Манипулятор

 

1; МаНИДУЛЯТОР к ковочньйУ мацр1нам, содержащий корпус, установ . ленный в нем шпиндель,, связанный с приводом вращения, размещенный на {шинделе клетевойзахват в виде двуплечих рычагов и мехайизм зажима W г клещевого захвата, ныполнек-ч . ныйв виде связанной со,штокой-сило-; вого цилиндра подвижной вдоль оси шпинделя втулки с наклонными поверхностями , взаимодействующие с {илчагами захвата, отличающий с я тем, что, с целью повьшения надежности при обработке заготовок редуцированием . Шпиндель выполнен соетавным из двух частей, связанных между собой муфтой, при этом часть шпинделя, на которой смонтирован клещевой з.ах&ат, установлена с возможностьв осевого перо«е1Ф ния и подпружинена в противположные стороны .относительно другой «гаети, а. с наклонными поверхностями также под пружинена в пix тивoпcшpжiшe стороны (Л относительно штока силового щшинЯра. № IS fe

СООЗ ООН :ТСКИХ

СВВ Я ОП

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . К АВТОРСНОМ\Г СВИДЕЛ ЬСТВУ с миму

ГОСУДАРСТЮЕКНЬФ КОМИТЕТ СССР

МД НВВВ ЫЮЫЮ (21> 3392632/25- 27 (22}. 11.02.82 (46) 23. 05.83.: Б3ол У . 19. (72) Н.Н. Савилов н -В.А. Савинов (71) Рязанское. производственное Объединение "Тяжпрессиаш." (53) 631. 73 . 077 (088.. 8) (56!. 1,.Авторское свидетельство СССР .9 595049 кл. В 21.2 13/10, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР .Р 694274, кл. В 21 Х 13/10, 1977 (прототип ), ю (54) (57) 1. -ИЬНИНУЛЯТОР к ковочным . мащинам, содержащий корпус, установ,ленный в; йем шпиндель,, связанный с . приводом вращения, размещенный на шпинделе клещевой захват в виде дву. плечих рычагов и механизм зажима„„щ„„1018774 А

3(Д) В 21 Ю 13/10; В 25 У 15 60 клещевого захвата, выполнен-. ный в виде связанной со штоком силового цилиндра подвижной адоль оси шпинделя втулки с наклонными поверхностями, взаимодействующими с рычагами захвата, о т л и ч а в шийся тем, что, с целью повьааения надежности при обработке заготовок редуцированием, шпиндель выполнен составным из двух частей, связанных между собой муфтой, при этом часть шпинделя,. на которой смонтирован клещевюй захват, установлена:с возможностьв осевого перемещения: и подпружинена в цротивположные стороны относительно другой части, а втурка с наклонными поверхностями также под-Я пружинена в противоположные стороны относительно штока силового цилиндра.

° 1018774

2. манипулятор по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что муфта выполнена втулочно-пальцевой, а пружины,подпружинивающие подвижнуючасть шпинделя, смонтированы на пальцах муф т ы.

3. Манипулятор по и ° 1, о т л и - . ч а ю шийся тем, что, с целью

Ф

Изобретение относится к вспомогательному оборудованию кузнечнопрессовых цехов, а именно к манипу-: ляторам, работаюцим в комплексе с ковочными машинами.

Известен манипулятор к коночным машинам, содержаций.шпиндель, свя.— занный с приводом вращения, и клещей вой захват, установленный на шпинделе $.1J.

Недостатком известного манипулятора является невысокая. надежность работы из-за невозможности гашения динамических нагрузок при ковке.

Наиболее близким решением по технической суцности и достигаемому результату является манипулятор к коночным машинам, содержащий корпус, установленный в нем шпиндель, связанный с приводом вращения, размещен ный на шпинделе клещевой захват в виде днуплечих рычагов, и механизм зажима клещевого захвата, выполненный в виде связанной со штоком силового цилиндра подвижной вдоль оси шпинделя втулки с наклонили поверхностями, взаимодействующими с ры-агами захвата (2 J.

Недостаток известного манипулятора заключается в том, что он не обеспечивает .высоко эффективности коночной машины при редуцировании заготовки, так как препятствует свободному течению деформируемого металла в сторону манипулятора от места обжима заготовки бойками машины.

При редуцировании длинномерной заготовки происходит уменьшение ее поперечного сечения за счет увеличения длины. В момент обжатия заготовки вытесненный бойками металл течет в противоположные стороны от места обжатия вдоль заготовки. В сторону свободного конца заготовки течению металла ничто не мешает, этот конец свободно удлиняется. В сторону же конца, зажатого в захвате манипулятора, заготовка не может удлиняться, так как шпиндель, несуций захват, зафиксирован. в корпусе от осевого смецения и этим препятствует удлинению заготовки. В результате этого исключения ударных нагрузок на привод врацения шпинделя при конке без вращения заготовки, он снабжен смонтированным .в корпусе с возможностью радИального перемещения фиксато:ром и диском с гнездами под .

