CS251522B1 - Stavebnicový manipulátor - Google Patents

Description

'Predmetam vynálezu je stavebnicový manipulátor na automatickú manipuláciu s ibremenami v rovině, resp. priestora, zabezpečujúci bezobslužnú prevádzku strojov vo výrobnom procese.

Rozširovanie mikropočítačov do sféry osobného využívania na pracoviskách a tiež v pedagOgickom procese podmieňuje kvalitativně změny v návrhu nových automatizovaných zariadení. V súvislosti s týmto trendom je vytiváraná nová skupina malých automatizovaných prístrojov a zariadení. Zahrňuje doterajšie výsledky vývoja a aplikácií elektroniky, mechaniky, NC techniky ako aj riadiacich systémov obrábacích strojov, robotov a manipulátorov v malých dimenziách.

Účelom tvorby tejto skupiny je snaha o doslednú přípravu odborníkov pre prácu a na číslicovo riadených strojoch, manipulátorech a robotech a v neposlednom radě aj prenikanie pružnej automatizácie do automatizované] bezobslužnej výroby drobných súčiastok.

Dosial' sú známe rožne konštrukcie robotov a manipulátorov s přísné účelovým zameraním, ako napr. manipulátory pre zváranie, podávanie alebo povrchovú úpravu obrobkov. Ich použitie je limitované adaptivitou uchopovacích čefustí a tiež možnosťami riadiaceho systému. Pohonné jednotky sú tvořené lineárnymi hydromotormi, mechanickými skrutkovými prevodmi a pneumatickými pohonmi tvoriacimi zložitú aparatúru ovládacieho systému.

Elektronický riadiaci systém je ovládaný magnetickými a diernymi páskami, resp. pamáťovými jednotkami. Konštrukcia manipulátorov je aložitá s minimálnymi, ale přitom prácnymi možnosťami rozmerovej variabilnosti pre meniace sa podmienky prevádzky.

Zložité riadiace a ovládacie systémy sú značné citlivé na pracovně prostredie manipulátora a jeho změny spůsobujú časté poruchy a následné časové straty vyplývajíce z prestojov potřebných na opravu manipulátora. V neposlednom radě si vyžadujú tieto manipulátory poměrně vysoké zriaďovacie náklady a náklady na údržbu.

Nevýhody súčasného stavu odstraňuje stavebnicový manipulátor podía vynálezu, 'ktorého podstata spočívá v tom, že hnacia tyč je na vyloženom konci primárného ramena uložená v ložisku, ktoré je prestavitel'ne uložené v rovině kolmej na os otáčanla sekundárného ramena a v smere kolmom na pozdížnu os hnacej tyče, napr. pomocou veka a puzdra s výstřednými středovými vrtaniami.

Výhody navrhovaného riešenia spočívajú predovšetkým v skutečnosti, že relativné tenká hnacia tyč skrutky závitovikového převodu dovoluje premiestňovanie polohy uloženia na vyloženom konci bez zásahu na iných miestach pohonu, teda v jednoduchosti riešenia, šmerujúeej k maximálnej hospodárnosti výroby.

Prakticky to znamená, že tyč sa spojí s hriadelom elektromotore a ďalej bezvólovo so závitovkovým Íkolesom poháňajúclm sekundárné rameno manipulátora. Posúvanie hnacej tyče v ložisku v rovině kolmej na os otáčania sekundárného ramena vymedzuje vól'u v závitovikovom převode klbu, znižuje rozsah pásma necitlivosti a sitrát v mechanickom převode, čo sa v konečnom dósledlku prejavuje vo vyššej spolehlivosti a přesnosti zariadenia pri manipulácii s bremenom.

Jednoduchá konštrukcia, nenáročná súčiastková základna, nízká technologická náročnost výroby v podstatnej miere pozitivně vplývajú na zriaďovacie náklady manipulátora, čo umožňuje jeho široké využitie v róznych oblastiach priemyslu a tiež v didalktike pri výchove technických kádrov ako názorná pomůcka pre jednoduchá automaitickú manipuláciu so súčiastkami vo výrobnom procese.

Na přiložených výkresoch je schematicky znázorněný stavebnicový manipulátor pódia vynálezu, kde na obr. 1 je znázorněný manipulátor v náryse a na obr. 2 v půdoryse. Obr. 3 znázorňuje převodové ústrojenstvo otočnej jednotky a klbu sekundárného ramena a obr. 4 znázorňuje příklad uloženia hnacej tyče v ložisku vo vyloženom konci primárného ramena manipulátora.

Základ stavebnicového manipulátora tvoří štíp 2, primárné rameno 3 a sekundárné rameno 4. Štíp 2 je vytvořený kombináciou spojenia róznych dížok nástaivcov 21. Jeden koniec štípa 2 je pevne spojený s podstavou 1 a druhý koniec štípa 2 je opatřený přírubou 5.

