Манипулятор

 

(ХЖИ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ CCCP

AO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 774940 (21) 3370572/25-27 (22) 23.12 ° 81 (46) 23.04.83. Вюл. Р 15, (72) Ю .В.Гявгянен, E.Ñ.Íîâàê, Л.В.Попов и Н.И. Сорокин (71) Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт технологии машиностроения (53) 621.979:62-229.61(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 774940, кл. В 25. 3 . 9/00, В 30 В 15/30, 1978 (прототип). (54) (57) 1. МАНИПУЛЯТОР по авт. св. 9774940, отличающийс я тем, что, с целью повышения производительности путем снижения динамИческих нагрузок, он снабжен двумя звеньями, одно иэ которых ус„„SU„„1013257

В 25 T Э/00; В 30 В 15/30 тановлено на валу механической руки, а другое размещено на корпусе с возможностью взаимодействия с первым звеном и подпружинено относительно корпуса.

2. Манипулятор по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что звено, размещенное на корпусе, снабжено фрикционной накладкой, а его связь с корпусом выполнена в виде установленных в них нескольких пар втулок и винтов, связанных с соответствующими им втулками посредством правого и левого резьбовых соединений, при этом одна из втулок каждого регулировочного винта установлена в е соединяемом элементе свободно, а другая — посредством индивидуального резьбового соединения.

1013257

50

Изобретение относится к области

I обработки металлов давлением, в. частности к подающим и удаляющим устройствам и может быть использовано для подачи в штамп штучных листовых заготовок и удаления из 5 штампа готовых деталей и отходов.

По основному авт. ca. 9 7749 40 известен манипулятор, содержащий корпус, смонтированный на нем вал механической руки с коромыслом, кулачково-рычажный механизм подь" ема и поворота вала от реверсивного привода, ловители на корпусе и пальцевый фиксатор на коромысле Я

Недостатком известного манипулятора являются большие динамические нагрузки, ограничивающие воэможность повышения скорости при повороте руки.

Целью изобретения является повы- 0 шение производительности манипулятора эа счет обеспечения возможности снижения динамических нагру зок. указанная цель достигается тем, что манипулятор снабжен двумя звеньями, одно из которых установлено иа валу механической руки, а другое размещено на коромысле с воэможностью взаимодействия с первым звеноМ и подпружинено относительно кор пуса.

При этом звено, размещенное на корпусе, может быть снабжено фрикционной накладкой, а его связь с корпусом выполнена в виде .установленных 35 в них нескольких пар втулок и винтов, связанных с соответствующими им втулками посредством правого и левого резьбовых соединений, при этом одна иэ втулок каждого.ре- 40 гулировочного винта установлена в соединяемом элементе свободно, а другая — посредством индивидуального резьбового соединения.

На фиг.l изображена кинематичес- 45 кая схема манипулятора; на фиг.2 узел звеньев, продольный разрез; на фиг.3 — вариан узла звеньев, продольный разрез; на фиг.4 — второй вариант выполнения узла звеньев.

Манипулятор содержит корпус 1, смонтированный на нем.вал 2, жестко закрепленную на валу 2 механическую руку Э, установленный на механической руке 3 схват 4, кулачково-ры" чажный механизм 5 подъема и поворота вала 2, реверсивный привод 6 этого механизма 5, закрепленные на корпусе 1 ловители 7, смонтированный на валу 2 фиксатор 8 и узел 9 натяжения кинематической цепи манипулято- 60 ра о

Вал 2 установлен на корпусе 1 на подшипниках 10, шарнирно соединен с кулачково-рычажным механизмом

5 при помощи коромысла 11, несу- 65 щего на другом плече пальцевой фиксатор 8, и имеет звено 12 узла 9 натяжения.

Кулачково"рычажный механизм 5 выполнен в виде кулачка 1Э, жестко закрепленного на выходном валу реверсивного привода б и имеющего две рабочие впадины 14 и 15, а также двуплечего рычага 16, кривошипа 17, шатуна 18 с демпферным устройством

19. Двуплечий рычаг lб,шарнирно соединен с валом 2, а другим плечом— с роликом 20, взаимодействующим с профилем кулачка 13. При этом рабочие впадины 14 и 15 обеспечивают поворот рычага 16 и вертикальное перемещение вала. 2. Шатун 18 шарнирно соединен с коромыслом 11 вала 2, причем демпферное устройство 19 обеспечивает изменение длины шатуна 18 при повороте кулачка

-13 на угол, превышающий 180О.

Ловители 7 жестко закреплены на корпусе 1, имеют заходную фаску и предназначены для фиксации механической руки 3 и схвата 4 в крайних положениях, соответствующих повороту кривошипа 17 на 180О, эа счет взаимодействия фиксатора 8 с лови телями 7. Причем контакт фиксатора 8 с ловителями 7 обеспечивается в фа- зах углов d.q u d.Z поворота кривошипа 17, т.е. eL = 180 +d.„+d<,где d.— угол поворота реверсивного привода б.

Узел 9 натяжения кинематической цепи манипулятора выполнен в виде звена 12 жестко закрепленного на валу 2, звена 21 с фрикционной накладкой 22, пружин 23 .и регулировочных винтов 24, исключающих поворот и ограничивающих ход звена 21, обеспЕчивающих предварительное сжатие пружин . 23 и регулировку зазора о" между звеном 12 и фрикционной накладкой 22. Взаимодействие звеньев

12 и 21 через накладку 22 осуществляется только в фазе вертикального перемещения вала 2.

Звено.12 узла 9 натяжения может быть выполнено в виде диска, сектора, двухстороннего кронштейна. При любой форме звена 12 надежная регулировка обеспечивается при трех регулировочных винтах 24 и трех пружинах 23. При форме звена 12 в виде диска достаточно двух пружин

23 и двух регулировочных винтов 24.

