SU1166877A1

SU1166877A1 - Manipulator

Info

Publication number: SU1166877A1
Application number: SU802991425A
Authority: SU
Inventors: Маркус Исаакович Хаймов; Борис Алексеевич Челищев; Николай Васильевич Колосков; Александр Иванович Бочаров; Елена Михайловна Жукова; Елена Николаевна Кораблина; Владимир Алексеевич Наумов
Original assignee: Экспериментальный научно-исследовательский институт кузнечно-прессового машиностроения
Priority date: 1980-10-03
Filing date: 1980-10-03
Publication date: 1985-07-15

Abstract

МАНИПУЛЯТОР, содержащий станину с направл к цей, каретку, установленную на направл ющей станины , корпус, смонтированный на каретке с возможностью поворота и перемещени вдоль оси поворота и несущий руки со схватами, кажда из которых кинематически св зана с приводом .перемещени в виде гидроцилиндра, соединенного посредством реверсивного гидрораспределител с питающей магистралью, отличающийс тем, что, с целью повышени точности позиционировани , каждый привод перемещени руки снабжен гидротормозным устройством в виде корпуса с панелью, размещенного в корпусе полого упора, полость которого соединена с панелью, и подпружиненного поршн с дроссельной иглой к обратным клапаном, установленного в корпусе соосно с упором с возможностью взаимодействи с ним и с панелью и образукицего с последней полость, соединенную через дроссель со сливом, и дополнительным (Л управл емым двухпозиционным гидрорасCZ пределителем, сообщающим поршневую полость гидротормозного устройства через реверсивный гидрораспределитель с полост ми гидроцйлиндра.MANIPULATOR containing a frame with a guide, a carriage mounted on a guide frame, a body mounted on a carriage can be rotated and moved along the axis of rotation and carrying arms with grippers, each of which is kinematically connected to a hydraulic cylinder displacement drive, connected by means of a reversing valve with a supply line, characterized in that, in order to improve positioning accuracy, each actuator for moving the arm is equipped with a hydraulic brake device in the form of a housing and with a panel placed in the case of a hollow support, the cavity of which is connected to the panel, and a spring-loaded piston with a throttle needle to a check valve installed in the housing coaxially with the stop with the possibility of interacting with it and with the panel and forming a cavity with the latter, connected through a choke with a drain and an additional (L controlled on / off hydrorac CZ limit valve communicating the piston cavity of the hydraulic brake device through a reversing hydraulic distributor with cavities of the hydraulic cylinder).

Description

о:about:

Од СХ)Od cx)

