Промышленный робот

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для автоматизации и механизации вспомогательных технологических операций. Целью изобре48 20 I i тения является повышение производительности . В конце подъема колонны срабатывает конечный выключатель, переключающий распределитель 11 на подачу воздуха в штоковую полость пневмоцилиндра 7, а упор 14 наезжает на тормоз 12 и вытесняет из него рабочую жидкость в гидроаккумулятор 24 и тормоз 18 выдвижения руки, который действует в ту же сторону, что и давление в штоковой полости. В конце втягивания руки гидравлический тормоз 19 втягивания руки вытесняет рабочую жидкость в гидравлический тормоз 15. который вместе с пневмоприводом 4 поворачивает колонну 3 и закрепленную на ней руку. В конце повороО 00 I N0 23

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕ CKMX

РЕСПУБЛИК (s )s В 25 J Q/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 3749671/63 (22) 07.06,84 (46) 15.10,91. Бюл. ЬЬ 38 (71) Проектно-конструкторский и технологический институт кузнечно-прессового роботостроения (72) А.Ф.Сидоров (53) 62-229.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

hb 931462, кл. В 25 J 9/00, 1982. (54) ПРОМ6! ШЛЕННЫЙ РОБОТ (57) Изобретение относится к машинострое-

we и может быть использовано для автоматизации и механизации вспомогательных технологических операций. Целью изобреЯ2 1684019 А1 тения является повышение производительности. В конце подьема колонны срабатывает конечный выключатель, переключающий распределитель 11 на подачу воздуха в штоковую полость пневмоцилиндра 7, а упор 14 наезжает на тормоз 12 и вытесняет из него рабочую жидкость в гидроаккумулятор 24 и тормоз 18 выдвижения руки, который действует в ту же сторону, что и давление в штоковой полости. В конце втягивания руки гидравлический тормоз 19 втягивания руки вытесняет рабочую жидкость в гидравлический тормоз 15, который вместе с пневмоприводом 4 поворачивает колонну 3 и закрепленную на ней руку. В конце поворо1684019

30 оэ

45 та гидравлический тормоз 16 поворота передает энергию гидравлическому тормозу

19, который вместе с пневмоцилиндром 7 выдвигает руку. В конце выдвижения тормоз 16 вытесняет жидкость в тормоз 12

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для автоматизации и механизации вспомогательных технологических операций; для загрузки и выгрузки заготовок, Целью изобретения является повышение производительности.

На чертеже изображена схема устройства.

Промышленный робот состоит из основания 1, шарнирно связанного через пневмоцилиндр 2 подъема с вертикальной колонной 3. которая связана также с пневмоприводом 4 поворота через зубчатое колесо 5 и зубчатую рейку 6.

На колонне 3 установлена рука, выполненная в виде пневмоцилиндра 7 и снабженная захватом 8, Воздух подводится к пневмоцилиндру 2 подъема колонны 3 от распределителя 9, к пневмоприводу 4 поворота — от распределителя 10, к пневмоцилиндру 7 — от распределителя 11, Гидравлические тормоза выполнены в виде плунжерных гидроцилиндров и установлены на пути вертикального и вращательного движения колонны 3 и на пути горизонтального движения руки, причем гидравлический тормоз 12 подъема и гидравлический тормоз 13 опускания колонны

3 взаимодействуют с упором 14, закрепленным на колонне 3, гидравлический тормоз

15 поворота налево и гидравлический торм

16 поворота направо взаимодействуют с зубчатой рейкой17, связанной через зубчатое колесо 5 с колонной 3, гидравлический тормоз 18 выдвижения руки и гидравлический тормоз 19 втягивания руки вэаимодействуютсупором 20, закрепленным на штоке пневмоцилиндра 7, Гидравлический тормоз 13 опускания колонны 3 подсоединен к силовому цилиндру 21 подпитки через параллельно включенные регулируемый дроссель 22 и обратный клапан 23.

Гидравлический тормоз 12 подъема колонны 3 подсоединен к гидравлическому тормозу 18 выдвижения руки, гидроаккумулятору 24 и, кроме того, через параллельно подъема, который вместе с пневмоцилиндром 2 опускает руку, Гидравлический тормоз 13 опускания руки преобразует кинетическую энергию опускания руки в тепло, 1 ил. включенные нерегулируемый дроссель 25 и обратный клапан 26 — к силовому цилиндру.

21 подпитки, Гидравлический тормоз 19 втягивания руки подсоединен к гидравлическим тормозам 15 и 16 поворота колонны 3, гидроаккумулятору 27 и, кроме того., через параллельно включенные нерегулируемый дроссель 28 и обратный клапан 29 — к силовому цилиндру 21 подпитки, Промышленный робот работает следующим образом.

В исходном положении воздух через распределитель 9 поступает в штоковую полость пневмоцилиндра 2 подъема, через распределитель 10 — в левую полость пневмопривода 4 поворота колонны и через распределитель 11 — в поршневую полость пневмоцилиндра 7 руки, Таким образом, в исходном положении рука поднята, повернута влево и выдвинута, захват разжат, Одновременно сжатый воздух подается в силовой цилиндр 21 подпитки и повышает давление жидкости в нем.

Под действием давления рабочей жидкости плунжеры гидравлических тормозов 12, 16 и

19 выдвигаются, а плунжеры гидравлических тормозов 13, 15 и 18 вдвинуты и упираются соответственно в упор 14, рейку 17 и упор 20.

