Манипулятор Советский патент 1992 года по МПК B25J5/02 B25J9/00 

.

Использование: в средствах манипулирования стеклоизделиями, например кинескопами. Сущность изобретения: опорный рычаг 18 воздействует на регулируемые упоры 27 и 28, которые ограничивают зону качания этого рычага. По достижении упора 28 рычаг 18 останавливается, а дальнейшее перемещение поводка 24 от штока пмевмоци- линдра 20 через толкатель 25 приводит к повороту рычага 19 вокруг опоры 22. Эти движения преобразуются в подъем, а затем - в медленное вертикальное опускание изделия в контейнер; 3 ил.v

«.

Ё

Ч

(Я

fc

СА) СЛ

Фаг. /

Изобретение относится к средствам автоматизации загрузки-разгрузки технологи- ческого оборудования, а именно к средствам манипулирования стеклоиздели- ями, и может быть применено в производстве цветных кинескопов (ЦЭЛТ).

Известны промышленные роботы и манипуляторы, выполненные в виде программируемой автоматической руки с вакуумным или другими захватами, обладающей несколькими степен мй гюйвг1жно- сти, применяемые в производстве кинескопов для переноса стеклоизделий (кинескопов в процессе их изготовления) при обслуживании автоматических линий и конвейеров, для выполнения транспортно- перегрузочных и некоторых установочно- сборочных операций.

Наиболее близким к предлагаемому является манипулятор с программным управлением для перегрузки кинескопов, выполненный в виде перемещающейся по монорельсу тележки, несущей механическую руку с захватом и механики вертикального перемещения и поворота руки, причем рука соединена с механизмом поворота при помощи двойного шарнира, а захват соединен с рукой посредством шариковой опоры с возможностью плавания в горизонтальной плоскости.

Известный манипулятор производит точную установку экранов цветных кинескопов на горизонтальные позиции технологических машин по жестким базовым упорам, однако не может производить укладку элементов стеклооболочки ЦЭЛТ в контейнер для склейки, так как не выполняет заправку контактных пружин экранно-масочного узла внутрь конуса стеклооболочки и не обеспечивает бездефектную укладку изделий на наклонные плоскости.

Цель изобретения - повышение производительности и повышение качества при укладке в контейнер изделий типа стекло- оболочек цветных кинескопов, в частности обеспечение точной бездефектной укладки экранно-масочных узлов ЦЭЛТ в контейнеры для склейки на предварительно уложенные туда конусы ЦЭЛТ и устранение при этом ручного труда

Цель достигается тем, что манипулятор, содержащий монорельс, расположенную на нем приводную тележку, несущую механическую руку с вакуумным захватом, основание руки и привод ее перемещений, снабжен расположенными в основании руки регулируемыми упорами, пневмоприводом и шарнирно-рычажным механизмом, выполненным в виде опорного рычага, имеющего возможность взаимодействия с регулируемыми упорами, толкающего оычага и поводка, шарнирно связанного С этими рычагами и пневмопривЪдом.

Этот последовательно действующий от

пневмопривода и по регулируемым упорам пространственный шарнирно-рычажный механизм может, в частности, воздействовать на контактные пружины экранно-масочного узла ЦЭЛТ в плоскости, параллельный

0 торцам экрана, удерживаемого захватом манипулятора в наклонном положении, соответствующем наклону стеклооболочки в контейнере для склейки, а также принимать вертикальное положение.

5 На фиг. 1 показана кинематическая схема предлагаемого манипулятора; на фиг. 2

-компоновка зоны обслуживания; на фиг. 3

-рабочие органы манипулятора.

