Манипулятор

 

Изобретение относится к области маи1иностроения, в частности к промьинленным работам преимущественно для автоматизации процессов в часовой промышленности . Цель изобретения - повышение надежности за счет сокращения количества приводов. Ползун 5 установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения от привода посредством замкнутого гибкого элемента. Кинематически свяS (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (su 4 В 25 ) 11 00, В 23 7 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) МАНИПУЛЯТОР (57) Изобретение относится к области машиностроения, в частности к промышленным работам преимущественно для автоматизации процессов в часовой промышленности. Цель изобретения — — повышение надежности за счет сокращения количества приводов. Ползун 5 установлен с возможностью возвратно-поступательного перемегцения от привода посредством замкнутого гибкого элемента. Кинематически свя18 21

1, ° 9

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2I ) 3991781/25-08 (22) 17.12.85 (46) 23.08.87. Бюл. № 31 (71) Специальное конструкторское бюро часового и камневого станкостроения (72) В. П. Балод, Т. В. Динабург, А. П. Кузьмин, Е. Ф. Чучин и В. П. Цыганкова (53) 62-229.72 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1033288, кл. В 23 Q 7/04, 1982.

„„SU„„1331638 А 1

1331638 занная с ползуном 5 кар»тка 3 несет захваты 33, а также чеханизмы их перемещения относительно каретки и синхронного перезажича. Каретка 3 установлена с нозможностью совместного с ползуном 5 чежпозиционного перемещения, а за«ваты

33 подвижны относительно каретки в ((вправлении, перпендикулярном ее пер»чещ»нию. КинемаTè÷å»êdÿ связь между ползу(и>м и кар»гкой ныполне(га в вид» вильчатого кривошипно-кулисного wexaHH:3«ld, на кривошипе 16 которого закреплен реверсивно поворотный кулачковый вал 15.

Последний кинечатически связан с ме«анизчом переме(цения захватов, при эточ ме1

Изобрет»ние относится к машиностроению, в частности к промышленным роботач, и чож T быть использовано в различных областя«народного хозяйства, напричер в часовой промышленности при автоматизации загр«зки заготовок корпусов Hapyln(>lx часов на обработку

Цель изобретения повышение над(я<ности работы за счет обеспечения во:<мож ности осуществления фуu(i((HOHd II.HI(x иеремещений кинематически«звень»в чанипулятора от единого привода. 10

На фиг. 1 изображена кинемати и скан

»xeма манипулятора в ис«одш>м (юло кении поворотного кулачкового вала кар»1ки; на фиг. 2 — соединение ползуна с э.l»кроприводом; на фиг. 3 циклограмча ра15 боты манипулятора, причем сплошными стрелками показаны межпозиционные пер»мещения каретки совместно с ползуном, а пунктирными стрелками перемещения ш>лзуна относительно каретки и поворот кривошипа совместно с налом каретки. 20

Манипулятор смонтирован на основании

1 с горизонтальными направляющими 2, на которых установлена каретка 3 с возможностью прямолинейного возвратно-поступательного межпозиционного перемещения под действием расположенного на горизонтальных направляющHx 4 ползуна 5, связанного с реверсивным элекроприводом (не показан) посредством замкнутого гибкого элемента.

Гибкий элемент привода выполнен из двух соединенных между собой разнородных частей: плоскозубого ремня 6, длина которого определяется величиной перемещения ползуна 5, и капронового троса 7. Движение гибкому элементу передается от редуктора реверсивного элекроприханизм синхронного перезажима захватов 33 связан с м xd HIH(ìo«1 их перемещения посредством кинечатической пары, содержащей водило, смонтированное на указанном кулачковом валу, и поводок, BBзанный через храповый механизм с установленным соосно и телескопически кулачК О Н О Ч У 13 d, 1 У Ц И. I H H Ä P H и (. <. К И Ч П 1) 3 О В Ь(Ч (л У.(ачком 39 механизма управления перезажимом захватов. Кроче To(о, гибкий элечент привода ползуна выполнен в виде днуx разноро IHh(x частей: nлоскозубого ремня 6 и капронового троса 7, что позволHcT увеличить зону обслуживания. 3 ил.

