SU1139622A1

SU1139622A1 - Portal manipulator

Info

Publication number: SU1139622A1
Application number: SU823441099A
Authority: SU
Inventors: Николай Федорович Киселев; Мирон Иосифович Старошкловский; Александр Никитович Родин; Анатолий Кондратьевич Печерский; Александр Михайлович Моргунов
Original assignee: Всесоюзный Проектно-Технологический Институт Тяжелого Машиностроения
Priority date: 1982-05-20
Filing date: 1982-05-20
Publication date: 1985-02-15

Abstract

1. ПОРТАЛЬН1Й МАНИПУЛЯТОР, содержащий поворотную вокруг продольной оси грузонесущую балку с установленной на ней кареткой, несущей схваты с приводом их перемещени , и йривод продольного перемещени каретки, установленный на направл ющем элементе и св занный с кареткой, отличающийс тем, что, с целью обеспечени надежности работы, он снабжен роликами, установленными на каретке, грузонесуща балка жестко св зана с направл ющим элементом, а привод перемещени каретки выполнен в виде линейного электродвигател с вторичным элементом в виде электропроводной шины, расположенной на направл ющем элементе, и индуктора, жестко св занного с кареткой и расположенного между направл ющим элементом и грузонесущей балкой , при этом ролики расположены по обе стороны от направл ющего элемента и взаимодействуют с ним; 8 2. Манипул тор по п.t, отличающийс тем, что привод перемещени каждого схвата выполнен в виде линейного электродвигател с дшиндрическим индуктором, установлен пл4 на каретке, при этом вторичный элемент электродвигател св зан со схватом. со со о го ю1. A PORTAL MANIPULATOR containing a load-carrying beam pivoting around a longitudinal axis with a carriage mounted on it carrying clamps with a drive for moving them, and a longitudinal movement of the carriage mounted on the guide element and associated with the carriage, characterized in that reliability of operation, it is provided with rollers mounted on a carriage, the load-carrying beam is rigidly connected with the guide element, and the drive for movement of the carriage is made in the form of a linear electric motor with a secondary element in the form of an electrically conductive bus located on the guide element and an inductor rigidly connected with the carriage and located between the guide element and the load-carrying beam, the rollers being located on both sides of the guide element and interacting with it; 8 2. A manipulator according to a t, characterized in that the drive for moving each gripper is made in the form of a linear electric motor with a rhythmic inductor, mounted on a carriage plate 4, the secondary element of the electric motor being connected to the gripper. with so about you