После захвата заготовки захватом 8 распределитель 9 переключается и сжатый воздух поступает в поршневую полость пневмоцилиндра 2 подъема — колонна 3 поднимается. В конце хода колонны вверх упор

14 наезжает на гидравлический тормоз 12 пддъема колонны 3 и утапливает его плунжер, при этом обратный клапан 26 закрывается, дроссель 25 имеет большое гидравлическое сопротивление и вся рабочая жидкость из гидравлического тормоза

12 подъема перетекает в гидроаккумулятор

24 и гидравлический тормоз 18 выдвижения руки, В самом начале утапливания плунжера гидравлического тормоза 12 рабочая жидкость перетекает только в гидроаккумулятор 24, в середине хода — в гидроаккумулятор 24 и гидравлический тормоз 18, в конце хода плунжера — только в гидравлический тормоз 18, 1684019

В момент соприкосновения упора 14 и плунжера гидравлического тормоза 12 срабатывает концевой переключатель (не показан), который переключает распределитель 11, сжатый воздух подается в штоковую полость пневмоцилиндра 7 руки и рука начинает втягиваться под действием давления воздуха в пневмоцилиндре 7 и под действием давления рабочей жидкости, перетекающей из гидравлического тормоза 12 подъема и гидроаккумулятора 24 в гидравлический тормоз 18 выдвижения руки, При дальнейшем втягивании руки плунжер гидравлического тормоза

18 выдвигается полностью, и рука продолжает движение под действием сил инерции и под действием давления воздуха в штоковой полости пневмоцилиндра 7.

Таким образом, всю кинетическую энергию движения колонны 3 и руки вверх (за исключением потерь на трение) гидравлический тормоз 12 подъема колонны 3 передает в гидравлический тормоз 18 выдвижения руки. который полученную энергию рабочей жидкости превратил в кинетическую энергию втягивания руки. Гидроаккумулятор служит для ограничения отрицательного ускорения при торможении подъема колонны 3 и для ограничения ускорения руки при ее втягивании. Если площади плунжеров пропорциональны корням квадратным от тормозных масс, а рабочие ходы плунжеров обратно пропорциональны площадям плунжеров, то система обладает свойством саморегулировки. которое заключается в том, что величина отрицательного ускорения при торможении подъема оптимальна вне зависимости от скорости в момент соударения, В то же время, когда гидравлический тормоз работает в качестве ускорителя, величина ускорения при разгоне руки также оптимальна вне зависимости от скорости, до которой разгоняется рука.

Дальнейшие движения робота принципиально ничем не отличаются от указанного. Так, в конце втягивания руки гидравлический тормоз 19 втягивания руки передает кинетическую энергию руки гидравлическому тормозу 15 поворота, который вместе с пневмоприводом 4 поворачивает колонну 3 и закрепленную на нй руку направо.

В конце поворота направо гидравлический тормоз 16 поворота направо передает энергию гидравлическому тормозу 19 втягивания руки, который вместе с пневмоцилиндром 7 выдвигает руку, B конце выдвижения гидравлический тормоз 16 передает энергию гидравлическому тормозу 12 подъема, который вместе с пневмоцилиндром 2 опускает руку.

И лишь гидравлический тормоз 13 опускания руки превращает кинетическую энергию опускания руки в тепло.

Так совершается первая половина цикла: взятие заготовк: — подъем — втягивание руки — поворот направо — выдвижение руки— опускание — отпускание заготовки.

Аналогично совершается вторая половина цикла: подъем — втягивание руки — поворот налево — выдвижение руки опускание. Отличие состоит в том, что после втягивания руки поворот колонны 3 совершается не направо, как в первой половине цикла, а налево. Это достигается тем, что колонна 3 после поворота направо взаимодействует с гидравлическим тормозом 16 поворота направо, который после повышения давления в нем вместе с пневмоприводом 4 поворачивает руку налево.

После совершения второй половины цикла робот останавливается в положении, которое является исходным для начала нового цикла.

В результате такого выполнения гидросистемы значительно увеличивается быстродействие робота за счет совмещения большинства движений.

При этом не требуется повышать давление в пневмосистеме, увеличивать массы подвижных частей робота, пневмоцилиндров и пневмоаппаратуры.

Формула изобретения

Промышленный робот, содержащий подъемно-поворотную колонну, установленную на основании и несуЬ ую механическую руку, выполненную в виде силового пневмоцилиндра, на штоке которого через промежуточный элемент установлен захват, а также систему управления, коммуникации для подвода сжатого воздуха и гидравлические тормоза, выполненные в виде плунжерных гидроцилиндров, подсоединенные через параллельно включенные обратные клапаны и дроссели к дополнительному силовому цилиндру подпитки, и гидроаккумуляторы, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, гидравлический тормоз выдвижения руки соединен с гидравлическим тормозом подьема колонны, с одним из гидроаккумуляторов и через параллельно включенные обратный клапан и дроссель — с дополнительным силовым цилиндром подпитки, а гидравлический тормоз втягивания руки соединен с гидравлическими тормозами поворота колонны, с другим гидроаккумулятором и через параллельно включенные обратный клапан и дроссель — с дополнительным силовым цилиндром подпитки.