Манипулятор

СОЮЗ СОВЕТСНИСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ САНИЕ ИЗ К АВТОРСКОМ ВИДЕТЕЛЬСТВ Бюл.23ссерман и А. А. Бисследовательскийиностроения произия Уралмаш нститутдствен 4) (57) МАНИПУЛЯТОР, содержащий репленный на руке схват, связанный с иводом, узел ориентации и блок фикса- и зажима детали в схвате, выполненный фиг, 7(71) Научнотяжелого машного обьедине(56) 1. Автор582944, кл.тии). 8.8) е свидетельство СССР 23 (;) 7/04, 976 (прото в виде силового цилиндра с нажимным порги нем и цангового зажима штока этого силового цилиндра, от.гцчающнйся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, цанговый зажим штока силового цилиндра блока фиксации выполнен в ви,ц гильзы со сферической наружной поверхностью и подвижной и неподвижной сферических фрикционных колодок, разделенных распорной пружиной, при этом блок фиксации зажима детали снабжен гидро- цилиндром, в котором размещен цанговьй зажим, а его подвижная и неподвижная сферические фрикционные колодки размегцены на внутренней поверхности силового цилиндра.Изобретение относится к машиностроению, а именно к манипуляторам и промышленным роботам, и может быть использовано для автоматизации операций загрузки- разгрузки металлорежущих станков, в особенности при токарной обработке в центрах.Известен манипулятор, содержащий укрепленный на руке схват, связанный с приводом, узел ориентации и блок фиксации зажима детали в схвате, выполненный в виде силового цилиндра с нажимным поршнем и цангового зажима штока этого силового цилиндра 1,Недостатками известного манипулятора являются возникновение внутренних усилий и деформации детали при захвате ее за необработанные поверхности, а также необходимость базовых отверстий в детали и направляющих в схвате, что сужает область его использования,Цель изобретения - расширение технологических возможностей манипулятора,Цель достигается тем, что в манипуляторе, содержащем укрепленный на руке охват, связанный с приводом, узел ориентации детали и блок фиксации зажима детали в схвате, выполненный в виде силового цилиндра с нажимным поршнем и цангового зажима штока этого силового цилиндра, цанговый зажим штока силового цилиндра блока фиксации выполнен в виде гильзы со сферической наружной поверхностью и подвижной и неподвижной сферических фрикционных колодок, разделенных распорной пружиной, при этом блок фиксации зажима детали снабжен гидроцилиндром, в котором размещен цанговый зажим, а его подвижная и, неподвижная сферические фрикционные колодки размещены на внутренней поверхности силового цилиндра.На фиг. 1 схематически представлен манипулятор; на фиг. 2 - узел 1 на фиг. 1; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2.Автоматический манипулятор состоит из схвата 1, соединенного с рукой 2 посредством блока 3 фиксации зажима детали, а также узла пространственной ориентации, выполненного в виде блока 4 продольного перемещения руки 2 относительно каретки 5, блока 6 подъема каретки 5 относительно колонны 7, блока 8 поворота колонны 7 относительно основания 9 и блока перемещения манипулятора (не показан) вдоль оси станка на катках 10,Блок 3 фиксации зажима детали состоит из неподвижного и жестко связанного с рукой 2 гидроцилиндра 11, внутри которого размещена гильза (цанга) 12 со сферической наружной поверхностью, контактирующей с неподвижной сферической фрикционной колодкой 13 и с подвижной сферической фрикционной колодкой 14, и нажимной поршень 15, взаимодействующий с под 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 вижной сферической фрикционной колодкой 14, при этом между упомянутыми фрикционными колодками 13 и 14 размещена распорная пружина 16, а в гильзе (цанге) 12 установлен подвижный и жестко связанный со схватом 1 силовой цилиндр 17, внутри которого вмонтирован механизм 18 зажима схвата 1.Манипулятор работает следующим образом.