоскостным координатам (показано стрелкамина фиг.3),Предлагаемая конструкция позволяет расширить технологические возможности робота, используя его в качестве обрубщика, и тем самым позволяетисключить ручной труд и поднять общуюкультуру труда в литейных, цехах.Кроме того, конструкция робота увеличивает производительность труда,сокращает производственные площадипод устройство, повышает безопасностьи надежность работы. Формула изобретения Промышленный робот, содержащий подъемно-поворотное основание, кинематически связанное с платформой, при161 9водной исполнительный механизм с исполнительным органом, кинематически связанный с платформой, силовые цилиндры перемещения основания, платформыи исполнительного органа, а также систему смазки и систему управления, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей и улучшения динамических характеристик за счет ,обеспечения автоматической поднастрой. ки исполнительного органа на оптимальную траекторию движения, он снабжен рукой, шарнирно связанной с платФормой, плечом-эксцентриком, подвиж 8638 30но установленным на платформе и кине матически связанным с рукой, а так же подвижной в вертикальной плоскости рубашкой, жестко связанной с подьемно-поворотным основанием, при этом приводной исполнительный механизм выполнен в виде шлифовальных головок, каждая из которых связана посредством сферического шарнира с рукой и подпружинена относительно нее, причем подвижная рубашка выполнена в виде двух полуцилиндров, жестко связанных между собой, а исполнительный орган исполнительного механизма выполнен в виде шлифовальных кругов.,Заказ 17 ВНИИПИ Г Тиражрственного комитета по изобр 113035, Москва, Ж, Рауш Подписноеениям и открытиям при ГКНТ СССкая наб., д, 4/5