2 во I H (и» и<) . (! HdH ) через вза и чо;(ейстну У>щий с пл<)»коз«бым речи»ч 6 зубчатый шкив 8.

Межпозиционные п»р»чещ»ния кар»тки 3 о Г () а и и и и в а ют с я у л1 а Г а 3 и н;I 3 11 Г р «3 о ч н о (о устройства (не показаны), г.(е проис;о. IHT взятие заготовки 9 из чногом»сl u<)13 касс»ты 10 и укладка в сво(н>дно» (He 3:I<) кассеты обработанной детали 11. уст:. !<>H.и иными на поворотном барабан» (и» u()казан) сменными упорами 12, и (,(клк« у станка в момент установки загот<)вки 9 nd загрузочно-разгрузочнук> позицик) станка и съема с неп> обработанной детали жестким упором (Ë, расположенным на (>(новании станка

В направлян>;пи« втулка« !4 каретки 3 установл H с возможностью нов<>рота вал 15, ки(и чатически связанный с u(> 3«H()ч 5 за,1;1(()HI(! <) «11(ни пу«1Я Г()ра

Кин»маги нская»вязь пол«на 5 с кареткой 3 выпо.<1(нна в виде ви.(I <(d((>(о кривошипно-кули»и<>го чеx;>HH )ма, с(>(тоящего из закрепленного на телескопическом валу 15 кривошипа 16 и двух симметрично установленных относительно ползуна 5 и шарнирно соединенных с ним шатунов 17.

Кривошип 16 и шатуны 17 связаны между собой посредством двух кулис 18 и 19.

Исходное положение кривошипа 16 (О на поз. 111 и VI фиг. 3) фиксируется закрепленными на каретке 3 жестким упором 20 и возвратной пружиной 21 (фиг. 1).

На валу 15 закреплен цилиндрический пазовый кулачок 22 механизма перемещения захватов относительно каретки 3. Указанный механизм содержит также рычаг 23 с пальцем 24, взаимодействую(цим с профильным

1331638

25, III>IHO1HPHHblM Н3 H3pl жной верхности кулачка 22.

Рычаг 23 одним концом шарнирно посредством эксцентриковой опоры 26 соединен с корпусом каретки 3, благодаря чему имеется возможность наладочной регулировки высотного положения захватов относительно загрузочно-разгрузочных позиций магазина и станка, а другим консольным концом рычаг 23 связан с одной из вертикальных скалок 27, образующих вместе с поперечиной 28 жесткую раму, несущую траверсу 29, на которой ycl It ttottлены пружинно-рычажные захваты. На противоположной вертикальной скалке 27 рамы установлен регулируемый упор 30, ограничивающий нижнее положение траверсы 29 с захватами на загрузочно-разгрузочных позициях магазина и станка. На этой же скалке закреплена одним концом пружина 31 растяжения, другой конец которой зафиксирован на корпусе каретки 3.

Перемещение траверсы 29 с захватами относительно каретки 3 происходит по вертикальным направляющим 32. Каждый захват 33 содержит расположенные в корпусе (не показан) подпружиненный шток 34 с разжимным конусом 35.

Механизм синхронного перезажима захватов расположен на траверсе 29 и содержит качающееся коромысло 36, взаимодействующее своими плечами со штоками 34 захватов. Указанный механизм посредством закрепленного на одном плече коромысла

36 копирного пальца 37 кинематически связан с механизмом управления перезажимом.

Механизм управления перезажимом захватов установлен на траверсе 29 посредством оси 38 и содержит цилиндрический пазовый кулачок 39 с выполненным на его наружной боковой поверхности фигурным пазом 40, с которым взаимодействует палец 37, и зубчато-храповой венец 41, жестко связанный с кулачком 39. На OP)I 38 над кулачком 39 и зубчато-храповым венцом

41 свободно установлено кольцо 42 с поводком 43 и собачкой 44 храпового механизма. На кулачке 22 смонтировано водило 45, выполненное в виде незамкнутого пояска, с выступами которого в процессе подъема и опускания траверсы 29 попеременно взаимодействует поводок 43.

Манипулятор работает следующим обра:30M.

Цикл работы манипулятора начинается с того момента, когда каретка 3 неподвижна и стоит на одном из сменных упоров 12 над многоместной кассетой 10.

