Манипулятор

(43) Опубликован заявкиосударстаенный комитетСовета Министров СССРпа делам изобретенийи открытий УДК62-229.72 (088.8)(45) Дата опубликования описания 15.04.77(72) Авторы изобретения А. Левин и М. Н, Д дена Трудового Красного Знамени Экспериментальныйчно-исследовательский институт металлорежущих станко 1) Заявител 5 .) ПУЛЯТО 1относит зобретение нической о оматиза име бсработки и пре уппы станков зводсгве, нап назначено дл иванн в автоматиример в авто осзированном прои матической линиИзвестен ма ипулятор д агрузки стан ков заготовками, подаваемыми в зону его действия системой транспортирОвания, содер жащий исполнительный орган и привод вер - тикального пе еме ения 1 щ 11 ООднако горизонтальное расположение осей транспортируемых деталей требует ручной переналадки или замены элементов, базирующих детали на системе транспортирования, как при изменении диаметра детали, так и 15 при изменении ее длины, а также при переходе на детали другой конфигурации в условиях многономенклатурного производства.Конструктивные элементы захвата не обеспечивают сохранения постоянства расстоя ния от оси вращения исполнительного органа с захватами до оси загружаемой детали, что приводит к необходимости частых переналадок к условиях многономенклатурного производства, 25 Цель изобретения расширение техноческих возможностей манипулятора, упние его конструкции и повышение надежти,Достигается это тем, что исполнительный орган предлагаемого манипулятора снабжен дополнительным захватом, например, в виде грузового электромагнита, кинематически связанного с приводом вертикального перемещения.На фиг. 1 изображен описываемой мани - пулятор, разрез А-А на фиг, 2 с необходимыми вырывами; на фиг. 2 - разрез Б-Б на фиг, 1; на фиг. 3 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Г-Г на фиг. 1; на фиг. 5 - разрез Д-Д на фиг, 4.Ролики 1 базируют каретку 2 на монорельсе 3, имеющем опоры 4, закрепленные на станке или на полу цеха, Привод каретки 2 осуществляется от гидродвигателя 5 на шестерню 6, находяшуюся в зацеплении с рейкой 7, жестко связанной с монорельсом 3, На верхней плоскости каретки 2 размещен привод вертикального перемещения манипуля тора, который состоит из гидромотора 8, зубчатых передач 9, синхронизирующих вращение звездочек, двух цепей 10, три конца которых соединены со стержнями 11, а один соединен со стержнем 12, на котором крепится грузовой электромагнит 13. Стержни 11 своими нижними концами жестко связаны с пластиной 14, на которой крепится исполнительный орган с захватами 15, Верхние части стержней 11 имеют бурты, упирающиеся в пластину 16, к которой жестко прикреплены 9 четыре стержня 17, связанные сверху пластиной 18, опирающейся в нижнем положении на плиту каретки 2 манипулятора.Управление приводом вертикальных перемещений осуществляется по пути от кулака, 15 расположенного на диске 19 и воздействующего на гидрощуп 20, контролирующий расход масла в гидромоторе 8. К верхней части пластины 14 жестко прикреплен стержень 2 1, на который передается через шарики 22, по- Щ лый стержень 23 и ролик 24 усилие от поршня 25, гидроцилиндр 26 которого имеет клиновой скос, а корпус 27 жестко закреплен на каретке 2. Шарики 22 удерживаются от выпадания втулкой 28 поджимаемой пружи- ф 5 ной 29, упирающейся в гайку 30. К нижней части пластины 14 прикреплен исполнительный орган с захватами 15, Исполнительный орган имеет три фиксированных угловых положения при повороте вокруг вертикаль ной оси, обеспечиваемых гидроцилиндром 31, Захваты содержат несимметричные губки 32 и 33, на которых нарезаны зубчатые сектора, зацепляющиеся с рейкой 34, которая служит штоком гидроцилиндра 35. Уси- Зц лие зажима воспринимается подпятником 36, опирающимся на поршень гидроцилиндра 35, который жестко соединен с корпусом 37 захватов 15, К корпусу 37 жестко присоединены кольца 38 с прокладками 39 для 40 регулирования натяга, Своей внутренней поверхностью кольца 38 контактируют