Манипулятор для кладки кирпича

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ р „»

РЕСПУБЛИК (5l) 5

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

Фч

l

»н

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ

1 . (21) 4835647/33 (22) 03.05.90 (46) 07.10.92. Бюл. N. 37 (71) Московское научно-производственное объединение по строительному и дорожному машиностроению иВНИИстройдормашн и Московский инженерно-строительный инсгитут им. В.В.Куйбышева (72) Е.А.Элер, Е.Ю.Малиновский и А.А.Борщевский (56) Авторское свидетельство СССР .

hL 1712561, кл, Е 04 G 21/22, 1991. (54) МАНИПУЛЯТОР ДЛЯ КЛАДКИ КИРПИЧА (57) Использование: относится к устройствам для обеспечения механизации и автоматизациии каменных работ, Сущность изобретения: манипулятор для кладки кйрпича содержит найрааляющие с кареткой.

На последней закреплены рабочий орган с насадками, механизм шагового перемещения и силовые цилиндры подъема, опускания и поворота рабочего органа, К насадкам ч

Изобретение относится к строительству, а именно к механизации и автоматизации каменйых работ, Наиболее близким по технической сущности-и достигаемому результату является манипулятор для кладки кирпича, содержащий направляющие с кареткой и закрепленными на ней рабочим органом с насадками, механизмом шагового перемещения и силовыМй цилиндрами подъема, опускания и по ворота рабочего органа, через которые— пропущен материалопровод для подачи раствора к насадкам, и систему подачи раствора (1). Ы„, 1767t31 А1 2 подключен материалопровод для подачи раствора от системы, В материалопроводе размещен поршень, Последний имеет привОд переме@ей»ия в- вйде двух гиднрОцтйлсиндров, Посредством гидрораспредйлителя соответствующие полости гидроцилпйндрокв сообщены. Один из:гидроцийиннДров закреплен на каретке и "соединен Штокбмп с механизмом шагового перемещения. Другой гидроцилиндр закреплен: на"материалопроводе и выполнен с поль1м штоком.

Последний соедийен с одной стороны с рас- положенным в материалопроводе ПОршнем, а с другой с системой йодачи раста ворча. Кроме того, привод перемещенИя поршня снаб- жен дополнител ьным гидрочцилинцром и установлен закрепленному "на каретке основному гидроцилиндру. Сокотвегствующие" полости этих гидроцилиндров сюоединень1 с помощью дополнительного гидрораспреде- литеЛя. Штоки основного итдбпОлни1ельно -" го гидроцилиндровчжестко связаны между собой, 1 з па. ф-лы, 1 ил. 4

° аав Ь

Недостатком данного маниг улмятора является отсутствие сийхтронсизации Ыдсачи раствора с перемещеййем рабочего органа, что не обеспечивает равномерную укладку на уйрпйч постели"иа раствора и требует применения для этого специальных приспо- ъ соблений, Цель изобретения — расши ренаие технологических возможностей за счет обеспечения сййхронизации подачи раствора иэ насадков с перемещ»ениным»рабочего органа.

Поставленная целЬ доСтйгается тем, что манйпулятор"для кладки кирпича, содержащий направляющие с кареткой и эакреплен1767131

10

40 шагом, равным минимальному шагу укладки 45 кирпича А, Изменение шага перемещения каретки осуществляется за счет сдвоенного цилиндра 7 путем включения в работу одного или обоих штоков 8 или 8 и 9. К насадкам

55 ными на ней рабочим органом с насадками, механизмом шагового перемещения и поворота рабочего органа, через которые пропущен материалопровод для подачи раствора к насадкам, и систему подачи раствора, снабжен размещенным в материалопроводе поршнем и приводом его перемещения, выполненным в виде двух гидроцилиндров, соответствующие полости которых сообщены между собой посредством гидрораспределителя, при этом один из гидроцилиндров закреплен на каретке и соедйнен Штоком с механизмом шагового перемещения, а другой гидроцилиндр — на.материалопроводе и выполнен с полым штоком, который соединен с одной стороны с расположвнным: в материалопроводе поршнем, а с другой стороны с системой подачи раствора. При этом привод перемещения поршня снабжен дополнительным гидроцилиндром, установленным параллельно закрепленному на каретке основному гидроцилиндру, и дополнительным гидрораспределителем, соединяющим соответствующие полости этих гидроцилиндров, штоки которых жестко связаны между собой.

