Соломенцев Ю.М. Промышленные роботы в машиностроении. Альбом (986786), страница 34
Текст из файла (страница 34)
ПР оснащается устройством для автоматической смены схватов, в том числе двухзахватных, обеспечивающих одновременное манипулирование с заготовкой и обработанной на станке деталью. Конструкция манипулятора ПР предусматривает возможность установки на нем дополнительных механизмов и устройств, например, для контроля базирования заготовки, измерения диаметра обрабатываемой на стан~хе детали, очистки (обдувом) базовых поверхностей станка и технологической оснастки. Манипулятор ПР выполнен передвижным и имеет портальную конструкцию, позволяющую осуществлять групповое обслуживание металлорежущих станков с горизонтальной осью шпинделя. На портале 1 смонтирована передвижная каретка 2, несущая механизм вертикального выдвижения руки (ползун 3).
Каретка перемещается по монорельсу 7, закрепленному на портале. Рука 4 манипулятора выполнена в виде двухплечевого рычага, шар нирно закрепленного на ползуне 3, и может совершать качательное движение в вертикальной плоскости. На нижнем конце руки 4 шарнирно крепится кисть (головка) 6 со схватом 6. Кисть может поворачиваться (~качаться) относительно горизонтальной оси, проходящей через шарнир крепления ее к руке 4, а также вращаться вокруг своей оси на определенный угол.
Устройство управления состоит из шкафа ЧПУ 9 и электроавтоматики 8. Приводы звеньев манипулятора — гидравлические. Принципиальные кннематическая и гидравлическая схемы ПР показаны на листе 91. Привод каретки 1 перемещается в продольном направлении по монорельсу 2 (электрогидравлический шаговый ЭГШП). Гидродвигатель 3 через двухступенчатый зубчатый редуктор 20 45 с передаточным отношением — х — соединен с шестерней ха=24, находящейся в зацеплении с зубчатой рейкой 4.
Для выборки люфта и создания натяга на цепи привода предусмотрен дополнительный гидро- двигатель 6 (на гидросхеме ГМ1), синхронно управляемый от золотника гидроусилителя. Гидродвигатель ГМ1 через зубчатый редуктор с таким же передаточным отношением, как и в цепи ЭГШП, связан со второй реечной шестерней вы=24. На каретке 1 закреплен корпус 13 ползуна, в котором на опорах качения перемещается в вертикальном направлении ползун 6, соединенный .со штоком линейного электрогидравлического шагового привода 14 (на гидросхеме ЛЭГШП1).
На нижнем1 конце ползуна 6 на оси установлена рука 7, которая может совершать качательное движение относительно этой осн. Это движение осуществляется линейным электрогидравлнческим шаговым приводом 16 (на гидросхеме ЛЭГШП2), шарнирно установленным на кронштейне ползуна 6. Шток гидроцилиндра привода 16 шарнирно соединен с малым плечом рычага руки 7. На нижнем конце большого рычага руки 7 шарнирно закреплена кисть (головка) 8, в которой устанавливается захватный механизм 9.
Для обеспечения постоянства положения в пространстве кисти 8 при качании руки 7 предусмотрен специальный спрямнтельный механизм, состоящий из пары зубчатых колес з,г/з„в верхнем шарнире руки, рейки 16 и пары таких же зубчатых колес г,э(гю в нижнем шарнире руки. Прн этом верхняя шестерня гы установлена на оси качания руки, а нижняя зю — на оси поворота кисти 8. Если верхняя шестерня гм остается неподвижной, то при качании руки 7 ось кисти 8 будет сохранять постоянное положение в пространстве. Этот же зубчато-реечный механизм используется в приводе кача- тельного движения кисти в вертикальной плоскости. Для этого верхняя шестерня гц соединена с выходным валом червячного редуктора, приводимым в движение гидродвигателем 11 (на гндросхеме ГМ2).
Гидропрнвод поворота кисти руки относительно ее продольной оси включает в себя гидродвнгатель 10 (на гидросхеме ГМЗ) и трехступенчатый редуктор с передаточным отношением 17/ЗОХ15/ЗОХ 15154. Управление движением поворота осуществляется следящим золотником, ролик нажимного рычага 17 (гидросхема) которого перекатывается по копнру, установленному на фланце поворотной части кисти В зависимости от требуемого угла поворота (90 или 180') выбирается положение оси подвески рычага 17 (см.
гидросхему). Привод губок схвата 9 представляет собой гидроцилиндр 12 (на гидросхеме ЦЗ), шток которого соединен с тягой механизма зажима схвата. Для питания электрогидравлнческих шаговых приводов (ЭГШП) перемещения каретки, ползуна и руки робота, а также приводов механизмов качания, поворота кисти руки и зажима схватов применяется гидростанция типа Г48-44, позволяющая автоматически изменять производительность регулируемого насоса в соответствии с расходом масла, поступающего в гидросистему, при постоянном давлении в магистралях. Гидростанция осуществляет также охлаждение масла и предотвращает его слив из гидросистемы в выключенном состоянии. Привод каретки состоит из гидромотора ГМ1 н комплектного ЭГШП.
При подаче сигнала на шаговый двигатель М5 его ротор через винтовую передачу смещает золотник гндрораспределителя, соединяя напорную н сливную магистрали с соответствующими полостями гидромоторов. Гидромоторы соединены таким образом, что моменты на их валах направлены навстречу друг другу, обеспечивая безлюфтовое зацепление в передаче шестерня-рейка. При вращении гндромотора ЭГШП его вал, жестко связанный с золотником распределителя, стремится возвратить золотник в исходное положение, осуществляя таким образом обратную связь по положению.
