RU2032527C1

RU2032527C1 - Manipulator

Info

Publication number: RU2032527C1
Authority: RU
Inventors: Светлана Васильевна Саленко; Владимир Федорович Валюх; Виталий Леонидович Свистун
Original assignee: Светлана Васильевна Саленко; Владимир Федорович Валюх; Виталий Леонидович Свистун
Priority date: 1991-07-02
Filing date: 1991-07-02
Publication date: 1995-04-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: gripper is equipped with the automatic orientation mechanism made as the gripper of the lever rigidly connected with the movable housing and hinged by means of a regulated traction with the lever which is rigidly connected with a ring. The ring is freely placed on the shaft of the mechanical arm and is mounted on it for axial displacement. The gripper housing is mounted for turning relative to the housing of the mechanical arm. EFFECT: ensured oriented position of the gripper, with the item being located in all points of positioning. 1 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для загрузки-разгрузки технологического оборудования. The invention relates to mechanical engineering and can be used for loading and unloading of technological equipment.

Известен манипулятор модели "Бриг-10", содержащий основание, на котором смонтирован вал с механической рукой, снабженной захватом, и механизмом подъема и поворота механической руки. Known manipulator model "Brig-10" containing a base on which a shaft is mounted with a mechanical arm equipped with a gripper, and a mechanism for lifting and turning the mechanical arm.

Недостатком известного манипулятора является сложность конструкции из-за необходимости специального механизма поворота захвата для обеспечения ориентированного положения детали. A disadvantage of the known manipulator is the design complexity due to the need for a special gripping rotation mechanism to ensure an oriented position of the part.

Известен манипулятор, содержащий основание, на котором смонтирован вал с механической рукой, в корпусе которой размещен приводной захват, и механизмы подъема и поворота механической руки. Механизм подъема содержит силовой цилиндр, который шарнирно связан с основанием и шток которого шарнирно соединен с втулкой, обеспечивающей соединение частей вала. Механизм поворота состоит из втулок и размещенных в разных плоскостях двух силовых цилиндров. Одна из втулок жестко закреплена на валу и снабжена рычагом, а другая установлена на валу с возможностью поворота относительно его оси и снабжена опорным элементом и рычагом. Один силовой цилиндр шарнирно связан корпусом с опорным элементом, а штоком с рычагом. Второй силовой цилиндр шарнирно связан корпусом с основанием, а штоком с рычагом. На основании и опорном элементе размещены упоры и датчики. Known manipulator containing a base on which a shaft is mounted with a mechanical arm, in the housing of which is located a drive grip, and mechanisms for lifting and turning a mechanical arm. The lifting mechanism comprises a power cylinder, which is pivotally connected to the base and the rod of which is pivotally connected to the sleeve, providing the connection of the shaft parts. The rotation mechanism consists of bushings and two power cylinders placed in different planes. One of the bushings is rigidly fixed to the shaft and equipped with a lever, and the other is mounted on the shaft with the possibility of rotation about its axis and is equipped with a supporting element and a lever. One power cylinder is pivotally connected by a housing to a support element, and a rod with a lever. The second power cylinder is pivotally connected by the housing to the base, and the rod with a lever. On the base and support element placed stops and sensors.

Недостатки указанного манипулятора следующие: отсутствие возможности обеспечения первоначального ориентированного положения изделия на всех технологических позициях, вследствие того, что захват механической руки жестко связан с корпусом руки; сложность конструкции и снижение точности позиционирования из-за выполнения механизма поворота в виде расположенных в разных плоскостях силовых цилиндров. The disadvantages of this manipulator are as follows: the inability to ensure the initial oriented position of the product at all technological positions, due to the fact that the capture of a mechanical arm is rigidly connected to the body of the arm; the complexity of the design and the decrease in positioning accuracy due to the execution of the rotation mechanism in the form of power cylinders located in different planes.

Целью изобретения является обеспечение ориентированного первоначального положения изделия во всех точках позиционирования, а также упрощение конструкции манипулятора. The aim of the invention is to provide a oriented initial position of the product at all positioning points, as well as simplifying the design of the manipulator.

