Автоматический манипулятор

Союз СоветскимиСоциалистическикРеспублик О П.И С А Н И ЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ри 963846(22) Заявлено 03,03. 81 (21 3256034/25-08с присоединением заявки Но(23) ПриоритетОпубликовано 0710.82. Бюллетень М 37 1 И 1 М. Кл.э В 25 У 9/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 30.12,82 с,1В.П.Бабарин, И.Л.Владов, А.Г.Платонов, В.Н,Стафееви В.А.Яковлев(54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ МАНИПУЛЯТОР Изобретение относится к технологическому оборудованию для автомати-.зации загрузки и съема заготовок идеталей при обслуживании металлорежущих станков, например, токарных итокарно-ренольверных полуавтоматовс программным управлением.Известен автоматический манипулятор, содержащий портал, установленную на нем основную каретку с приводом продольного перемещения, накоторой расположена подвижная вспомогательная каретка с механическимируками, а также регулируемые упоры,элементы путевой автоматики и закрепленные на вспомогательной кареткедемпферы 11.Недостатки этого манипулятора -невозможность получения большогочисла точек позиционирования механических рук и низкая точность позиционирования.Цель изобретения - расширениетехнологических возможностей манипулятора,Цель достигается тем, что манипу-.лятор снабжен ловителем и управляемымФиксатором в виде пневмоцилиндрас подпружиненным фиксирующим элементом, смонтированным в его поршне,причем на фиксирующем элементе ныполнена копирная канавка, а на корпусе пневмоцилиидра Фиксатора установлены один из элементов путевой автоматики и дополнительно введенный пневмоклапан.На фиг.1 показан общий нид автоматического манипулятора с загрузочными устройствами у токарных полуавтоматов (вид спереди); на Фиг.2 вид А фиг.1; на фиг.3 - сечение Б-Б фиг,2; на фиг,4 - сечение В-В фиг.1.На портале 1 в продольном направлении установлена на роликовых опо рах основная каретка 2, На ней подвижно в продольном направлении установлена вспомогательная каретка 3, на которой закреплены механические руки 4 и 5 со схватами, На оснонной каретке устанонлен управляемый Фиксатор в виде подвижно встроенного в поршень 6 пневмоцилиндра и Фиксирующего элемента 7, имеющего копирную канавку на поверхности, причем фикси рующий элемент подпружинен относитель"ио поршня пружиной 8.На поршне 6 за-, ,креплен элемент путевой автоматики- электрический переключатель 9, взаимодействующий с канавкой Фиксатора 30 и соединенный электрически с приво"дом 10 продольного перемещения каретки 2. На корпусе 11 пневмоцилиндра закреплены электрический микропереключатель 12, также электрически соединенный с системой управления манипулятора, и электрический пневмоклапан 13. Поршень б подпружинен относительно корпуса 11 пневмоцилиндра пружиной 14. На продольной балке портала 1 против каждого загрузочного устройства 15 и токарных полуавтоматов 16 установлены механические ловители 17, в которых упор 18 закреплен болтами в Т-образном пазу 19, а две планки 20 со скосами смонтированы на направляющих 21 и поджаты к упору 18 пружинами 22, 5 образуя щель 23 для западания фиксирующего элемента 7. Привод 10 продольного перемещения каретки 2 имеет электродвигатель 24 постоянного тока, на валу которого закреплена шес" 20 терня 25, находящаяся в зацеплении с шестерней 26 через электромагнитную муфту 27, соединенную с приводным барабаном 28, охватываемым петлей троса 29, концы которого эакреп лены с двух сторон каретки 2, а сам трос перекинут через ролик 30 натяжного устройства, установленного на левом конце продольной балки портала.На портале закреплена струна 31, на которой подвешены шланг для подвода сжатого воздуха и электроприводов к основной каретке 2.Управление автоматическим манипулятором осуществляется отдельной системой управления.Манипулятор работает следующИм образом, Сначала оператор с помощью ручного пульта управления устанавливает основную каретку 2 и вспомогательную каретку 3 с механическими 40 руками 4 и 5 в исходное положение. При этом основная каретка на портале 1 находится в крайнем левом положении, а вспомогательная-в крайнем пра- вом, Руки 4 и 5 устанавливают в верх нее положение; при этом захваты за-крыты.Затем оператор включает манипулятор в режим автомата. При этомэлектродвигатель 24 привода продоль:" ного перемещения с помощью шестерен 25 и 26 электромагнитной муфты 27 вращает барабан 28, который перематывают петлю троса 29, перемещая основную каретку 2 вправо. В момент 55 ,включения фиксирующий элемент 7 с по-, мощью поршня 6 сжатым воздухом через электрический пневмоклапан 13 выдвигается в рабочее положение, сжимая при этом пружину 14. 60При движении основной каретки вправправо Фиксатор наезжает на скос планки 20 механического ловителя 17, перемещается в поршне 6, сжимая пру. жину 8. При этом скос копирной ка навки фиксатора нажимает на электрический микропереключатель 9, которыйдает команду на плавное уменьшениескорости электродвигателю 24 привода продольного перемещения основнойкаретки до ползучей скорости. Наползучей скорости фиксатор скользит по горизонтальной плоскости планки 20 до тех пор, пока не дойдет дощели 23,образуемой: двумя планками.