RU2312763C1

RU2312763C1 - Combination mechanism with complex motion of outlet links

Info

Publication number: RU2312763C1
Application number: RU2006106323/02A
Authority: RU
Inventors: Аркадий Спиридонович Горлатов (RU); Аркадий Спиридонович Горлатов
Priority date: 2006-02-28
Filing date: 2006-02-28
Publication date: 2007-12-20
Also published as: RU2006106323A

Abstract

FIELD: combination mechanisms, other means for maintaining machine and equipment.

SUBSTANCE: combination mechanism includes transfer mechanism, actuating mechanism with jaws for clamping article where driving link is outlet link of transfer mechanism, drive unit and strut. Transfer mechanism is in the form of cam-lever-toothed six-link circuit having driving link-cam; joined with cam pusher; connecting rod jointly coupled with pusher; two-arm balance beam jointly coupled with connecting rod and with strut; outlet link joined with stationary toothed sector and jointly coupled with balance beam. Outlet link and toothed sector connection means includes pinion rigidly secured to end of outlet link along the same axis as articulation joint coupling of outlet link with balance beam. Actuating mechanism includes fixed follower with shaped grooves; in outlet links of actuating mechanism rollers are mounted for engaging with said shaped grooves.

EFFECT: enlarged manufacturing possibilities of mechanism, its simplified maintenance.

1 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к механизмам со сложным движением выходных звеньев, применяемым для выполнения операций при обслуживании машин и оборудования. Такие механизмы обеспечивают захват изделия, его перемещение из одной позиции в другую, освобождение и передачу изделия.The present invention relates to mechanisms with a complex movement of the output links used to perform operations when servicing machinery and equipment. Such mechanisms ensure the capture of the product, its movement from one position to another, the release and transfer of the product.

Известно, например, устройство, обеспечивающее захват изделия, его перемещение по дуге окружности и освобождение, содержащее исполнительный механизм с губками для захвата изделий, механизм поворота и гидропривод (Крайнев А.Ф. Словарь-справочник по механизмам. - М.: Машиностроение, 1987. - С.9 и 10, рис.а).It is known, for example, a device that provides the capture of the product, its movement along the arc of a circle and the release containing the actuator with jaws to capture the products, the rotation mechanism and hydraulic drive (Krainev A.F. Dictionary-reference on the mechanisms. - M .: Mechanical Engineering, 1987 . - С.9 and 10, fig. A).

Основным недостатком данного устройства является усложненность привода и малая частота повторения рабочих циклов, т.е. невысокая производительность. Указанный недостаток является результатом использования отдельных двигателей для механизмов захвата и поворота, а также применения тихоходного гидравлического привода. Недостаток особенно ощутим при агрегатировании устройства с машинами-автоматами и линиями высокой производительности.The main disadvantage of this device is the complexity of the drive and the low repetition rate of duty cycles, i.e. low productivity. The indicated drawback is the result of using separate engines for gripping and turning mechanisms, as well as the use of a low-speed hydraulic drive. The disadvantage is especially noticeable when aggregating the device with automatic machines and high-performance lines.

Известно также устройство типа «рука» для передачи изделий, содержащее комбинированный механизм, выполненный в виде передаточного механизма с выходным звеном и исполнительного механизма с выходными звеньями и губками для захвата изделий, и привод (Патент №2217296, опубл. в БИПМ, 2003. - №33 - прототип). Данное устройство является средством того же назначения, что и предлагаемое изобретение.There is also known a device of the "hand" type for transferring products containing a combined mechanism made in the form of a transmission mechanism with an output link and an actuator with output links and jaws for gripping the products, and a drive (Patent No. 2217296, publ. In BIPM, 2003. - No. 33 is a prototype). This device is a tool for the same purpose as the invention.

