SU1712561A1 - Манипул тор дл кладки стен из штучных элементов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к строительству и может быть использовано дл  осуществлени  кладки стен из кирпича и блоков. Манипул тор содержит схват в виде вертикальной полой штанги 1 с П-образной скобой 2, и механизмами его перемещени  и поворота на 90° в вертикальной плоскости, механизм переворота кирпича на 180°, механизм подачи раствора в вертикальные швы, механизм подачи кирпича. Все механизмы используют силовые цилиндры. В штанге 1 размещен ра'створопровод 28. Механизм переворота на 180° содержит два привода 17и 18сзамкнутой гидравлической взаимосв занной системой. Механизм подачи раствора в вертикальные швы выполнен/5СОго елf ^^ f / \ -.-^^ Э1 f J3 31 ^^УигЛ

Description

в виде установленных по кра м приемной площадки трех сопл с расположенными внутри шиберами 32, управл емыми от подпружиненных поршневых гидроцилиндров 31. Механизм поворота на 90° в вертикальной плоскости выполнен в виде свободно надетого на штангу подвижного элемента, на котором симметрично расположены фиксаторы , поочередно взаимодействующие с пазами на наружной поверхности штанги 1. Дл  шагового движени  каретки 16 с рабочим органом предназначен тандем - сдвоенный силовой цилиндр с глухой перегородкой , снабженный фиксирующими элементами, взаимодействующими с пазами на направл ющей 42, Щаг которых равен минимальному шагу укладки кирпича. Действие манипул тора осуществл етс  в соответствии с циклограммой по комайдам управл ющего вычислительного блока и датчиков конечных положений подвижных элементов системы. 4 з,п. ф-лы, 9 ил,

Изобретение относитс  к строительству и может быть использовано дл  осуществлени  кладки стен из кирпича и блоков.

Цель изобретени  - повышение надежности работы.

На фиг.1 изображен манипул тор, общий вид; на фиг.2 и 3 - расположение растворопровода и сопел с шиберами; на фиг.4 - схема движени  манипул тора при укладке кирпича-на фиг.5 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.6 - конструкци  механизма поворота захвата на 90°; на фиг.7 - механизм подачи кирпича; на фиг.8 - принципиальна  пневмогидравлическа  схема управлени ; на фиг.9 - циклограмма работы манипул тора.

На нижнем конце вертикальной штанги 1 закреплена П-образна  скоба 2,внутри которой на подшипниковых опорах 3 смонтирован схват4, выполненный в виде коробчатого элемента 5, внутри которого расположен механизм подачи раствора и поршневой привод 6 зажимного уустройства 7 схвата 4, а верхн   наружна  поверхность 8 коробчатого элемента 5 служит приемной площадкой дл  установки кирпича . Механизм перемещени  схвата 4 в вертикальной плоскости представл ет собой силовой цилиндр, внутри корпуса 9 которого расположен подвижный поршень 10 с полым штоком 11, ограниченный на конце упорным диском 12, между которым и упорами 13 на корпусе 9 установлена возвратна  пружина 14. Пода.ча давлени  в штоковую полость корпуса 9 цилиндра осуществл етс  по трубопроводу 15. Внутри полого штока 11 соосно смонтирована штанга 1 с возможностью вращени  относительно штока 11. Корпус 9 цилиндра жестко закреплен на каретке 16.  вл ющейс  элементом механизма перемещени  схвата в горизонтальной плоскости.

За вленн1ый манипул тор разработан с учетом измененной технологии процесса

кладки стен из кирпича, котора  предусматривает подачу кирпича к месту укладки с предварительно нанесенным на его верхнюю постель раствором,.в св зи с чем манипул тор должен перевернуть его на 180° раствором вниз.

Дл  этого манипул тор снабжен механизмом переворота на 180° схвата с кирпичом , который выполнен в виде двух приводов, например, силовых цилиндров 17 и 18 с взаимосв занной замкнутой гидравлической системой, при которой одним трубопроводом 19 соединены между собой поршневые полости обоих цилиндров 17 и 18, а другим трубопроводом 20 соединенц штоковые полости. Шток 21с помощью кинематических звеньев 22 и 23 соединен с подвижным штоком 11 механизма вертикального перемещени  схвата и получает от него импульс на начало работы, а привод 18  вл етс  управл емым, осуществл ет в этот момент переворот схвата 4 на 180° с помощью другого кинематического звена 24 реечной передачи св зывающего подвижный элементшток 25 привода 18 и коробчатый элемент 5 схвата 4.