с шариками 40, которые служат опорой для обоймы 41, к которой крепЪтся оси 42 поворота губок 32 и 33 захвата. На обойме фф 41 нарезана шестерня, зацепляющаяся с рейкой 43 гидроцилиндра 44, конструкция которого аналогична гидроцилиндру 31, и обеспечивает три фиксированных угловых положения захватов вокруг горизонтальных осей. Гидроцилиндр 44 имеет дополнительно поршень 45, выполняющий функцию промежуточного упора для рейки 43, для получения трех положений поршня, Обойма 41 находится в зацеплении через промежуточную шестерню 46 с аналогичной обоймой второго захвата. Заготовки 47, базируясь по торцу, находятся на тележке 48(шаговом или цепном транспортере), которая может перемещаться на колесах по рельсам 49 па-раллельно оси центров станка на шаг, определяемый барабаном 50 упоров и неподвижным упором 51, взаимодействующим с упорами 52 на барабане 50. Количество упоров 52 и фиксированных угловых положений барабана 50 совпадает с количеством заготовок, размещенных на тележке 48,Барабан 50 имеет опоры в тележке 48 и привод 53 известного типа, обеспечивающий несколько фиксированных угловых положений барабана. На каретке 2 расположена также гидростанция 54 обеспечивающая подачу масла к исполнительным органам манипулятора,Манипулятор работает следующим образом, После вызова к станку, на котором заканчивается обработка детали, манипулятор на каретке 2, приводимой в движение гидродвигателем 5, движется по монорельсу 3 к станку, нуждающемуся в обслуживании. Телескопическая конструкция, состоящая из пластин 14, 16 и 18 и стержней 11, 12 и 17, находится в сложенном состоянии в крайнем верхнем положении, что обеспечивает свободное перемещение исполнительного органа с захватами 15 над станками выше уровня человеческого роста.Манипулятор останавливается около станка известными способами (например, блоком упоров и концевыми выключателями), после чего включается гидромотор 8, который через зубчатые передачи 9 и звездочки передает движение цепи 10. Четыре конца цепи 10, скрепленные с пластиной 14 через стержни 11, перемещаются синхронно, оставаясь в одной плоскости что позволяет телескопической конструкции двигаться вниз без перекосов, сохраняя параллельность пластин 14 и 16 к горизонтальной плоскости каретки 2, на которой закреплен привод вертикального перемещения. Торможение при подходе к концевым положениям осуществляется путем дросселирования расхода масла гидромотора 8 в гидрошупе 20, взаимодействующем с кулаками диска 19, кинематически связанного с приводом вертикального перемещения. В концевом положении бурты стержней 11 и 17 прижимаются весом к пластине 16 и каретке 2, после чего подается команда на подачу давления в правую полость гидроцилиндра 26. Поршень 25, перемещаясь влево, взаимодействует клиновыМ скосом через ролик 24, стержень 23, шарики 22 и стержень 21 с пластиной 14. Телескопическая конструкция при атом оказывается замкнутой на корпус каретки 2, что позволяет воспринимать внешние нагрузки любого направления. Одновременного гидро- мотор 8, продолжая вращаться, приводит в движение через одну из ветвей цепи стержень 1 2 и грузовой электромагнит 13. Пос 547336ледний перемешается вниз до соприкоснове - ния своей торцовой поверхности с торцом заготовки 47, лежащей на тележке 48, после чего подается напряжение на обмотки электромагнита, притягивающего заготовку к торцевой поверхности электромагнита 13. Изменение высоты заготовки 47 не требует настройки привода или изменения управления, а ведет только к большему или меньшему сматыванию цепи со звездочки . Такой зах ват заготовки позволяет увеличить количество деталей на тележке 48, т, к, не требует места для раздвинутых губок захвата обыч - ного исполнения. Затем гидромотор 8 реверсируется и после натяжения цепи перемеща ет электромагнит 13 с заготовкой 47 до соприкосновения с пластиной 14, т, е. на уровень губок 32 и 33 захвата, которые лежат в этот момент в горизонтальной плоскости и