Рука манипулятора

(51) 4 В 25 3 18/00 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(57) Изобретение относится к областимашиностроения и может быть использовано при создании промьппленныхроботов и автооператоров. Цельюизобретения является расширение технологических возможностей за счетработы с горячими заготовками иповышение точности позиционированияза счет возможности выборки зазоровв зубчатом зацеплении. Для достижения этой цели рука манипулятораснабжена охлаждающей системой,включающей источник охлаждающей среды,плоские и кольцевые 56 радиаторы сканалами, установленные соответственно на корпусе кисти б и обойме 27 корпуса каретки, При этом в корпусе каретки имеются две параллельные полости, образованные корпусом каретки и двумя коаксиальными трубами 31 и 32 центрального вала 30 привода ротации кисти 6, каждая из параллельных полостей связана соответственно с источником охлаждающей среды и внешней средой, а также соответствующими каналами и отверстиями с каналами плоских и кольцевого 56 радиаторовКроме того, ролики корпуса установлены на осях, снабженных эксцентриками и имеющих наружные эксцентриковые каналы, предназначенные для взаимодействия с регулировочными винтами, установленными в корпусе. При .этом векторы эксцентриситетов наружных эксцентриковых каналов могут быть равны по величине или больше эксцентриситетов эксцентриков и направлены в одну сторону, 2 з.п.ф-лы, 16 ил.Р-ЮИзобретение относится к машиностроению и может быть использованопри создании промышленных роботови автооператоров.Целью изобретения является расширение технологических возможностей за счет работы с горячими заготовками,На фиг. 1 представлена рука манипулятора, общий вид; на фиг, 2разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4разрез В-В на фиг. 3; на фиг. 5вид Г на фиг, 4; на фиг. 6 - разрезД-Д на фиг. 5; на фиг. 7 - разрезЖ-Ж на фиг. 5; на фиг. 8 - разрезЕ-Е на фиг. 6; на фиг. 9 - разрез3-3 на фиг. 5; на фиг. 10 - разрезК-К на фиг. 5; на фиг, 11 - разрезЛ-Л на фиг. 5; на фиг, 12 - разрезМ-М на фиг. 8; на фиг, 13 - разрезН-Н на фиг. 4; на фиг. 14 - разрезП-П на фиг. 13; на фиг. 15 - разрезР-Р на фиг. 13; на фиг, 16 - эксцентриковая ось с радиусной канавкой,Рука манипулятора содержит корпус 1, в котором на роликах 2 и 3установлена каретка 4 с приводом 5ее перемещения. На каретке 4 установлена кисть 6 с зажимными рычагами 7 и приводами ротации кисти 6и перемещения зажимных рычагов 7.Ролики 2 при помощи подшипников8 установлены на осях 9 и 10, а ролики 3 при помощи подшипников 11на осях 9. Оси 10 размещены в крышках 12, посредством штифтов 13 связанных с корпусом 1, оси 9 установлены в проушинах 14 корпуса 1, Оси 9и 10 снабжены эксцентриками 15 иимеют наружные эксцентриковые копьцевые каналы 16, Цапфы 17 и 18 осей9 и 1 О выполнены соосно, а векторыэксцентриситетов эксцентриков 15и кольцевых каналов 16 направленыв одну сторону, величины этих векторов могут быть равны или же векторэксцентриситета кольцевых каналов16 по величине может быть большевектора эксцентриситета эксцентриков 15, Оси 9 снабжены квадратными хвостовиками 19, а ось 10 - двумя квадратными хвостовиками 20, В проушинах 14 и в крышках 12 корпуса 1 установлены регулировочные винты 2 1 со сферическими концами 22, предназначенными для взаимодействия с наружными эксцентриковыми кольцевыми каналами 16. Привод 5 перемещения каретки 4 выполнен в виде двигателя 23и зубчато-реечной передачи, рейка 245которой смонтирована на каретке 4,а зубчатое колесо 25 связано с выходным валом двигателя 23. Корпускаретки 4 выполнен в виде трубыквадратного сечения, образованнойиз двух угольников 26, по торцамкоторой смонтированы две обоймы 27и 28,Привод ротации кисти 6 выполненв виде двигателя (не показан), выходной вал которого кинематически связанс зубчатым колесом 29, жестко связанным с корпусом кисти 6 посредствомцентрального вала 30, установленногосоосно корпусу каретки 4 и выполненного в виде двух коаксиальных труб 31и 32, жестко связанных с цапфами 33,установленными в подшипниках 34 шаровых опор 35 и 36, размещенных вобоймах 27 и 28, Вкладыши 37 шаро 25 вых опор 35 и 36 выполнены с цилиндрическими поясками 38, в которыеустановлены уплотняющие манжеты 39,обеспечивающие защиту подшипников34 от воды в случае большой несоосности обойм 27 и 28, Вкладьппи 37и обоймы 27 и 28 снабжены уплотнительными кольцами 40, Привод перемещения зажимных рычагов 7 выполненв виде двух силовых цилиндров 4 1,35штоки 42 которых связаны с одним концом тяги 43 посредством коромысел 44.