Сущность изобретения поясняется схемой манипулятора для кладки кирпича, представленной на чертеже.

Манипулятор состоит из направляющих

1, на которых размещена каретка 2 с закрепленными на ней рабочим органом 3 с насадками 4, механизмом 5 осевой подачи, механизмом 6 поворота рабочего органа 3 в виде силовых цилиндров и механизмом шагового riepeMåùåíèÿ каретки 2 по направляющим 1, включающим силовой сдвоенный цилиндр 7, шток 8 которого закреплен на каретке 2. а шток 9 закреплен на ползуне 10, расположенном на направляющей 1. Каретка 2 и ползун 10 снабжены фиксирующими

Элементами 11 и 12, размещенными в отверстиях 13 направляющей 1, выполненных с

4 от системы подачи раствора подведен материалопровод 14, в котором расположен поршень 15 подачи смеси, связанный с приводом, включающим гидроцилиндр 16 и гидроцилиндры 17. Гидроцилиндр 16 жестко закреплен на материалопроводе, а его полый шток 18 жестко связан с поршнем 15 с одной стороны, соединен с трубопроводом

19 системы подачи раствора с другой и снабжен клапаном 20. связанным посредством жесткого стержня 21 с приводом, вы15

25 полненным в виде цилиндра 22, жестко закрепленного на штоке 18.

Гидроцилиндр 17 жестко или шарнирно закреплен на каретке 2 параллельно направляющим 1, а его шток 23 закреплен на ползуне 10, Полость гидроцилиндра 17 посредством гидрораспределителя 24 связана с соответствующей полостью гидроцилиндра 16.

Рабочий орган 3 включает устройство 25 для захвата кирпича и три устройства для укладки раствора, включающие цилиндры

26 с плоскими насадками 4, связанными посредством полых штоков 27 с полостью материалопровода 14. Три — этом минимальное количество унифицированных устройств, обеспечивающих укладку раствора при различных схемах укладки кирпича, Цилиндры 26 снабжены решетчатыми диафрагмами 28 и клапанами 29, связанными посредством стержней 30 с приводами 31, причем на диафрагме 28 и входном отверстии плоского насадка 4 имеются седла клапана 29. Поршень привода 31 снабжен пружиной 32, обеспечивающей поднятие клапана 29 до упора в диафрагму при снятии давления в цилиндре привода 31, Кроме того, привод перемещения поршня 15 манипулятора снабжен дополнительным гидроцилиндром 33, установленным параллельно закрепленному на каретке 2 основному гидроцилиндру 17, и дополнительным гидрораспределителем 34, соединяющим соответствующие полости гидроцилиндров 17 и 33, штоки которых 23 и 35 жестко связаны между собой.

Работа манипулятора осуществляется следующим образом, В исходном состоянии направляющие 1 располагаются вдоль стены, каретка 2 находится в позиции уложенного ранее кирпича, ее фиксатор 11 отключен, а ползун 10 находится в ближайшем к ней положении и зафиксирован фиксатором 12, захват 25 открыт, насадки 4 подняты, рабочи орган 3 находится в верхнем ".,îëîæåíèè, Гидрораспределитель 24 находится в нейтральной позиции Н, а гидрораспределитель 34 в позиции Л, (если осуществляется укладка кирпичей, ложковой гранью вдоль стены), обеспечивающих замыкание противоположных полостей гидроцилиндров 17 и 33.

