Соломенцев Ю.М. Промышленные роботы в машиностроении. Альбом (986786), страница 27
Текст из файла (страница 27)
С целью расширения технологических возможностей ПР предусмотрена возможность закрепления захватного механизма на кисти в четырех различных положениях, которые точно фиксируются штифтом в корпусе 25 схвата по отверстиям в крышке 22 кисти 2. Конструкция механизма схвата показана на листе 58. Привод губок 26 схвата осуществляется от пневмоцилиндра 27, закрепленного на корпусе 25. Для зажима схвата воздух подается в рабочую полость цилиндра 27, шток которого посредством проушины 28 н оси 29, запрессованной в нее, поворачивает фигурные рычаги 30, шарнирно связанные с корпусом 25, и губки 26.
Разжим губок 26 схвата осуществляется пружинами 31 после сброса давления воздуха в цилиндре 27. 5.2. ПРОМЫШЛЕННЫЕ РОБОТЫ ТИПА УМ160Ф2 Многоцелевые промышленные роботы типа УМ!60Ф2 предназначены для группового обслуживания рборудования различного технологического назначения, в том числе металлорежущих станков с ЧПУ. ПР обеспечивает загрузку станков заготовками типа тел вращения, а также транспортирование обработанных деталей из рабочей зоны станка с последующей укладкой их в тару, магазин-накопитель или приспособление.
Заготовки и детали в таре или магазине-накопителе располагаются в ориентированном виде. Большие функциональные возможности ПР позволяют обслуживать станки различных групп, имеющих горизонтальный шпиндель или стол: токарные, фрезерные, фрезерно-центровальные, вертикально-сверлильные, отделочно-расточные, шлифовальные, зубообрабатывающие и др. при линейном их расположении под несущим порталом, по которому передвигается каретка с манипулятором. Общий вид и техническая характеристика ПР УМ!60Ф2.8!.О! приведены на листе 59. Многоцелевой ПР типа УМ!60Ф2 выполнен передвижным с конструкцией портального типа: каретка 1, несущий механизм руки 2 перемещаются по направляющему рельсу 3, который установлен над обслуживаемым оборудованием на колоннах 4.
Автоматический манипулятор обладает четырьмя степенями подвижности: ! — перемещение Х каретки по монорельсу; 2 — поворот А руки в плечевом суставе; 3 — поворот Р руки в локтевом суставе; 4— вращение С кисти (головки схвата) вокруг своей оси (кантование на 90 и на !80'). Качание звеньев плеча и локтя руки в вертикальной плоскости совместно обеспечивает горизонтальное и вертикальное перемещения кисти руки, несущей захватное устройство. Для зажима-разжима заготовок или деталей предусмотрено движение Ф' губок схвата.
Управление приводами степеней подвижности Х, А и 1) осуществляется в режиме позиционирования от устройства ЧПУ поз. б, а движениями С и Ф' — с помощью команд цикловой автоматики, размещенной в электрошкафу б. Устройство ЧПУ типа УПМ-33! дает возможность программировать цикл движений манипулятора в режиме обучения: с запоминанием координат, устанавливаемых при ручном управлении перемещениями кисти со схватом, и дальнейшим воспроизведением заданных движений в автоматическом цикле. Конструкция манипулятора предусматривает возможность установ- кн на нем дополнительных механизмов и устройств, например, для: 1) контроля правильности базирования заготовки в центрах или патроне станка; 2) контроля диаметра обрабатываемой детали; 3) очистки от стружки поверхностей станка методом обдува.
Кинематичебкая схема манипулятора приведена на листе 50. Унифицированный комплектный привод каретки (исполнения 1 и 2)— электрогидравлический с шаговым серводвигателем типа ШД5Д-! и гидроусилителем крутящего момента. От гидродвнгателя 1 привода каретки через зубчатый редуктор 2 с коническими (исполнение 1) или цилиндрическими (исполнение 2) шестернями вращение передается на шестерню гь находящуюся в зацеплении с рейкой 3, которая установлена на направляющем рельсе 4. Рука манипулятора — двухзвенная, включает в себя плечевой илоктевой рычажно-шарнирные элементы. Плечевой рычаг 10 руки манипулятора установлен шарнирно иа оси 1 кронштейна, закрепленного на каретке 6.
Механизм привода плеча, включающий в себя электро- гидравлический шаговый двигатель б, зубчатый редуктор 7 и ходовой шариковый винт 8, смонтирован в качающемся относительно каретки корпусе. Винт, вращаясь в подшипниках корпуса, сообщает поступательное перемещение шариковой гайке 9, которая шарнирно установлена иа конце верхнего (короткого) плеча рычага 1О.
В результате этого перемещения происходит качательное движение плеча 10 руки манипулятора. Фиксация углового положения звена осуществляется электромагнитным тормозом 13, установленным на входном валу редуктора. Аналогичную схему имеет и механизм привода локтевого звена 16 руки. Механизм включает в себя электрогидравлнческий шаговый двигатель 12, электромагнитный тормоз 13, зубчатый редуктор 14 и шариковую передачу винт-гайка 11. В отличие от привода плеча корпус редуктора 14 установлен на шарнире непосредственно на локтевом звене 16 руки, а шариковая гайка 11 шарнирно связана с нижним (длинным) рычагом плеча 16. Качание локтевого звена осуществляется относительно оси 11 нижнего рычага плеча. Кисть руки (головка) 20 с захватным устройством 22 соверш"зт качательное движение относительно оси 1П на нижнем конце рычага локтевого звена 16 руки.