Пластина 22 укреплена на упорном диске 12 штока 11, а втора  пластина 23 установлена в направл ющей 26, жестко св занной с корпусом 9 силового цилиндра, на ней выполнен фигурный паз 27, состо щий из двух крайних пр мых участков и среднего наклонного, в котором перемещаетс  палец, закрепленный на штоке 21 привода 17.

Внутри элемента 5 схвата расположен механизм подачи раствора в вертикальные швы, к которому подключен растворопровод 28, начальный участок которого размещен соосно и внутри полой штанги 1, другой участок проходит через П-образную скобу 2 наружу, третий петлеобразный участок подключен через подвижное соединение 29 к коробчатому элементу 5 схвата, а концевой

участок находитс  внутри элемента 5. Механизм подачи раствора в вертикальные швы выполнен в виде св занных с растворопроводом 28 нескольких сопл 30, часть из которых размещена вдоль ложковой стороны кирпича: а друга  - в торце кирпича , и соответствующего количества подпружиненных подвижных цилиндров 31, перемещающихс  относительно своих неподвижных штоков и снабженных шиберами 32-, закрепленными каждый на торце цилиндра 31 со стороны, противоположной камере 33 подачи управл ющего давлени  и расположенными в зоне выходного отверсти  концевого участка растворопровода 28, дл  чего последний имеет разветвлени  по числу используемых сопл 30.

Механизм поворота схвата образован из свободно надетого на нижнюю часть полой штанги 1 подвижного элемента 34, который может перемещатьс  в направл ющих 35 и имеет два симметрично расположенных фиксатора 36. Подвижный -элемент 34 кинематически св зан со штоком 37 силового цилиндра 38, корпус которого неподвижно крепитс  к корпусу 9 силового цилиндра.

Дл  взаимодействи  подвижного элемента 34 со штангой 1 на боковой поверхности последней в зоне расположени  фиксаторов 36 выполнены вертикальные направл ющие пазы: один 39-пр мой, другой 40 - криволинейный. В одном варианте подвижным элементом 34  вл етс  пластина с вырезанным пр моугольным окном в центре , по одной оси симметрии которой выполнены симметрично выступы, служащие фиксаторами 36.

По другому варианту подвижный элемент 34 представл ет собой скобу, прикрепленную шарнирно к двум симметрично расположенным фиксаторам 36, установленным в направл ющих 35. При этом скоба шарнирно присоединена к штоку 37 силового 38.

Дл  обеспечени  возможности поворота полой штанги 1 со схватом, последн   устанавливаетс  на подшипниковых опорах 41, размещенных в полом штоке 11 силового цилиндра механизма перемещени  схвата в вертикальной плоскости. Шаг кладки вдоль стены осуществл етс  с помощью механизма перемещени  захвата в горизонтальной плоскости, который состоит из упом нутой ранее каретки 16, перемещающейс  по двум разнесенным по высоте направл ющим 42 с помощью системы роликов 43, разновысоко установленных на каретке 16 с двух сторон от прикрепленного к ней корпуса 9 силового цилиндра механизма вертикального перемещени  схвата и охватывающих нижнюю направл ющую 42 с двух сторон, а верхнюю - с трех сторон, что позвол ет исключить перекосы и заклинивание манипул тора при его движении вдоль кладки.

Дл  обеспечени  шага движени  рабочего органа на каретке 16 установлен сдвоенный силовой цилиндр 44 с глухой

0 перегородкой 45 между поршн ми 46. В торце каретки 16 расположен в корпусе фиксирующий элемент 47 в виде подпружиненного поршн , шток которого и выполн ет указанную функцию. Снаружи противоположного торца каретки 16 расположен второй фиксирующий элемент48 аналогичной конструкции, корпус которого снабжен ползуном 49, проход щим через направл ющую прорезь в каретке 16 внутрь нее и

0 соединенным со штоком одного из поршней 46, тогда как шток второго поршн  46 жестко прикреплен к корпусу фиксирующего элемента 47. При этом на контактирующей поверхности направл ющей 42 в диапазоне

5 максимального хода механизма горизонтального перемещени  с равным шагом выполнены отверсти  50 под фиксирующие элементы 47 и 4В, шаг которых равен минимальному шагу укладки кирпича А.