Изобретение относитс к вспомогательпому оборудованию кузнечно-штам повочного производства, а именно к манипул торам, обслуживающим машины с горизонтальной осью обработки типа радиально-ковочных и др. Цель изобретени - повьппение точ ности пози1щонировани . На фиг, 1 изображен манипул тор, общий вид; . на: фиг,- 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид Б на .фиг. 2 на фиг. 4 .- гидросистема манипул тора; на фиг. 5 узел I на фиг. 2; на фиг. 6 - вид В на фиг. 5; на фиг. 7 - взаимное расположение мани пул тора и его элементов относитель но тары и оборудовани . Манипул тор содержит станину 1 с вертикальными направл ющими 2, на которых установлена с возможностью подъема (опускани ) каретка 3, св занна с корпусом 4, который закрепле на йей с возможностью вращени вокру горизонтальной оси его вьщвижени (вт гивани ). В корпусе 4 смонтированы рука 5, снабженна электромагнитным схватом 6 и путевым выключателем 7, и рука 8 снабженна клещевым схватом 9. Каретка 3 снабжена вилкой 10, охватывающей направл ющую 11, закрепленную вертикально на станине 1. На вилке 10 установлен флажок 12 бескон тактного выключател 13. Со стороны креплени направл ющей 11 на станине 1 смонтированы электро шкаф 14 и гидростанци 15, св занна с гидроцилиндрами 16. Штоки гидроцилиндров 16 св заны цепными передачами 17 с исполнительными механизмами Гидростанци 15 св зана с гидроцилиндрами 16, сообщенными между собой гидролини ми 18, гидропневмоаккумул тором 19, электроконтактным манометром 20, управл ющими обратными клапанами 21, реверсивными гидрораспределител ми 22 с электромагнитами 23, двухпозиционными гидрораспределител ми 24 с электромагнитами 25 и гидротормозами 26. . Гидротормоз 26 состоит из корпуса 27, поршн 28 с обратным клапаном 29 и с дроссельной иглой 30, который поджат пружиной 31 к панели 32 с образованием полости 33, соединенной со сливом при помощи дроссел 34 и с одним из выходов гидрораспределител 24, второй выход которого соединен со сливом. Соосно с поршнем 28 расположен упор 35, который совместно с поршнем 28 и корпусом 27 образует запоршневое пространство 36 и у которого полость 37 посредством канала 38 соединена с панелью 32. Корпус 4 многорукого манипул тора расположен со стороны обслуживаемого технологического оборудовани 39, смонтированного параллельно оси .его горизонтального вьщвижени (вт гивани ) . На пути вьщвижени схватов многорукий манипул тор снабжен устройством 40 дл фиксации тары 41 в наклонном положении, при котором один из ее углов находитс ниже остальных в зоне действи схвата 6. Устройство 40 выполнено в виде V-образного лотка с дном, закрепленным на валу механизма (не показан) его фиксированного поворота вокруг оси, параллельной оси вьщвижени корпуса 4. Со стороны обслуживани технологического оборудовани 39 многорукий манипул тор снабжен наклонным лот« ком 42, ручей которого расположен параллельно технологическому оборудованию 39 вдоль оси вьщвижени корпуса 4. Работа многорукого манипул тора в зависимости от типа обслуживаемого оборудовани может выполн тьс по различным -программам с периодическим или непрерывным участием оператора . Одна из возможных программ работы обеспечиваетс в следующей последовательности. Оператор настраивает манипул тор на необходимый режим работы и с использованием цеховых средств механизации устанавливает на устройство 40 транспортную тару 41, заполненную заготовками, подлежащими обработке . При включении по заданной программе происходит опускание каретки 3 с вьщвижением руки 5. В момент сближени электромагнитного схвата 6 с заготовками, расположенными в таре 41, обеспечиваетс захват одной заготовки и вьщача сигнала на возврат каретки 3 и руки 5 в исходное положение. После возврата каретки 3 и руки 5 в исходное положение корпус 4 поворачиваетс по часовой стрелке на некоторый угол и рука 5 вьщвигает3 с до совмещени электромагнитного схвата 6 с наклонным лотком 42, в который происходит сброс захваченной заготовки. При сбросе загото ки в наклонньш лоток 42 рука 5 вт гиваетс и корпус А поворачиваетс против часовой стрелки на некоторый угол. Одновременно с поворотом корпуса 4 обеспечиваетс его перемещение вдоль оси вращени (вьщвижени ) с одновременным вьщвижением руки 8 до совмещени закрытого схвата 9 с наклонным лотком 42. При совмещении схвата 9 с наклон ным лотком 42 корпус 4 перемещаетс в толчковом режиме вдоль оси вращени в обратном направлении (вт гиваетс ) , подталкива заготовку вдол ручь наклонного лотка 42 в определенное место и исключа ее малоустойчивые положени . Дл захвата заготовки из наклонного лотка 42 рука 8 вт гиваетс дл обеспечени раскрыти схвата 9 и перемещаетс вместе с корпусом 4 вдоль наклонного лотка 42 в зону захвата, где выдвигаетс и схват 9 зажимает заготовку. После захвата заготовки из накло ного лотка 42 рука 8 вт гиваетс и корпус 4 поворачиваетс по часовой стрелке в положение, из которого , заготовка, захваченна схватом 9, перемещаетс рукой 8 в технологичес 5кое оборудование 39. При совмещении схвата. 9 с осью загрузки корпус 4 перемещаетс еще и вдоль оси вращени дл установки заготовки на рабо чую позицию технологического оборуд вани 39. В конце цикла загрузки заготовки в технологическое оборудование 39 клещевой схват 9 раскрываетс и руки 5 и 8 отвод тс в исходное полож ние, после чего цикл загрузки заготонки повтор етс в указанной после довательности. Обработка загруженно заготовки на технологическом оборуд вании 39 начинаетс сразу же после отвода клещевого схвата 9. Через некоторое врем после начал работы устройство 40 в толчковом режиме поворачивает тару 41 на некоторый угол за счет поворота V-образ ного лотка с дном вокруг оси, парал лельной оси вьщвижени корпуса 4 Этим поворотом обеспечиваетс пере .