В корпусе кисти 20 размещены два гидроцилиндра: 18 †д зажима и разжима губок однозахватного механизма; 19 †д механизма кантования кисти, т.е. ее поворота на 90 или 180'. С целью обеспечения стабильного положения кисти вместе с захватным устройством (в любой точке рабочей зоны манипулятора) предусмотрен специальный спрямительный механизм для компенсации угла качания звеньев руки. Механизм выполнен в виде цепной передачи 17, звездочки 16 которой установлены на осях 1, П и !П. Таким образом, при движении руки кисть получает дополнительное качание, а ее угловое положение относительно каретки остается постоянным.
Принципиальная гидравлическая схема ПР приведена на листе 60. Электрогидравлическне шаговые приводы каретки (ЭГШП1), плеча (ЭГШП2) и локтя (ЭГШПЗ) руки включают в себя электрические шаговые серводвигатели М1, М2, М3, гидромоторы ГМ1, Гл42, ГМ3 и гидроусилители моментов ГУ1, ГУ2, ГУЗ, представляющие собой следя. щие гидрозолотники, которые с одной стороны связаны с помощью винтовой пары с ротором соответствующего шагового двигателя, а с другой стороны — с валом гидромотора. Привод поворота (кантования) кисти осуществляется от гидроцилнндра Ц2, на штоке которого нарезана зубчатая рейка, зацепляющаяся с шестерней г х (см, кинематическую схему). Управляется гидроцилиндр с помощью следящего золотника (ЗС), щуп которого контактирует через рычаг 2 с кольцевым копиром 1, закрепленным на корпусе кисти. Ось рычага 2 закреплена на тяге 3, которая опирается на ступенчатый шток 4 вспомогательного гидроцилиндра ЦЗ.
В зависимости от положения штока 4 ось рычага 2 устанавливается на одном из трех уровней, что приводит к изменению положения щупа золотника ЗС по отношению к копиру 1 и, как следствие, к повороту кисти руки при перемещении штока гидроцилиндра Ц2 в среднее или одно из двух крайних положений. Профиль копира 1 выбирается в соответствии с необходимым законом разгона и торможения при повороте кисти руки в заданное положение. С помощью гидроцилиндра Ц1 осуществляется зажим и разжим губок схвата; для этого шток цилиндра жестко связан с рейкой 21 захватного механизма. Цикл работы гндроцилиндров Ц1 и Ц2 можно уяснить по таблице состояния электромагнитов управления (У) и положению конечных выключателей (5) на листе 60.
Манипулятор ПР содержит следующие унифицированные конструктивные элементы (узлы): 1) каретка с приводом; 2) механическая рука с приводами для плечевого и локтевого звеньев, а также механизмом компенсации угла качания кисти; 3) кисть (головка охвата) с приводом- поворота (кантования) и гидроцилиндром для схвата; 4) захватное устройство (схват). Каретка является базовым элементом конструкции манипулятора, обеспечивающим его перемещение по направляющему монорельсу.
Конструкция каретки унифицирована для групп однотипных манипуляторов (см. лист 98). Механизм привода каретки включает в себя одноступенчатый редуктор, приводимый от электрогидравлического шагового двигателя (см, кннематическую схему на листе 60). На выходном валу редуктора установлена шестерня, которая находится в зацеплении с рейкой, прикрепленной к направляющему рельсу.
Использование редуктора с коническими зубчатыми колесами (см. исполнение 2) в отличие от базового исполнения 1 позволяет уменьшать размеры привода и частично уравновесить конструкцию манипулятора. Унифицированный вариант конструкции механизма привода каретки для однотипных манипуляторов показан на листе 93. Модуль механической руки ПР УМ!60Ф2.81.01 представляет собой сложную рычажную конструкцию (лист 6!). Механизм руки состоит нз двух звеньев — плеча 2 и локтя 3, шарнирно связанных между собой.
С помощью специальных кронштейнов ! рука шарнирно (на оси 5) крепится к базовой плоскости каретки. На базирующий фланец локтевого звена руки шарнирно на оси 8 устанавливается модуль кисти 9 с захватным устройством. Связь плечевого звена 2 с приводом осуществляется с помощью шарнирно установленной шариковой гайки б. Аналогично выполнено соединение локтевого звена 3 с его приводом (на листе 61 не показан). Контроль положения звеньев руки манипулятора осуществляется с помощью бесконтактных путевых датчиков 4 и 7, установленных на соответствующих осях поворота.
На этих же осях и оси 8 в подшипниках установлены звездочки 1Р, 11 и 12 епрямнтельного механизма для компенсации угла качания звеньев руки 2 н 3. Механизмы электрогидравлических приводов качания плечевого и локтевого звена руки выполнены в виде унифицированных узлов, кон. струкция которых показана на листе 32. Механизм кисти руки (однозахватной головки), конструкция которого в различных вариантах исполнения показана на листе 62, вклю.
чает в себя гидроцилиндр поворота 1, связанный с помощью рейки а н зубчатой передачи 4 (исполнение 1) или непосредственно со шпиц. делем 7 (нсполнение 2). Гидроцилиндр 1 осуществляет таким образом поворот схвата на угол 180', который ограничивается упорами 8. С ио. мощью гидроцнлиндра 5 осуществляется зажим и разжим схвата, который устанавливается в шпинделе 7 и крепится с помощью штока б. Управление циклом поворота кисти (исполнение 1) н' зажима схвата осуществляется при помощи путевых переключателей командоаппара. та 3. Управление поворотом кисти руки (нсполнение 2) осущес®ля.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