Podstava 1 je vytvořená z došky obdížnikového alebo štvorcového tvaru a je opatřená vo svojich vrcholoch sadou závitovkových otvorov 16 a sadou hladkých oitvorov 17. V závitovlkových otvoroch 16 sú uložené nivelaoné skrutky 19, ktorými sa vyrovnávajú nerovnosti podlahy a nastavuje sa doska pomocou týchto' skrutiek do vodorovnej polohy.

V hladkých otvoroch 17 sú uložené kotviace skrutky 18, ktorými sa podstava 1 manipulátora pevne uchytí k základovej podlahe. Na přírubě 5 štípa 2 je uchytený hriadel' převodovky 10 otočnej jednotky 13 primárného ramena 3. Hriadel' 12 preichádza převodovkou 10, pričom v stěnách převodovky 10 je otočné uložený a v telese převodovky 10 je Opatřený ozubením, do ktorého zasahuje šnek 15 připojený na jednu z dvojice hnacích agregátov 6 umiestnených na konzole 7 na konci primárného ramena 3.

Medzi druhým koncom primárného ramena 3 a sekundárným ramenom 4 je vradený otočný Ikíb 14 reprezentovaný závitoMkovým prevodom 11, ktorý je ovládaný hnaicou týčou 20 prechádzajúcou primárným ramenom 3 a připojenou na druhý z dvojice agregátov 6. Na konci primárného' ramena 3 je ložisko 22 hnacej tyče 20 uložené vo výetred251522 n-om puzdre 25 a veku 24 s výstředným vrtáním 26.

Sekundárné rameno 4 je ukončené technologickou hlavicou 9, v ktorej je uchytený výkonový prvok reprezentovaný chápadlom

8. Agregáty 6 sú připojené na neznázornený jednoduchý riadiaci systém.

V prevádzfce je stavebnicový manipulátor pomocou podstavy 1, nivelačných skrutiek 19 a kotviacich skrutiek 18 uchytený v zákiladovej podlahe. Na stlpe 2, pevne prichytenom k podstave 1, zostavenom do potretonej výšky pomocou nádstavcov 21 je připevněný hriadel' 12 otočné uložený v prevodovke 10 otočnej jednotky 13. Do ozubenia hriadela 12 zaberá šnek 15 poháňaný agregátom 8.

Riadiaci systém vydá impulz hnaciemu agregátu 8, ktorý poháňa šnekorn a pri zabrzděném hriadeli 2, šnek 15 pootáča celou otočnou jednotkou 13 a primárným ramenem 3. Sekundárné rameno 4 je pootáčané pomocou závitovkOvého převodu 11 spojeného s hnacím agregátom 6 relativné tenkou týčou 20.

V hlavici 9 sekundárného ramena 4 je uchytené chápadlo 8, ktorého výsledný pohyb v jednej rovině je výsledkom -kombinácie impulzov riadiaceho systému -dodávaných agregátom 6. Agregáty 6 sú vytv-o-rené napr. krokovými motormí, ktoré zaibezpečujú přesné vymedzenie dráhy pohybov primárného a sekundárného ramena 3, 4. Vola v závitovfcoVOm převode 11 je vymedzitetná, tým, že hnacia tyč 20 sekundárného ramena 4 je uložená na vyložen-om koníci ramena 3 v ložisku 22 posuvného v rovině kolmej na os 23 otáčania sekundárného ramena 4 pomdcou vzájemného pootáčania veka 24 a vý-stredínéh-o- puzdra 25.

Posúvaním hnacej tyče 20 v uvedenej rovině sa zároveň posúva závitOvka do hnaného kolesa a vym-edzuje sa tým nadměrná vol'a -v závitovk-ovom -převode 11.

Stavebnicový manipulátor je využitelný v didaktike a vo výchove technických -kádr-oiv v obore manipulátorov a robotov a ďalej všade tam, kde je možné uiplatnenie jednoduchej manipulácie s predmetmi.

Claims (3)

1. Stavebnicový manipulátor, pozostávajúci z podstavy s upevňovacími otvormi a s nosným stlpom, opatřeným přírubovým spojom, na ktorom je upevněná otočná jednotka s pohonovými agregátmi, pričom k otočnej jednotke je upevněné primárné rameno, v ktorom je na hnacej tyči skrutka závitového převodu pre pohon sekundárného ramena, vyznačujúci sa tým, že hnacia tyč (20) je na vyloženom konci primárného ramena (3) uložená v ložisku (2,2), ktoré je prestavitetne ul-ožené v rovině kolmej na os (23) otáčania sekundárného ramena (2) a v smere kolmom na pozdížnu os hnacej tyče (20).

2. Stavebnicový manipulátor podta bodu 1, .vyznačujúci sa tým, že podstava (1) je opatřená závitovými otvormi (16) pre uloženie nivelačných skrutiek (19).