Пневмопривод промышленного робота Советский патент 1988 года по МПК F15B15/14 

1

Изобретение относится к машиностроению, в частности к пневмодвига- телям поступательного перемещения, и может быть использовано в приводах исполнительных механизмов промьшлен- ных роботов,.

Целью изобретения является повышение быстродействия пневмопривода.

13647812

После того как наклонная поверхность 22 одного из кулачков 21 коснется якоря 24 электромагнита 14 оба кулачка 21 вместе с шестернями 17 поворачиваются вокруг оси 18, растягивая пружины 19. Находящиеся в зацеплении с шестернями 17 шестерни 16, при этом поворачивают связанные

Изобретение м.б. использовано в приводах исполнительных механизмов промьшшенных роботог. Цель изобретения - повьшение быстродействия пневмопривода. Направляющая штанга 5 связана траверсами (Т) 6 со схватом 8 рабочего органа, при этом шток (Ш) 3 соединен со схватом В шарнирно. Каждая Т 6 снабжена механизмом поворота Ш 3 в крайних положениях поршня. ге J7 21 4 J6 IS S /« Механизм выполнен в виде электромагнита 14, установленного на корпусе, и конической шестеренной передачи, шестерня 16 которой жестко закреплена на Ш 3, а шестерня 17 шарнирно установлена на Т 6. Шестерня 17 снабжена возвратной пружиной 19, ограничителем поворота 20 и кулачками 21 с наклонными поверхностями 22 и 23, взаимодействующими с якорями 24 электромагнитов 14. Вращательное движение Ш 3 с поршнем перед началом поступательного перемещения позволяет сменить статическое трение в уплотнениях на трение движения. Сопротивление поступательному движению при этом оказывает осевая составляющая сил трения, что снижает силу сопротивления. За счет этого резко снижается время наполнения рабочей полости цилиндра и пневмомагистрали. Снижается и время перемещения на участке хода Ш 3 во время его поворота. 3 ил. с (О ЗидА Ъ 22 Г8 25 ее 5 00 / ./ iff и г. Z /J 70

На фиг. 1 представлен пневмопривод д с ними через ступицы 12, втулки 11

промышленного робота, общий вид на фиг. 2 -/вид А на фиг. 1; на фиг. 3- разрез В-Б на фиг. 2.

Пневмопривод промьшгленного робота содержит корпус 1, в котором с образованием рабочих полостей 2 установлен поршень (не показан) со штоком 3 i демпфирующее устройство 4 и направляющую штангу 5, установленную в кор- пусе 1 и связанную траверсами 6 и кронштейнами 7 со схватами 8 рабочего органа. Траверсы 6 установленные на штоке 3 с помощью упорных подшип- НИКОВ 9 и радиальных подшипников 10, шарнирно связанными со втулками 11 и ступицами 12, жестко соединенными со штоком 3 штифтами 13.

Каждая траверса 6 снабжена механизмом поворота штока 3 в крайних положениях поршня, выполненным в виде электромагнита 14, установденного на корпусе 1 и конической шестеренной передачи 15, шестерня 16 которая жестко закреплена на штоке 3, а шестерня 17 на оси 13 шарнирно установлена на траверсе 6. Шестерни 17, кроме того, пружинами 19 растяжения поджаты к ограничителям поворота 20, жестко закрепленньм на траверсах 6, а также имеют кулачки 21 с наклонными поверхностями 22 и 23, для взаимодействия с якорями 24 электромагнитов 14.

Между траверсами 6 и корпусом 1 установлены с возможностью поступательного перемещения упоры 25 с вмонтированными в них магнитами 26, взаимодействующими с установленными в корпусе 1 гирконами 27 системы управления (не показаны). Упоры 25 посредством регулировочных винтов 28 связаны с траверсами 6. Схват 8 установлен на штоке 3 с помощью подшипника 29.

Пневмопривод промьш1ленного робота работает следующим образом.

При перемещении штока 3 из одного крайнего положения в другое, например слева направо, все связанные с ним элементы движутся поступательно.

30

и шток 3. В заключительный период хода штока 3 якорь 24 левого электр магнита 14 взаимодействует с наклон ной поверхностью 23 кулачка 21. Схв

15 8, шарнирно связанный со штоком 3 и жестко через кронштейн 7 с травер сой 6, при этом перемещается только поступательно. При подходе магнита 26 к гиркону 27 дается сигнал в

20 цепь управления на отключение воздуха.

Наклонные поверхности 23 кулачк 21, упирающиеся в якоря 24 электро магнитов 14, препятствуют повороту

25 кулачков 21 и штока 3.