0 Механизм подачи кирпича выполнен следующим образом.

К корпусу схвата прикреплен дополнительный коробчатый корпус 51, одна часть которого охватывает транспортер 52, где со

5 стороны входа кирпича выполнено соответствующих размеров окно 53-, а со стороны открытого ближнего торца корпуса 51 установлен силовой цилиндр 54 с толкателем дл  съема кирпича с транспортера 52, кото0 рый по днищу коробчатого корпуса 51 может перемещатьс  до упора в закрытый торец корпуса, перпендикул рно которому установлен второй силовой цилиндр 55, осуществл ющий подачу кирпича на пло5 щадку схвата, дл  чего в боковой стенке , корпуса 51 также выполнено окно 56, соответствующее размерам кирпича. Габариты коробчатого корпуса 51 определ ютс размерами кирпича с тем условием, чтобы

0 стенки и,днище корпуса служили направл ющими и обеспечивали правильную траекторию движени  и точную установку в захвате. Дл  управлени  всеми механизмами и обеспечени  возможности выполнени  всех требуемых технологических операций по кладке кирпича разработана схема управлени , использующа  два вида энергоносител : сжатый воздух и рабочую жидкость под давлением. Гидроцилиндры используютс  в том случае, когда требуютс 

малые габариты и большие услови , а именно: в механизме поворота кирпича на 180°, в механизме подачи раствора в сдвоенный цилиндр, в механизме перемещени  охвата вдоль кирпича кладки, В остальных механизмах используютс  пневмоцилиндры. От источника питани  самосто тельно управл ютс  через свои распределители 57 и 58 силовые пневмоцилиндры 54 и 55 съема кирпича с транспортера 52 и подачи его на приемную площадку схвата, а через распределитель 59 - силовой пневмоцилиндр 38 поворота захвата на 90°. Пневмоцилиндр 9, осуществл ющий перемещени  схвата в вертикальной плоскости, и пневмоцилиндр 6 зажимного устройства кирпича управл ютс  от одного распределител  60 выполнены одностороннего действи  с подпружиненными поршн ми, при этом штокова  полость цилиндра 9 соединена с поршневой полостью цилиндра 6, что позвол ет в процессе подачи давлени  в цилиндр 9, сжатии пружины 14 и движени  схвата вниз усилить прижим зажимного устройства 7 к кирпичу.

Фиксирующие элементы 47 и 48 механизма перемещени  схвата вдоль кладки представл ют собой пневмоцилиндры одностороннего действи  с подпружиненным поршнем, также управл емые одним распределителем 61 и подключенные к его разным секци м, В линии питани  пневмосистемы установлен пневмогидропреобразователь 62, выполн ющий функцию бака, наход щегос  под давлением, в гидросистеме управлени .

Гидросистема представл ет собой замкнутый контур со сдвоенным цилиндром 63 и поршн ми.разного диаметра в пневмоцилиндре 64 и в гидроцилиндре 65. Питание сжатым воздухом пневмоцилиндра 64 осуществл етс  через распределитель 66, Гидроцилиндр 65 через клапан ИЛИ 67 соединен с распределител ми 68 и 69, первый из которых управл ет работой сопла 30, установленных в торце кирпича, а второй управл ет работой двух сопл 30, установленных с ложковой стороны кирпича, Кроме того, гидроцилиндр 65 соединен с одним из цилиндров сдвоенного гидроцилиндра 44 непосредственно, а с другим его цилиндром через распределитель 70, При этом в магистрал х, соедин ющих пневмогидронасос со сдвоенным гидроцилиндром 44, предусмотрены дополнительный распределитель 71 и обратные клапаны 72 дл  стабилизации объема рабочей жидкости, поступающей от пневмогидронасоса к сдвоенному гидроцилиндру, а полости гидроцилиндров 17 и 18 помимо св зей друг с

другом присоединены через обратные клапаны 73, предохранительный клапан 74 и клапан ИЛИ 75 к гидромагистрали пневмогидропреобразовател  62,

5Манипул тор предлагаемой конструкции

осуществл ет свои функции в соответствии с циклограммой по командам, поступающим от управл ющего вычислительного блока и датчиков конечных положений подвижных

0 элементов системы (не показаны).

