Промышленный робот

 

Изобретение относится к литейной технике, в частности к устройствам для автоматического снятия заливов в отливках по внутреннему контуру разъёма полуформ. Целью изобретения является расширение технологических возможностей и улучшение динамических характеристик за счет обеспечения автоматической поднастройки исполни-: тельного органа на оптимальную траекторию движения. Рука 6 робота вместе с платформой позиционируется над обрабатываемой заготовкой. Включаются приводы шлифовальных головок 16 и их шлифовальные круги зачищают литую заготовку по сложному контуру. При этом шарнирно-упругая связь вок 16 с рукой 6 позволяет последней автоматически выбирать оптимальную траекторию перемещения относительно обрабатываемой поверхности. 10 ил. S

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)5 В 25 J 11/00, В 23 P 19/02

А1

pi:, @ ч gq . с „: @ .

9é.)БЛ ":С 1= ""

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4425762/08 (22) 21.03.88 (46) 07.01.91.Бюл. N- 1 (71) Центральное проектно-конструкторское и технологическое бюро

Главсантехпрома (72) А.И.Иноземцев, Ю.М. Иноземцев, Ю.А.Федотов и Н.К.Ивлев (53) 621.229.072 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 608635, кл. В 23 P 19/02, 1975. (54) ПРОМЫШЛЕННЫЙ РОБОТ (57) .Изобретение.относится к литейной технике, в частности к устройствам для автоматического снятия заливов в отливках по внутреннему контуру разь2 ема полуформ. Целью изобретения является расширение технологических возможностей и улучшение динамических характеристик за счет обеспечения автоматической поднастройки исполни- тельнсго органа на оптимальную траекторию движения. Рука 6 робота вместе с платформой позиционируется над обрабатываемой заготовкой. Включаются . приводы шлифовальных головок 16 и их шлифовальные круги зачищают литую заготовку по сложному контуру.

При этом шарнирно-упругая связь голо вок 16 с рукой 6 позволяет последней: автоматически выбирать оптимапьную траекторию перемещения относительно обрабатываемой поверхности. 10 ил.

1618638

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.3 — 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 Х на фиг.3 на фиг.б — разрез В-B 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 F.-Å 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 6, 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 опор ных 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 элект5

55 рооборудования 15 с .кнопками 28 для наладки и управления . Коллектор 29 для распределения отработанного сжатого воздуха соединен с полостью выхода сжатого воздуха из распределителя 25.

Платформа 3 (фиг.1 и 2) служит опорой для .плеча-эксцентрика 5 руки .

6, гидроцилиндров 7 — 10, системы

11 аэрозольйой смазки, шатуна 12 и кожуха 13. Она состоит из основания

30 и подвижной .в вертикальной IILocкости рамы 31, которая своими нап— равляющими 32 соединена с неподвижными направляющими 33, жестко закрепленными на основании 30. К нижней части основания 3О прикреплены пре- . дохранительные щитки 34.

Подъемно-поворотное основание 4 (фиг.1) служит опорой для блока 2 и платформы 3. Оно содержит крышку 35, подвижную в вертикальной плоскости рубашку 36, подъемный механизм 37, основание 38. Крышка 35 закреплена на штоке 39 подъемного механизма 37 и служит для закрепления на ней блока 2 управления, платформы 3, рубашки 36 и направляющих 40 и 41.

Рубашка 36 служит для повьппения устойчивости и удобства эксплуатации робота и состоит из двух, жестко скрепленных между собой полуцилиндров

42 с платформой 3 и упора 43 (фиг.4 и 8).

Подъемный механизм 37 (фиг. 1) служит для подъема и опускания крыш" ки 35 с блоком 2 и платформы 3 с ис- . полнительным механизмом 1 Шток 39 подъемного механизма 37 имеет полость для трубопроводов 44 и 45 (фиг.9) соответственно для жидкости и сжатого воздуха. Задняя крьппка 46 подъемного механизма 37 имеет подшипниковую опору 47. Пневмоцилиндр 48 с помощью реечной передачи осуществх.яет поворот исполнительного механизма 1, блока 2 и платформы 3. Основание 38 робота содержит колонну 49, на которой размещена рубашка 36 с крышкой

35. Внутри колонны 49 размещены трубопровод 50 для сжатого воздуха, который соединен с внутренней полостью направляющей 40, и электропроводы

51 (фиг.7), проходящие сквозь направляющую 41. На основании 38 закреплен воздухораспределитель 52 для подачи сжатого воздуха в исполнительный механизм 1.

1618638 6

Шток воздухораспределителя 52 контактирует с упором 43. Пружина

53 (фиг. 1) служит для подъема исполнительного механизма 1, блока 2 и платформы 3 (в случае отсутствия сжатого воздуха и предотвращения аварии). Гайка 54 закрепляет подъемный механизм 37, сжатый воздух к которому подводится через трубу 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 в опорах 58. Последние жестко прикреплены к платформе 3. Валы 57 связаны с шатуном 12 через кривошип 59.

Рука 6 (фиг.1 — 3 и 10) служит для закрепления и передвижения исполнительного механизма 1 и состоит из рамы 60 и элементов крепления гидроцилиндров 7 — 9. Рама 60 размещена в поперечных подвижных, жестко соединенных между собой направляющих 61, которые находятся в продольных подвижных направляющих 32 подвижной рамы 31 платформы 3.

Гидроцилиндр 7 (фиг.3) служит для передвижения руки 6 на шаг с исполнительным механизмом 1. Гидроцилиндр 7 шарнирно закреплен на подвижной раме 31.

Гидроцилиндр 8 (фиг.2 и 6) служит для поперечного передвижения руки 6 с исполнительным механизмом 1. Гидроцилиндр 8 прикреплен штоком 62 к руке 6, а его корпу" 63 через направляющий хомутик 64 свободно закреплен в пазу направляющих 32 платформы

3.