сыпание всех заготовок, оставшихс 774 в таре 41, в ее нижерасположенный угол, которьв находитс в зоне действи схвата 6. Функционирование исполнительных механизмов многорукого манипул тора обеспечиваетс за счет того, что рабоча жидкость под давлением поступает от гидростанции 15 к реверсивным гидрораспределител м 22 и в гидропневмоаккумул тор 19. При отключенных электромагнитах 23 золотники гидрораспределителей 22 наход тс в среднем положении, запира I полости гидроцилиндров 16. При вклю чении одного из электромагнитов 23 гидрораспределител 22 осуществл етс подача рабочей жидкости в полость соответствующего гидроцилиндра 16, обеспечивающа выдвижение его штока и перемещение св занных с ним исполнительных механизмов. Предотвращение самопроизвольного перемещени штоков гидроцилиндров 16 и св занных с ними мвханизмов манипул тора при падении давлени жидкости в напорной магистрали обеспечиваетс управл емыми обратными клапанами 21. Выключение (включение ) насоса при повышении (понижении ) давлени вьше (ниже) допустимого обеспечиваетс электроманометром 20. Торможение механизмов в крайних положени х обеспечиваетс буфернымй устройствами гидроцилиндров 16, а в промежуточных положени х - гидротормозами 26. Гидротормоз 26 работает при включении электромагнита 25 двухпозиционного гидрораспределител 24. Ползуча скорость механизмов регулируетс дросселем 34 гидротормоза 26. Их остановка происходит при одновременном отключении электромагнитов 23 гидрораспределйтелей 22 по сигналу от выхода флажка из путевого выключател 7. Когда при включении одного из электромагнитов шток управл емого гидроцилиндра 16 начинает перемещатьс , при недоходе до намеченного места остановки на величину тормозного пути, т.е. на величину перемещени поршн 28 гидротормоза26, путевой выключатель 7 выдает предварительную команду на включение электромагнита 25 гидрораспределител 24. Это обеспечивает направление потока идкости в полость 33 гидротормоза 26« Поршень начинает перемещение плавно затормажива сь на своем пути , за счет изменени сечени потока масла, обеспечиваемого дроссельной иглой 30. Одновременно тормозитс и.поршень гидроцнпиндра 16, После того, как поршень доходит до .упора 35, дальнейшее медленное движение исполнительного механизма обеспечиваетс дросселем.The invention relates to auxiliary equipment for forging production, namely to manipulators serving machines with a horizontal axis such as radial forging, etc. The purpose of the invention is to improve the positioning accuracy. Fig, 1 shows a manipulator, general view; . in FIG. - 2 - view A in FIG. one; in fig. 3 - view B on .fig. 2 in FIG. 4 .- hydraulic manipulator; in fig. 5, node I in FIG. 2; in fig. 6 is a view of B in FIG. five; in fig. 7 shows the relative position of the money drawer and its elements relative to the packaging and equipment. The manipulator comprises a frame 1 with vertical guides 2, on which a carriage 3 is mounted with the possibility of lifting (lowering) connected to the housing 4, which is fixed to the yay with the possibility of rotation in the horizontal axis of its movement (retraction). In case 4, arm 5 is mounted, equipped with an electromagnetic tong 6 and a limit switch 7, and arm 8 equipped with a tong tong 9. The carriage 3 is fitted with a fork 10 covering the rail 11, mounted vertically on the frame 1. On the fork 10, the fixed-point flag 12 is mounted 13. On the mounting side of the guide 11, on the base 1, an electrical cabinet 14 and a hydraulic station 15 are connected to the hydraulic cylinders 16. The rods of the hydraulic cylinders 16 are connected by chain gears 17 to the actuators Hydraulic station 15 is connected to the hydraulic cylinders 1 6, hydrolines 18, hydropneumatic accumulator 19, electrocontact pressure gauge 20, control check valves 21, reversible hydraulic distributors 22 with electromagnets 23, dual position hydraulic distributors 24 with electromagnets 25, and hydraulic brakes 26. The hydraulic brake 26 consists of a housing 27, a piston 28 with a check valve 29 and with a throttle needle 30, which is pressed by a spring 31 to the panel 32 to form a cavity 33 connected to the drain with the help of throttle 34 and one of the outlets of the hydraulic distributor 24, the second outlet of which is connected with a sink. A stop 35 is located coaxially with the piston 28, which, together with the piston 28 and the housing 27, forms a piston space 36 and in which the cavity 37 is connected via a channel 38 to the panel 32. The housing 4 of the multi-manipulator is located on the side of the servicing technological equipment 39 mounted parallel to the axis. its horizontal height (in the curtain). On the way of gripping the tongs, the multi-arm manipulator is equipped with a device 40 for fixing the container 41 in an inclined position, in which one of its corners is lower than the others in the range of the gripper 6. The device 40 is made in the form of a V-shaped tray with a bottom fixed on the mechanism shaft ( not shown) of its fixed rotation around an axis parallel to the axis of movement of the housing 4. On the service side of the technological equipment 39, the multi-armed manipulator is equipped with an inclined lot 42, the