Портальный манипулятор

 

1. ПОРТАЛЬН1Й МАНИПУЛЯТОР, содержащий поворотную вокруг продольной оси грузонесущую балку с установленной на ней кареткой, несущей схваты с приводом их перемещения, и йривод продольного перемещения каретки, установленный на направляющем элементе и связанный с кареткой, отличающийся тем, что, с целью обеспечения надежности работы, он снабжен роликами, установленными на каретке, грузонесущая балка жестко связана с направляющим элементом, а привод перемещения каретки выполнен в виде линейного электродвигателя с вторичным элементом в виде электропроводной шины, расположенной на направляющем элементе, и индуктора, жестко связанного с кареткой и расположенного между направляющим элементом и грузонесущей балкой , при этом ролики расположены по обе стороны от направляющего элемента и взаимодействуют с ним; 8 2. Манипулятор по п.t, отличающийся тем, что привод перемещения каждого схвата выполнен в виде линейного электродвигателя с дшиндрическим индуктором, установлен пл4 на каретке, при этом вторичный элемент электродвигателя связан со схватом. со со о го ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ОЗЮ ЛИ

РЕСПУБЛИН

4(51

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Л й" 4 (2 1) 3441099/25-08 (22) 20.05.82 (46),15..02.8$. Бюл. В б. (72) Н.Ф.Киселев, М.И.Старошкловский, А.Н.Родин, А.К.Печерский и А.М.Моргу-. нов (71) Всесоюзный проектно-технологический институт тяжелого машиностроения (53) 62-229.7(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 17467, кл. В 23 Я 7/04, 1972 (прототип). (54)(57) 1. ПОРТАЛЬНЬЙ МАНИПУЛЯТОР, содержащий поворотную вокруг продольной оси грузонесущую балку с установ.ленной на ней кареткой, несущей схваты с приводом их перемещения, и привод продольного перемещения каретки, установленный на направляющем элементе и связанный с кареткой, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью

„„SU.„1139622 . A обеспечения надежности работы, он снабжен роликами, установленньми на каретке, грузонесущая балка жестко связана с направляющим элементом, а привод перемещения каретки выполнен в виде линейного электродвигателя с вторичным элементом в виде злектропроводной шины, расположенной на направляющем элементе, и индуктора, жестко связанного с кареткой и расположенного между направляющим элементом и груэонесущей балкой, при этом ролики расположены по обе стороны от направляющего элемента и взаимодействуют с ним:

2. Манипулятор по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что привод перемещения каждого схвата выполнен в виде линейного электродвигателя с цилиндрическим индуктором, установленным на каретке,при этом вторичный Я элемент электродвигателя связан со схватом. вииь

1139622

Изобретение относится к станкостроению, в частности к устройствам для транспортировки заготовок от накопителя к зоне обработки и передачи готовых иэделий от станка в зону разгрузки.

Известен портальный манипулятор, содержащий поворотную вокруг продольной оси грузонесущую балку с установленной на ней кареткой, несущей схва- 10 ты с приводом их- перемещения, и принол перемещения каретки, установленный на направляющем элементе и связанный с кареткой (1) .

Недостатком известного устрой- 15 ства является наличие кинематических связей между кареткой и приводом его перемещения, необходимых для обеспечения поворота грузонесущей балки относительно направляющего 20 элемента, что снижает надежность его работы.

Цель изобретения — обеспечение надежности работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что портальный манипулятор, содержащий поворотную вокруг продольной оси грузонесущую балку с установленной на ней кареткой, несущей схваты с приводом их перемещения, и привод продольного перемещения каретки, установленный на направляющем элементе и связанный с кареткой, снабжен роликами, установленными на каретке, грузонесущая балка жестко свя-35 зана с направляющим элементом, а привод перемещения каретки выполнен в виде линейного электродвигателя с вторичным элементом в виде электропроводной шины, расположенной на направляющем элементе,и индуктора, жестко связанного с кареткой и расположенного между направляющим элементом и грузонесущей балкой, при этом ролики расположены по обе 45 стороны от направляющего элемента и взаимодействуют с ним.

Привод перемещения каждого схвата выполнен в виде линейного электродвигателя с цилиндрическим индукто — 50 ром, установленным на каретке, при этом вторичный элемент двигателя связан со схватом.

На фиг.1 показан портальный манипулятор,устаиовленный над стан- 55 ком, общий вид ; на фиг, 2 — кинематическая схема портального маиипулятора.

