Манипулятор для автоматической смены инструментов

(191 111) 1511 4 В 23 3/155 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(46) 07.05.88. Бюл, Оф 17 (71) Ярославское научно-производственное объединение "Электронприбор" Всесоюзного производственного объединения "Союэтехноприбор" (72) К.А.Украженко(56) Авторское свидетельство СССРР 554129, кл. В 23 О 3/155, 1974.(54) МАНИПУЛЯТОР ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙСИЕНЫ ИНСТРУМЕНТОВ(57) Изобретение относится к областистанкостроения и может быть использовано в многооперационных станкахтипа "обрабатывающий центр". Цельизобретения - повышение надежностии расширение функциональных воэможностей. Для этого станок включаетдва установленных в шарнирах поворотного корпуса 1 рычага 6, в кото1393578 рых перемещаются штанги 7 с жестко закрепленными на них направляющими ,8.В направляющих 8 перемещаются штанги 9 захватов 10. Для перемещения штанг 7 и 9 служат силовые цилиндры, закрепленные на станине станка. Каждая пара штанг 7 и 9 имеет копирные планки 31 и 32. С проАилями планок 1Изобретение относится к станкостроению, в частности к вспомогательным устройствам, применяемым в многооперационных станках типа обрабатывающего центра. 5Цель изобретения - повышение на 1 дежности и расширение Аункциональных возможностей за счет обеспечения Фиксации частей манипулятора на станине станка относительно шпинделя и 10 магазина инструментов.На Аиг. 1 изображен манипулятор, вид сверху; на Аиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на Аиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез Г-Г на фиг.1; на фиг. 6 - разрез Д-Д на фиг. 2, на фиг. 7 - вид Е на ФИг. 1; на Аиг. 8 - вид 7( на Аиг. 7;на Аиг.9- вид 3 на Аиг. 1; на Аиг. 10 - вид И на фиг. 9; на Аиг. 11 - развертка купачка поворота корпуса в положении, соответствующем Аиг. 1.Манипулятор для смены инструмента металлорежущего станка включает по 25 воротный корпус 1 механической руки, горизонтально установленный в опорах (подшипниках) станины 2, непод" вижный корпус 3, закрепленный на кронштейне 4 и установленный соосно 30 поворотному корпусу 1. В шарнирах 5 поворотного корпуса 1 руки установлены два рычага 6, в которых размещены с возможностью возвратно-посту пательного перемещения штанги 7. На 35 концах штанг 7 жестко закреплены направляющие 8. В направляющих 8 перемещаются дополнительные штанги 9 захватов 10 для удержания инструмента 11 при его смене. 40Направляющие 8 имеют выступы 12 для Фиксации рычагов 6 в пазах по 31 и 32 взаимодействуют поводки 35 36, закрепленные на штангах 7 и 9, и через ролики 37, 38 Аиксаторы. Для сведения и разведения рычагов 6 служит поршень 13 со штоком 14, кулачок 15, имеющий воэможность возвратно- поступательного перемещения, и клинья 16, 17. 1 з.п. ф-лы. 11 ил. 2воротного корпуса 1 руки при их свеоденни и ротации на 180 . Поворотный корпус 1 руки имеет воэможность дискретно с шагом 90 поворачиваться вокруг своей оси, а рычаг 6 - качаться (сводиться и разводиться на 45 ) относительно поворотного корпуса 1 вокруг шарниров 5. В неподвижном корпусе 3 установлен поршень 13 со штоком 14, а также кулачок 15, жестко связанный со штоком 14, На штоке 14 установлены также клинья 16 и 17. Клин 16 установлен свободно с возможностью поворота вокруг оси, а клин 17 - жестко. Клинья 16 и 17 поочередно взаимодействуют с роликами 18, установленными на коротких плечах рычагов 6. Кулачок 15 имеет возможность перемещаться только возвратно-поступательно, так как его вращательное движение ограничивается роликом 19, установленным на неподвижном корпусе 3 и скользящим по пазу кулачка 15 на расстоянии 1 +1 . С проАилем кулачка 15 взаимодействуют ролики 20, установленные в корпусе 1. Для надежного слежения роликов 20 за проАилем кулачка 15 служат собачки 21, подпружиненные пружинами 22. Одна пара собачек 21 установлена на оси 23, а другая - на оси 24.Для расфиксации, базирования и перемещения штанг 7 и 9 служат приводы - силовые цилиндры 25 (Аиг. 3), жестко установленные на планках 26 станины 2. В планках 26 и 27 смонтированы направляющие 28, по которым перемещаются ползуны 29 и 30, На полэунах 29 и 30 взаимно перпендикулярно закреплены напорные планки 31 и 32, содержание по два профиля. С палэуном 29 соединен шток 33 поршня35 34, который перемещается в цилиндре25, С профилями планок 31 и 32 взаи 1 модействуют поводки 35 и 36, жесткозакрепленные на штангах 7 и 9, и ролики 37 и 38 держателей 39 и 40 соответственно, Держатели 39 и 40 содержат фиксаторы 41 и 42 и подпружинены пружинами 43 и 44 соответственно. Поводки 35 штанг 7 служат и дляограничения штанг 7 от поворота вокруг своих осей и скользят по паэамрычагов 6, а поводки 36 - для ограничения от поворота штанг 9 и скользят по пазам направляющих 8Вращающиеся части устройства закрыты кожухом 45,Манипулятор работает следующимобразом.