SU446411A2

SU446411A2 - Manipulator

Info

Publication number: SU446411A2
Application number: SU1824807A
Authority: SU
Inventors: Мордко Исаакович Корсунский
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6698
Priority date: 1972-09-04
Filing date: 1972-09-04
Publication date: 1974-10-15

Description

1one

Изобретение относитс к устройствам с ручным управлением, предназначенным дл механизации труда рабочего, св занного с загрузкой и разгрузкой технологического оборудовани , и может быть исиользовано в различных отрасл х промышленности, преимущественно в электровакуумной и стекольной.The invention relates to hand-operated devices intended for the mechanization of the labor of a worker associated with the loading and unloading of process equipment, and may be used in various industries, mainly in electrovacuum and glass.

Известен манипул тор по авт. св. N° 375174, снабженный захватным устройством, которое св зано с механизмом вертикального перемещени , установленным на многошарнирной стреле. Механизм вертикального перемещени представл ет собой гидравлический сервопривод , выполненный в виде привод щего посредством двух реечных пар захватного органа гидроцилиндра и след щего золотника. Последний через зубчатую пару и рычажную систему управл етс оператором. При этом обратна св зь по перемещению осуществл етс цилиндрическим кулаком.Known manipulator tor. St. N ° 375174 fitted with a gripping device which is associated with a vertical movement mechanism mounted on a multi-hinged boom. The vertical movement mechanism is a hydraulic servo drive, made in the form of a hydraulic cylinder that leads through two lath pairs of a gripping member of the hydraulic cylinder and a follower slide. The latter is controlled by the operator through the gear pair and lever system. In this case, feedback on the movement is carried out by a cylindrical fist.

Така конструкци позвол ет рабочему без заметного физического напр жени регулировать величину и направление потока жидкости , поступающей в гидроцилиндр, благодар чему захват с достаточной точностью воспроизводит (копирует) движение руки оператора. Однако рука рабочего не ощущает усили , действующего на захват.Such a design allows the worker, without noticeable physical stress, to regulate the magnitude and direction of the flow of fluid entering the hydraulic cylinder, whereby the grip reproduces (copies) the movement of the operator’s hand with sufficient accuracy. However, the hand of the worker does not feel the force acting on the grip.

Кроме того, система управлени необратима . Это значит, что перемещать захват можно.In addition, the control system is irreversible. This means that you can move the capture.

22

воздейству на единственный орган управлени - рычаг.Impact on a single control - lever.

Дл достижени больщей точности установки и исключени повреждений чувствительных поверхностей изделий (например, шлифованных , хрупких) удобнее в момент загрузки управл ть движением захвата не руко ткой, а непосредственно воздейству на изделие или захват.In order to achieve greater installation accuracy and eliminate damage to the sensitive surfaces of products (for example, ground, fragile), it is more convenient at the time of loading to control the gripping movement not by the handle, but directly affecting the product or gripping.

В предлагаемом манипул торе дл повышени чувствительности исполнительный орган захватного механизма - вакуумный присос - установлен на качающемс на шарнирах относительно кронштейнов, закрепленных на корпусе захватного механизма, двуплечем рычаге, который посредством шарнирно соединенного с ним шатуна св зан с управл ющим рычагом, представл ющим собой ведущее звено кинематической цепи обратной св зи системы управлени , гидравлическим приводом механизма вертикального перемещени .In the proposed manipulator, to increase the sensitivity, the actuator of the gripping mechanism — the vacuum suction cup — is mounted on swiveling relatively brackets fixed to the gripping mechanism case by a double-arm lever, which is connected by means of a hinged connecting rod to the control lever, which represents link of the kinematic feedback loop of the control system, hydraulically driven vertical movement mechanism.

На фиг. 1 изображен манипул тор, общий вид; на фиг. 2 - разрез по А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б - Б на фиг. 2; на фиг. 4 - вид по стрелке Е на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез по В - В на фиг. 4; на фиг. 6 - разрез но Г - Г на фиг. 4.FIG. 1 shows the manipulator, general view; in fig. 2 shows a section along A-A in FIG. one; in fig. 3 shows a section along B - B in FIG. 2; in fig. 4 is a view along arrow E of FIG. one; in fig. 5 shows a section along B-B in FIG. four; in fig. 6 shows a section G - T in FIG. four.