Другой конец тяги 43 посредствомподшипника 45 установлен на ползуне46, с которым связаны поворотные ры 40 чаги 47, шарнирно установленные посредством осей 48 на корпусе кисти 6,образованном из щек 49 и кожухов 50,жестко связанных между собой и с зажимными рычагами 7,Щеки 49 установлены на противоположные стороны сухаря 51 держателя52 и жестко с ним связаны, между щеками 49 и осями 48 установлен проставок 53, жестко связанный с щеками 49,Рука манипулятора снабжена охлаждающей системой, включающей источникохлаждающей среды, плоские 54 и 55и кольцевой 56 радиаторы. Кольцевой55 радиатор 56 установлен на держателе52 коаксиально обойме 27 и состоитиз внутренней 57 и наружной 58 оболочек с каналами, образованными междуэтими оболочками в виде двух винто13372 35 45 55 ных полостеи посредством перемычек 59, При этом с одного конца кольцевого радиатора 56 каналы сообщаютсямежду собой, а на торце другого конца во внутренней оболочке 57 выполнены отверстия 60 и 61, каждое изкоторых связано с соответствующимиканалами кольцевого радиатора 56.На наружных поверхностях щек 49 установлены плоские радиаторы 54 и55, каналы 62 и 63 которых образованы стенками щек 49 и плоских радиаторов 54 и 55 и перемычками 64,при этом. каналы 62 и 63 взаимно перпендикулярны, Внутри корпуса каретки 4 выполнены две параллельныеполости 65 и 66, образованные соответственно корпусом каретки 4 и коаксиально трубами 31 и 32, при этомполость 65 связана каналом 67, выполненным в корпусе каретки, с источникомохлаждающей среды, а полость 66 каналом 68, выполненным в цапфе 33, свя-,зана с внешней средой, В цапфе 33 идержателе 52 выполнены каналы 69и 70. Канал 70 соединяет полость 65с отверстием 60 кольцевого радиатора56, а канал 69 соединяется с полостью 66.30В осях 48 выполнены осевые 71 и радиальные 72 отверстия. Отверстие 61кольцевого радиатора посредством канала 73 в держателе 52 и сухаре 51связано с крайним каналом 62, Приэтом осевое отверстие 71 связано сканалами 62 и 63 плоских радиаторов54 и 55, а осевое отверстие 71 другой оси 48 через радиальное отверстие 72 - с каналами 63 и 74, последний из которых выполнен в плоском радиаторе 55 и сообщается с каналом 69,Рука манипулятора работает следующим образом,Ротация кисти,При подаче движения на зубчатоеколесо 29 центральный вал 30 вращается в подшипниках 34 и вращаеткисть 6.50 Для работы в термальных условиях кисть 6 и каретка 4 подвергаются охлаждению, Охлаждающая среда, например вода, по каналу 67 подводится в каретку 4 и через полость 65, канал 70 н цапфе 33 и держателе 52 попадает в один из каналов кольцевого радиатора 56, затем охлаждающая среда попадает из одного канала кольце 534вого радиатора 56 в другой и, проходя по второму каналу, возвращаетсяв начало кольцевого радиатора 56,а затем через отверстие 61 канала73 поступает в каналы 62 плоскогорадиатора 54, далее через отверстия72 и 71 оси 48 - в каналы 63 другогоплоского радиатора 55, а иэ негочерез отверстия 72 и 71 другой оси48 - в канал 74. Затем охлаждающаясреда через канал 69 цапфы 33 попадает в полость 66, из нее по каналу 68другой цапфы 33 поступает во внешнююсреду, Таким образом, при работеруки, например, в печи за счет отвода тепла от каретки 4 кисти 6, атакже за счет защиты передней обоймы 27 кольцевым радиатором 56 сохраняется работоспособность подвижныхэлементов руки.Регулирование положения каретки4 и зубчатой рейки 24 относительнокорпуса 1 и зубчатого колеса 25привода перемещения 5 каретки 4,Для регулирования зацеплениязубчатой рейки 24 с зубчатым колесом25 зубчатая рейка 24 вместе с кареткой 4 могут перемещаться вдоль вертикальной оси, т.