Основным недостатком прототипа является то, что выходные звенья исполнительного механизма, несущие губки для захвата изделий, в интервалах рабочего и холостого ходов совершают круговое движение, реализация которого между позициями «схват изделия» и «выдача изделия» в производственных условиях бывает затруднена размещением между упомянутыми позициями различных технологических средств и конструктивных элементов. Это снижает технологические возможности устройства и затрудняет оперативность обслуживания последнего. Недостаток прототипа предопределен тем, что выходное звено передаточного механизма, которое является ведущим звеном исполнительного механизма, совершает (помимо возвратно-поступательного движения) круговое движение. Увеличению габаритов устройства и рабочей площади, необходимой для его функционирования, также способствует раздельное размещение раздвижных клиньев для взаимодействия с выходными звеньями исполнительного механизма.The main disadvantage of the prototype is that the output links of the actuator, bearing jaws for gripping the products, in the intervals of working and idling, make a circular motion, the implementation of which between the positions of "gripping the product" and "delivery of the product" in a production environment can be difficult to place between the above positions various technological tools and structural elements. This reduces the technological capabilities of the device and makes it more difficult to service the latter. The disadvantage of the prototype is predetermined by the fact that the output link of the transmission mechanism, which is the leading link of the actuator, performs (in addition to the reciprocating motion) a circular motion. The increase in the dimensions of the device and the working area necessary for its functioning is also facilitated by the separate placement of sliding wedges for interaction with the output links of the actuator.

Задачей настоящего изобретения является расширение технологических возможностей и повышение удобств обслуживания комбинированного механизма.The objective of the present invention is to expand technological capabilities and improve the serviceability of the combined mechanism.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в комбинированном механизме со сложным движением выходных звеньев, содержащем передаточный механизм с выходным звеном, исполнительный механизм с выходными звеньями и губками для захвата изделий, в котором ведущим звеном является выходное звено передаточного механизма, привод, генерирующий движение звеньев, и стойку, передаточный механизм выполнен в виде кулачково-рычажно-зубчатого шестизвенника, который включает ведущее звено-кулачок, закрепленный на валу привода, сопряженный с кулачком толкатель, шатун, шарнирно связанный с толкателем, двуплечее коромысло, шарнирно связанное с шатуном и со стойкой, выходное звено, сопряженное с неподвижным зубчатым сектором и шарнирно связанное с коромыслом, при этом сопряжение выходного звена с неподвижным зубчатым сектором содержит шестерню, жестко закрепленную на конце выходного звена, соосно оси шарнирной связи выходного звена с коромыслом.The solution to this problem is achieved by the fact that in a combined mechanism with a complex movement of the output links, containing a transmission mechanism with an output link, an actuator with output links and jaws for gripping products, in which the leading link is the output link of the transmission mechanism, the drive generating the link movement, and a rack, the transmission mechanism is made in the form of a cam-lever-gear six-link, which includes a leading link-cam mounted on the drive shaft, coupled to the cam the pusher, the connecting rod pivotally connected to the pusher, the two-shouldered rocker arm pivotally connected to the connecting rod and the strut, the output link conjugated to the fixed gear sector and the pivotally connected to the rocker arm, while the coupling of the output link to the fixed gear sector contains a gear rigidly fixed to the end of the output link, coaxial to the axis of articulation of the output link with the beam.

Выполнение передаточного механизма в виде кулачково-рычажно-зубчатого механизма имеет свои преимущества.The implementation of the transmission mechanism in the form of a cam-lever-gear mechanism has its advantages.

Кулачок, как ведущее звено, однозначно определяющее положение всех остальных звеньев механизма, обеспечивает любую продолжительность выстоев выходных звеньев исполнительного механизма на границах ходов. Такая возможность реализуется при взаимодействии толкателя с участками рабочего профиля кулачка, имеющими постоянные радиус-векторы. Это расширяет технологические возможности комбинированного механизма, упрощает его использование для передачи изделий различной массы.The cam, as the leading link, uniquely determining the position of all the other links of the mechanism, provides any duration of the standstill of the output links of the actuator at the borders of the moves. This possibility is realized when the pusher interacts with sections of the cam working profile that have constant radius vectors. This extends the technological capabilities of the combined mechanism, simplifies its use for the transfer of products of various masses.