stream of which is parallel to the technological borudovaniya 39 along the axis of the housing 4. Work vschvizheni multi-armed manipulator, depending on the type of servicing equipment can be performed in various -program with periodic or continuous operator intervention. One of the possible work programs is provided in the following sequence. The operator adjusts the manipulator for the required mode of operation and, using workshop mechanization tools, installs on the device 40 a transport container 41 filled with blanks to be processed. When switched on according to a predetermined program, the carriage 3 is lowered with the movement of the arm 5. At the moment of the electromagnetic gripper 6 coming together with the blanks located in the container 41, one billet is captured and the signal for the carriage return 3 and the arm 5 is returned to its initial position. After the carriage 3 and the arm 5 have returned to the initial position, the body 4 is rotated clockwise at a certain angle and the arm 5 moves 3 seconds to align the electromagnetic tong 6 with the inclined chute 42 into which the seized workpiece is reset. When the bale tray is dumped into the inclined tray 42, the arm 5 is retracted and the body A rotates counterclockwise at a certain angle. Simultaneously with the rotation of the housing 4, it is moved along the axis of rotation (acceleration) while simultaneously raising the arm 8 until the closed tongue 9 is aligned with the inclined chute 42. When the tongue 9 is aligned with the sloped chute 42, the housing 4 moves in the jog mode along the rotation axis in the opposite direction (pulls in), pushing the workpiece along the stream of the inclined chute 42 to a certain place and excluding its unstable positions. In order to grip the workpiece from the inclined chute 42, the arm 8 is drawn in to provide opening of the gripper 9 and moves with the body 4 along the sloped tray 42 to the gripping zone, where the gripper 9 presses the workpiece. After gripping the workpiece from the nib of the tray 42, the arm 8 is drawn in and the body 4 is rotated clockwise to the position from which the workpiece gripped by the tong 9 is moved by the hand 8 to the process equipment 39. When the gripper is aligned. 9 with the loading axis, the body 4 is also moved along the axis of rotation to set the workpiece to the working position of the process equipment 39. At the end of the loading cycle of the workpiece into the technological equipment 39, the tong tong 9 is opened and the arms 5 and 8 are retracted to the initial position, after which the batch filling cycle is repeated in the sequence indicated. Processing of the workpiece on the technological equipment 39 begins immediately after removal of the tong clamp 9. After some time after starting operation, the device 40 in jog mode rotates the tare 41 at an angle by rotating the V-shaped tray with the bottom around an axis parallel to the axis The movement of the housing 4 This rotation ensures that all the blanks remaining 774 in the container 41 are transferred to its downward angle, which is in the area of operation of the gripper 6. The operation of the multi-arm actuators The ora is provided due to the fact that the working fluid under pressure flows from the hydraulic station 15 to the reversible hydraulic distributors 22 and into the hydraulic pneumatic accumulator 19. With the electromagnets 23 off, the hydraulic distributors 22 are in the middle position, locking the first cavity of the hydraulic cylinders 16. When one of the electromagnets 23 of the hydraulic distributor 22 is supplied with the working fluid into the cavity of the corresponding hydraulic cylinder 16, which ensures the extension of its stem and the movement of the associated actuators mov. Preventing the spontaneous movement of the hydraulic cylinders 16 rods and associated manipulator mechanisms when the pressure of fluid in the pressure line drops, is provided by controlled non-return valves 21. Turning off (turning on) the pump when the pressure is raised (lowered) above (lower) admissible is provided by the electro-gauge 20. Braking mechanisms in the extreme positions, it is provided with buffer devices of hydraulic cylinders 16, and in intermediate positions - by hydraulic brakes 26. The hydraulic brake 26 operates when the electric romagnet 25 two-way control valve 24. The creeping speed of the mechanisms is controlled by the throttle 34 of the hydraulic brake 26. Their stopping occurs when the electromagnets 23 of the hydraulic distributors 22 are simultaneously disconnected by the signal from the exit of the flag from the limit switch 7. When the electromagnet 16 is turned on, the control rod of the controlled hydraulic cylinder 16 begins to move, failure to reach the intended stopping place by the amount of stopping distance, i.e. the movement of the piston 28 of the hydraulic brake 26, the limit switch 7 issues a preliminary command to turn on the electromagnet 25 of the hydraulic distributor 24. This ensures the direction of flow of fluid into the cavity 33 of the hydraulic brake 26 "The piston starts moving smoothly decelerating on its way, by changing the cross section of the oil flow provided by the throttle valve needle 30. At the same time, it slows down the hydraulic piston 16 piston. After the piston reaches the stop 35, further slow movement of the actuator ensures with throttle.

