Устройство для обработки внутренних поверхностей с защитной опорой Советский патент 1984 года по МПК G21F7/06 

Изобретение относится к защитным камерам и помещениям с дистанционно управляемыми устройствами, например с манипуляторами, предназначенным дл. механической обработки внутренних поверхностей с криволинейной образующей, например емкостей типа баков котлов ядерных реакторов.

Известна опора к манипулятору, содержащая два шарнира с взаимно перпендикулярными осями, один из которых являс тся внешним, а другой внутренним.

К недостаткам опоры относятся сложность ее технологического выполнения и невозможность точной устаОновки манипулятора,так как работа

ю производится вручную.

0ч О

Наиболее близким техническим решением к предложенному является уст-; ройство для обработки внутренних поверхностей с защитной опорой для манипулятора, содержащее внешний и внутренний шарниры с цапфами, оси кот торых взаимно перпендикулярны, корпус, охватывающий внешний шарнир, пиноль | с рабочим органом, расположенную во внутреннем шарнире так, что ось ее перпендикулярна оси цапфы этого шарнира, механизмы поворота шарниров и пиноли,

При ремонте емкостей, например- котлов ядерных реакторов с днищем, имеющим форму эллипсоида, необходимб доставить рабочий орган шлифовальную головку в любую точку криволинейной поверхности и обеспечить полностью обработку днища аппарата, мес перехода тнища в цилиндрическую част а также, при необходимости, и всей цилиндрической части аппарата. Доставку рабочего органа в любую точку обрабатываемой поверхности обеспечивают за счет установки рабочего органа на поворотном днище кабины, размещенном под углом 5 к вертикальной оси корпуса реактора.. При этом шлифовальный круг должен сохранять нормальное положение к обрабатываемой поверхности, т.е. ось вращения круга должна быть перпендикулярна секущей плоскости, проходящей через точку касания круга с обрабатываемой криволинейной поверхностью (считаем условно, что у круга эта точка лежит на середине его образующей), и вертикальную ось корпуса реактора, т.е, необходимо ось качания инструмента расположить в секущей плоскости, чтобы обеспечить выход круга из обрабатываемой поверхности в обе стороны.

В известной биологической защитной шарнирной опоре ось цапфы внешнего шарнира перпендикулярна оси пиноли, поэтому невозможно расположить ось Цапфы внутреннего шарнира в указанной секущей плоскости. Для того, чтобы обеспечить движение площади шлифовального круга, необходимо с разными скоростями, направление которых зависит от положения шлифовального круга в рабочей зоне, осуществить разворот внутреннего и внешнего шарниров так, чтобы вектор составляющей их скорости совпадал с необходимым направлением подачи. Поэтому оператор должен управлять двумя рукоятками и вращать шарниры с разными скоростями одновременно, что практически осуществить вручную невозможно,

Цель изобретения - расширение технологических возможностей.

Для этого в устройстве для обработки внутренних поверхностей с защитной опорой, содержащем внешний

и внутренний Шарниры с цапфами, оси которых взаимно перпендикулярны, корпус, охватывающий внешний шарнир, пиноль с рабочим органом, расположенную во внутреннем шарнире так, чт ось ее перпендикулярна оси цапфы этого шарнира, механизмы поворота шарниров и пиноли,. внешний шарнир выполнен в виде двух шаровых сегментов, связанных между собой цапфами, ось которых соосна оси пиноли, а внутренний шарнир выполнен в виде симметрично усеченного с двух сторон шара, торцевые поверхности которого переходят в усеченные конусы с цапфами, причем на поверхности внутреннего шарнира, охватывающей пиноль, установлена первая рейка, а на наружной поверхности внутреннего звена пиноли установлена вторая рейка, которая связана с первой рейкой через зубчатое колесо, закрепленное на внешнем звене пиноли, при этом механизмы поворота внутреннего шарнира и пиноли выполнены самотормозящимися.

Такое выполнение конструкции обеспечивает полностью обработку шлифовальной головкой днищ, имеющих форму эллипсоида.

На фиг,1 показано предложенное устройство в общем виде; на фиг.2 кинематическая схема устройства, на фиг.З - сечение по А-А на фиг. Г, на фиг, сечение по Б-Б на фиг,3| на фиг, 5 - схема установки устройства на кабине.