Кирпичи с нанесенным на верхнюю постель раствором подаютс  к рабочему органу горизонтальным транспортером 52. Кирпич, попада  через окно 53 в коробчатый корпус 51, снимаетс  с транспортера 52 толкателем пневмоцилиндра 54 и перемещаетс  по днищу 51 до упора в закрытый торец напротив другого окна 56, через которое с помощью пневмрцилиндра 55 кирпич

0 подаетс  на приемную площадку 8 схвата до упора в сопла 30.

Стенки корпуса 51  вл ютс  направл ющими и в сочетании с двум  пневмоцилиндрами 54 и 55 обеспечивают точную и

5 надежную подачу кирпича к охвату манипул тора .

Включением распределител  60 подаетс  питание одновременно на два пневмоцилиндра 9 и 6: в штоковую полость первого и

0 в поршневую полость второго, в результате чего кирпич в схвате зажимаетс  и шток 11 вместе с схватом совершает рабочий ход вниз.

Одновременно с подачей кирпича на

5 приемную площадку В с свата и рабочим ходом схвата с кирпичом вниз происходит горизонтальное перемещение рабочего органа вдоль кладки на одинарный А или двойной 2А шаг в зависимости от типа клад0 ки(тычкомили ложком).

Перемещение каретки 16 с рабочим органом всегда происходит относительно предварительного зафиксированного по отношению к направл ющей 42 ползуна 49,

5 При этом при движении каретки 16 вправо каретка 16 с помощью сдвоенного гидроцилиндра 44 подт гиваетс  к ползуну, а при движении влево соответственно отталкиваетс . Таким образом работа механизма передвижени  рабочего органа состоит из двух ходов: холостого - выдвигание или выт гивание ползуна 49 относительно зафиксированной к направл ющей 42 каретки 16 и рабочего - подт гивание или отталкивание каретки 16 относительно зафиксированного ползуна 49.

Изменени  направлени  движени  рабочего органа и переключение с холостого хода на рабочий осуществл етс  с помощью

распределител  66. При этом пневмогидронасос 63 подает рабочую жидкость в зависимости от положени  распределител  70, либо в разноименные полости цилиндров сдвоенного гидроцилиндра 44, если нуж.но сделать один шаг, либо в одноименные полости , если нужно сделать двойной шаг.

Переключение фиксаторов 47 и 48 осуществл етс  с помощью распределител  61.

Рабочий ход штока 11 обеспечиваетс  подачей давлени  по трубопроводу 15 в штоковую полость цилиндра 9. Вместе со штоком 11 перемещаетс  пола  штанга 1 со схватом и упорный диск 12, сжима  при этом пружину 14 и св занную с диском 12 систему шарнирно соединенных пластин 22 и 23, последн   из которых, перемеща сь в направл ющих 26 вниз, вызывает перемещение пальца штока 21 в пазу 27, что приводит к перетоку рабочей жидкости из цилиндра 17 в цилиндр 18 и соответствующему движению поршн , шток 25 которого через реечную передачу 24 поворачивает коробчатый элемент 5 с кирпичом на 180°, т.е. вниз на место укладки.

При этом в случае утечек рабочей жидкости полости гидроцилиндров подпитываютс  через обратные клапаны 73 от гидросистем. Если объем вытесн емой из управл ющего цилиндра 17 рабочей жидкости окажетс  больше объема соответствующей полости управл емого цилиндра 18, то излишки через клапан ИЛИ 75 и предохранительный клапан 74 поступают в гидромагйстраль пневмогидропреобразовател  62.

В процессе движени  штанги 1 со схватом вниз (рабочий ход) при необходимости ее поворота в вертикальной плоскости на 90° включением распределител  59 в нужную позицию подаетс  питание в цилиндр 38, шток 37 вместе с пластиной 34 перемещаетс  и выступ 36 входит в криволинейный паз 40, в результате чего дальнейшее движение вниз штанги 1 приводит к ее повороту вокруг вертикальной оси. Если поворот охвата не требуетс , пластина 34 перемещаетс  в противоположную сторону, при этом второй выступ 36 входит в пр молинейный паз 39.

В конце хода штанги 1 вниз поступает сигнал на выключение распределителей 6,8 и 69. Рабоча  жидкость, попада  в камеру 33, перемещает подпружиненный цилиндр 31 и прикрепленный к нему шибер 32 и обеспечивает подачу раствора через сопла 30 от растворопровода 28 к вертикальным швам кладки. Включением распределител  68 или 69 или обоих сразу может быть достигнута соответствующа  комбинаци  подачи раствора.