При этом поворотный вал 15 находится в исходном положении (О на границе поз.

VI — 1 циклограммы фиг. 3), при котором кривошип 16 прижат пружиной 21 к упору 20, а захваты занимают верхнее положение, причем правый захват расположен над свободным гнездом многоместнои кассеты 10 и удерживает обработаннук) деталь 11 (подпружиненные рычаги 33 разведены). а левый захват свободен (по1пружиненные рычаги 33 сведены) н H;Iходится над гнездом с заготовкой 9.

Под действием элекропривода (не показан) начинается перемещение ползуна 5 влево по направляющим 4 относительно каретки 3 (поз 1 циклограммы фиг. 3). В

) 0 процессе указанного перемещения ползун 5 посредством шатуна 17 через кулису 19 поворачиваеT кривопн)п 16, в3,1 15 H h),13 loh 22 по часовой стрелке, прсо.ц)левая усилие пружины 21.

33 счет взаимодействия пальца 24 с фигурным пазом 25 кулачка 22 начинает опускаться левый консольный конец рычага 23, поворачиваясь на оси 26 и освобождая раму, которая под действием со6ственного веса и пружины 31 опускается

20 по вертикальным направпяющим 32 относительно каретки 3, и в момент касания регулируемым упором 30 корпуса каретки 3

p3Mа с тра версой 29 останавливается.

При этом захваты опускаются в соответствующие гнезда кассеты 10. При дальнейшем

25 повороте кулачка 22 и вала 15 в процессе продолжающегося перемещения Ito;Iзуна 5 влево правый выступ водила 45 начинает взаимодействовать с поводком 43, поворачивая кольцо 42 с собачкой 44 и храповик 41 по часовой стрелке. Вместе с храповиком 41 поворачивается на оси 38 кулачок 39 механизма управления перезажимом захватов. В результате взаимодействия пальца 37 с пазом 40 кулачок 39 передает движение коромыслу 36, которое поднимает подпружиненный шток 34 правого захвата, тем самым освобождаются его подпружиненные рычаги от воздействия разжимного конуса 35, и опускает шток 34 левого захвата, рычаги которого разводятся конусом 35. Происходит перезажим захватов:

40 правый захват освобождает обработанную деталь 11 и укладывает ее в гнездо кассеты 10, а левый захват зажимает заготовку 9.

При достижении ползуном 5 крайнего левого положения ползун 5 останавливается, 4) с конечного выключателя (HP показан) подается команда на переключение элекропривода на реверс и ползун 5 начинает перемещаться относительно каретки 3 вправо (поз. 11 циклограммы фиг. 3). увлекая за собой шатчн 17 с кулисами 18 и 19. Конец

50 кривошипа 16 освобождается от воздействия кулисы 19, и под действием пружины 21 кривошип 16 поворачивается против часовой стрелки.

Вместе с ним поворачивается против часовой стрелки вал 15 и кулачок 22, а рычаг 23 своим консольным концом поднимает раму с траверсой 29 и захватами вверх, при этом поводок 43 левым высту1331638 пом водила 45 поворачивается также против часовой стрелки, собачка 44 прошелкивает и переводится на следующий зуб храпового венца 41. За счет возвратного поворота кривошипа 6 происходит подьем траверсы 29 с захватами, а также перевод собачки 44 на следующий зуб храпового венца 41. Тем самым механизм управления перезажимом захватов подготовлен к выполнению своей функции.

В процессе возвратного перемегцения ползуна 5 вправо относительно каретки 3 последняя неподвижна и удерживается на упоре 12 до тех пор, пока кривошип 16 не достигнет упора 20, после чего каретка 3 получает свободу перемещения по направляю щим 2 основания 1 и дальнейшее движение ползуна 5 вправо под действием элекроприво <а осуществляется совместно с кареткой 3 (поз. Ill циклограммы фиг. 3) в направ.цнии к станку. При этом левый захват несет заготовку 10, а правый свободен. Указанное совместное перемещение ползуна 5 с кареткой продолжается до момента касания кареткой 3 жесткого упора 13.

Ilри этом каретка с захватами останавливается над загрузочно-разгрузочной позицией станка, а ползун 5 продолжает свое движение вправо относительно каретки (поз.