Портальный манипулятор содержит грузонесущую балку 1, смонтированную на опорах 2 направляющего элемента 3, установленного на балке 1 с помощью стоек 4, каретку 5 с плоским индуктором 6 линейного электродвигателя привода перемещения каретки с вторичным элементом в виде плоской немагнитной электропровод" ной шины 7, смонтированной на нижнем основании направляющего элемента 3. На боковых противоположных стенках каретки установлены под углом к вертикали два грузоподъемных схвата с линейными электродвигателями, каждый из которых содержит цилиндрический индуктор 8, коаксиально которому располагается вторичный элемент — бегун 9. Поверхностный слой бегунов представляет собой анизотропную структуру, состоящую из стальных и медных шайб, насаженных на стержень из ферромагнитного материала. На нижних концах бегунов 9 установлены схваты, каждый из которых выполнен в виде грузоподъемной электромагнитной призмы 10, содержащей постоянный магнит 11 и обмотку 12; Бегуны 9 снабжены направляющими скалками 13, перемещающимися во втулках, которые разгружают бегуны 9 от радиальных усилий, повышая надежность работы схватов. Ка скалках 13 установлены флажки 14, взаимодействующие с конечными выключателями 15, управляющими работой и перемещением схватов. Для ориентирования каретки 5 при движении ее вдоль грузонесущей балки она снабжена роликами 16 и 17.

Фиксация каретки 5 в точке останова и скалок 13 осуществляется колодочными тормозами.

Вес подвижных элементов привода схватов, а также половина веса заготовок и дателей уравновешены грузовыми балансирами 18, которые свободно перемещаются в тонкостенном кожухе 19 и через блоки 20 соединены с бегунами 9.

Для систем управления, обеспечи- 1 вающих точное позиционирование под— вижных грузов исполнительных механизмов, предусмотрена дополнитель-. ная катушка 2 1 индуктивности, встроенная в корпус цилиндрического индуктора 8, реагирующая на прохождение ферромагнитных элементов анизотропного слоя бегунов 9 и обеспе3 1139 чивающая отсчет расстояния, пройден-ного бегуном. Позицией 22 обозначен станок, 23 — обработанная деталь, а 24 — транспортер.

Портальный манипулятор работает следующим образом.

В исходном положении манипулятор находится над станком 22., в центрах которого зажата обработанная деталь 23. При подаче управляющего сиг- 1п нала. манипулятор перемещает свой свободный схват в зону обработки станка, забирает обработанную деталь грузоподъемной электромагнитной призмой 10 эа счет действия магнитного поля, создаваемого магнитом 11, и поднимается в исходное положение.

Затем от конечного выключателя 15 подается команда на движение вниз второго схвата, несущего заго- 20 товку. В конце этого хода заготовка автоматически зажимается центрами станка, а в обмотку 12 подается импульс напряжения, создающий магнитный поток, компенсирующий поток по- 2з стоянного магнита 11. Деталь освобождается и схват поднимается в исходное положение, при этом от конечных выключателей 15 поступает команда в п ивод каретки 5 на перемещение ее от станка к транспортеру 24. В этой позиции снова вступает в работу линейный электропривод схватов, осу622 ществляя разгрузку обработанной детали на транспортер и снимая с него новую заготовку.

По окончании этой операции каретка возвращается к станку 22 в пер- воначальное положение для осуществления очередного цикла работы манипупя" тора.

При движении каретки и схватов одновременно с электродвигателем включается соответствующая электромагнитная тормозная система, освобождая колодки для свободного передвижения исполнительных механизмов, Грузовые балансиры 18 гибким тросом через блоки 20 связаны с бегунами 9 и свободно перемещаются внутри тонкоf стенного ко:куха 19, обеспечивая статическое уравновешивание подвижных элементов схвата.

При управлении в автоматическом цикле работы схватов s режиме точного позиционирования вместо конечных выключателей используются катупви 2 1 индуктивности, вырабатыьлющие уравновешивающие импульсы при прохождении через нее ферромагнитных колец бегунов 9.

Предлагаемое изобретение позволяет упростить кинематическую схему портального манипулятора и обеспечить надежность его работы.

1139á22

1139622

Составитель Ф.Майоров

Текред 3.Палий Корректор М. Леонтюк

Редактор М.Петрова

Заказ 208/13

Тираж 1050 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4