Кирпич укладываетс  на место, прижимаетс  раствором к предыдущему р ду кладки и в гидросхему поступает команда от управл ющего вычислительного блока на

обратный ход всех механизмов рабочего органа .

Сначала открываетс  зажимное устройство 7 схвата, которое прекращает фиксироать кирпич, затем отключаетс  питание

пневмоцилиндра 9 и шток 11 со штангой 1 под действием пружины 14 поднимаетс , при этом через сопла 30 происходит заполнение раствором вертикальных швов. При дальнейшем движении штанги 1 вверх сопла 30 выход т из полости вертикальных Щвов, шибера 32 перекрывают подачу раствора , срабатывает в обратном направлении механизм поворота на 180°, устанавлива  коробчатый элемент 5 с опорной площадкой в

исходное положение, необходимое дл  приема следующего кирпича. Одновременно включаетс  механизм поворота, возвращающий штангу 1 с захватом также в исходное положение. Цикл повтор етс .

Применение рабочего органа манипул тора дл  кладки кирпича, сочетающего в себе механизмы по ориентации, позиционированию с фиксацией кирпича на месте кладки и механизм подачи раствора дл  одновременного заполнени  вертикальных швов, позволит повысить эффективность выполн емых работ.

Claims (5)

1. Манипул тор дл  кладки стен и5 штучных элементов, содержащий направл ющие , установленные в них каретку с закрепленными на ней схватом с соплами и механизмом шагового перемещени , силовые цилиндры подъема и опускани , поворота и переворота схвата, материалопровод дл  подачи раствора к соплам и транспортер дл  кирпича, отличающийс  тем, что, с целью повышени  надежности работы , схват оснащен цилиндром управлени , полости которого сообщены с одноименными полост ми цилиндра переворота схвата, а шток через след щий механизм соединен с полым штоком цилиндра подъема и опуекани , через который пропущен материалопровод подачи раствора к соплам, выполненным с шиберными заслонками. механизм шагового перемещени  каретки оснащен средством изменени  шага, при

этом каретка снабжена механизмом подачи кирпича с транспортера и схвату.

2. Манипул тор по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что средство дл  изменени  шага каретки выполнено в виде сдвоенного силового цилиндра, один шток которого

прикреплен к торцу каретки, имеющему заключенный в корпус подпружиненный фиксатор , а другой шток оснащен подвижным относительно каретки ползуном с установленным на его конце фиксатором, при этом на контактирующей поверхности направл ющей образованы отверсти  под фиксирующие элементы, шаг которых соответствует наименьшему шагу укладки,

3.Манипул тор по п.1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что материалопровод выполнен в виде установленной с возможностью поворота вокруг оси силового цилиндра подъема и опускани  схвата пустотелой штанги с прикрепленным к ее нижней части схватом.

4.Манипул тор по п.З, отличающийс  тем, что на поверхности штанги

выполнены направл ющие пазы, а корпус силового цилиндра подъема и опускани  схвата оснащен соединенными с цилиндром поворота схвата пальцами с возможностью поочередной установки в соответствующие пазы штанги.

5. Манипул тор по п.1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что механизм подачи кирпича к схвату выполнен в виде охватывающего транспортер коробчатого элемента и толкателей, один из которых установлен перпендикул рно транспортеру у открытого торца коробчатого элемента, а второй - с противоположной стороны, при этом в боковых стенках коробчатого элемента по диагонали выполнены окна дл  прохода кирпича.

Фиг. 2

фиг- д

1В SO

/..-д

Jfg

фигЛ

А-А

31 / 777772.

0

j$

38

фиг.д

52

gjueJ

«О

15

Р

tf)VCi

/

N

f

у

KK

а

X

3-F

:

к

X

Г

ФХ «

А

К

N

И

Ось

55

.

f т

/

г

а

1С

-6

5

К

. г«

Liuflunffp yc/7JOHoOMU u/ynut/a В ex Bam

Po$ot/i/u орган

COf7/7a /7i7dOffU

раствора

iif//7ijHdp

/fa/ffft/f a с / г7// ei/epa

Me) nffff 7 po/r7ff //ff

Механизм/repeBi

poma c/ff/7U a //fffio

paoai i/u )(oi

У////////А

OC/rrCLf XO.

$$$$i $$$m

Фие-З