Манипулятор

 

МАНИПУЛЯТОР, содержащий корпус, в котором на направляющих элементах установлена скалка, несущая схват и связанная с электродвигателем через винтовую передачу, а также механизм для фиксации скалки, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции манипулятора и снижения потребляемой мощности, электродвигатель установлен с возможностью поворота относительно корпуса, а механизм для фиксации скалки выполнен в виде упора, закрепленного на электродвигателе, и подпружиненного стопора, установленного на скалке с возможностью взаимодействия с упором.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН аа oD

«ЦД) В 25 5 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ

Н АВТОРСНОМУ 08ИДЕ1ЕЛЬСТВМ

Фиг 1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3568720/25-08 (22) 28 ° 03 ° 83 (46) 23.05.84 ° Бюл. 9 19 (72) Ю.д.Михайлов, Ю.В.Токмаков и В.М.Юничев (53) 621.229.72(088.8) (56) 1. Белянин П.Н ° Промышленные роботы Японии. N НИАТ, 1977, с.304 (прототип). (54)(57) МАНИПУЛЯТОР, содержащий корпус, в котором на направляющих элементах установлена скалка, несущая схват и связанная с электродвигателем через винтовую передачу, а также механизм для фиксации скалки, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции манипулятора и снижения потребляемой мощности, электродвигатель установлен с возможностью поворота относительно корпуса, а механизм для фиксации скалки выполнен в виде упора, закрепленного на электродвигателе, и подпружиненного стопора, установленного на скалке с возможностью взаимодействия с упором.

1093536

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при разработке узлов автоматических линий и роботов-манипуляторов.

Известен манипулятор, содержащий щих элементах установлена скалка, несущая захват и связанная с электродвигателем через винтовую передачу с демпфирным механизмом, и механизм для фиксации скалки при отключении 1() электродвигателя. В этом манипуляторе самопроизвольное перемещение скалки в моменты, когда выключен привод, исключается за счет специального электромагнитного фрикционного 15 тормоза и самотормозяшего винта (1) .

Однако в известном устройстве применение винта с углом подъема винтовой линии, равным углу самоторможения, приводит к снижению КПД пе- () редачи, а соответственно к увеличению мощности привода. При этом для получения малого времени срабатывания манипулятора требуется наличие высоких оборотов двигателя, что приводит к шумной работе манипулятора.

Кроме того, наличие электромагнитного фрикционного тормоза усложняет привод и увеличивает его габариты.

Целью изобретения является упрощение конструкции манипулятора и сни-З ) жение потребляемой мощности.

Поставленная цель достигается тем, что в манипуляторе, содержащем корпус, в котором на направляющих элементах установлена скалка, несущая схват и связанная с электродвигателем через винтовую передачу, и механизм для фиксации скалки при отключении электродвигателя в исходном состоянии, электродвигатель установ- 4Р лен с возможностью поворота относительно корпуса, а механизм для фиксации скалки при отключении электродвигателя выполнен в виде упора, закрепленного на электродвигателе, и подпружиненного стопора, установ.ленного на скалке с возможностью взавзаимодействия с упором.

На фиг. 1 изображен манипулятор, в верхнем исходном положении скалки, общий вид; на фиг. 2 - разрез A-A на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 2.

Манипулятор включает корпус 1, с помощью которого он может монтироваться в состав технологической цепочки для выполнения конкретных операций, связанных с загрузкой или выгрузкой деталей . В корпусе крепятся оси 2 с роликами для перемещения скалки 3. На скалке закреплена план- 60 ка 4, на которой может монтироваться схват. На корпусе 1 с помощью опоры 5 и колонок 6 установлен винт

7, который имеет возможность продольного перемещения в опоре 5 и в отверстиях колонок для осуществления демпфирования, исключающего заклинивание привода при останове скалки на жестком упоре. Колонки жестко связаны с втулкой 8. Внутри втулки на подшипниках закреплен правый конец винта, с которым соединен вал электродвигателя 9. Корпус электродвигателя через переходной фланец 10 прикреплен к втулке 8 болтами, которые обеспечивают гарантированный зазор по поверхности контакта. На фланце выполнены выступы 11, которые входят в пазы втулки. Корпус электродвигателя и фланец жестко соединены винтами. На фланце закреплен упор 12. Фланец с упором, а соответственно корпус электродвигателя имеют возможность поворота на угол, ограничиваемый стенками пазов втулки 8, в которые упираются выступы.

