МАНИПУЛЯТОР СБОРОЧНЫЙ

Полезная модель относится к области машиностроительного производства и предназначена для выполнения вспомогательных сборочных операций. В частности, предлагаемый сборочный манипулятор может использоваться для сборки в пакеты под сварку преимущественно плоских изделий, например, панелей из оребренных пластин рекуперативных теплообменников.
Сборочные манипуляторы в настоящее время широко применяются в промышленном производстве в качестве универсальных приспособлений, например, при сварке различных машиностроительных конструкций. Так, известен зажим для сжатия листов для электродуговой сварки по патенту РФ №2459696, используемый в сочетании с манипулятором робота. Зажим содержит жесткую раму, связанную с несущим элементом, узел сочленения, содержащий неподвижную руку, подвижную руку и главный привод, опирающийся на указанную раму, на которой расположена упомянутая неподвижная рука. Указанный привод выполнен с возможностью обеспечения перемещения подвижной руки относительно неподвижной руки с одной степенью свободы поступательно или вращательно для смыкания или размыкания зажима, чтобы удерживать набор листов между неподвижной и подвижной руками или освобождать этот набор листов.
Недостатком этого аналога является то, что он позволяет производить сжатие только листов, то есть такое решение имеет ограниченные возможности применения.
Решением, наиболее близким к предлагаемой полезной модели, выбранным в качестве прототипа, является сварочный стенд по патенту РФ №125114. Это устройство включает опору, закрепленную на основании, и соединенную с опорой вертикальную стойку, в верхней части которой закреплен кронштейн с зажимным устройством для крепления деталей. Вертикальная стойка выполнена таким образом, что обеспечивается возможность изменения высоты положения кронштейна по вертикали. Зажимное устройство прикреплено одним концом к кронштейну с возможностью осевого перемещения второго конца вокруг точки крепления. Кронштейн закреплен на верхней части вертикальной стойки с возможностью перемещения в радиальном направлении. Достоинством этого устройства, по сути манипулятора, это возможность менять положение зажатой в зажимном устройстве детали по двум различным направлениям - осевому и радиальному.
Недостатком прототипа является то, что он не позволяет собирать в пакеты детали больших габаритов, поэтому такое решение имеет ограниченные возможности применения.
Задачей заявляемой полезной модели является разработка устройства, обеспечивающего возможность сборки изделий, преимущественно плоских, в пакеты, в том числе и крупногабаритных, а также возможность менять положение собранного пакета поворотом вокруг горизонтальной и вертикальной осей.
Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи, заключается в расширении технологических возможностей сборочного манипулятора.
Указанный технический результат достигается в манипуляторе сборочном, включающий основание с установленной на нем вертикальной стойкой, в верхней части которой установлено зажимное устройство. Это зажимное устройство установлено на конце оси, проходящей через втулку, расположенную горизонтально в верхней части вертикальной стойки, и выполнено в виде закрепленной на оси стяжки, на нижнем конце которой неподвижно закреплен опорный кронштейн с поворотным столом с горизонтальной поверхностью, а на верхнем конце шарнирно закреплен прижимной рычаг, причем поворотный стол установлен на конце опорного кронштейна с возможностью вращения вокруг своей вертикальной оси, а на конце прижимного рычага соосно с осью вращения поворотного стола шарнирно закреплена проушина. Кроме того, прижимной рычаг и опорный кронштейн связаны между собой силовым цилиндром со штоком, обеспечивающим перемещение прижимного рычага относительно опорного кронштейна
В частном случае опорный кронштейн и прижимной рычаг имеют расположенные вдоль их длины технологические отверстия для переустановки крепления силового цилиндра.