Гидроцилиндр 9 (фиг.2 и 3) служит для продольного перемещения руки 6 с исполнительным механизмом 1. Он жестко связан со штоком 65 цилиндра 7.

Грщроцилиндр 9 через шток 66 прикреплен к раме 60 руки 6.

Гидроцилиндр 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 прикреплен штоком 67 к шатуну 12 через ось

68, а его корпус 69 шарнирно прикреп— лен к основанию 30 платформы 3.

Система 1 1 (фиг.1 — 3) служит для автоматической смазки трущихся поверхностей отработанным сжатым воздухом с распыленными в нем частицами масла, поступающими из коллектора 29 по трубопроводам иэ эластичного материала непосредственно к местам трущихся частей робота через сопла.

Кожух 13 робота (фиг.1) жестко прикреплен к основанию 30 платформы 3. Электроооборудование 15 размещено на станине, а также на кожухе 13 °

Полость 70 (фиг.9) служит для подвода воздуха к шлифовальным головкам. Полость 71 служит для подво да к бесштоковой полости подъемного механизма 37.

Исходное положение узлов и механизмов робота.

20 Рабочая жидкость и сжатый воздух подведены к роботу, электрооборудование включено. Исполнительный механизм 1, блок 2. платформа 3 и подъемный механизм 37 находятся в крайнем верхнем положении, т.е. в положении "Включено".

Робот работает следующим образом.

Получив сигнал от конечного выключателя холостого выстоя отливки 14

0 иг.10) на конвейере (на фиг.1 конвеиер показан тонкими линиями),включается распределительный вал 22 с кулачками 23.

Сжатый воздух из распределителя

25 по трубе 55 через крышку 35 (фиг.1) поступает в штоковую полость подъемного механизма 37. Исполнительный механизм 1 опускается вместе с блоком 2, платформой 3 и рубашкой 36 с упором 43 (фиг.4). Упор 43.в нижнем положении нажимает на шток возду- хораспределителя 52 и сжатый воздух . из системы идет по трубопроводу 50 и далее в коллектор 27 (фиг..2), из которого сжатый воздух распределяется по шлифовальным головкам 16, шлифовальные круги которых начинают вращаться со скоростью 5000 об/мин.

Начинается процесс резания-зачистки . поверхности.

Одновременно рабочая жидкость из распределителей 24 с помощью кулачков 23 подается в бесштоковые полости гидроцилиндров 8 и 10. Кпифоваль55 ные головки 16 начинают перемещаться в поперечном направлении (обрабаты.вая поперечную поверхность с помощью гидроцилиндра 8), а также вверх и вниз с помощью гидроцилиндра 10 и

1618638 кулачков эб (фиг.1) . Когда шпифовальные головки 16 доходят до конца обрабатываемой поверхности (т.е. когда поршень гидроцилиндра 8 дойдет до передней крышки), с помощью ку5 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 крышки, 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 B штоковую полость. Шлифовальные головки 16 возвращаются назад и одновременно обрабатывают противоположную продольную 30 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 40 (фи г.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 переклю« чает 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

sRHHcHMocTH oT констРУкции QTJ1HBKH) 55 начинаевся вторая половина цикла об\ работки аналогичных поверхностей отливки (например, секции котла). Цикл, описанный вышее, повторяется.

По окончании зачистки рабочая жидкость 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 исходное положение.

В исходном положении робот выклю— чает распределительный вал 22. Таким образом, робот. занял свое исходное

1 положение и ждет команду на продолже— ние работы от сигнала выключателя холостого выстоя отливки на конвейере. Усилие прижатия (резания) обрабатывающего инструмента к отливке при зачистке создается за счет сжатой пружины 20 при ее установке и увеличения хода поршня гицроцилиндров 8 и 9, относительно точки соприкосновения обрабатываемой поверхности с обрабатывающим инструментом с учетом износа инструмента.

При этом шлифовальная головка 16 опирающаяся на сферическую поверхность опоры, отклоняется от вертикалн. Это отклонение создает дополни- . тельное одностороннее сжатие пружины

20, а возникающее при этом усилие сжатия витков пружины создает усилие резания (фиг.5).

Таким образом, увеличение длины ходов поршней гидроцилиндров 8 и 9 после соприкосновения обрабатывающего инструмента головки 16 с отливкой

14 обеспечивает в зависимости от жесткости пружины 20 и усилия, создаваемого этими гидроцнлиндрами, необходимое усилие резания по плоскостным координатам (показано стрелками на фиг.3).

Предлагаемая конструкция позволяет расширить технологические возможности робота, используя его в качестве обрубщика, и тем самым позволяет исключить ручной труд и поднять общую культуру труда в литейных, цехах.

Кроме того, конструкция робота увеличивает производительность труда, сокращает нроизводственные площади под устройство, повышает безопасность и надежность работы.

Формула изобретения

Промышленный робот, содержаший подъемно-поворотное основание, кине матически связанное с платформой, при161

9 водной исполнительный механизм с исполнительным органом, кинематически связанный с платформой, силовые цилиндры перемещения основания, платформы и исполнительного органа, а также систему смазки и систему управления, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей и улучшения динамических характеристик за счет ,обеспечения автоматической поднастройки исполнительного органа на оптимальную траекторию движения, он снабжен рукой, шарнирно связанной с платформой, плечом-эксцентриком, подвиж8638 l0 но 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.! 618638

Ю 27 и 22 25О2У

Риа. 2!

618638

Усыие

ДОЗОЙ

1618б38

Составитель А.уваров

Редактор Е.Папп Техред Л.Сердюкова

Корректор M.Äåì÷èê,Заказ 17 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР t13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101