С помощью сжатой пружины 8 фиксаторзаскакивает в щель, канавка фиксатора воздействует на электрическиймикропереключатель 9, который даеткоманду электромагнитной муфте 27привода на расцепление приводногобарабана 28 с шестерней 26 и на остановку электродвигателя 24.Заскочив в щель 23, Фиксаторвместе с основной кареткой 2 поинерции проходит небольшое расстояние, перемещая планку 20 и сжимаяпружину 22, Далее пружина возвращаетпланку в исходное положение до контакта с упором 18. В свою очередьпланка 20, нажимая на фиксатор сбоку, перемещает основную каретку 2точно зафиксировав ее в рабочейзоне загрузочного устройства 15,так как кинематическая цепь привода 10 продольного перемещения каретки в этот момент разомкнута,Далее механическая рука 5 опускается, ее захват закрыт, вспомогательная каретка 3 перемещается в крайнеелевое положение. Захват руки 5 охватывает заготовку в загрузочномустройстве 15, Вспомогательная каретка перемещается в крайнее правоеположение, рука 5 вынимает заготовку иэ загрузочного устройства и поднимается.Одновременно подается команда на электрический пневмоклапан13, надпоршневая камера которогосоединяется с атмосферой; поршень бс помощью пружины 14 перемещаетсявверх, воздействуя на электрическиймикропереключатель 12, который включает электродвигатель 24 и электромагнитную муфту 27.Основная каретка 2 начинает перемещаться вправо до встречи фиксатора с очередным механическим ловителем 17, установленным в рабочей зонестанка. При этом выдвижение фиксатора происходит вслед за началом перемещения каретки 2 с некоторой задержкой по времени, заданной в системеуправления манипулятора. После остановки каретки 2 механическая рука 4перемещается вниз, захват раскрыт.Вспомогательная каретка 3 перемещается в крайнее левое положение,захват руки 4 охватывает деталь,находящуюся в патроне токарного полуавтомата. Далее каретка 3 перемещается в крайнее правое положение,рука 4 поднимается, захват раскрывается, и деталь сбрасывается на склиз (на чертежах не показан) . При первом цикле работы манипулятора рука 4 имитирует съем детали патрона токарного полуавтомата, так как в начале работы (смены) в патроне детали нет. При всех повторных циклах работы манипулятора деталь находится в патроне.Затем рука 5 с заготовкой опускается, вспомогательная каретка перемещается в крайнее левое положение; при этом заготовка вставляется в патрон токарного полуавтомата. Далее захват раскрывается, вспомогательная каретка перемещается в крайнее правое положение, рука 5 поднимается, включается токарный полуавтомат, который обрабатывает деталь по программе, заданной собственной системой управления, Дается команда на подъем фиксатора, Далее каретка 2 перемещается вправо к следующему загрузочному устройству, затем к следующему токарному полуавтомату, производя аналогичные манипуляции.После последнего обслуживания всех токарных полуавтоматов электродвигатель 24 реверсируется, каретка 2 возвращается в исходное крайнее ле- вое положение на продольной балке портала 1При этом фиксатор с помощью пружины 14, воздействующей на поршень 6, убран. В этот момент да" ется команда на пневмоклапан 13 соединить надпоршневую полость корпуса 11 с атмосферой, поэтому фиксатор свободно проходит мимо всех механических ловителей 17.Далее автоматический цикл многократно повторяется до остановки манипулятора в случае надобности, Электрический микропере" ключатель 12 подает сигнал в систему управления о положении фиксатора в каждый момент времени и о положении каретки 2. Механический ловитель 17 устроен так, что фиксатор может подходить к нему н взаимодействовать как справа, так и слева. Это дает воэможность изменить компоновку прйрасстановке обслуживаемых полуавтоматов, Точность остановки каретки 2определяется зазором между фиксирующим элементом и щелью 23Применение автоматического манипулятора при обслуживании нескольких токарных полуавтоматов и загрузочных устройств к ним позволит высвободить столько рабочих, сколько 0 токарных полуавтоматов находится вэтой линии, Их заменит один оператор.Кроме того, применение манипулятора облегчит тяжелый, монотонный трудрабочих,15Формула изобретенияАвтоматический манипулятор, со" 2 О держащий портал, установленную нанем основную каретку с приводом продольного перемещения, на которой расположена подвижная вспомогательнаякаретка с.механическими руками, а 25 также регулируемые упора, элементыпутевой автоматики и закрепленныена вспомогательной кареткедемпферы,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью расширения технологических ЗО возможностей манипулятора путем увеличения числа точек позиционированияи повышения его точности, он снабжен ловителем и управляемым фиксато"ром в виде пневмоцилиндра с подпру жиненным фиксирующим элементом,смонтированным в его поршне, причемна фиксирующем элементе выполненакопирная канавка, а на корпусе пнев"моцилиндра фиксатора установлены один щ из элементов путевой автоматики идополнительно введенный пневмоклапан,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 451. Белянин П.Н. Промышлен 1 ые роботы Японии, М НИИАТ, 1977, с,327328.963846 Составитель С.Нов Техред Ж.Кастелеви орректор Н.Король дактор Б,федото ффПатен Проектная,Ужгород иал каз 10714/1 Тираж 1087 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/