Description

Изобретение относитс к станкост ению, в частности к устройствам дл транспортировки заготовок от накопител к зоне обработки и передачи готовых изделий от станка в зо ну разгрузки. Известен портальный манипул тор, содержащий поворотную вокруг продол ной оси грузонесущую балку с устано ленной на ней кареткой, несущей схв ты с приводом их перемещени , и при вол перемещени каретки, установлен ный на направл ющем элементе и св занный с кареткой ij , Недостатком известного устройства вл етс наличие кинематически св зей между кареткой и приводом его перемещени , необходимых дл обеспечени поворота грузонесущей балки относительно направл ющего элемента, что снижает надежность его работы. Цель изобретени - обеспечение н дежности работы устройства. Поставленна цель достигаетс тем, что портальный манипул тор, со держащий поворотную вокруг продольной оси грузонесущую балку с устано ленной на ней кареткой, несущей схв ты с приводом их перемещени , и при вод продольного перемещени каретки установленный на направл ющем элементе и св занный с кареткой, снабжен роликами, установленными на каретке , грузонесуща балка жестко св зана с направл ющим элементом, а пр вод перемещени каретки выполнен в де линейного электродвигател с вто ричным элементом в виде электропро водной шины, расположенной на направл ющем элементе,и индуктора, жестко св занного с кареткой и расположенного между направл ющим элементом и грузонесущей балкой, при этом ролики расположены по обе стороны от направл ющего элемента и взаимодействуют с ним. Привод перемещени каждого схвата вьшолнен в виде линейного электр двигател с цилиндрическим индуктором , установленным на каретке, при этом вторичньм элемент двигател св зан со схватом. На фиг.1 показан портальньм манипул тор , установленный над станком , общий вид , на фиг, 2 - кинематическа схема портального ма нипул тора. Портальный манипул тор содержит грузонесущую балку 1, смонтированную на опорах 2 направл ющего элемента 3, установленного на балке 1 с помощью стоек 4, каретку 5 с плоским индуктором 6 линейного электродвигател привода перемещени каретки с вторичным элементом в виде плоской немагнитной электропроводной шины 7, смонтированной на нижнем основании направл ющего элемента 3. Fla боковых противоположных стенках каретки установлены под углом к вертикали дв грузоподъемных схвата с линейными электродвигател ми , каждый из которых содержит цилиндрический индуктор 8, коаксиально которому располагаетс вторичный элемент - бегун 9. Поверхностный слой бегунов представл ет собой анизотропную структуру, состо щую из стальных. и медных шайб, насаженных на стержень из ферромагнитного материала. На нижних концах бегунов 9 установлены схваты, каждый из которых выполнен в виде грузоподъемной электромагнитной призмы 10, содержащей посто нный магнит 11 и обмотку 12.Бегуны 9 снабжены направл ющими скалками 13, перемещающимис во втулках, которые разгружают бегуны 9 от радиальных усилий, повыша надежность работы схватов. На скалках 13 установлены флажки 14, взаимодействующие с конечными выключател ми 15, управл ющими работой и перемещением схватов. Дл ориентировани каретки 5 при движении ее вдоль грузонесущей балки она снабжена роликами 16 и 17. Фиксаци каретки 5 в точке останова и скалок 13 осуществл етс колодочными тормозами. Вес подвижных элементов привода схватов, а также половина веса заготовок и дателей уравновешены грузовыми балансирами 18, которые свободно перемещаютс в тонкостенном кожухе 19 и через блоки 20 соединены с бегунами 9. Дл систем управлени , обеспечивающих точное позиционирование подвижных грузов исполнительных механизмов , предусмотрена дополнитель-. на катушка 21 индуктивности, встроенна в корпус цилиндрического индуктора 8, реагирующа на прохождение ферромагнитных элементов анизотропного сло бегунов 9 и обеспе31The invention relates to machine mending, in particular, to devices for transporting blanks from a hopper to a machining area and transferring finished products from a machine to an unloading zone. A gantry manipulator is known, which contains a load-carrying beam around a longitudinal axis with a carriage mounted on it, carrying arms with a drive for moving them, and a carriage wave mounted on a guide element and associated with the carriage ij. A disadvantage of the known device is the presence of kinematically connections between the carriage and the drive of its movement, necessary to ensure the rotation of the load-carrying beam relative to the guide element, which reduces the reliability of its operation. The purpose of the invention is to ensure the reliability of the device. The goal is achieved by the fact that the portal manipulator, containing a load-carrying beam rotatable around the longitudinal axis, with a carriage mounted on it, carrying the arms with a drive for their movement, and when the carriage is longitudinal moving, is mounted on the guide element and associated with the carriage, equipped with rollers mounted on the carriage, the load-carrying beam is rigidly connected with the guide element, and the carriage movement is made in a linear electric motor with a secondary element in the form of an electric bus Assumption on the guide element and the inductor is rigidly associated with the carriage and disposed between the guide element and load-bearing girder, the rollers are arranged on both sides of the guide element and interact with it. The movement drive of each gripper is made in the form of a linear electric motor with a cylindrical inductor mounted on the carriage, while the secondary element of the motor is connected with the gripper. Fig. 1 shows a portal manipulator mounted above the machine, a general view, in Fig. 2, a kinematic diagram of a portal manipulator. The gantry manipulator contains a load-carrying beam 1 mounted on supports 2 of guiding element 3 mounted on beam 1 by means of racks 4, a carriage 5 with a flat inductor 6 of a linear motor of a carriage moving a carriage with a secondary element in the form of a flat non-magnetic conductive bus 7 mounted on the lower base of the guide element 3. Fla of the side opposite carriage walls are mounted at an angle to the vertical of the two lifting grippers with linear electric motors, each of which contains chi A induction 8, coaxially with the secondary element — runner 9. The runner surface layer is an anisotropic structure made of steel. and copper washers mounted on a rod of ferromagnetic material. At the lower ends of the runners 9, tongs are installed, each of which is made in the form of a lifting electromagnetic prism 10 containing a permanent magnet 11 and a winding 12. The runners 9 are equipped with guide pins 13 moving in sleeves that unload the runners 9 from radial forces, increasing reliability work grippers. On the rolling pins 13, flags 14 are installed, interacting with the limit switches 15 controlling the operation and movement of the tongs. In order to orient the carriage 5 when it moves along the load carrying beam, it is provided with rollers 16 and 17. The carriage 5 is fixed at the stopping point and the skalings 13 is provided with shoe brakes. The weight of the movable drive elements of the tongs, as well as half the weight of the workpieces and gangs, are balanced by the load balancers 18, which move freely in the thin-walled casing 19 and are connected to the runners 9 through the blocks 20. on the inductor 21, built into the body of the cylindrical inductor 8, reacting to the passage of the ferromagnetic elements of the anisotropic layer of the runners 9 and providing 31

чивающа отсчет рассто ни , пройденного бегуном. Позицией 22 обозначен станок, 23 - обработанна деталь , а 2А - транспортер.counting the distance traveled by the runner. Position 22 denotes the machine, 23 - machined part, and 2A - conveyor.