В скалке 3 установлен стопор 13 через пружину 14 и заглушку 15, взаимодействующий с пальцем 16, закрепленным в скалке. Ход стопора в отверстии скалки ограничивается пазом, через который проходит палец 16. Взаимосвязь скалки с винтом осуществляется через гайку 17, которая через фланец крепится к скалке 3. Ход скалки ограничивается регулируемым упором

18. Отключение привода в крайних положениях происходит с помощью датчиков 19 и 20. Демпфирование остано- . ва скалки обеспечивается в нижнем (левом) положении, когда, например, на оси центров станка требуется точный останов по жесткому упору 18.

В верхнем (правом) положении, где не требуется точность позиционирования, останов скалки происходит по инерции отключением двигателя датчиком 20. Это исключает заклинивание привода, а небольшая величина перебега обеспечивается электроторможением привода, т.е. схемой его управления.

Манипулятор работает следующим образом.

В первый момент после включения электродвигателя 9, так как сопротивление в паре винт 7 — гайка 17 больше, чем по поверхности контакта деталей 9 и 10, происходит поворот корпуса двигателя .совместно с фланцем.10 и упором 12 в сторону, противоположную вращению винта (или вала двигателя), необходимого для перемещения скалки 3 вниз (справа налево), до упора в стенку пазов втулки 8 (против часовой стрелки на фиг. 2) выступов 11. При этом упор выходит из зацепления со стопором 13, ограничивающим самопроизвольное перемещение скалки вниз при выключенном приводе. Так как вращению винта ничего не мешает, начинается поступательное движение гайки, а соответственно скалки по ро. 1093536

4-А паберну па

ВНИИПИ Заказ 3354/14 Тираж 1033 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ликам осей 2 вниз до упора 18. В конце хода датчик 19 отдает команду на отключение электродвигателя, скалка движется по инерции, но так как, ее движение ограничено упором 18, винт, имея свободу перемещения в обратную сторону, сдвигается в опоре 5 и отверстиях колонок 6, образуя зазор 8 до окончательного погашения инерции вращения вала двигателя. 10

При включении двигателя в обратную сторону на подъем скалки происходит поворот корпуса и фланца с упором в пазах втулки. В дальнейшем из-за того, что усилие перемещения 5 гайки выше, чем усилие трения в опоре и колонках, удерживающих винт в корпусе 1, так как ей приходится перемещать вес скалки, схвата, зазакрепляемого на планке 4, или зажатого в нем груза, начинается продольное перемещение винта вниз относи.тельно неподвижной гайки, пока не выберется зазор 6 . После этого скалка движется вверх и в конце ее движения происходит срабатывание датчика 20 и стопорение скалки за счет взаим действия стопора 13 со скосом упора 12, при котором стопор смещается, преодолевая усилие возвратной пружины 14, упирающейся в палец 16 и заглушку 15. После прохождения упора и возвращения в исходное положение стопора перемещение скалки вниз при отключенном двигателе становится невозможным. Останов скалки и возвращение стопора происходит почти одновременно. После останова скалки между стопором и упором возможен зазор, не влияющий на работу манипулятора.

Наличие такой блокировки в манипуляторе дает возможность устанавливать винтовую пару с числом заходов винта больше 1,-что позволяет снизить обороты двигателя при том же времени срабатывания манипулятора и соответственно шум при его работе, или шариковую винтовую пару, что обеспечит высокий КПД привода, а следовательно, снижение его мощности.

Кроме того, в качестве привода можно использовать обычный асинхронный двигатель, что упрощает его конструкцию и делает ее дешевле.