Конструктивные особенности и работа механизма подъема и поворота захватных устройств

Механизм подъема и поворота захватов предназначен для осуществления перемещения их вдоль вертикальной оси мани­пулятора и поворота вокруг нее (рис. 6.4.).

Рис. 6.4. Механизм подъема и поворота захватных устройств

Механизмы выдвижения-втягивания захватов крепятся на торце подвижного цилиндра 9 (рис. 6.5., а), который является пневмоцилиндром механизма подъема. В устройство подъе­ма входит также шток 13 с поршнем 12, установленный на под­шипниках 17 и 19 в корпусе 18, тормозной клапан 1 (см. рис. 6.4.), встроенное тормозное устройство — дроссель 21 (рис. 6.5, б), а также два гидродемпфера 3 и 4 (см. рис. 6.4.).

Для подъема захватов сжатый воздух через отверстие в крышке 20 (см. рис. 6.5., а) и центральное отверстие в штоке 13 подается в бесштоковую полость цилиндра 9.

Верхнее положение цилиндра с закрепленными на нем ме­ханизмами выдвижения-втягивания захватов определяется поло­жением винта 6, который, упираясь в корпус тормозного кла­пана, препятствует дальнейшему перемещению цилиндра.

При подходе цилиндра 9 к упору винт нажимает на золот­ник 26 (см. рис. 6.5., в) тормозного клапана, и останов проис­ходит без удара.

Тормозной клапан 1 (см. рис. 6.2.) работает следующим об­разом: при подъеме захватов винт 6 (см. рис. 6.5., а) цилиндра подъема нажимает на шток золотника 26 (см. рис. 6.5, в), кото­рый, поднимаясь, вытесняет масло из полости "F" в полость "К" через дроссель 25 и кольцевой зазор переменного сечения между конической частью золотника 26 и отверстием "J" в кор­пусе клапана.

Время (скорость) торможения определяется временем перетекания масла и регулируется с помощью дросселя 25. При этом последний настраивается так, чтобы конечная скорость обеспечивала безударный останов подвижного цилиндра с вин­том в верхнем положении.

При опускании (при отходе винта 6 (см. рис.6.5, а) от тормозного клапана) возврат золотника 26 в исходное положение осуществляется с помощью сжатого воздуха, постоянно подава­емого от сети в полость "L" под поршень 22, разделяющего масляную и воздушную среды через угольник, ввернутый в от­верстие "М". Для ускоренного возврата золотника масло в по­лость "F" перетекает через обратный клапан 23.

Торможение в конце хода при опускании осуществляется с помощью воздушной подушки, возникающей между верхней уплотнительной манжетой на поршне 12 (см. рис. 6.5., а) и манже­той 11 при вхождении последней в полость заглушки 7 в пневмоцилиндре 9 подъема.

Интенсивность торможения при этом регулируется дрос­селем 21 (см. рис. 6.5., б).

Плавность хода и регулировка скорости подъема и опуска­ния осуществляются с помощью двух гидродемпферов 3 и 4 (см. рис. 6.4.).

Корпуса гидродемпферов прикреплены к вертикальным стойкам станины, а штоки 28 (рис. 6.5., г) соединены с ушами кол­лектора 10 (см. рис. 6.5., а). При подъеме и опускании пневмоцилиндра 9 вместе со штоками 28 происходит перетечка масла через дроссель из полости "N" в полость "Р" и наоборот. С помощью этого дросселя регулируется скорость подъема и опускания захватов.

Нижнее положение пневмоцилиндра 9 (см. рис. 6.5., а) опреде­ляется упором заглушки 7 в поршень 12.

При позиционировании механизма подъема в верхнем и нижнем положениях срабатывает датчик положения 3, в паз головки которого входят флажки 2 и 4, закрепленные на скалке 1.

Рис. 6.6. Устройство механизма поворота захватных устройств: a – сечение Б-Б; б – сечение Е-Е; в – сечение Д-Д: г – вид Ж

Механизм поворота состоит из двух малых пневмоцилиндров 6 (рис.6.6., а) и двух больших пневмоцилиндров 7. Штоки 1 поршней 4 малых пневмоцилиндров выполнены в виде реек, в задних полых концах которых расположены тормозные датчики 3 типа БК-А-0, а передние концы штоков служат плун­жерами полостей гидроцилиндра с полостями R торможения при повороте захватов. На штоках 8 больших пневмоцилиндров 7 закреплены планки 10, которые, упираясь в регулируемые цанговые гайки-упоры 9, ограничивают перемещение штоков 8. Шток-рейка 1 зацепляется с шестерней 2, закрепленной на шток 13 (см. рис. 6.5., а). Передача крутящего момента со штока на подвижный цилиндр 9 осуществляется посредством клина 11 (рис. 6.6, б), соединяющего шток 13 (см. рис. 6.5., а) с зажи­мом 16 и скалки 15, закрепленной на зажиме. Далее крутящий момент передается на подвижный цилиндр 9 через ролики 13 (рис. 6.6., в), один из которых расположен на эксцентричной оси для выборки зазора, и водило 14 (см. рис. 6.6., а), являющееся крышкой цилиндра 9. Ролики 13 (см. рис. 6.6., в) необходимы для передачи крутящего момента при подъеме цилиндра 9.