Выходное звено передаточного механизма совершает движение, состоящее из двух простых движений: движется вместе с плечом коромысла и совершает поворотное движение, которое генерируется в результате взаимодействия шестерни с неподвижным зубчатым сектором. Как видим, выходное звено передаточного механизма, несущее выходные звенья исполнительного механизма с губками для захвата изделий, не совершает (в отличие от прототипа) кругового движения. Это делает предлагаемый комбинированный механизм более компактным и удобным для обслуживания. Кроме того, изменяя передаточное число между шестерней и зубчатым сектором, можно изменять характер поворотного движения выходного звена в интервалах ходов (ускорять, замедлять), обеспечивая таким образом свободный проход выходных звеньев и губок исполнительного механизма между позициями «схват изделия» и «выдача изделия». Эта возможность особенно важна при работе комбинированного механизма в составе технологической линии.The output link of the transmission mechanism makes a movement consisting of two simple movements: it moves together with the rocker arm and makes a rotary movement, which is generated as a result of the interaction of the gear with the stationary gear sector. As you can see, the output link of the transmission mechanism, carrying the output links of the actuator with jaws to capture products, does not make (in contrast to the prototype) circular motion. This makes the proposed combined mechanism more compact and convenient for maintenance. In addition, by changing the gear ratio between the gear and the gear sector, it is possible to change the nature of the rotational movement of the output link in the travel intervals (accelerate, slow down), thus ensuring the free passage of the output links and jaws of the actuator between the positions of “gripping the product” and “delivery of the product” . This feature is especially important when operating a combined mechanism as part of a production line.

Предлагаемый комбинированный механизм поясняется чертежом.The proposed combined mechanism is illustrated in the drawing.

На чертеже представлена кинематическая схема механизма.The drawing shows a kinematic diagram of the mechanism.

Комбинированный механизм со сложным движением выходных звеньев содержит передаточный механизм 1, исполнительный механизм 2 с губками 3 для захвата изделий и привод (последний на чертеже не показан).The combined mechanism with a complex movement of the output links contains a transmission mechanism 1, an actuator 2 with jaws 3 for gripping products and a drive (the latter is not shown in the drawing).

Механизм 1 выполнен в виде кулачково-рычажно-зубчатого шестизвенника, содержащего ведущее звено-кулачок 4, сопряженный с кулачком толкатель 5, шатун 6, шарнирно связанный с толкателем, двуплечее коромысло 7, шарнирно связанное с шатуном и со стойкой 8, выходное звено 9, сопряженное с неподвижным зубчатым сектором 10 посредством шестерни 11 и шарнирно связанное с коромыслом 7.The mechanism 1 is made in the form of a cam-lever-gear six-link containing a leading cam link 4, a cam follower 5 connected to a cam, a connecting rod 6, articulated to a cam follower, a two-arm rocker 7, articulated to a connecting rod and a strut 8, the output link 9, mated to a stationary gear sector 10 by means of gear 11 and pivotally connected to the beam 7.

Механизм 2 выполнен в виде рычажно-кулачкового механизма, который включает ведущее звено, им является звено 9 передаточного механизма, выходные звенья 12 и 13, шарнирно связанные со звеном 9 посредством пальца 14, неподвижный копир 15 с фигурными пазами 16 и 17. На свободных концах выходных звеньев смонтированы ролики 18 и 19 для взаимодействия с пазами 16 и 17 соответственно. Губки 3 жестко закреплены на выходных звеньях 12 и 13, при этом упомянутое закрепление губок выполнено разъемным для возможности быстрой смены губок при переналадке механизма на передачу изделий другой формы. Форма губок соответствует форме передаваемых изделий. Этим обеспечивается жесткое сопряжение губок с изделием по большей части его периметра при захвате и переносе.The mechanism 2 is made in the form of a lever-cam mechanism, which includes a driving link, it is a link 9 of the transmission mechanism, output links 12 and 13, pivotally connected to the link 9 by means of a finger 14, a stationary copier 15 with curly grooves 16 and 17. At the free ends output links mounted rollers 18 and 19 for interaction with the grooves 16 and 17, respectively. The jaws 3 are rigidly fixed to the output links 12 and 13, while the jaw fixing mentioned above is made detachable so that the jaws can be changed quickly when changing the mechanism to transferring products of a different shape. The shape of the sponges corresponds to the shape of the transferred products. This ensures that the jaws are tightly coupled with the product for the most part of its perimeter during capture and transfer.