Рабочая среда подается в штоковую полость силового цилиндра, встроенного в неподвижном корпусе 3. Приэтом рычаги 6 из исходного вертикального положения (фиг. 2) устанавливаются в плоскость инструмента 25шпинделя и магазина, так как ролики20 поворотного корпуса 1 следят запрофилем кулачка 15, перемещающегося на расстояние 1 . Ролики 18 в этовремя скользят вначале по прямолинейной плоскости клина 16 на участке1 з (Лиг. 2), а затем вступают вовзаимодействие с поверхносТями клина 17, в результате чего рычаги 6поворачиваются вокруг шарниров 5(каждый на 45 ф),При слежении роликами 20 за профилем кулачка 15 на участке 1 собачки 21 беспрепятственнооткидываются, а затем под действием пружины22 возвращаются в исходное положение. При разведении рычагов 6 срабатывают амортизаторы, и команда подается на распределители силовых цилиндров 25. Поршень 34 вместе скопирными планками 31 и 32 перемещается вниз и взаимодействует своими йрофилями вначале с роликами 37 и 38 держателей 39 и 40.Происходит расфиксацияштанг 7 и 9 от фиксаторов 4 1 и 42соответственно и одновременно фикса"ция рычагов 6 и направляющих 8 другими сторонами этих фиксаторов относительно станины 2. При перемещениикопирных планок 31 и 32 на расстояние 1 вначале происходит перемещение захватов 10 на расстояние 1 иавтоматический захват нми инструментов 11. так как наклонный профиль планки 32 взаимодействует с поводками 36 штанг 9 на участке . Во время захвата инструмента происходит также фиксация штанг 9 в гнездах Л фиксаторами 41, так как профиль кулачка 32 выходит из взаимодействия с роликом 38, и пружина 44 перемещает держатель 40 с Фиксатором 42 кштанге 9. Слежение поводков 35 эа профилями планки 31 в это время происходит на прямом участке, а после захвата инструмента поводки 35 следят эа наклонным профилем 1 планки 31. Происходит выдвижение штанг 7 на расстоянии 1 а следовательно, и инструментов иэ шпинделя и магазина. После чего происходит фиксация штанг 7 фиксаторами 41, так как ролики 37 выходят из взаимодействия с профилями планок 31, а пружины 43 втягивают фиксаторы 4 1 в гнезда М. Когда поршень 34 опустится в нижнее положение, подается команда на распределитель цилиндра, смонтированного в неподвижном корпусе 3, и рабочая среда подается в бесштоковую полость.Поршень 13 перемещается и клин 16 взаимодействует с роликами 18, а рычаги 6 сводятся к поворотному корпусу 1. Выступы 12 при этом заходят в пазы поворотного корпуса 1 для повышения жесткости. При перемещении кулачка 15 ролики 20 следят за его профилем вначале на прямом участке 1 1, а затем на наклонном 1, поэтому поворотный корпус 1 поворачивается на 90 . После чего подается команда на реверс и поршень 13 перемещается в обратную сторону, а ролики 20 следят в обратном направлении, но уже по другим наклонным профилям на участке 1 з, так как собачки 21 не дают обратного перемещения. Происходит ротация еще на 90 , а затем слежение по прямому участку. Ролики 18 в это время скользят вначале по прямолинейной поверхности клина 16, а затем взаимодействуют с клином 17. Рычаги 6 расходятся (на 45 + 45 ) в зону инструментов. Срабатывают амортизаторы и подается сигнал на пневмораспределители цилиндров 25. Поршни ,34 поднимаются вверх. Происходит взаимодействие планки 31 с роликами 37 и расфиксация штанг 7. Затем эамененнце инструменты 11 устанавливаются одновременно в гнездах шпинделя и магазина, так как поводки 35 сле1393578 дят эа наклонными участками 1 профилей планки 31,ДалеЕ происходит взаимодействиепланки 32 с роликами 38 и расфиксация штанг 9, после чего захваты 10выводятся из взаимодействия с.инструментами, так как поводки 36 следятза наклонными участками 1планки32, Затем планки 31 и 32 выходят иэвзаимодействия с роликами 37 и 38 иповодками 35 и 36 соответственно иштанги 7 и 9 фиксируются в первоначальных гнездах фиксаторами. Сигналпоступает на распределители цилиндранеподвижного корпуса 3. Происходитподача рабочей среды в бесштоковуюполость и рычаги 6 занимают исходноеположение,Формула и э о б р е т е н и я 1. Манипулятор для автоматической смены инструментов, содержащий размещенный на станине станка с возможностью поворота корпус, на котором шарнирно установлены рычаги с расположенными в них с возможностью продольного перемещения штангами, связанными с захватами инструментов, и приводы поворота корпуса с рычагами и перемещения штанги, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности и расширения Аункционапьных воэможностей, он снабжендополнительными штангами, каждаяиз которых размещена в поперечныхнаправляющих, выполненных на штангесоответствующего рычага, а захватыинструментов установлены на дополнительных штангах, причем штанги рыча"гов и дополнительные штанги выполне ны с гнездами для размещения в нихдополнительно введенных фиксаторовположения штанг, а привод перемещения штанг каждого рычага выполнен ввиде установленного на станине станка силового цилиндра, шток которогоснабжен копирными планками, расположенными с воэможностью взаимодействия с поводками, каждый иэ которыхзакрепелен на соответствукицей штан ге рычага, и с фиксаторами положенияштанг. 2. Манипулятор по п. 1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что привод 25 поворота корпуса и рычагов выполненв виде силового цилиндра, гильза которого закреплена на кронштейнах,размещенных на станине станка, ашток имеет кулачок с клиньями, расположенными с возможностью взаимодей"ствия своим рабочим профилем с роликами, установленными на корпусе,а клиньями - с роликами, расположенными на рычагах.1393578М фиг, Ю ставитель Е.Ермолаевхред М.Ходаиич Корректор С. Черни едактор В.Дан Заказ 1915/13 Подписно ра ВНИИПИ Го о комитета ССС по дел и открытий 13035, Моск ская наб., д.