Манипулятор содержит монорельс 1, на

0 котором установлена с возможностью перемещения на опорах качения тележка 2, несущая механическую руку 3 с вакуумным захватом 4, основание 5 руки 3 с приводами ее поворота и вращения, а также располо5 женные на основании 5 шарнирно-рычаж- ный механизм 6, его пневмопривод и регулируемые упоры.-

В тележку 2 встроены независимые механизм 7 перемещения тележки вдоль моно0 рельса 1 и механизм 8 вертикального перемещения механической руки 3, каждый из которых содержит электродвигатель, червячный редуктор и зубчато-реечную передачу, причем зубчатая рейка механизма 7

5 закреплена на монорельсе 1, а вертикальная зубчатая рейка механизма 8 установлена на тележке 2 в опорах качения и жестко скреплена с осью основания 5. Кроме того, механизмы 7 и 8 содержат импульсные дат0 чики 9 и датчики 10 позиций.

В основание 5 встроены независимые механизм 11 поворота в горизонтальной плоскости руки 3 и механизм 12 вращения горизонтальной пиноли 13, каждый из кото5 рых имеет электродвигатель и редуктор, а также импульсные датчики 9 и датчики 10 позиций. Редуктор механизма 11 - трехступенчатый зубчато-цилиндрический с выборкой люфтов через упругое звено, а редуктор

0 механизма 12 - двухступенчатый червячно- цилиндрический.

В пиноль 13 вставлена и закреплена механическая рука 3, на конце которой шарнирно укреплен вакуумный захват 4.

55 Крепление захвата 4 к механической руке 3 выполнено через односторонний рычаг 14, ось 15 его качания перпендикулярна к оси пиноли 13 и смещена относительно оси захвата 4 на величину а, производную от

плеча в качания и угла А наклона стеклооболочки в контейнере для склейки. Свободный конец рычага 14 опирается на регулируемый упор 16 с тактильным датчиком 17.

Механизм 6 содержит опорный рычаг 18 и толкающий рычаг 19, В качестве привод а используется качающийся пневмоцилиндр 20. Рычаг 18 установлен на горизонтальной оси 21. На свободном конце рычага 18 расположена шарнирная опора 22 и жест чй упор 23 для толкающего рычага 19. Опора 22, а следовательно, и рычаг 19 могут быть развернуты относительно плоскости качания опорного рычага 18. На оси 21 расположен также поводок 24, который сцеплен через толкатель 25 с коротким плечом рычага 19 и непосредственно со штоком лневмо- цилиндра 20. Шаровой шарнир сцепления поводка 24 с толкателем 25 соосен оси поворота плоскости качания рычага 19. Между поводком 24 и опорным рычагом 18 установлена пружина 26 сжатия. Зона качания рычага 18 ограничена регулируемыми упорами 27 и 28, Опоры оси 21, качающегося пневмо- цилиндра 20, упоров 27 и 28 расположены в основании 5. Управление манипулятором осуществляется от выносного шкафа 29, который содержит программатор, электроблоки приводов И источники питания (не показа- ны).

Компоновка зоны обслуживания манипулятора содержит конвейер 30 подачи эк- ранно-масочных узлов 31, которые поступают в ориентированном и фиксиро- ванном положении торцами 32 вверх и с выступающими за контур контактными пру жинами 33, а также контейнер 34 для склейки стеклооболочек, который имеет три упора 35 для базирования изделий,

В контейнер установлен конус 36 стек- лооболочки с наклоном по диагонали примерно на 15°.

Элементы механизмов 7, 8, 11 и 12 на фиг, 1 не имеют цифровых обозначений, так как соответствуют условным графическим изображениям.

Предлагаемый манипулятор работает следующим образом.

Последовательность движений и деист- вий манипулятора задается на программаторе шкафа 29 и реализуется приводами и механизмами.

В исходном положении шарнирно-ры- чажный механизм 6 расположен вертикаль- но и прижат к основанию 5, механическай рука 3 повернута в сторону конвейера 30, захват 4 развернут присоской вверх, а те- лежка 2 находится на средней части монорельса 1.

