Манипулятор Советский патент 1981 года по МПК B23K37/04 

(54)МАНИПУЛЯТОР

Изобретение относится к сварке, в частности к оборудованию для механизации сварочных процессов. Известен сварочный манипулятор, содержащий станину, планшайбу, стол, привод вращения планшайбы и привод наклона планшайбы ГЗНедостатком данного сварочного манипулятора является наличие двух приводов, один из которых предназначен для вращения, а другой - наклона план шайбы, причем время работы привода наклона планшайбы по отношению к общему рабочему времени очень невелико (приблизительно 3%). Известен также манипулятор, содержащий стойки с корпусом, внутри которого установлен вал планшайбы, а также единый привод для наклона и для поворота планшайбы, две кинематические цепи и устройство для переключения цепей Г2, Недостаток манипулятора - наличие двух самостоятельных кинематических Депей для вращения планшайбы и для ее наклона и узла, состоящего из двух электромагнитных муфт для включения одной или другой кинематической цегш Это усложняет конструкцию манипулято- ра. В то же время кинематическая цепь наклона планшайбы мало используется. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является манипулятор, содержащий стойки, полый корпус: с цапфами, установленными в стойках с возможностью поворота и фиксации, планшайбу с шестерней и валом, смонтированным внутри корпуса с возможностью вращения и фиксации относительно кор-; пуса, а; также единый привод для поворота и наклона планшайбы, выходная шестерня которого установлена на одной из цапф с возможностью взаимодействия с шестерней планшайбы, и механизм фиксации. В данном манипуляторе имеется только одна кинематическая цепь и 3 один двигатель, которьм работает и при наклоне и при вращении планшайбы Однако в манипуляторе использовано два механизма фиксации, один из которых вьтолнен в виде тормоза, взаимодействующего с цапфой корпуса, а другой выполнен в виде муфты сцепления, закрепленной в корпусе и взаимодействующей с валом планшайбы. Во время вращения планшайбы включен тормоз тор мозящий цапфу, а при наклоне планшайбы он выключен, но включена муфта сцепления, препятствующая вращению ва ла планшайбы.. Муфта сцепления установ лена внутри полого корпуса, который вращается в цапфах при на слоне планшайбы, а так как муфта управляется дистанционно, то возникает проблема. токоподвода к перемещающейся в пространстве муфте-,- что усложняет конструк цию и з еньшает надежность. Цель изобретения - упрощение конструкции путем применения единого механизма фиксации вала планшайбы и цапф корпуса. С этой целью манипулятор, содержащий стойки, полый корпус с цапфами, установленными в стойках с возможностью поворота и фиксации относительно них, планшайбу с шестерней и валом, смонтированным внутри корпуса с возможностью вращения и фиксации относительно корпуса, а также механизм фик сации и единый привод вращения и наклона планшайбы,выходная шестерня кото рого установлена на одной из цапф кор пуса с возможностью взаимодействия с шестерней планшайбы, снабжен дополнительной шестерней,установленной на второй цапфе и взаимодействующей с шестерней планшайбы,указанная цапфа выполнена щлицевой,а механизм фиксации выполнен в виде смонтированных на шлицевой цапфе двух муфт и втулки,установленной Между муфтами с воэмож- ностью продольного перемещения,при этом одна из полумуфт каждой муф-пл ус тановлена с возможностью продольного перемещения,выполнена шлицевой и подпружинена одна относительно другой} вторая полумуфта одной из муфт закреп лена на стойке, а вторая полумуфта другой муфты закреплена на дополнительной шестерне, причем втулка снабжена упорами, взаимодействующими с подвижными полумуфтам. На фиг. 1 изображен манипулятор, .общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на 84 фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг, 2. Манипулятор содержит стойки 1, закрепленный на них посредством цапф 2 и 3 полый корпус 4, Внутри полого корпуса 4 установлен поворотный вал 5, несущий планшайбу 6, с конической шестерней 7. На одной из стоек .установлен привод вращения и наклона планшайбы, содержащий электродвигатель 8 и редуктор 9, выходная коническая шестерня 10 которого .смонтирована на цапфе 2. На цапфе 3 смонтирована дополнительная коническая шестерня I1. Цапфа 3 выполнена шлицевой. На стойке установлен корпус 12 механизма фиксации, который содержит смонтированные на цапфе 3 две конические муфты и расположенную между ними втулку 13. Каждая муфта состоит из двух полумуфт. Полумуфта 14 жестко соединена с корпусом 12 механизма фиксации. Полумуфта 15 жестко закреплена на шестерне 11 . Полумуфты 16 и 17 вьтолнены шлицевыми и установлень с возможностью продольного перемещения. Втулка. 