IV циклограммы фиг. 3). В это время кулиса 18 поворачивает кривошип 16 по часовой стрелке и повторяется весь цикл функциональных перемещений исполнительных звеньев манипулятора, рассмотренный для ггериода остановки каретки 3 на упоре 12 загрузочной позиции магазина (поз. I фиг. 3)

При этом траверса 29 с захватами опускается вниз на загрузочно-разгрузочнукз позицию станка, срабатывает механизм управления перезажимом захватов и îcóøåñòвляется перезажим захватов, а захваты осуществляют диаметрально противоположные рассмотренным действия. Рычаги 33 правого захвата разводятся и он берет с загрузочно-разгрузочной позиции станка обработанную деталь 11, а рычаги 33 левого захвата освобождаются и он оставляет на указанной позиции станка принесенную заготовку 9.

Перемещение ползуна 5 вправо относительно каретки 3 происходит также до конечного выключателя, с которого поступает команда на реверс элекропривода, ползуn 5 начинает перемещаться снова влево (поз. V циклограммы фиг. 3), а все исполнительные звенья кинематической цепи манипулятора совершают движения, аналогичные указанным для позиции II на циклограмме, а именно; кривошип 16 с валом 15 и кулачком 22 под действием пружины 2! возвращаются в исходное положение, поворачиваясь при этом против часовой стрелки на 90, рама с захватами поднимается над позицией станка, а собачка 44 взводится на очередной зуб храповика 4!.

После остановки кривошипа 16 на упоре

20 начинает свое горизонтальное перемещение влево каретка 3 вместе с ползуном 5.

В процессе совместного перемещения ка5 ретки 3 с ползуном 5 влево в горизонтальном направлении осуществляется транспортировка обработанной детали 11 от станка для загрузки в кассету 10. При этом все исполнительные звенья манипулятора непод10 вижны друг относительно друга вследствие того, что кривогпип 16 остается прижатым к упору 20 и кулачковый вал 15 находится в исходном положении.

Совместное перемегцение каретки 3 с !

5 ползуном 5 заканчивается в момент касания каретки 3 одного из сменных упоров 12 барабана (не показан), а ползун 5 продолжает свое перемеццние по горизонтальным направляющим 4 влево. После этого цикл работы манипулятора повторяется.

Фор,иуда изобретения

30

Манипулятор, содержагций корпус с нанаправляюшими, в которых размещен ползун, каретку с захватом, кинематически связанную с ползуном, упоры, размещенные на корпусе, и привод, от.гичающиася тем, что, с целью повышения надежности за счет сокращения количества приводов, каретка снабжена подпружиненным относительно ползуна в окружном направлении телескопическим валом, ось которого перпендикулярна направлению пе перемещения, траверсой, смонтированной в ней с возможностью не(нмещения параллельно оси указанного вала, и первым рычагом, шарнирно связанным с кареткой одним концом, при этом указанный вал содержит закрепленный на нем второй двуплечий рычаг с кривошипами на его концах, и два кулачка пазовый и цилиндрический, первый из которых закреплен на валу, а второй смонтирован на этом валу с возможностью вращения, причем второй кулачок связан с первым посредством храпового механизма, а тра верса имеет шарнирно связанный с ней третий, двуплечий рычаг, и на этой траверсе смонтированы упомянутый и дополнительно введенный захваты, приводные элементы которых подпружинены относительно траверсы и установлены с возможностью их взаимодействия с соответствующими плечами третьего рычага, причем на первом и третьем рычагах каретки и траверсы закреплены пальцы, рабочие части которых размещены с возможностью взаимодействия соответственно с рабочими поверхностями пазового и цилиндрического кулачков, при этом ползун снабжен двумя шарнирно связанными с ним кулисами стержневого типа, в каждой из которых вполнен паз, а в нем размещен один из упомянутых кривошипов.

1331638

УОО

Составитель С. Новик

Редактор В. Данко Гекред И. Верее Корректор Л. Зииолосов

3 аказ 3734/ I Î Тираж 951 I1одшк нос

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по. елам изо<>рстений и открытий ! 1 3035, Москва, Ж -35, Рау еаскан наб, л. 4 5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, i,л. Проектнан, 4