При поступлении в зону обслуживания контейнера 34 с уложенным в него конусом 36 стеклооболочки и наличии экранно-мзсо- чного узла 31 на конвейере 30 захват 4 манипулятора посредством действий механизма 8 вертикального перемещения рукиЗ, механизма 7 перемещения тележки 2 вдоль монорельса 1 и механизма 11 поворота руки 3 подводится под центр купола изделия, расположенного на конвейере 30. что контролируется соответствующими датчиками 10. Затем только вертикальным перемещением руки 3 от механизма 8 следует съем и подьем изделия 31 с конвейера 30, при этом захват 4 создает вакуум для его удержания.

После этого тележка 2 перемещает манипулятор в зону котейнера 34,механизм 11 выполняет поворот руки 3, а механизм 12 производит вращение пиноли 13 и кантование изделия 31 так, чтобы торец 32 экрана изделия 31 оказался параллельным торцу конуса 36 и их горизонтальные проекции совпадали. Это обеспечивается базированием контейнера 34 по его основанию и предварительной расстановкой прерывателей датчиков 10 для ограничения движений манипулятора соответственно вдоль монорельса 1, поворота и вращения, а также выставкой упора 16 на руке 3.

Затем механизм 6 производит отвод контактных пружин 33 изделия 31 внутрь контура торца 32 следующим образом. При подаче сжатого воздуха в пневмоцилиндр 20 его шток поворачивает поводок 24, а всеете с ним через пружину 26 и шарнирно-со- члененные рычаги 18 и 19. как единое целое, вокруг оси 21 в вертикальной плоскости. По достижении упора 28 опорный рычаг 18 останавливается, а дальнейший поворот поводка 24, сжимая пружину 26, через толкатель 25 поворачивает вокруг опоры 22 толкающий рычаг 19, который воздействует (отжимает) на контактные пружины 33 в плоскости, параллельной торцу 32 изделия 31. Эта параллельность достигается предварительными выставкой упора 28 и разворотом опоры 22. После этого действием только механизма 8 следует вертикальное опускание экранно-масочного узла 31 в контейнер 34 до уровня ввода концов контактных пружин 33 внутрь конуса 36, что контролируется датчиками 9 и 10. Затем механизм 6 пневмо- цилиндром 20 возвращается в исходное положение. За счет энергии пружины 26 сначала рычаг 19 доходит до упора 23, а затем весь шарнирно-рычажный механизм 6 поднимается к упору 27.

После этого Следует медленное вертикальное опускание изделия 31 на конус 36, при этом за счет некоторой податливости

захвата 4 и наклонного положения экран 31 сначала касается боковыми сгенками упоров 35 контейнера 34 и затем скользит по ним до соприкосновения торцом 32 конуса 36. При дальнейшем опускании руки 3 рычаг 14 поворачивается вокруг оси 15. Этот момент ощущается тактильным датчиком 17, и следует останов механизма 8, после чего следует освобождение захвата 4, подъем руки 3 реверсивным действием механизма 8 и возврат манипулятора в исходное положение действием механизмов 7,11 и 12.

Укомплектованный контейнер 34 следует на термообработку для склейки стекло- оболочки.

При замене руки Г с вакуумным захватом 4 на рамочный держатель 37 манипулятор используется для укладки конуса 36 стеклооболочки в контейнер 34 для склейки.

0

5

0

Формула изобретения

Манипулятор, содержащий монорельс, расположенную на нем приводную тележку, несущую механическую руку с вакуумным захватом, основание руки и привод ее перемещений, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и повышения качества при укладке в контейнер изделий типа стеклооболочек цветных кинескопов, он снабжен расположенными в основании руки регулируемыми упорами, пневмоприводом и шарнирно-рычаж- ным механизмом, выполненным в виде опорного рычага, имеющего возможность взаимодействия с регулируемыми упорами, толкающего рычага и поводка, шар- нирно связанного с этими рычагами и с пневмоприводом.

фиг 2

А/г. 3