Манипул тор выполнен в виде двухзвенной стрелы 1, котора может свободно проворачиватьс на подшипниках 2, закрепленных на стене или колонне (па чертеже не показана).The manipulator is made in the form of a two-link boom 1, which can freely rotate on bearings 2 mounted on a wall or a column (not shown in the drawing).

На стреле смонтирован подъемный механизм , состо щий пз гидроцилиндра 3, который посредством двух зубчатых пар, образованных рейками 4 и 5 и зубчатым блоком 6, изготовленном заодно с валом 7, 1 риводнт в движение захватный механизм.On the boom, a lifting mechanism is assembled, consisting of the hydraulic cylinder 3, which, by means of two gear pairs, formed by rails 4 and 5 and gear block 6, which is made integral with the shaft 7, 1, rotates the gripping mechanism.

В качестве иснолнительного органа в захватном механизме применен вакуумны.й нрисое , представл ющий собой уплотнитель 8, прнкрепленный к шайбе 9. Последн неподвижно посажена на вакуумный клапан, выполненный в виде свободно вращающегос во втулке 10 корпуса 11. По внутреннему диаметру шлицевого отверсти скользит 1нтырек 12, нрижимаемый к седлу корпуса пружиной 13, котора упираетс верхним торцом в шайбу 14, жестко св занную с корпусом 11. Шайбы 9 и 14, охватывающие втулку 10, удерживают вакуумный присос от осевого перемещени . К вилке 15 двуплечего рычага 16, качаюи1.егос на пальцах 17 относительно кронштейнов 18, ненодвилсно закрепленных на корпусе захвата 19, подвешивают присос с помощью шарнира Гука, выполненного в виде кольца 20, в котором закреплены пальцы 21 и 22. Пальцы 21 вставлены в отверсти вилки 15, а полые нальцы 22 в отверсти втулки 10. Шарнир Гука обеснечивает присосу относительно рычага 16 две степени свободы -два вращени вокруг двух пересекающихс взаимоперпендикул рных осей. Подвиж ость присоса относительно рычага необходима дл компенсации погрешности установки транснортируемого издели . В свободном состо нии присос четырьм стуненчатУми тнтырьками 23, нпижимаемымн пружинами 24, удерживаетс в строго определенном положении.A vacuum tube is used as an extra organ in the gripping mechanism. It is a seal 8 attached to a washer 9. The latter is fixedly mounted on a vacuum valve made in the form of a freely rotating hub 10 of the housing 11. The inner diameter of the spline bore slides 1 12 The spring 13 attached to the saddle of the housing is rested against the washer 14 rigidly connected to the housing 11 by the upper end. The washers 9 and 14, covering the sleeve 10, hold the suction device against axial movement. To fork 15 two shoulders lever 16, kachuyu1.1.gos on the fingers 17 relative to the brackets 18, not attached to the case of the grip 19, suspend the suction using the hinge hinge, made in the form of a ring 20, in which are fixed the fingers 21 and 22. Fingers 21 are inserted into the holes the forks 15 and the hollow ends 22 in the holes of the sleeve 10. The Hooke hinge removes two degrees of freedom relative to the lever 16 relative to the lever 16, two rotations about two intersecting inter-perpendicular axes. The mobility of the suction relative to the lever is necessary to compensate for the error in the installation of the product being transported. In the free state, the suction pad of the four strings 23, pressed by the springs 24, is held in a strictly defined position.

Управл ющий двуплечий рычаг 25, качающийс на пальце 26 относительно крониггейна 27, закреп.ленного на корпусе захвата 19. св зан с рычагом 16 и шатуном 28. Кроме того, движение рычага 25 с помон№Ю кине.1атичсской цепи обратной св зи передаетс на елед щий золоткик 29, который управл ет величиной и направлением потока жидкости, поступающей в гидроцилиндр 3 полъем юго мехагнзма . Цепь обрат-ой св зи образована сид щими на запрессованных в рычаг 25 пальцах 30 роликами 31, взаимодейств-ющнми с муфтой 32, скольз щей по наружной цилиндрической новерхности рейки 5. Муфта 32 через рейку 33, зубчатое колесо 34, заклиненное на цилиндрическом кулаке 35, в паз которого входит ролик 36, сид щий на пальце 37 рычага 38, и шатун 39 св заны с плунжером след щего золотника 29.A control arm of two shoulders 25, swinging on finger 26 relative to Kroniggein 27 fixed on the gripper housing 19. is connected to lever 16 and connecting rod 28. In addition, the movement of lever 25 with a kinemat.1 feedback circuit is transmitted to A flying zolotkik 29, which controls the magnitude and direction of the flow of fluid entering the hydraulic cylinder 3 field south of mechn. A feedback circuit is formed by rollers 31, which are pressed onto a lever by 30 fingers 30, interacting with a clutch 32 sliding along the outer cylindrical surface of the rail 5. The coupling 32 through the rail 33, gear 34, stuck on the cylindrical fist 35 , the groove of which includes the roller 36, which sits on the finger 37 of the lever 38, and the connecting rod 39 is connected with the plunger of the next slide valve 29.