Поставленная цель достигается тем, что манипулятор содержит основание, на котором смонтирован вал с механической рукой, в корпусе которой размещен приводной захват, и механизмы подъема и поворота механической руки. Захват снабжен механизмом автоматической ориентации, выполненным в виде жестко связанного с подвижным корпусом захвата рычага, шарнирно соединенного посредством регулируемой тяги с рычагом, жестко закрепленным на кольце. Последнее свободно размещено на валу механической руки и установлено на нем с возможностью вертикального перемещения относительно основания. Корпус захвата установлен с возможностью поворота относительно корпуса механической руки. Механизм поворота выполнен в виде расположенного в плоскости основания и шарнирно закрепленного на нем силового двухкамерного цилиндра, шток которого посредством рычага шарнирно соединен с валом механической руки. This goal is achieved in that the manipulator contains a base on which the shaft is mounted with a mechanical arm, in the housing of which the drive gripper is placed, and mechanisms for lifting and turning the mechanical arm. The gripper is equipped with an automatic orientation mechanism made in the form of a lever rigidly connected to the movable housing of the lever, pivotally connected by means of an adjustable rod to the lever, rigidly fixed to the ring. The latter is freely placed on the shaft of the mechanical arm and mounted on it with the possibility of vertical movement relative to the base. The capture housing is mounted to rotate relative to the housing of the mechanical arm. The rotation mechanism is made in the form of a power two-chamber cylinder located in the base plane and pivotally mounted on it, the rod of which is pivotally connected to the shaft of a mechanical arm by means of a lever.

На фиг. 1 показан предлагаемый манипулятоp, общий вид; на фиг.2 вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 разрез В-В на фиг.1; на фиг.5 узел I на фиг.1. In FIG. 1 shows the proposed manipulator, a General view; FIG. 2 is a view along arrow A in FIG. 1; figure 3 section BB in figure 1; figure 4 section BB in figure 1; in Fig.5 node I in Fig.1.

Манипулятор содержит основание 1, на котором посредством подшипников 2 и 3 смонтирован вал 4 с механической рукой 5 и механизмами ее подъема и поворота. Вал 4 состоит из двух частей 6 и 7, имеющих шлицевое соединение. The manipulator contains a base 1, on which, by means of bearings 2 and 3, a shaft 4 is mounted with a mechanical arm 5 and its lifting and turning mechanisms. The shaft 4 consists of two parts 6 and 7 having a spline connection.

Механизм подъема содержит силовой цилиндр 8, который посредством шарнира 9 связан с основанием 1, а шток 10 через шарнир 11 соединен с проушиной 12 втулки 13, обеспечивающей соединение частей 6 и 7 вала 4. The lifting mechanism comprises a power cylinder 8, which is connected through the hinge 9 to the base 1, and the rod 10 is connected through the hinge 11 to the eye 12 of the sleeve 13, which connects the parts 6 and 7 of the shaft 4.

Механизм поворота включает втулку 14 с рычагом 15 и двухкамерный силовой цилиндр 16. Последний состоит из правой 17 и левой 18 камер. Шток 19 камеры 17 установлен посредством шарнира 20 на стойке 21, закрепленной на основании 1. Шток 22 камеры 18 посредством шарнира 23 через рычаг 15 соединен с втулкой 14, жестко связанной с валом 4. На основании 1 установлены упоры 24 и датчики 25. The rotation mechanism includes a sleeve 14 with a lever 15 and a two-chamber power cylinder 16. The latter consists of a right 17 and a left 18 chambers. The rod 19 of the chamber 17 is installed by means of a hinge 20 on a stand 21 fixed to the base 1. The rod 22 of the chamber 18 is connected via a hinge 23 through a lever 15 to a sleeve 14 rigidly connected to the shaft 4. On the base 1, stops 24 and sensors 25 are installed.

