Манипулятор для автоматической смены инструмента

( гУ. Союз Советских Социалистических Республик(51) М, Кл, В 23 0 3/155 с присоединением заявки ост(дарственный иомитетСоввтв Министров СССРпо делам изобретенийи открытий 3) Приоритет3) Опубликовано 06,76. Бюллетень21 3) УДК 621.9.06. 229.2 (088 Я(45) Дата опубликования описания 01.08. Ю. Шувалов, 3. М. Левина, Л. М. Кордыши А. А. Корниенко(71) Заявитель периментальный яоаучно- исследовательский институт металлорежущих станков(54) МАНИПУЛЯТОР ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СМЕ ИНСТРУМЕНТАизвеспюго тем,Изобретение относится к группе устройств, предназначенных для автоматической смены инструмента, и может быть использовано в металлорежущих станках с программным управлением.Известен манипулятор, в нем поворот захватного устройства ("руки") осущ ествляется моментным цилиндром (гидроцилиндром поворотного действия), ротор которого соединен с помощью скользящей ш нонки с валом манипулятора, нв переднем его конце закреплена "рука" а на заднем - копирньй барабан, на последнем выполнены поперечные и продольные пазы, взаимодействующие с жестко закрепленным в корпусе манипулятора пальцем и определяющие траекторию движения "руки" в цикле смены инструментов.Недостатком такой конструкции манийулятора является низкая жесткость иэ за наличия длинного вала, связывающего моментный цилиндр с ко. пирным барабаном и сравнительно большие инерционные массы (массивньй копирный барабан), что приводит к большим динамическим нагрузкам и снижает быстродействие и надежность работы манипулятора.Предлагаемый манипулятор отличается от поворот "руки" осуществля ется с помощью двух моментных цилиндров,таружньй корпус одного из которых, взаимодействующий с валом манипулятора, выполненповоротным и жестко связан с роторной частьювторого моментного цилиндра,Такое выполнение манипулятора обеспечиваетвысокую надежность его в работе и быстродействиепри минимальных динамических нагрузках.На фиг, 1 изображен предлагаемьй манипулятор для автоматической смены инструмента; нафиг. 2 - то же, продольный разрез; на фиг. 3разрез по А - А на фиг, 1; на фиг. 4 - циклыработы.Вал 1 манипулятора, на котором закреплена"рука" 2, соединен с роторной частью (лопастью 1 3первого моментиого цилиндра через скользящуюшпонку 4. Корпус первого моментного цилиндрасостоит из цилиндрической части 5 и боковыхфланцев б, которые жестко связаны между собой;1 Е болтами. Цилиндрическая часть 5 корпуса первогомоментного цилиндра является роторной частью (ло.пастью) второго ьюментного цилиндра, Второй мо.ментньй цилиндр состоит из неподвижного цилиндрического корпуса 7 с двумя фланцами й, Пачя внутреюятй поверхности цилиндрической чади 7жестко закреплены упоры 9 и 10 (фиг. 3), которые являются ограничителями для поворота ротора (лопасти) 5. Аналоги гно на цилмндрической части 5 моментного цилиндра расположены упоры 11 и 12, которые ограничивают поворот его ротора (ло. пасти) 3. Подвод масла в моментные цилиндры и слив его осуществляется через боковые фланцы. Поступательное движение руки" 2 обеспежвается гидроцилиндром 13 поступательного действия. В качестве рабочей среды может быть использована как масло, так и воздух.Для уменьшения габаритов манипулятора в радиальном направлении моментные цилиндры могут быть расположены последовательно один за другим на одной оси. В этом случае наружный корпус моментного цилиндра, взаимодействующего с валом манипулятора, должен бь ть жестко связан с роторной частью второго моментного цилиндра,Жесткость конструкции обеспечивается тем, что крутящий момент передается коротким участком вала от ротота (лопасти) до "руки", а отсутствие копи рного барабана в конструкции позволило значительно уменьшить инерционные массы манипулятора, Увеличению демпфирования способствует то, что ограничители поворота закреплены внутри цилиидров И при соприкосновении лопасти (ротора) с упором в месте контакта имеется тон. кий слой масла. Подача постоянного давления в нерабочие полости цилиндров позволяет в значи. тельной степени компенсировать действия сил, изгибающих валы.Цикл работы манипулятора иллюстрируется фиг. 4, Для поворота "руки на 90 - 100 С (для захвата инструмента) масло от насоса подается в полости 14 и 15 (фиг. 4, а), Ротор 5 прижимается к упору 10, а ротор (лопасть) 3 вместе с валом 1 поворачивается по часовой стрелке до упора 12 и прижимается к нему (фиг. 4, б), Давление в полости 14 и 15 сохраняется. После захвата инструмента в магазине и шпинделе масло подается в гидроцилиндр поступательного действия, иобщающ ий поступательное движение валу с "рукой", во время которого инструмент вьпги. мается из магазина (перегружателя и шпинделя). После окончания поступательного движения масло подается в полость 1 б (фиг, 4, б), и происходит поворот ротора (лопасти) 5 по часовой стрелке, который через остающийся под давлением столб масла в полости 15 между лопастями обоих роторов поворачивает ротор (лопасть) 3 вместе с валом 1 на 180 . Поворот происходит до упора ротора 5 в упор 9 (фиг. 4, в), После окончания поворота на 180 масло подается в гидроцилиндр 8 поступательного действия и валу сообщается посту. пательное движение в обратную сторону, при ко. тором новый инструмент вставляется в шпиндель, а старый возвращается в магазин. После этого масло подается в полость 17 (фиг. 4, в), а давление в полости 16 сохраняется и ротор 3 поворачивается на 90 - 100 против часовой стрелки до упора 11, т. е. в исходное положение.За счет разности диаметров роторов 3 и 5 в первом и втором моментных цилиндрах на ротор 5 действует больший момент, чем на ротор 3.При следующем цикле смены инструмента все движения повторяются, только при повороте на180 ротор 5 повернется в противоположном направлении, т. е. против часовой стрелки. 10 Формула изобретения Манипулятор для автоматической сменыинструмента в металлорежущих станках с ме.ханизмом поворота в виде моментных цилиндров,ЗБ о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью обеспечениянадежности работы и быстродействия при минимальных динамических нагрузках, наружныйкорпус одного из моментных цилиндров, взаимодействующий с взлом манипулятора, выполнен4 О поворотным и жестко связан с роторной частьювторого моментного цилиндра, 116506516506 70 ь М. Пурае Л, Демьянов ктор Л, Гриценко Эитактор 11, Бр 3 748/173 178 Подписноекиото кокктета Совета Министров СССРизобретений я открыт ня%-35, Раушскаа наб., д. 4/5 Государст ио дан 3035, Москиа,г Ужтород, ул Проектная 4