В момент выхода флажка из путевого выключател поступает сигнал о достижении намеченного места остановки , и устройство электроуправлевAt the moment when the flag comes out of the limit switch, a signal is received that the intended stop has been reached, and the electrical control device

16687-7. 6 16687-7. 6

ни отключает электромагниты 23 и 25 гвдрораспределителей 22 и 24. Исполнительный механизм останавливаетс , а поршень 28 гидротормоза 26 возвращаетс в исходное положение под действием пружины 31, засасыва масло из сливной магистрали через обратный клапан 29 во внутренней полости поршн 28.It does not turn off the electromagnets 23 and 25 of the distributors 22 and 24. The actuator stops and the piston 28 of the hydraulic brake 26 returns to its initial position under the action of the spring 31, sucking the oil out of the drain line through the check valve 29 in the internal cavity of the piston 28.

Использование предлагаемого изобретени позвол ет увеличить производительность манипул тора за счет повьш1ени точности позиционировани .The use of the present invention allows to increase the productivity of the manipulator by increasing the accuracy of positioning.

А/г 7A / g 7

/4/four

Фиг. 3FIG. 3

fyfBfyfB

Claims

MANIPULATOR comprising a bed with a guide, a carriage mounted on the guide of the bed, a body mounted on the carriage with the possibility of rotation and movement along the axis of rotation and carrying arms with grips, each of which is kinematically connected to the drive. Displacement in the form of a hydraulic cylinder connected by means of a reversible valve with a supply line, characterized in that, in order to improve positioning accuracy, each hand drive is equipped with a hydraulic brake device in the form of a housing with a panel a pour placed in the body of the hollow stop, the cavity of which is connected to the panel, and a spring-loaded piston with a throttle needle and a check valve installed in the housing coaxially with the stop with the possibility of interaction with it and the panel and forming with it the last q cavity connected through the throttle - - mudflow with a drain, and an additional f controlled two-point hydraulic distributor · V limiter, communicating the piston cavity of the hydraulic braking device _Λ through the reversible hydraulic distributor — an X body with hydraulic cylinder cavities.

1 1-166877 2