Механическая рука 5 содержит захват 26, снабженный механизмом 27 автоматической ориентации. Захват 26 выполнен в виде шарнирно соединенных между собой рычагов 28 и 29. Рычаг 28 посредством шарнира 30 связан с подвижной втулкой 31, соединенной с гидроприводом 32. Рычаги 28 подвижно размещены в пазах 33 корпуса 34 захвата, установленного с возможностью поворота относительно корпуса 35 руки 5. Привод 32 захвата размещен в корпусе 35 механической руки. Двуплечий рычаг 29 с помощью шарнира 38 соединен с корпусом 34 и снабжен установленными с возможностью качания губками 39. В корпусе 34 размещена подпружиненная втулка 40 для ориентации деталей. The mechanical arm 5 comprises a gripper 26 provided with an automatic orientation mechanism 27. The gripper 26 is made in the form of levers 28 and 29 pivotally connected to each other. The lever 28 is connected via a hinge 30 to the movable sleeve 31 connected to the hydraulic actuator 32. The levers 28 are movably placed in the grooves 33 of the gripper housing 34, mounted for rotation relative to the housing 35 of the arm 5 The grip drive 32 is housed in a mechanical arm housing 35. The two-arm lever 29 is connected to the housing 34 by means of a hinge 38 and is provided with jaws 39 mounted for swinging. A spring-loaded sleeve 40 is placed in the housing 34 for orienting the parts.

Механизм автоматической ориентации захвата содержит рычаг 41, жестко связанный с подвижным корпусом 34, и посредством шарниров 42 и 43 и регулируемой тяги 44 соединен с рычагом 45, жестко связанным с кольцом 46. Кольцо 46 через шпонку 47 соединено с основанием 1 и установлено с возможностью вертикального перемещения вместе с камерой 7 вала 4. The automatic orientation mechanism of the gripper comprises a lever 41, rigidly connected to the movable housing 34, and by means of hinges 42 and 43 and an adjustable rod 44 is connected to the lever 45, rigidly connected to the ring 46. The ring 46 is connected through the key 47 to the base 1 and is mounted vertically movement together with the camera 7 of the shaft 4.

Работает предлагаемый манипулятор следующим образом. The proposed manipulator works as follows.

В исходном положении механическая рука 5 находится над конвейером 48 загрузки 4. При этом шток 10 силового цилиндра 8 и соответственно механическая рука 5 находятся в крайнем верхнем положении, а шток 22 силового цилиндра 16 и его корпус в крайнем левом положении. In the initial position, the mechanical arm 5 is located above the conveyor 48 of the load 4. In this case, the rod 10 of the power cylinder 8 and, accordingly, the mechanical arm 5 are in the highest position, and the rod 22 of the power cylinder 16 and its body are in the extreme left position.

Двуплечие рычаги 29 с зажимными губками 39 захвата 26 разведены и шток гидропривода 32 находится в крайнем верхнем положении. Two shoulders levers 29 with clamping jaws 39 of the gripper 26 are divorced and the hydraulic actuator rod 32 is in its highest position.

Подается команда на захват изделия и снятие его с конвейера 48 загрузки 4. При этом шток 10 силового цилиндра 8 опускается вниз и опускает механическую руку. Подпружиненная втулка 40 центрирует изделие и при срабатывании концевого выключателя, определяющего наличие изделия, дается команда гидропривода 32 на зажим изделия. Шток гидропривода 32 вместе с направляющей втулкой 31 перемещается вниз и двуплечие рычаги 29 губками 39 зажимают изделие. A command is given to capture the product and remove it from the conveyor 48 of the load 4. In this case, the rod 10 of the power cylinder 8 is lowered and lowers the mechanical arm. The spring loaded sleeve 40 centers the product and when the limit switch that detects the presence of the product is activated, the hydraulic actuator 32 is given a command to clamp the product. The hydraulic actuator rod 32 together with the guide sleeve 31 moves down and two shoulders levers 29 with jaws 39 clamp the product.