е, приближаться к зубчатому колесу 25 или удаляться отнего на величину, равную двойномуэксцентриситету осей 9 и 10, при этомдобиваются совпадения делительнойпрямой зубчатой рейки 24 и зубчатогоколеса 25,Для ликвидации перекоса боковых поверхностей зубьев зубчатой рейки .24 относительно боковых поверхностей зубьев зубчатого колеса 25 зубчатую рейку 24 вместе с кареткой 4 разворачивают н горизонтальной плоскости, используя эксцентриситеты боковых осей 9 обоих заделок каретки 4 относительно корпуса 1 ( при этом используют по одной оси 9 в каждой заделке, расположенной с разных сторон относительно каретки 4), Таким образом, каретку 4 можно разворачивать как по часовой, так и против часовой стрелки.Направляющие каретки 4, а также ролики 2 и 3 в процессе эксплуатации изнашиваются, что ведет к ухудшению условий работы реечно-зубчатого зацепления, снижению точности позиционирования, интенсивному износу роликов 2 и 3 и направляющих каретки 4. Ликвидировать последствия износаэлементов позволяют оси 9 и 10 за счет эксцентриситета роликов 2 и 3, установленных на них, относительно цапф осей.Для того, чтобы оси 9 и 10 не поворачивались относительно корпуса 1, необходимо, чтобы отношение диаметра, на котором сидит подшипник, к эксцентриситету этого диаметра по отношению к цапфам было бы больше 14, т.е. чтобы соблюдалось условие самоторможения, Однако в процессе работы во время переходных процессов, а также в том случае, если отПношение - й 14, необходимо оси 9 и 10 дополнительно фиксировать относительно корпуса 1, для этого на осях 20 9 и 10 выполнены эксцентричные кольцевые каналы 16 и векторы эксцентриситетов этих каналов 16 и эксцентриков 15 осей 9 и 10 направлены в одну сторону. Эксцентриковые кольце вые каналы 16 предназначены для взаимодействия с регулировочными винтами 21, которые контрят оси 9 и 1 О относительно корпуса 1, При стремлении осей 9 цапфами 17 и 18 провернуться в проушинах 14, т.е, при стремлении эксцентриков 15 оси 9 с сидящими на ней роликом 2 и подшипником 8 отойти от направляющей каретки 4, поверхность эксцентриковых каналов 16 давит на сферический35 конец 22 регулировочного винта 21, стремясь вытолкнуть его из проушины 14. Таким образом, регулировочный винт 21 препятствует отхождению ролика 2 от направляющей каретки 4, причем чем больше эксцентриситет эксцентрикового канала 16 относительно оси 9, тем надежнее стопорение. Такой же принцип стопорения .применим45 для фиксации оси 10 относительно крышек 12, а сами крышки 12 относительно корпуса 1 фиксируются штифтами 13. Формула изобретения1. Рука манипулятора, содержащая корпус, на осях которого расположены ролики, каретку, установленную на этих роликах и несущую кисть с зажимными рычагами, а также приводы перемещения кареткии зажимных элементов и ротации кисти, при этом последний имеет двигатель, кинематически связанный с центральным валом, установленным соосно в корпусе каретки посредством шаровых опор и жестко связанным с кистью, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью расширения технологических воэможностей за счет работы с горячими заготовками, она снабжена охлаждающей системой, включающей источник охлаждающей среды, плоские и кольцевой радиаторы с каналами, установленные на кисти и корпусе каретки, при этом центральный вал привода ротации кисти выполнен в виде коаксиальных труб, а полости, образованные корпусом каретки и коаксиальными трубами, связаны соответственно с источником охлаждающей среды, атмосферой и между собой посредством каналов радиаторов.2. Рука по и, 1, отличающ а я с я тем, что каналы плоских радиаторов расположены во взаимно перпендикулярных плоскостях, а каналы кольцевого радиатора выполнены между наружной и внутренней оболочками корпуса радиатора в виде двух винтовых полостей, сообщающихся между собой.3. Рука по и. 1, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью повышения точности позиционирования за счет выборки зазоров, она снабжена эксцентриками, смонтированными на осях роликов, и регулировочными винтами, установленными на корпусе, при этом на осях роликов выполнены наружные эксцентриковые каналы длявзаимодействия с регулировочными винтами,1337253 л-и б/ г./ Составитель А, йиряеваРехред М,Дидик Корректо едактор еселовская бруча 3/15ВНИИХИ Госудпо делам113 И 5, Моск Заказ 4 Тираж 951 ственного комиПодпита СССР зобретении и отк а, Ж, Раушска тиинаб., д, 4(5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проек