Рабочий цикл начинается с перемещения каретки 2 в следующую позицию, осуществляемого выдвижением обеих штоков 8 и 9 силового цилиндра 7, Одновременно с этим с помощьк> механизма 6 поворота осуществляется ориентация рабочего органа 3 в положение загрузки кирпича. После завершения перемещения каретки 2 осуществля1767131

10 ется фиксация фиксатором 11, освобождение от фиксации ползуна 10 и переключение гидрораспределителя 24 в позицию П, обеспечивающую подключение соответствующих полостей гидроцилиндров 17 и 33 к гидроцилиндру 16 в прямом направлении.

Затем осуществляется загрузка рабочего органа 3 кирпичом и необходимой порцией растворной смеси.

Загрузка кирпича осуществляется вспомогательным манипулятором (не показан), установленным на каретке, путем подачи кирпича в захват 25. Для загрузки растворной смеси с помощью привода 22 открывается клапан 20, в ползун 10 перемещается с помощью силового цилиндра 7 на одну позицию в сторону каретки 2. При этом под действием штока 23 рабочая жидкость из гидроцилиндра 17 поступает в гидроцилиндр 16 и перемещает поршень 15 вверх.

Одновременно с этим клапан 29 с помощью привода 31 и стержня 30 отжимается вниз, открывает отверстие 27, упирается в седло, расположенное на входе в насадок 4, и пе ремещает его вместе с цилиндром 26 вниз, Растворная смесь под действием давления в системе подачи раствора и подсоса, создаваемого в результате перемещения поршней 15 и цилиндра 26, заполняет полость материалопровода 14 и цилиндра 26.

После завершения загрузки раствор клапан 20 закрывается с помощью привода

22, ползун 10 фиксируется на направляющих 1. Рабочий орган 3 путем поворота переориентируется таким образом, чтобы плоский насадок 4, из которого будет осуществляться укладка постели из растворной смеси, расположился вдоль грани последнего уложенного кирпича и опускается вниз с помощью механизма 5 осевой подачи, Затем осуществляется укладка смеси, для чего давление в полости приводов 31 тех насадков 4, которые будут использоваться для укладки смеси, сбрасывается и под действием пружины 32 клапана 29 поднимаются до упора в диафрагму 28, открывая отверстия насадков 4, каретка 2 освобождается от фиксации и с помощью силового цилиндра 7 перемещается в следующую позицию, При этом рабочая жидкость под действием штока 23 поступает из гидроцилиндра 17 в гидроцилиндр 16 и перемещает поршень 15 вниз, осуществляя синхронное с перемещением каретки 2 выдавливание смеси из полости материалопровода 14 через полый шток 27, цилиндр 26, решетчатую диафрагму 28 и плоский насадок 4 на стену.

Насадки 4, не участвующие в укладке смеси, находятся в это время либо в верхнем, либо в нижнем положении и смесь заперта кла15

50 паном. Толщина укладываемого слоя определяется диаметром и ходом поршня 15.

При укладке кирпича тычковой гранью вдоль стены шаг перемещения каретки в два раза меньше А и укладка идет из двух насадков 4, однако объем укладываемой массы должен быть тот же. Для этого гидрораспределитель 34 устанавливается в позиции А и гидроцилиндры 17 и 33, работая параллельно, подают в гидроцилиндр 16 тот же объем рабочей жидкости, что и при ходе Б, обеспечивая постянство объема смеси, выдавливаемой поршнем 15.

После завершения укладки постели осуществляется подъемом рабочего органа 3, переключение гидрораспределителя 24 в нейтральное положение Н, возврат каретки

2 в предыдущую позицию и фиксация кирпича на уложенной растворной постели, осуществляемая опусканием рабочего органа 3 с помощью привода 5 подачи, Затем выполняется завершающая операция по заполнению растворной смесью образовавшихся вертикальных щелей между кирпичами, в которых в данный момент находятся плоские насадки 4. Для этого кла пан 29 с помощью привода 31 и стержня 30 поднимается вверх,"воздействует на решетчатую диафрагму 28 и поднимает цилиндр

26 с насадком 4, при этом смесь выдавливается из цилиндра 26 через решетчатую диафрагму 28 и насадок 4 в щель между кирпичами синхронно с извлечением насадка 4. После этого открывается захват 25 и рабочий орган 3 поднимается вверх, На этом цикл заканчивается.

