3 .3. Механизм подъема и опускания руки

Механизм подъема и опускания руки промышленного робота М20П.40.01, выполненный в виде отдельного узла, показан на рис 5.Он обеспечивает перемещение руки по координате Z.

Привод вертикального перемещения включает: электродвигатель постоянного тока М3 со встроенным датчиком обратной связи, шариковую передачу винт-гайка качения 14 (рис. 2). Электродвигатель и винт соединены между собой зубчатой муфтой 15. Для исключения самопроизвольного опускания механизма выдвижения руки при отключении двигателя подъема на верхнем конце винта установлен нормально замкнутый электромагнитный тормоз.

Корпус 1 (рис. 5), включающий в себя механизм выдвижения руки, перемещается вверх и вниз по двум направляющим 2, которые закреплены в верхней и нижней опорных плитах 3 и 4. На верхней опорной плите 3 установлено подмоторное основание 5, внутри которого находится электромагнитный тормоз 6. Электродвигатель 7 постоянного тока, установленный на подмоторном основании 5, через зубчатую муфту 8 соединен с шариковым винтом 9. Гайка 10 шариковой винтовой пары закреплена в корпусе 1 узла выдвижения руки. Таким образом, вращение электродвигателя 7 преобразуется в поступательное движение руки вверх или вниз.

Для защиты винта от пыли и грязи используется гофрированная оболочка 11. Резиновые амортизаторы 12 позволяют смягчить удар в конце хода руки в верхнем и нижнем положении. Для управления скоростью перемещения в этих положениях используются путевые переключатели, наезжающие на упоры 13 и 14.

3.4. Блок поворота захвата

Блок поворота (кисть руки) может быть выполнен в разных ис­полнениях: 1 (Б) (рис.6) или 2 (Г) (рис.7).

Конструкция блока поворота — кисти руки (исполнение 1) пока­зана на рис. 6.

Поворотный блок смонтирован в корпусе 1 и состоит из механизма вращения кисти относительно продольной оси с двухпозиционным уп­равлением при движении от упора до упора и механизма поворота (ка­чания) относительно поперечной оси.

Вращение кисти руки происходит от неполноповоротного пневмодвигателя 2, на переднем торце которого крепится стакан 3. На на­ружной поверхности стакана установлены распределительные пневмоустройства 4 привода поворота кисти, а внутри на подшипниках - втулка 5 с фланцем для крепления сменного схвата. Втулка 5 связана с валом пневмодвигателя 2 при помощи шпонки. На противоположном конце поворотного блока находится стопорный механизм 6, который жестко соединен с валом пневмодвигателя 2. В зависимости от уста­новленного сменного двухплечего рычага стопорного механизма можно ограничивать угловое положение кисти в диапазоне от 0 до ±90° (ва­риант 1) или от 0 до 180° (вариант 2). Внутри корпуса 1 смонтирова­ны амортизатор 7, уменьшающий удар при подходе стопора 6 к пере­ставным упорам 8, а также микропереключатели 12 конечных поло­жений.

В поворотном блоке имеется также механизм ручной установки угла качания кисти относительно ее поперечной оси 9 (в пределах ±3,5°). Угол качания регулируется винтами 10, установленными в не­подвижном фланце 11. В последующих модификациях ось 9 заменена на два шарика, установленных между подвижным фланцем поворотного блока и неподвижным фланцем руки.

Таким образом, приводом перемещений по оси a служит неполноповоротный пневмодвигатель с двух позиционным управлением вкл/выкл. Стопор обеспечивает фиксацию поворота на 90° и 180°. Для уменьшения ударных нагрузок в корпусе поворотного блока установлен амортизатор. Поворот по оси b в пределах ±3,5° производится с помощью винтов, осуществляющих крепление поворотного блока к фланцу скалки.