Таким образом, управл ющий рычаг 25 кинематически св зан как со след щим золот)Г11ком , так и с присосом. Дл уравновешивани веса звеньев и частично веса издели , подвешиваемого к присосу на шпильке 40 рычага 25,.нредусмотрен регулируемый нротивовес 41. Рычаг 25 в положени х, отличных от крайних, Thus, the control lever 25 is kinematically associated with both the following gold gauge and the suction cup. To balance the weight of the links and partially the weight of the product suspended from the suction on the pin 40 of the lever 25, an adjustable counterweight 41 is provided. The lever 25 in positions other than extreme,

может находитьс в состо ни раиновеси только в том случае, если к ручке 42 приложена некотора сила. Эту силу развивает рука рабочего. Зависит оиа от передаточного отношени рычажного механизма, образованного рычагом 25, шатуном 28 и рычагом 16, на котором подвешен присос. Это иередаточное отношение выбираетс из расчета, чтобы сила, которую необходимо приложить к ручке 42 дл удержани ее в равновесии, была достаточио малой, ио нозвол ла ощущать силу веса издели , наход щегос на присосе. Захватный механизм нодвешиваетс к рейке 5 подъемного механизма, относительно которой он может свободно вращатьс при номощи запрессованных в корпус втулок 43 и 44.can only be in a state of play if only some force is applied to handle 42. This force is developed by the hand of the worker. It depends on the gear ratio of the lever mechanism formed by the lever 25, the connecting rod 28 and the lever 16 on which the suction cup is suspended. This gear ratio is chosen so that the force that needs to be applied to the handle 42 to keep it in balance is sufficiently small, and it is only allowed to feel the force of the weight of the product being on the suction cup. The gripping mechanism is attached to the rail 5 of the lifting mechanism, relative to which it can freely rotate when the sleeves 43 and 44 are pressed into the housing.

Манипул тор работает следующим образом.The manipulator works as follows.

Все движени оператор выполн ет, воздейству на ручку 42. Движение в горизонтальном направлении выполн етс за счет мускульной энергии оиератора. Однако сила перемещени незначительна , поскольку звень стрелы легко поворачиваютс на нодшипниках . Сила же, необходима дл вертикального неремещени , создаетс гидроцилиндром. Дл захвата издели оператор новорачивает стрелу манипул тора до совмещени оси присоса с осью издели . Оиератор т нет вниз ручку 42, котора увлекает за собой муфту 32 с рейкой 33. При этом поворачиваетс зубчатое колесо 34 и кулак 35. Одновременно с новоротом кулак перемещаетс вдоль вала 7, поскольку ролик 45, взаимодействующий с кулаком, неподвижен . Рычаг 38 поворачиваетс и через шатун 39 т нет плунжер след щего золотника 29, который подает жидкость в левую полость гидроцилиндра 3. При этом шток, двига сь внраво, посредством рейки 4 и зубчатого блока 6 опускает рейку 5 и сид щий на ней захватный механизм. Одновременно ролик 45, вращающийс на занрессованном в вал 7 пальце 46, поворачиваетс , стрем сь возвратить кулак 35 в исходное положение. Чтобы ноддерживать движение, рабочий должен все врем т нуть ручку 42 вниз. Скорость движени присоса соответствует скорости движени руки рабочего. Когда присос садитс на изделие , движение руко тки 42 прекращаетс . Вполне пон тно, что нри этом след щий золотиик займет нейтральное ноложение, прервав нодачу жидкости в гидроцилиндр, а шток остановитс . Момент встречи присоса с изделием по возросшему усилию сопротивлени рука мгновенно почувствует и прекратит свое воздействие на ручку 42. Тем самым с издели , подлежащего съему, будет сн та нагрузка , значит опасность его разрушени или .повреждени , равно как и самого манипул тора, устран етс .The operator performs all the movements by acting on the handle 42. The movement in the horizontal direction is carried out due to the muscular energy of the radiator. However, the movement force is negligible since the boom links are easily rotated on the bearings. The force required for vertical non-displacement is created by a hydraulic cylinder. To grip the product, the operator rotates the boom arm until the suction axis is aligned with the product axis. Operator does not have a downward handle 42, which entrains clutch 32 with rail 33. At the same time, gear wheel 34 and cam 35 rotate. Simultaneously with the novorot the cam moves along shaft 7, since roller 45 interacting with the cam is stationary. The lever 38 rotates and through the crank 39 t there is no plunger of the follower spool 29, which supplies fluid to the left cavity of the hydraulic cylinder 3. At the same time, the stem, moving internally, by means of the rail 4 and the gear unit 6 lowers the rail 5 and the gripping mechanism sitting on it. At the same time, the roller 45, which rotates on the finger 7, which is pressed into the shaft 7, rotates, trying to return the fist 35 to its original position. In order to support movement, the worker must keep the handle 42 down all the time. The speed of the suction cup corresponds to the speed of the worker’s arm. When the suction sits on the product, the movement of the handle 42 stops. It is quite clear that in this case the next gold mine will take up a neutral position, interrupting the liquid flow to the hydraulic cylinder, and the stem will stop. The moment the suction device meets the increased resistance force, the hand instantly feels and stops its effect on the handle 42. This will remove the load from the product to be removed, which means the danger of its destruction or damage, as well as the manipulator itself, is eliminated .