Шарнирная связь выходного звена 9 с двуплечим коромыслом 7 выполнена посредством пальца 20, жестко закрепленного на свободном конце одного из плеч коромысла. Шестерня 11, сопряженная с неподвижным зубчатым сектором 10, жестко закреплена на конце выходного звена соосно оси отверстия в теле выходного звена для связи с пальцем 20 коромысла 7.The hinged connection of the output link 9 with the two-arm rocker 7 is made by means of a finger 20, rigidly fixed to the free end of one of the arms of the rocker. Gear 11, coupled with a fixed gear sector 10, is rigidly fixed to the end of the output link coaxially with the axis of the hole in the body of the output link for communication with the finger 20 of the rocker arm 7.

Комбинированный механизм со сложным движением выходных звеньев работает следующим образом.The combined mechanism with a complex movement of the output links works as follows.

При работе привода кулачок 4 генерирует движение промежуточных и выходных звеньев комбинированного механизма соответственно структуре его кинематической цепи. На границах ходов толкатель 5 занимает положение при минимальном, либо при максимальном радиус-векторе кулачка, при этом на границах ходов губки 3 выстаивают в разжатом положении в течение определенного времени. При выстое в позиции «схват изделия» в разжатые губки подается изделие, а в позиции «выдача изделия» переданное из одной позиции в другую изделие выводится из механизма. При рабочем ходе губки занимают сжатое положение, при этом они контактируют с изделием, удерживая его при переносе из одной позиции в другую. Сжатое положение губок является результатом взаимодействия роликов 18 и 19 выходных звеньев 12 и 13 с фигурными пазами 16 и 17 в теле неподвижного копира 15. При холостом ходе губки также занимают сжатое положение, поскольку сохраняется взаимодействие роликов 18 и 19 с теми же фигурными пазами, что и при рабочем ходе.When the drive is operating, cam 4 generates the movement of the intermediate and output links of the combined mechanism according to the structure of its kinematic chain. At the borders of the moves, the pusher 5 occupies a position at the minimum or at the maximum radius vector of the cam, while at the borders of the moves the jaws 3 stand in an unclenched position for a certain time. When the product is in the position “grip of the product”, the product is delivered to the open lips, and in the position of “delivery of the product” transferred from one position to another product is removed from the mechanism. During the working stroke, the jaws occupy a compressed position, while they are in contact with the product, holding it when moving from one position to another. The compressed position of the jaws is the result of the interaction of the rollers 18 and 19 of the output links 12 and 13 with the curly grooves 16 and 17 in the body of the stationary copier 15. During idle, the sponges also occupy a compressed position, since the interaction of the rollers 18 and 19 with the same curly grooves that and during the working course.

При работе механизма двуплечее коромысло 7 совершает возвратно-поворотное движение с выстоями на границах интервалов рабочего и холостого ходов. Выстой такой же продолжительности совершает выходное звено 9, шарнирно связанное с одним из плеч коромысла. Синхронно с выстоем выходного звена 9 выстаивают выходные звенья 12 и 13 исполнительного механизма, обеспечивая при этом разжатое положение губок.When the mechanism is in operation, the two-shouldered rocker arm 7 makes a reciprocating movement with dwells at the boundaries of the working and idle intervals. The long link of the same duration makes the output link 9, pivotally connected to one of the arms of the beam. Synchronously with the protrusion of the output link 9, the output links 12 and 13 of the actuator are arranged, while ensuring the unclamped position of the jaws.

Claims

A combined mechanism with a complex movement of the output links, comprising a transmission mechanism with an output link, an actuator with output links and jaws for gripping the products, in which the driving link is the output link of the transmission mechanism, a drive generating movement of the links, and a rack, characterized in that the transmission the mechanism is made in the form of a cam-lever-gear six-link, which includes a leading link-cam, a pusher coupled to a cam, a connecting rod pivotally connected to the pusher, two-loop its beam, pivotally connected to the connecting rod and the strut, the output link, paired with a fixed gear sector and pivotally connected to the beam, while the pair of the output link with the fixed gear sector contains a gear rigidly fixed to the end of the output link, coaxial to the axis of the pivot link of the output link with a rocker.