максимально раздвинуты, Подается М команда на захват заготовки, который осуществляется с помощью гидроцилиндра 35, рейки 34 и губок 33 и 32, Гидроцилиндр 44 поворачивает заготовку, зажатую губками 32 и 33 на ЭОо так, что ЗЬ губки 32 и 33 оказываются лежащими в вертикальной плоскости, а ось заготовкина уровне линии центров станка. После этого гидрицилиндр 3 1 пэвэрачивает вокруг вертикальной оси захваты 15 таким образом, ф чтобы к станку был обращен свободный захват, губки которого максимально раскрыты, Каретка 2 манипулятора перемещается к станку до совмещения центра захвата с линией .центров станка, Обработанная деталь Зф зажимается описанным выше образом и поворотом вокруг вертикальной эси исполнительного органа с захватами 15 на небольшой угол выводится из кулачков патрона станка. Каретка 2 манипулятора перемещается от станка, после чего гидроцилиндр 31 поворачивает исполнительный орган с захватами 15 таким образом, чтобы к станку был обращен захват с заготовкой, Каретка 2 снова перемещается к станку и цилиндр 31 поворачивает исполнительный орган с захватами 15 и заготовкой вокруг вертикальной оси, вводя последюю в кулачки патрона станка. Губки 32 и 33 разжимаются гидро- цилиндром 35 а каретка 2 выводит манипулятор из зоны обработки. Затем исполнительный орган с захватами 15 снова повэрачиовается гидроцилиндром 31 на 180 и гидроцилиндр 44 поворачивает захват с деталью на 90 в сторону, кэторэй соответствует нижнее расположение большего диаметра обработанной детали, при этом губки 32 и 33 лежат в горизонтальной плоскости, Грузовой электромагнит 13, приводимый в движение гидромотором 8 через цепь 10, перемешается вниз, прижимая электромагнитными силами к своему торцу деталь при ихсоприкосновении. Одновременно губки 32и 33 раскрываются и деталь с электромагнитом 13 опускается вниз на тележку 48.Обмотки грузового электромагнита 13 обесточиваются и гидромотор 8 через цепь 10поднимает его до соприкосновения с пластиной 14, В это время поршень 25 гидроцилиндра 26 перемещается вправо, освобождая проход стержню 23, гидромотор 8, натягивая цепи 10, начинает перемешать пластину 14 и жестко связанный с ней стержень21, который через шарики 22 передает движение стержню 23. При упоре втулки 28 вплиту каретки 2 стержень 23 перемешаетсяотносительно нее до тех пор, пока втулка28 не упрется в гайку 30 и шарики 22 небудут выжаты в полость плиты каретки 2,удерживая тем самым стержень 23 от опус -кания, и дадут возможность стержню 21 смещаться относительно стержня 23. Телескопическая конструкция сложится так, что пластины 14 и 16 займут крайнее верхнее поло -жение около плиты каретки 2, Тем самымисполнительный орган с захватами 15 будет поднят выше уровня станка и манипулятор получит возможность перемешаться кдругому станку. Одновременно с движениемманипулятора вверх перемещается тележка48 на один шаг, что соответствует подаченовой заготовки в зону действия манипулятора. Новое положение тележки определяется поворотом барабана 50 на фиксированныйугол известными способами, например приводом 53, так, что против неподвижногоупора 51 устанавливается новый упор 52на барабане 50 и привод тележки 48 перемещает ее до упора,Ф ормула изобретения Манипулятор, например, для загрузки станков заготовками типа фланец, подаваемыми в зону его действия системой транспортирования, содержащий исполнительный орган с захватами и привод вертикального перемещения, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, упрощения конструкции и повышения надежности, исполнительный орган снабжен дополнительным захватом, например, в виде грузового электромагнита, кинематически связанного с приводом вертикального перемещения.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Авторское свидетельство Л 3401372Ф М, кл, В 23 Ц 3/155, 15,08.1972.055/80 Тираж 1114 ИИПИ Государственного комитетпо делам изобретений 13035, Москва, Ж-.35, Раушска илиал ППП "Патен Подписноеовета Министров СССР