Линейные электрогидравлические шаговые приводы (ЛЭГШП) перемещения ползуна (ЛЭГШП1) и качания руки (ЛЭГШП2) состоят из шагового двигателя (МЗ и М4), следящего распределителя и гидро- цилиндра, в шток которого встроен винтовой механизм обратной связи по положению. При подаче сигнала на шаговый двигатель его ротор через винтовую передачу смещает золотник гидрораспределителя, открывая проход масла в гидроцилиндр. Поступательное движение поршня гидроцилиндра через винтовую передачу преобразуется во вращение винта, а через зубчатую передачу и винтовую пару — в осевое перемещение золотника.
Обратные клапаны К01 и К02 служат для предотвращения произвольного опускания звеньев руки при отключении гидравлики. Управление поворотом кисти руки осуществляется гндропанелью ГП1. Команда на поворот в зависимости от направления подается на У7 или У8 и Уб (см. табл. «Состояние электромагнитов» на листе 91). При этом поршень фиксатора Ц1 движется вверх, преодолевая усилие пружины, н через рычаг смещает следящий золотник: открывается проход масла через распределитель Р2 к полостям гидромотора ГМ2. После того, как гидромотор отработает нужное количество оборотов, поступает сигнал на отключение электромагнита Уб; происходит фиксация кисти и отключение электромагнита распределителя Р2.
Скорость вращения гидромотора может регулироваться. Поворот кисти руки осуществляется гидромотором ГМЗ при подаче команд на распределители РЗ и Р4 на гндропанели ГП2. При включении электромагнита У4 масло под давлением поступает в левую полость управляющего гидроцилиндра Ц2. Если при этом электромагнит У5 отключен, то поршень Ц2 перемещается в крайнее правое положение, сдвигая через рычаг 17 следящий золотник и открывая проход масла в полости гидромотора ГМЗ. Другой конец рычага 17 постоянно соприкасается с копиром, установленным на поворотной части кисти.
Таким образом, при повороте кисти руки на определенный угол (например, в крайнее правое положение) рычаг !7 возвращает следящий золотник в среднее положение, и ГМЗ останавливается. При включении электромагнита У5 и отключении У4 масло под давлением поступает в правую полость управляющего гидроцилиндра Ц2, а левая его полость соединяется со сливом; поршень перемещается в левое положение и ГМЗ поворачивает кисть руки до соответствующего выступа на копире. При включении электромагнитов У2 и У5 обе полости Ц2 соединяются с напорной магистралью, а благодаря разности площадей поршень устанавливается в среднее положение, определяемое упором втулки. Гидромотор повернет кисть руки до среднего выступа копира.
Привод с гидроцилиндром ЦЗ рассчитан на работу как с двойным, так н с одинарным типом схватов. В зависимости от типа схвата кра- новый распределитель гидропанели ГПЗ вручную ставится в левое нлн правое положение. При работе с одинарным схватом управление осуществляется с помощью гидрораспределителя Р5. При включении электромагнита У2 схват размыкается, а при выключении У2 происходит зажим схвата. Обратный клапан, встроенный в гидропанель, предотвращает резкий разжим охватов прн падении давления в системе. При работе с двойным схватом команда на разжим каждого из них подается включением электромагнита У2 или УЗ. Когда оба электромагнита включены (или выключены), схваты одновременно сжимаются пружинами.
Каретка, общий вид которой показан на листе 92, является базовым элементом манипулятора, обеспечивающим его продольное перемещение по монорельсу. Механизм каретки смонтирован в сварном корпусе 1, подкрепленном ребрами жесткости. Каретка установлена на роликовых опорах 2, 3, 4, 5 и б, с помощью которых она перемещается по направляющему рельсу. Боковая плоскость каретки является базовой для крепления руки манипулятора. Механизм привода каретки (см. лист 92) включает в себя два двухступенчатых редуктора 7 с прямозубыми цилиндрическими колесами, смонтированными в одном корпусе и приводимыми от шагового электрогидравлического привода 8 и гидромотора 9. На выходных валах 10 редукторов установлены шестерни 11, зацепляющиеся с зубчатой рейкой 13, прикрепленной к направляющему рельсу 12. !1олзун механизма руки манипулятора, конструкция которого показана на листе 93, рис.
1, выполнен сварным коробчатой формы с поперечным сечением в виде замкнутого трапецеидального профиля. Ползун 1 перемещается внутри корпуса 2, закрепленного на каретке, на двух группах роликов 3 (по четыре с каждой), которые установлены в подшипниках на осях 4. Для осуществления натяга в стыке между роликами и ползуном часть роликов установлена на эксцентричных осях 5. На верхней части корпуса 2 установлен линейный электрогидравлическнй шаговый привод вертикального перемещения, шток б которого крепится к ползуну. На нижней плоскости ползуна 1 крепится рука, а на передней боковой плоскости 7 — кронштейн, на котором установлен электрогидравличеокий шаговый привод качания руки (на рис.
1 не показаны). Шток данного привода соединен с рукой при помощи шарнира. К корпусу 2 прикреплен механизм фиксации ползуна 1, смонтированный в отдельном корпусе 8. В верхней части корпуса 8 установлен плунжер 9, приводимый в действие пружиной 10. Этот плунжер постоянно воздействует на верхнее плечо рычага 11 фиксатора. В нижней части корпуса 8 имеется расточка с плунжером !2, который приводится в движение давлением масла и воздействует на нижнее плечо рычага 11. Прн движении ползуна 1 плунжеры 9 и 12 уравновешивают рычаг 11, который находится в вертикальном положении: ползун 1 расфиксирован. Если снять давление на плунжер 12, то рьшаг 11 под действием пружины 10 поворачивается по часовой стрелке, входя в паз ползуна, который фиксируется в вертикальном направлении.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