Портальный манипул тор работает следующим образом.Portal manipulator works as follows.

В исходном положении манипул тор находитс над станком 22, в центрах которого зажата обработанна деталь 23. При подаче управл ющего сигнала манипул тор перемещает свой сзо&о иыК схват в зону обработки станка забирает обработанную деталь грузоподъемной электромагнитной призмой 10 за счет действи магнитного пол , создаваемого магнитом 11, и поднимаетс в исходное положение.In the initial position, the manipulator is located above the machine 22, in the centers of which the machined part 23 is clamped. When the control signal is applied, the manipulator moves its grips & k and the gripper into the machine processing area picks up the machined part with a magnetic electromagnetic prism 10 magnet 11, and rises to its original position.

Затем от конечного выключател 15 подаетс команда на движение вниз второго схвата, несущего заготовку . В конце этого хода заготовка автоматически зажимаетс центрами станка, а в ормотку 12 подаетс импульс напр жени , создающий магнитный поток, компенсирующий поток посто нного магнита 11. Деталь освобождаетс и схват поднимаетс в исходное положение, при этом от конечных выключателей 15 поступает команда в п. ивод каретки 5 на перемещение ее от станка к транспортеру 24. В этой позиции снова вступает в работу линейный электропривод схватов, осу9622ЛThen, from the end switch 15, a command is sent to move down the second gripper carrying the workpiece. At the end of this stroke, the workpiece is automatically clamped by the centers of the machine, and a voltage pulse is applied to the core 12, creating a magnetic flux that compensates the flux of the permanent magnet 11. The part is released and the tongue rises to its original position, while the limit switches 15 receive a command to n. Ivod of the carriage 5 to move it from the machine to the conveyor 24. In this position, the linear electric drive grips, OS9622L

ществл разгрузку обработанной детали на транспортер и снима с него новую заготовку.There was the unloading of the machined part to the conveyor and the removal of a new blank from it.

По окончании этой операции каретка возвращаетс к станку 22 в первоначальное положение дл осуществлени очередного цикла работы манипул тора .At the end of this operation, the carriage returns to the machine 22 to its original position for the implementation of the next manipulator operation cycle.

При движении каретки и схватов одновременно с электродвигателем включаетс соответствующа электро- , магнитна тормозна система, освобожда колодки дл свободного передвижени исполнительных механизмов. Грузовые балансиры 18 гибким тросом через блоки 20 св заны с бегунами 9 И свободно перемещаютс внутри тонкостенного кожуха 19, обеспечива статическое уравновешивание подвижных элементов схвата.When the carriage and tongs move simultaneously with the electric motor, the corresponding electric, magnetic braking system is activated, releasing the pads for free movement of the actuators. The load balancers 18 are connected by a flexible cable through the blocks 20 to the runners 9 And freely move inside the thin-walled casing 19, providing a static balancing of the moving elements of the gripper.

При управлении в автоматическом цикле работы схватов в режиме точного позиционировани вместо конечных выключателей используютс катушки 21 индуктивности, вырабатывающие уравновешивающие Ш4пульсы при прохождении через нее ферромагнитных колец бегунов 9.When operating in the automatic cycle of the tongs in the exact positioning mode, instead of the limit switches, inductors 21 are used, which produce balancing Ш4 pulses when the ferromagnetic runner rings 9 pass through it.

Предлагаемое изобретение позвол ет упростить кинематическую схему портального манипул тора и обеспечить надежность его работы.The present invention allows to simplify the kinematic scheme of the portal manipulator and to ensure the reliability of its operation.

2020

фиг. 2FIG. 2

Claims

1. Gantry manipulator, comprising a load-bearing beam rotatable around a longitudinal axis with a carriage mounted on it, carrying grips with a drive for moving them, and a Carriage longitudinal movement drive mounted on a guide element and connected to the carriage, characterized in that, in order to ensure reliable operation , it is equipped with rollers mounted on the carriage, the load bearing beam is rigidly connected to the guide element, and the carriage displacement drive is made in the form of a linear electric motor with a secondary element in the form electrically conductive Ainu located on the guide element, and an inductor rigidly connected to the carriage and located between the guide element and the load-bearing beam, while the rollers are located on both sides of the guide element and interact with it;

2. The manipulator according to claim 1, characterized in that the drive for moving each tong is made in the form of a linear electric motor with a cylindrical inductor mounted on the carriage, while the secondary element of the electric motor is connected to the tong.

1 1139622 2