В соответствии с программой рабочего цикла, выдаваемой системой управления манипулятором (не показана), схват 1 с помощью узла пространственной ориентации (блока 4 продольного перемещения, блока 6 подъема, блока 8 поворота и блока перемещения вдоль оси станка на катках 10) выводится в заданную позицию для захвата детали 19, которая расположена в разгружаемом агрегате - в питателе или на станке (не показаны) и зафиксирована там принадлежащими этому агрегату фиксирующими элементами (не показаны), введенными в базовые отверстия детали 19 (не показаны), например зажата в центрах токарного станка. При этом в рабочую полость а неподвижного гидроцилиндра 11 через отверстие 20 подана под давлением рабочая жидкость, в результате чего нажимной поршень 15 находится в крайнем левом положении. Под воздействием усилия нажимного поршня 15 подвижная сферическая фрикционная колодка 14 прижимает гильзу (цангу) 12 со сферической наружной поверхностью к неподвижной сферической фрикционной колодке 13, одновременно сжимая распорную пружину6, в результате чего указанная гильза (цанга) 12 зафиксирована от поворота относительно неподвижного гидроцилиндра1 в любом направлении, Одновременно, благодаря усилию, передаваемому на цангу 12 через подвижную сферическую фрикционную колодку 14, цанга 12 фиксирует от продольного перемещения, ограниченного пространством между поверхностями б и в, подвижный и жестко связанный со схватом 1 силовой цилиндр 17. Таким образом, схват 1 жестко зафиксирован относительно руки 2 манипулятора.После выхода схвата 1 в исходное положение для захвата детали 19 система управления манипулятором выдает команду на зажатие схвата 1, которая отрабатывается механизмом 18 зажима схвата 1. Одновременно (или с выдержкой времени, или по моменту касания детали 19 одной из челюстей схвата 1) система управления выдает команду, по которой рабочая полость а неподвижного гидроцилиндра 11 соединяется с магистралью слива гидросистемы (не показана), в результате чего давление в рабочей полости а падает. Распорная пру.жина 16 отжимает подвижную сферическую фрикционную колодку 4 вместе с нажимным поршнем 15, расфиксируя гильзу (цангу) 12 относительно неподвижного, жестко связанного с рукой 2 гидроцилиндра 11. Гильза (цанга) 12 в свою очередь освобождает подвижный, жестко связанный со схватом 1 силовой цилиндр 17.Таким образом, схватполучит необходимые степени свободы относительно руки 2, а при зажатии детали 19, в случае возникновения усилий, обусловленных ее необработанной поверхностью, сможет под их воздействием установиться так, что в системе деталь - ссват - фиксирующие элементы питателя (станка) не возникает никакис усилий, стремящихся деформировать 15 эту систему. После зажатия детали 19 схватом 1 в рабочую полость а неподвижного гидроцилиндра 11 вновь подается давление, в результате чего гильза (цанга) 12 и подвижный цилиндр 17 зафиксируются. Фиксация произойдет в том положении, которое займет гильза (цанга) 12 при зажатии детали 9. Вслед за этим система управления выдает команду на освобождение детали 19 от воздействия фиксирующих элементов питателя (станка): базовые отверс тия детали 19 освободятся, но их смещения относительно схвата 1 и относительно осей фиксирующих элементов (станка) не произойдет, поскольку усилия, стремящиеся деформировать систему .деталь - схват -фиксирующие элементы питателя (станка), отсутствуют.Схватс зажатой деталью 19 может быть перемещен с помощью узла пространственной ориентации в заданную позицию, где расположены фиксирующие элементы загружаемого агрегата-станка, теснологического приспособления илн приемного магазина (не показаны). По команде системы управления фиксирующие элементы загружаемого агрегата фиксирует деталь 19, после чего ссватразжимается. Поскольку при зажатии детали 19 ссватом 1 отсутствовадп внутренние усилия, стремяшиеся деформ п ровать систему деталь - ссват - фиксирующие элементы питателя (станка), фиксирующие элементы загружаемого агрегата точно попадут в базовые отверстия детали 9. Использование предлагаемого манипулятора позволяет обрабатывать в центрах на токарных станках в полном автоматическом циклекованые и штампованные заготовки валов без предварительной обработки поверхностей под схват. Кроме того, с помощью предлагаемого манипулятора в автоматическом цикле могут обрабатываться заготовки валов из искривленного проката. а также детали с базовыми отверстиями, выполненными в нежестких основаниях на тонких стенках и т.д.Редактор Л. МотылЗаказ 4280/13 Составитель С. Новик ь Техред И. Верес Корректор Л. Иль Тираж 1033 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4