При обратном ходе одновременно дается сигнал на включение воздуха в другую полость 2 пневмопривода и электромагнитов 14. При этом якоря 24 электромагнитов 14 выходят из к такта с наклонными поверхностями 2 кулачков 14, которые под действием пружин 19 растяжения, поворачивают при этом вместе с шестернями 16 и

ступицами 12, втулками 11 и штоком I

При вращательном движении штока

3 с поршнем перед началом поступательного перемещения статическое т ние в уплотнениях сменяется меньши по величине трением движения. Кром того, сопротивление поступательном движению при этом оказывает осевая составляющая сил трения при их разл жении на направление поступательно

45 перемещения и перпендикулярное ему тангенциальное. Время наполнения р бочей полости цилиндра и пневмома- гистрали, зависящее от сил сопротив ления поступательному перемещению,

50 при этом резко снижается. Снижается и время перемещения на участке хода штока 3 во время его поворота.

В конце хода штока 3 влево процесс поворота штока 3 осуществляетс

55 взаимодействием наклонных поверхнос тей 22 и 23 кулачка 21, установленного с правой стороны штока 3 и последовательность работы устройства повторяется в той же последователь35

40

с ними через ступицы 12, втулки 11

и шток 3. В заключительный период хода штока 3 якорь 24 левого электромагнита 14 взаимодействует с наклонной поверхностью 23 кулачка 21. Схват

8, шарнирно связанный со штоком 3 и жестко через кронштейн 7 с траверсой 6, при этом перемещается только поступательно. При подходе магнита 26 к гиркону 27 дается сигнал в

цепь управления на отключение воздуха.

Наклонные поверхности 23 кулачков 21, упирающиеся в якоря 24 электромагнитов 14, препятствуют повороту

кулачков 21 и штока 3.

При обратном ходе одновременно дается сигнал на включение воздуха в другую полость 2 пневмопривода и электромагнитов 14. При этом якоря 24 электромагнитов 14 выходят из контакта с наклонными поверхностями 23 кулачков 14, которые под действием пружин 19 растяжения, поворачиваются при этом вместе с шестернями 16 и 17

ступицами 12, втулками 11 и штоком 3. I

При вращательном движении штока

3 с поршнем перед началом поступательного перемещения статическое трение в уплотнениях сменяется меньшим по величине трением движения. Кроме того, сопротивление поступательному движению при этом оказывает осевая составляющая сил трения при их разложении на направление поступательного

перемещения и перпендикулярное ему тангенциальное. Время наполнения рабочей полости цилиндра и пневмома- гистрали, зависящее от сил сопротивления поступательному перемещению,

при этом резко снижается. Снижается и время перемещения на участке хода штока 3 во время его поворота.

В конце хода штока 3 влево процесс поворота штока 3 осуществляется

взаимодействием наклонных поверхностей 22 и 23 кулачка 21, установленного с правой стороны штока 3 и последовательность работы устройства повторяется в той же последователь

ности, как при.описанном вьше движении в противоположном направлении.

Регулировка величины хода штока 3 и положения охвата 8 осуществляется изменением положения винтов 28, установленных в траверсах 6. Торможение штока 3 в конце хода производится с помощью демпфирующего устройства 4, смонтированного на корпусе 1.

Для регулировки относительного положения кулачков 21 и якорей 24 электромагниты 14 перемещаются в направлении оси штока 3 до их закрепления на корпусе 1.

В конструкциях пневмоцилиндров с односторонним штоком 3 поворотное устройство может быть смонтировано на одном конце щтока 3. При этом ускорение хода осуществляется в од- ном направлении. Поворотное устройство может быть осуществлено и при других конструктивных вариантах предотвращения поворота траверс 6 и схва- та 8 рабочего органа.

15 19

73

Формулаизобретения Пневмопривод промьшгленного робота содержащий корпус, в кот-ором с образванием рабочих полостей установлен поршень со штоком, демпфирующее устройство и направляющую штангу, установленную в корпусе и связанную траверсами со схватом рабочего органа, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения быстродействия, каждая траверса снабжена механизмом поворота штока в крайних положениях порщня, выполненным в виде электромагнита, установленного на корпусе, и конической шестеренной передачи, одна шестерня которой жестко закреплена на штоке, а вторая шарнирно установлена на траверсе и снабжена возвратной пружиной, ограничителем поворота и кулачком с наклонной поверхностью, взаимодействующей с якорем электромонтажа, при этом шток пневмопривода соединен со схватом шарнирно.

3 гу

28

дзиг.1