При взаимодействии присоса с изделием сообщение вакуумной нолости, образованной поверхностью захвата и нрисосом, с вакуумной магистралью осуществл етс автоматически. Штырек 12 поднимаетс изделием вверх, сжима нружину 13. Между седлом корпуса 11When the suction device interacts with the product, the message of the vacuum base formed by the gripping surface and the pressure drop is automatically communicated with the vacuum line. The pin 12 is lifted upward by the product, compressing the spring 13. Between the saddle of the body 11

клапана и торцом штырька 12 образуетс зазор , сообщающий полость присоса с вакуумной системой манипул тора.The valve and the end of the pin 12 form a gap, which communicates the suction cavity with the vacuum manipulator system.

Надежное прилегание присоса к изделию обеспечиваетс за счет игры присоса на щарнире Гуна относительно рычага 16.A reliable fit of the suction cup to the product is ensured by playing the suction cup on the Gun’s hinge relative to the lever 16.

Убедивщись в том, что изделие прижато к присосу, рабочий т нет ручку 42 вверх. При этом и присос вместе с изделием поднимаетс вверх. Процесс подъема аналогичен описанному выще процессу опускани , но происходит в обратном направлении. Совместив ось издели с гнездом технологической мащины или транспортного устройства, в которое оно должно быть поставлено, рабочий опускает изделие. При этом дл больщей точности установки рабочий может управл ть процессом опускани не ручкой 42, а непосредственно всздейству на изделие.Make sure that the product is pressed against the suction cup, the worker does not have the handle 42 up. At the same time, the suction cup rises with the product. The lifting process is similar to the lowering process described above, but proceeds in the opposite direction. By aligning the axis of the product with the socket of the technological area or transport device in which it should be delivered, the worker lowers the product. At the same time, for greater accuracy of installation, the worker can control the lowering process not by the handle 42, but directly on the product.

Когда изделие достигает посадочных элементов , оператор нажимает на золотник, который отсекает вакуумную систему захвата от магистрали и соедин ет ее с атмосферой. Оператор отводит манипул тор, который готов к очередному циклу работы.When the product reaches the landing elements, the operator presses the spool, which cuts off the vacuum gripping system from the line and connects it to the atmosphere. The operator removes the manipulator, which is ready for the next cycle of work.

Предмет изобретени Subject invention

Манипул тор по авт. св. № 375174, отличающийс тем, что, с целью повышени чувствительности, захват, например вакуумный присос, шарнирно установлен на двуплечем рычаге, который через шарнирно ссединенный с ним шатун подвижно св зан с управл ющим рычагом.Manipulator tor. St. No. 375174, characterized in that, in order to increase sensitivity, a grip, such as a suction cup, is pivotally mounted on a two-arm lever, which is movably connected to the control lever through a hinged connecting rod.

Фиг. /FIG. /