Для осуществления поворота захватов сжатый воздух подается в бесштоковую полость одного из пневмоцилиндров 6 (см. рис. 6.6., а). Шток-рейка 1 с поршнем 4, перемещаясь при этом до упора в шток 8, приводит во вращение шестерню 2, а следовательно, и связанный с ней, как указывалось выше, подвижный пневмоцилиндр 9 (см. рис. 6.5., а) с закрепленными на нем механизмами выдвижения-втягивания захватов.

Для уменьшения сопротивления при повороте сжатый воздух из пневмоцилиндров 6 (см. рис. 6.6, а) выпускается через клапан 2 быстрого выпуска воздуха (см. рис. 6.4.), прин­цип действия которого аналогичен описываемому выше.

Фиксация любых четырех точек в рабочей зоне робота при повороте захватов в горизонтальной плоскости осуществля­ется последовательной подачей сжатого воздуха в соответству­ющие полости пневмоцилиндров 6 и 7 (см. рис. 6.6., а). При этом положение захватов по повороту вокруг вертикальной оси контролируется одним из трех датчиков, имеющих маркировку S₁, S₂, S₃ в пазы головок 14 (рис. 6.6., г) которых входят флаж­ки 12 (см. рис. 6.6., в) на дисках обоймы 5 (см. рис. 6.5., а), уста­новленной на зажиме 16.

На рис. 6.7. представлена схема положений оси механизма выдвижения-втягивания захватов в зависимости от положения планок 10 (см. рис. 8, а) относительно гаек-упоров 9.

Рис. 6.7. Схема положений оси механизма выдвижения-втягивания захватов при по­вороте в горизонтальной плоскости

При упоре планки 2 (см. рис. 6.7.) в гайку 1 механизм выдви­жения-втягивания захватов занимает положение I, при упоре планки 5 в гайку 6 — положение IV. При этом два флажка 12 (см. рис. 6.6., в) взаимодействуют со средним датчиком S₁ поворота (см. рис. 6.6., г). При упоре планки 2 (см. рис. 6.7.) в гай­ку 3 механизм выдвижения-втягивания захватов занимает положение III. При этом верхний флажок 12 (см. рис.6.6., в) взаимодействует с датчиком S₂. При упоре планки 5 (см. рис. 6.7.) в гайку 4 механизм занимает положение III. При этом нижний флажок 12 (см. рис. 6.6., в) взаимодействует с датчиком S₃.

Ниже приведен пример осуществления позиционирования в одной из точек при повороте механизма выдвижения-втя­гивания захватов.

При подаче сжатого воздуха в заднюю полость одного из пневмоцилиндров 6, например верхнего (см. рис. 6.6., а), планка 10 упирается в заранее установленную при настройке перед­нюю гайку 9. Затем сжатый воздух подается в бесштоковую нижнюю полость пневмоцилиндра 6. Поршень этого пневмоцилиндра начинает перемещаться вперед и своей шток-рейкой 1 приводит во вращение шестерню 2. Вторая шток-рейка (верх­няя), связанная с шестерней с другой стороны, начинает отхо­дить назад до упора в передний конец штока 8. Так как пло­щадь поршня пневмоцилиндра 7 в 2 раза больше площади пор­шня пневмоцилиндра 6, то поворот шестерни прекращается. Ось механизма занимает положение III (см. рис. 6.7.).

Безударный останов захватов при повороте достигается с помощью тормозного устройства 5 (см. рис. 6.4.). Конструкция тормозного устройства представлена на рис. 6.8.

В полостях R гидроцилиндра (см. рис. 6.6., а), заполненных маслом, перемещаются шток-рейки. Эти полости соединяются между собой через каналы "T", "V" (см. рис. 6.8.) тормозного устройства и золотниковый гидрораспределитель 2. При пере­мещении реек масло перетекает из одной полости R (см. рис. 6.6., а) в другую мимо дросселя 4 (см. рис. 6.8.), при враще­нии втулки которого вправо и перекрытии каналов "T" и "V" можно регулировать скорость поворота захватов.

Торможение осуществляется следующим образом. При подходе верхней шток-рейки 1 (см. рис. 6.6., а) к што­ку 8 последний нажимает подпружиненный флажок 5 тормоз­ного датчика 3, который дает команду после временной вы­держки, заданной в программе, на переключение гидрораспре­делителя 2 (см. рис. 6.8.). Распределитель переключается в пози­цию торможения, при которой масло из одной полости R (см. рис. 6.6., а) гидроцилиндра в другую начинает перетекать через регулируемый дроссель 1 (см. рис. 6.8.), вследствие чего в полостях создается противодавление масла, препятствующее перемещению шток-реек. С помощью этого дросселя регулиру­ется интенсивность торможения. Через напорный золотник 3, включенный параллельно дросселю 1, в момент увеличения давления масла часть масла сливается, вследствие чего сглажи­вается возможный резкий переход от транспортирующей ско­рости к скорости торможения.

Бачок 7 служит для наполнения системы маслом через обратный клапан 8, когда в гидросистеме возникает разрежение в результате утечек. Кнопка 6 служит для выпуска из гидро­системы воздуха и открывания обратного клапана 8 при заливке масла в полости гидроцилиндра. Обратный клапан 8 предохраняет от выплескивания масла из бачка в момент торможения. Заправка масла в бачок осуществляется через заливную гор­ловину 5, снабженную сетчатым фильтром.