Сущность предлагаемого решения поясняется на рисунке (фиг. ) и описанием работы устройства. На рисунке показаны:
1 - основание (станина);
2 - вертикальная стойка;
3 - втулка;
4 - ось;
5 - вертикальная стяжка;
6 - опорный кронштейн;
7 - поворотный стол;
8 - горизонтальная поверхность стола 7;
9 - прижимной рычаг;
10 - проушина;
11 - силовой цилиндр;
12 - пакет панелей;
13 - узел крепления цилиндра 11 к опорному кронштейну 6;
14 - узел крепления цилиндра 11 к прижимному рычагу 9.
Вертикальная стойка 2 установлена на основании (станине) 1. В стойке 2 установлена втулка 3 с отверстием для горизонтальной оси 4, на конце которой закреплена вертикальная стяжка 5. На нижнем конце стяжки 5 неподвижно закреплен, опорный кронштейн 6, на конце которого установлен поворотный стол 7 с горизонтальной поверхностью 8 и возможностью вращения вокруг вертикальной оси. На верхнем конце стяжки 5 шарнирно закреплен прижимной рычаг 9, на конце которого шарнирно закреплена проушина 10. Прижимной рычаг 9 и опорный кронштейн 6 связаны между собой силовым цилиндром 11 со штоком, обеспечивающим перемещение прижимного рычага 9 относительно неподвижного опорного 6 для сжатия изделий в пакет 12.
Вертикальная стяжка 5, опорный кронштейн 6, прижимной рычаг 9 и силовой цилиндр образуют зажимное устройство, имеющее 2 степени свободы - возможность поворота пакета панелей 12 вокруг оси вращения поворотного стола 7 и вокруг оси 4. Такая конструкция зажимного устройства дает широкие возможности пространственной ориентации собранного пакета. Это придает «гибкость» манипулятору и расширяет его возможности встраивания в различные технологические линии.
Шарнирные крепления рычага 9 и проушины 10 обеспечивают обжатие пакета панелей вдоль линии, совпадающей с осью вращения поворотного стола 7.
В качестве силового цилиндра 11 может использоваться пневмо- или гидроцилиндр. Расположенные по длине рычага 9 и кронштейна 6 узлы 13 и 14 для крепления силового цилиндра 11 обеспечивают возможность различного расположения его относительно оси вращения прижимного рычага. Возможность перестановки силового цилиндра по длине рычагов обеспечивает широкие возможности регулировки усилий обжатия и, следовательно, расширяет сферу применения предлагаемого манипулятора.
Предлагаемый сборочный манипулятор, благодаря своим конструктивным особенностям обладает широкими технологическими возможностями, которые обеспечивают возможность пространственной ориентации собранного пакета панелей, сборки пакета, в том числе панелей различной конфигурации, а также с помощью прихваток, широкой регулировки усилий обжатия.
Заявленный сборочный манипулятор работает следующим образом. С помощью силового цилиндра 11 поднимают прижимной рычаг 9. Собираемые в пакет 12 панели укладывают на поворотном столе 7 опорного кронштейна 6. При укладке деталей возможно использование вспомогательных приспособлений. С помощью силового цилиндра 11 прижимной рычаг 9 опускается, проушина 10 прижимает пакет 12 к столу 7 и производится фиксация взаимного расположения деталей. Подвижность проушины 10 обеспечивает правильную ориентацию ее прижимной поверхности относительно поверхности 8 стола 7.
Реализация полезной модели не требует разработки новых материалов и технологий. Предлагаемый манипулятор может встраиваться в разные технологические линии для сборки различных изделий в фиксированные пакеты (блоки), которые дальше подвергаются различной обработке, например, соединению составляющих пакет изделий по внешнему контуру склеиванием, пайкой, высокочастотной или дуговой сваркой. Преимущественная область использования - в производстве панельных или пластинчатых теплообменников.
Панели перед сваркой укладываются на поворотный стол, обжимаются и позиционируются в удобное для сварки положение. Далее производится сварка панелей, составляющих пакет, по периметру. Поворот вокруг горизонтальной и вертикальной осей производится либо вручную, либо с помощью пневмоцилиндра.