Рабочие впадины 14 и 15 кулачка

13 расположены относительно друг друга таким образом, что угол р между началами их рабочих профилей меньше 180О. Это обеспечивает на" чало поворота рычага 16 и вертикальное перемещение вала 2 до того, как рука 3 и схват 4 достигнут своего крайнего положения, 1013257

Силовое замыкание ролика 20 с профилем рабочих впадин 14 и 15 на всей рабочей длине, начиная с мо- . мента взаимодействия звена 12 с накладкой 22, обеспечивают пружины 23.

Работа манипулятора заключается в 5 следующем.

При работе реверсивного привода б кулачок 13 и кривошип 17 поворачиваются, перемещая шатун 18, который взаимодействуя с коромыслом 1()

11, поворачивает вал 2, разгоняя его до максимальной скорости и затормаживая его го законам реального двухкоромыслового механизма. На этапе разгона шатун 18 подвергается сжатию и сокращает свою длину за счет демпферного устройства 19. На этапе торможения шатун 18 подвергается растяжению и удлиняется за счет демпферного устройства 19.

При подходе руки 3 к Одному из 2 крайних. положений ролик 20 начинает взаимодействовать с профилем одной из впадин 14, 15.

Рычаг 16 поворачивается и вал 2 опускается вниз, взаимодействуя звеном 12 с фрикционной накладкой 22 звенаа 21 . 3 а счет внешнего трения зве ньев

12 и 21 между собой происходит натяжение (выборка зазоров) кинематической цепи кулачково-рычажного механизма 5, уменьшение усилия растяжения на шатуне 18 и сокращение длины

его за счет демпферного устройства

19, а также рассеивание кинемати- ческой энергии, накопленной механической рукой 3.

При дальнейшем повороте кулачка 13 вал 2, опускаясь, звеном 12 сжимает пружины 23 и увеличивает силу взаимодействия звеньев 12 и 21, 40 затормаживая тем самьм себя, механическую руку 3 и схват 4 ° Вследствие этого происходит согласование выходного звена (коромысла 11) с входным звеном (кривошипом 17), а ша- 45 тун 18 подвергается сжатию, т.е. ведет коромысло ll вала 2 до момента остановки этого вала 2.

По достижению крайнего положения руки 3 фиксатор 8 начинает взаимодействовать с ловителем 7, а так как к этому моменту механизм уже согласован, то скорость поворота вала 2, руки 3 практически равна нулю. Рука 3 фиксируется в крайнем положении ловителем 7 и фиксатором 8, а кулачок 13 продолжает поворачиваться на угол с(.. или dg. При этом шатун 18 изменяет свою длину за счет демпферного устройства 19, поскольку коромысло 11 неподвижно, а вал 2, 6() рука 3 и схват 4 опускаются вертикально до расчетной отметки.

Затем реверсивный привод 6 меняет направление своего движения и поворота кулачка 13. Ролик 20, в за- 65 имодействуя с проФилем. одной иэ впадин 14, 15, рычагом 16 перемещает вал 2 вверх.

В определенный момент фиксатор 8 выходит из контакта с ловителем 7, шатун 18 достигает номинальной длины за счет изменения длины демпферного устройства 19. Поскольку зненья 12 и 21 продолжают взаимодействовать, происходит натяжение (выборка зазоров) кинематической цепи кулачково-рычажного механизма 5.

Страгивание происходит при определенном усилии взаимодействия звеньев

12 и 21, а затем эти звенья выходят иэ контакта и шатун 18 разгоняет вал 2 до максимальной скорости. Далее цикл работы повторяется.

Возможен вариант устройстВа, ког да регулировочный винт 24 имеет на одном конце левую резьбу 25, соединякщую винт 24 со втулкой 26, а на другом конце правую резьбу 27, соединяющую винт 24 со втулкой 28. Шаг резьбы одинаковый. Втулка 26 закреплена с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно корпуса 1, а втулка 28 закреплена правой резьбой 29 на звене 21 и своим торцом 30 взаимодействует с пружиной 23. Гайки 31 обеспечивают стопорение регулировочного винта 24 и . втулок 26 и 28.

Вращая реэьбовую втулку 28 в ту или иную сторону, перемещают эту втулку 28 относительно регулировочного винта 24 и звена 21. При этом звено 21 не изменяет своего положения относительно корпуса 1, а изменяется предварительное сжатие пружины 23,, что позволяет настраиваться на любой режим манипулятора.

Вращая регулировочный винт 24, изменяем положение звена 21 относительно корпуса 1 и звена 12, что позволяет регулировать зазор Д" между звеном 12 и накладкой 22. Меняя величину зазора д, изменяют момент начала работы узла натяжения 9. Необ ходимость регулировать зазор d"âoýникает также в процессе эксплуатации вследствие износа звена 12 и накладки 22.

Характер работы узла 9 натяжения не изменяется, если втулка 26 закреплена с возможностью возвратно-поступательного п еремещения не относительно корпуса 1, а относительно звена 21, и если втулка 28 закреплена правой резьбой 29 не на звене 21, а на корпусе 1.

При правильном выборе формы профиля рабочих впадин 14 и 15 кулачка 13 на всем пути движения руки 3 явления удара отсутствуют.

По.сравнению с известным использование предлагаемого устройства позволяет повысить производительность манипулятора за счет обеспечения воэможности снижения динамических нагрузок.

1013257

1013257

Составитель В.Шебалкин

Техред С.Мигунова Корректор В. Бутяга

Редактор Н.Пушненкова

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Зак а з,2 901/2 3 Тираж 1079 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауыская наб., д. 4/5