Устройство содержит корпус 1, выполненный в виде поворотной плиты, установленной под углом 5 к вертикальной оси защитной кабины 2. В корпусе 1 размещена шарнирная опора, состоящая из внешнего 3 и внутреннего А шарниров, цапфы 5 и 6, оси которых взаимно перпендикулярны. Через внутренний шарнир пропущена телескопическая пиноль 7 с шлифовальной головкой 8, установленной с возможностью качания на валу 9 червячного колеса 10 механизма 11 изменения диапазона качания корпуса 12 головки В, выполненного в виде маятника, в который вмонтирован привод 13 вращения шпинделя 1, несущего шлифовальный круг 15, Ка свободном конце 16 вала 9 закреплено устройство 17 для качания корпуса 12, Устройство 17 представляет собой понижающий редуктор с двигателем 18 и кулисным ме5. tO ханизмом 19 на выходном валу 20, Корпус 12 снабжен криволинейным пазом 21, в котором размещен эксцентрик 22 устройства Г/ для качания корпуса 12. Ось 23 пиноли 7 совмещена с осью цапфы 5 внешнего шарнира 3 и перпендикулярна оси цапфы 6 внут реннего шарнира . Внутренний шарнир k выполнен в виде шара 2, симметрично усеченного с двух сторон, торцевые поверхности которого переходят в усеченные кону.ы 25 с цапфами 6, перпендикулярно которым через середи ну боковой поверхности шара 2- пропущена втулка 26, несущая рейку 27 установленную в ней с возможностью поворота. Внешний шарнир 3 выполнен в виде двух шаровых сегментов, связанных между собой цапфами 5 и охватывающих внутренний шарнир k. Пиноль 7 состоит из двух звеньев: внут реннего 28 и внешнего 29. На наружной поверхности внутреннего звена 28 нарезана рейка 30, а внешнее звено 2 несет зубчатое колесо 31, взаимодействующее с рейкой 27. Пиноль 7 снабжена механизмом 32 поворота, выполненным самотормозящимся в виде червячной пары, червячное колесо которой крепится на фланце 33 пиноли 7, и винтовым механизмом З поступательного перемещения пиноли 7. На наружной поверхности внутреннего 4 и внешнего 3 шарниров закреплены зуб чатые секторы 35, взаимодействующие с механизмом Зб, обеспечивающим возможность углового поворота во взаимно яерпендикулярных плоскостях. Устройство работает следующим образом6 Поворотом защитной кабины 2 и корпуса 1 шлифовальная головка 8 устанавливается в зону обработки. Механизм Зб через сектор 35 разворачивает шлифовальную головку 8 так, чтобы шлифовальный круг 15 был расположен в плоскости, проходящей через центр защитной кабины 2. Винтовой механизм 3 сообщает поступательное перемещение внешнему звему 29 пиноли 7, затем зубчатое колесо 31 перемещается по рейкам 27 и 30 и поступательное перемещение , сообщается внутреннему звену 28 пиноли 7 со шлифовальной головкой 8 и тем самым шлифовальный круг 15 достигает обрабатываемой поверхности, Механизмом 11 изменения диапазона качания корпуса 12 шлифовальный круг 15 устанавливается в нормальное положение. Включается устройство 17 для качания корпуса 12 и привод 13 вращения шпинделя И, Механизм 36 через зубчатый сектор 35 разворачивает внутренний шарнир и тем самым со- общаВТ шлифовальной головке 8 движение в плоскости, перпендикулярной плоскости качания корпуса 12 при шлифовке поверхности обрабатываемого изделия, Устройство для обработки внутренних поверхностей с защитной опорой для манипулятора обеспечивает шлиФовку днищ аппаратов, имеющих форму усеченного эллипсоида, и мест перехода днища в цилиндрическую часть при соответствующих перемещениях поворотной плиты и кабины и обеспечивает удобство обслуживания,

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОСРАБОТКИ ; ВНУТРЕННИХ ПОВЕРХНОСТЕЙ С ЗАЩИТНОЙ ОПОРОР, содержащее рнешиий и внут- : ренний шарниры с цапфами, оси которых взаимно перпендикулярны, корпус, охватывающий внешний шарнир, пиноль с рабочим органом, расположенную во внутреннем шарнире так, что ось ; ее перпендикулярна оси цапфы этого шарнира, механизмы поворота шарниров 2 и пиноли, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, внешний шарнир выполнен в виде двух шаровых сегментов, связанных между собой цапфами, ось которых соосна оси пиноли, а внутренний шарнир выполнен v в виде симметрично усеченного с .двух сторон шара, торцевые поверхности которого переходят в усеченные конусы с цапфами, причем на поверхности внутреннего шарнира, охватывающей пиноль, установлена первая рейка, а на наружной поверхности внутреннего звена пиноли установлена вторая рейка, которая связана с первой рейкой через зубчатое колесо, закреп9 ленное На внешнем звене пиноли, при этом механизмы поворота внутреннего шарнира и пиноли выполнены самотормозящимися.