После зажима изделия срабатывают концевые выключатели и дается команда силовому цилиндру 8 на подъем механической руки 5 вместе с изделием. В конце хода штока 10 дается команда силовому цилиндру 16 на поворот механической руки на загрузочную позицию 49 станка для чего жидкость подается одновременно в штоковые полости камер 17 и 18. Шток 22 и корпус 16 находятся в крайнем правом положении. After clamping the product, the limit switches are triggered and a command is given to the power cylinder 8 to raise the mechanical arm 5 together with the product. At the end of the stroke of the rod 10, a command is given to the power cylinder 16 to rotate the mechanical arm to the loading position 49 of the machine for which fluid is supplied simultaneously to the rod cavities of the chambers 17 and 18. The rod 22 and the housing 16 are in the extreme right position.

Затем дается команда силовому цилиндру 8 на опускание механической руки 5 в зоне загрузочной позиции станка. После опускания дается команда гидроприводу 32 на разжим изделий, для чего жидкость подается в его штоковую полость. Then the command is given to the power cylinder 8 to lower the mechanical arm 5 in the area of the loading position of the machine. After lowering, a command is given to the hydraulic actuator 32 to expand the products, for which purpose the fluid is supplied to its stock cavity.

Выгрузка изделия, опускание механической руки 5 и разжим захвата производятся аналогично. Unloading the product, lowering the mechanical arm 5 and releasing the gripper are carried out similarly.

После обработки изделие снимается со станка и переносится манипулятором на разгрузочный конвейер 50, для чего жидкость подается в штоковую камеру 18. After processing, the product is removed from the machine and transferred by the manipulator to the unloading conveyor 50, for which liquid is supplied to the stock chamber 18.

После выгрузки изделия на конвейер 50 и подъема механической руки в крайнее верхнее положение дается команда гидроцилиндру 16 на поворот ее в зону 48 загрузки, для чего жидкость подается во внештоковую камеру 17. After unloading the product onto the conveyor 50 and lifting the mechanical arm to its highest position, a command is given to the hydraulic cylinder 16 to rotate it into the loading zone 48, for which purpose the fluid is supplied to the external current chamber 17.

Цикл повторяется. The cycle repeats.

Ввиду сложной конфигурации изделия и ее несимметричности на позициях загрузки, выгрузки и загрузочной станка изделие должно находиться в строго ориентированном первоначальном положении, что обеспечивается следующим образом. При повороте манипулятора кольцо 46 остается неподвижным и так как длина тяги 44 постоянная, подвижная часть захвата поворачивается вместе с изделием, сохраняя свое первоначальное ориентированное положение. Due to the complex configuration of the product and its asymmetry at the loading, unloading and loading machine positions, the product should be in a strictly oriented initial position, which is ensured as follows. When the manipulator is rotated, the ring 46 remains stationary and since the length of the rod 44 is constant, the movable part of the gripper rotates with the product, maintaining its original oriented position.

Заявляемый манипулятор обеспечивает следующие преимущества: ориентированное первоначальное положение изделия во всех точках позиционирования; упрощение конструкции за счет расположения силового цилиндра механизма поворота в одной плоскости с основанием. The inventive manipulator provides the following advantages: oriented initial position of the product at all positioning points; simplification of the design due to the location of the power cylinder of the rotation mechanism in one plane with the base.

Claims

1. MANIPULATOR, comprising a base on which a shaft is mounted with a mechanical arm, in the housing of which there is a drive grip having an individual housing, as well as lifting and turning mechanisms of the mechanical arm, characterized in that it is equipped with a mechanism for automatic orientation of the grip, made in the form of an adjustable rods, rings with a lever and a lever rigidly connected to the gripping housing, both levers pivotally interconnected by means of an adjustable rod, the ring is freely placed on the shaft of the mechanical arm with the axial displacement, and the capture housing has the ability to rotate relative to the body of a mechanical arm.

2. The manipulator according to claim 1, characterized in that the rotation mechanism of the mechanical arm is made in the form of a two-chamber power cylinder located perpendicular to the shaft, the rod of which is pivotally connected to the shaft by means of an additional lever.