Холостое перемещение каретки 2 по направляющим 1 может осуществляться с помощью описанного шагового механизма при нейтральном положении Н гидрораспределителя 24, когда противоположные полости гидроцлиндров 17 и 33 замкну гы либо с помощью самостоятельного привсда при освобожденных от фиксации каретке 2 и ползуне 10, Шаговое устройство перемещения каретки 2 манипулятора может быть ñпользовано электромеханическим с использованием шаговых или следящих приводов.

Для сокращения количества вспомогательных перемещений каретки 2 и рабочего органа 3 при выполнении различных схем кладки возможна установка на рабочем органе 3 не трех, как показано на схеме, а четырех или шести плоских насэдков 4 (вдоль всех боковых граней кирпича). Установка вдоль ложковой грани кирпича насадков 4, аналогичных насадку 4, распо1767131

45

55 ложенному вдоль тычковой грани, диктуется соображениями их унификации.

Принудительная подача поршня 15 и цилиндров 26 в момент загрузки раствора позволяет в результате наличия эффекта всасывания использовать систему подачи раствора с низким давлением, что уменьшает жесткость подводящих растворов шлангов 19 и облегчает работу манипулятора.

При работе с подвижными смесями представляется возможность всасывать смесь непосредственно из промежуточного бункера небольшого объема, установленного на каретке или материалопровода, а дозагрузку бункера осуществлять в какой-либо фиксированной позиции каретки 2 на направляющих, что позволяет вообще отказаться от связи манипулятора с системой подачи раствора посредством шлангов 19, Аналогичная система, включающая поршень 15 с приводом, состоящим из гидроцилиндра 16 и гидроцилиндров 17 и 33 с золотниками 24 и 34, может быть использована для синхронизации выдачи раствора из насадков 4 при заполнении вертикальных швов кладки за счет вертикального хода вверх всего рабочего органа 3. При этом штоки 23 и 35 цилиндров 17 и 33 должны быть связаны с рабочим органом 3 или непосредственно с приводом 5 их вертикального перемещения, При этом выходе плоских насадков 4 из щелей подача раствора должна быть прекращена, например, за счет перевода золотника 24 в нейтральное положение А, Формула изобретения

1. Манипулятор для кладки кирпича, содержащий направляющие с кареткой и закрепленными на ней рабочим органом с

5 насадками, механизмом шагового перемещения и силовыми цилиндрами подъема, опускания и поворота рабочего органа, через которые пропущен материалопровод для подачи раствора к насадкам, и систему

10 подачи раствора, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспечения синхронизации подачи раствора из насадков с перемещением рабочего органа, он снабжен

15 размещенным в материалопроводе поршнем и приводом его перемещения, выполненным в виде двух гидроцилиндров, соответствующие полости которых сообщены между собой посредством гидрораспре20 делителя, при этом один из гидроцилиндров закреплен на каретке и соединен штоком с механизмом шагового перемещения, а друrqA гидроцилиндр — на материалопроводе и выполнен с полым штоком, который соеди25 нен с одной стороны с расположенным в материалопроводе поршнем, а с другой стороны — с системой подачи раствора, 2, Манипулятор пол п.1, о т л и ч а юшийся тем, что привод перемещения

30 поршня снабжен дополнительным гидроцилиндром, установленным параллельно закрепленному на каретке основному гидроцилиндру, и дополнительным гидрораспределителем, соединяющим соответст35 вующие полости этих гидроцилиндров, штоки которых жестко связаны между собой.

1767131

Составитель О. Воронова

Техред М.Моргентал Корректор M.Àíäðóøåíко

Редактор

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

Заказ 3530 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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