13 выполнена с упорами, взаимодействующими с полумуфтами 16 и 17. На втулке 13 смонтированы толкатель 18 и подшипник 19. Толкатель 18 и подшипник 19 расположены между упорами втулки 13. Толкатель 18 установлен с возможностью перемещения вдоль оси цапфы 4 под действием рычагов 20, вращающихся относительно корпуса 12 при помощи сердечников 21 и 22 электромагнитов 23 и 24. Полумуфты 16 и 17 подпружинены между собой пружинами 25. Манипулятор работает следующим образом. При включенном манипуляторе полумуфты 16 и 17 прижимаются пружинами 25 к полумуфтам 14 и 15 соответственно. При этом полумуфта 16 удерживает цапфы от возможного вращения относительно .стойки 1 и тем самым препятствует самопроизвольному наклону планшайбы 6. Полумуфта 17 .препятствует вращению шестерни 11 и тем самым самопроизвольному вращению планшайбы, которая в противном случае могла бы вращаться, наклоняясь и обкатьшая . шестерней 7 шестерню 10 даже при йеподвижностг: последней. На планшайбу 6 манипулятора устанавлив ют свариваемое изделие и вклю чают наклон планшайбы для установки 5 изделия в положение, удобное для свар ки. . При этом включается электромагнит 24, втягивая сердечник 22. Рычаги 20 поворачиваются,перемещая толкатель 18 и втулку 13, которая через подшипник 19 и упор сжимает пружины 25, отводит полумуфту 16 от полумуфты 14.При этом полумуфта 17 с большей силой прижимается к полумуфте 15 шестерни 1 1, обеспечивая ее неподвижность относительно цапф. Включается привод (двигатель 8 с редуктором 9), который вращая шестерню 10 производит наклон планшайбы. При этом шестерни 10 и 11 вращаются вместе с цапфами 2 и 3 и полым корпусом 4,- толкатель 18 неподвижен а подшипник 19 вращается. По достижении свариваемым изделием необходимого положения, планшайбу пе реключают на вращение. При этом электромагнит 24 выключается, и включается электромагнит 23. Рычаги 20 поворачиваются в противоположную сторону, толкатель 18 перемещает втулку 13. Втулка сначала освобождает полумуфту 16, которая под действием 25 прижимается к полумуфте 14, обеспечивая неподвижность цапфы 3 относительно стойки 1 и соответственно планшайбы 6 в достигнутом положении, а затем, сжимая пружийы 25, отводит полумуфту 17 от полумуфты 15, освобождая шестерню 11. Включают привод, и шестерня 10, вращаемая им, вращает шестерню 7 и тем самым планшайбу 6. При этом шестерня 11 вращается относительно цапфы 3, остальные элементы механизма фикса.ции неподвижны. При внезапном прекращении подачи энергии манипулятор выключается, при ЭТОМ планшайба фиксируется в неподвижном положении. В данном манипуляторе корпус электромагниты 23 и 24 при вращении и при наклоне планшай бы Остаются неп од внятными, что облегчает токопрдвод к электромагнитам. Таким образом, повьшает надежность работы манипулятора, так как исключаются провода токоподвода к муфте сцепления, которая была установлена в полом корпусе, и при вращении полого корпуса в цапфах они могли повреждаться. Кроме того, вместо муфты сцепления, установленной в полом корпусе, все необходимые элементы для наклона и фиксации цапф, для враще86ния и фиксации планшайбы размещаются в корпусе механизма фиксации, что упрощает конструкцию. Формула изобретения Манипулятор, содержащий стойки, полый корпус с цапфами, установленными в стойках с возможностью поворота и фиксации относительно них, планшайбу с шестерней и валом, смонтированным в корпусе с возможностью вращения и фиксации относительно корпуса, а также механизм фиксации и привод вращения и наклона планшайбы, выходная шестерня которого установлена на одной из цапф корпуса с возможностыб взаимодействия с шестерней планшайбы, отличающийся тем, что, с целью зшрощения конструкции путем применения единого механизма для фиксации вала планшайбы и цапф корпуса, манипулятор снабжен дополнительной шестерней, установленной на второй цапфе и взаимодействующей с шестерней планшайбы, указанная цапфа выполнена пшицевой, а механизм фиксации, в свою очередь, вьшолнен в виде смоятированньпс на. глицевой цапфе двух муфт и втулки, установленной между муфтами с возможностью продольного перемещения, при этом одна из полу- . муфт каждой муфты установлена с возможностью продольного перемещения, выполнена шлицевой и подпружинена, одна относительно другой, вторая; полумуфта одной из муфт закреплена на стойке, вторая полумуфта другой муфты закреплена на дополнительной шестерне, а втулка выполнена с упорами, взаимодействзгющими с подвижными полумуфтами . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Механическое сварочное обору- . дование Каталог-справочник М,,НИИМАШ, 1975, с.З. 2.Общемашиностроительные типовые и руководящие материалы ОМТРМ5436003-65, Ч.1, - Оборудование для повогрота свариваемых изделий М., НИИМАШ 1965, с. 7 и В,- фиг. 1,3 и 4. 3.Авторское свидетельство СССР № 597540, кл. В 23 К 37/04, 02.04.76 (прототип).