Работа блока поворота (исполне­ние 1) происходит следующим образом. При отключенных электромаг­нитах YA1 и YA2 (рис. 7) воздух по магистралям 1, 2и3 поступает в обе по­лости пневмодвигателя М2. При включенном электромагните YAI пневмораспределителя Р4 и отключенном электромагните YA2 происходит поворот кисти руки против часовой стрелки относительно продольной оси. При этом воздух из полости пневмодвигателя М2 вытесняется по магистрали 2 через пневмораспределитель Р4 в атмосферу. При вклю­ченном электромагните YA2 пневмораспределителя Р5 и отключенном электромагните YA1 аналогично происходит поворот кисти руки по ча­совой стрелке.

К онструкция блока поворота — кисти руки (исполнение 2) показана на рис 8.

Вращение вала пневмодвигателя 1 через приводной плоскозубчатый ремень 2 передается на вал 3. На этом же валу установлен электро­магнитный тормоз 4, обеспечивающий быстрый останов вращения кисти руки.

Вращение вала 3 при включенном электромагните, растормажи­вающем вал, передается генератору 5 зубчатого волнового ре­дуктора, который позволяет увеличить выходной крутящий момент привода.

Для контроля углового положения блока поворота используются два бесконтактных датчика 6, 7 крайних и промежуточных положений, импульсы от которых поступают в устройство управления ПР. Разре­шающая способность датчиков равна 0,1°, что обеспечивает стабиль­ность установки угла поворота кисти в пределах ±0,3° во всем диапа­зоне от —90 до +180°.

Поворот (качание) кисти относительно поперечной оси в пределах ±3,5° осуществляется от пневмоцилиндра 8, шток которого связан с кулачком 9, имеющим наклонный паз. С помощью кулачка шток воз­действует на палец 10 в кронштейне 11 корпуса блока поворота. Угловое положение контролируется путевыми микропереключателями 12 и регулируется упорами 13.

В блоке поворота (исполнение 2) привод перемещений по оси a включает: реверсивный пневмодвигатель М, волновой редуктор с передаточным отношением 1:159. Передача вращения от пневмодвигателя к волновому редуктору происходит через плоскозубчатый ремень 2 с передаточным отношением 0,68. Для контроля положения захвата в блок е используются бесконтактные датчики, импульсы от которых поступают в устройство управления. Конечные выключатели служат для ограничения перемещений по оси a в диапазоне от -90 до 180°.

Поворот кисти руки (относительно ее продольной оси) по часовой стрелке осуществляется при включенном электромагните YA3 (рис.9). При этом воздух в пневмодвигатель Ml поступает через распределитель Р4 по магистрали 5. При включенном электромагните YA5 происходит ускоренный поворот кисти: воздух из пневмодвигателя Ml вытесняется в атмосферу через распределители Р5, Р3, дроссель ДР и глушитель Г2 по магистралям 6, 4, 7. При отключенном электромагните YA5 происходит замедленный поворот блока: воздух из пневмодвигателя Д1 вытесняется в атмосферу только через распределитель Р5 и дроссель ДР по магистралям 6, 4.

П оворот кисти руки против часовой стрелки осуществляется при включенном электромагните YA4, При этом воздух в пневмодвигатель Ml поступает через распределитель Р5 по магистрали 6. При включенном электромагните YA5 происходит ускоренный поворот блока: воздух из пневмодвигателя Ml вытесняется в атмосферу через распределители Р4, Р3, дроссель ДР и глушитель Г2 по магистралям 5, 4, 7. При отключенном электромагните YA5 происходит замедленный поворот блока: воздух из пневмодвигателя Ml вытесняется в атмосферу только через распределитель Р4 и дроссель ДР по магистралям 5, 4.

Поворот кисти руки относительно ее поперечной оси вправо осуществляется при включенном электромагните YA1. При этом воздух в пневмоцилиндр Ц поступает по магистрали 2 и вытесняется из пневмоцилиндра Ц по магистрали 3 через распределитель Р2.

Поворот кисти руки влево осуществляется при включенном электромагните YA2. При этом воздух в пневмоцилиндр Ц поступает по магистрали 3 и вытесняется из пневмоцилиндра по магистрали 2 через распределитель P1.

Механизм схвата манипулятора (исполнение С1) унифицированной конструкции показан на рис. 10. Конструкция захватного устройства этого исполнения применяется для деталей фланцевого типа.