Ю ,.фиксатор, жестко установленным на шпинделе, 2 резко увеличиваются ударные нагрузки на механизм манипулятора и, кроме того, вытесненный в направлении эах« вата металл заготовки вынужденно растекается в радиальном направлении, j увеличивая;поперечное сечение последней и, тем самым, снижая эффективность редуцирования.

Цель изобретения — повышение надежности работы манипулятора при ,.обработке заготовок редуцирования.

Поставленная цель достигается тем, что в манипуляторе к коночным машинам, содержащем корпус, установленйый в нем шпиндель, связанный с .приводом вращения, размещенный на шпинделе клещевой захват н виде дву.нлечих рычагов, и механизм зажимаклецевого захвата, выполненный в виде связанной со штоком силового

20 цилиндра подвижной вдоль оси шпинде,ля,втулки с наклонными поверхностями, ,взаимодействующими с рычагами захвата, шпиндель выполнен составным из двух частей, связанных между собой

25 муфтой, при этом часть шпинделя на которой смонтирован клещевой захват, установлена с возможностью осевого перемецения и подпружинена в противопОложные стороны относительно другой

3Q части., а втулка с наклонными поверхностямн также подпружинена в противоположные стороны относительно штока силового цилиндра. В манипуляторе муфта может быть выполнена нтулочно35 пальцевой, а пружины, подпружиниваюцие подвижную часть шпинделя, могут быть смонтированы на пальцах муфты.

Кроме того, с целью исключения ударных нагрузок на привод вращения шпинделя при ковке без вращения заготовии, манипулятор может быть снабжен смонтированным в корпусе с возможностью радиального перемещения фиксатором, а диском с гнездами под фиксатор, жестко установленными

45 на шпинделе, "а чертеже изображен манипулятор, общий вид в разрезе.

Корпус 1 манипулятора установлен на направляющих радиально-коночной

50 машины (не показаны и под действием

1018774

3 смонтированного на ней гидроцилиндра

2 имвет. возможность иеремещения вдоль оси ковки дпя протягивания обрабаты ваемой заготовки через зону ковки машины. B корпусе 1 смонтирован шпин.дель манипулятора, .вьатолненный сос- 5 тавным чз двух частей подвижной час ти 3:и неподвижной:в .осевом направлении части.:4; На:переднем конце подвижной части 3- шнинделя.смонтирован клещевой захват:. в виде шарнирно уста- fo новленных двуплеиих зажимных рычагов

5 с губками для зажима заготовки.

Часть .4.шпинделя двумя -Радиально-. упорными п пниками.б зафиксирована от осевого смещения относительно кор-д пуса-1 и. связана с приводом вращения, представленным жестко закреплен-. ным на шпинделе.червячным колесом 7 и приводным-червяком, 8, который при эащемпении-заготовки бойками машины .имеет "воэможность осевого перемещения отйосительно колеса 7.

%асти 3 и 4 шйинделя связаны между собой втулочно- пальцевой муфтой, ве; домая:полумуф а 9.которой жестко закреплена на.подвижной части 3, а ве25 .дущая полумуфта 10 - на части 4 шнипделя.

Подвижйая часть 3 шпинделя подпружинеиа вдрль оси в противоположных йаправлениях-. Для этого пальны 11 муфты вйполйены. уддивеивыми и на каждой из них смонтнровано по два набора.тарельчатых-:пружин: набор 12 установлен между полу юуфтами 9 и 10, а. набор 13 -. co стороны внешнего. 35

- -торца:полумуфты 10. Пальцы 11 установлены в полумуфте 9 в амортизирующих втулках 14 из .упругого материала, например рейны.

Могут быть и другие исполнения 4п муфты и установки пружин. Важно главное — обе части ш кнделя должны быть связаны между собой с возможностью передачи крутящего момента и одновРеменно с воэможностью осевого 45 смещения части 3 относительно части

4 шпинделя и, кроме того, подвижная .час ь 3 должна быть подпружинена. . для зажима клещей манипулятор имеет приводной механизм, представляющий собой втулку 15, смонтированную в подвижном относительно корпуса

1 фланца 16 посредством подшипникового узла 17.

Втулка 15 имеет наклонные поверхности, которые взаимодействуют с. Ры- 55 .чагами 5 клещевого захвата. Фланец

16 связан со штоками приводных гидроцилиндров 18, посредством наборов

19 и 20 тарельчатых пружин, смонтированных на каждом штоке с обоих тор- 60 цов фланца 16. Пружинные наборы 19 и 20, а также 12 и 13 смонтированы в предварительно сжатом состоянии.

Суммарная характеристика упругих деформаций всех пружинных наборов 65

13 соответствует такой же характеристике 20, а аналогичная характе- ристика наборов 12 соответствует характеристике наборов 19. Пружины

12 и.19 .служат .для смягчения ударов при отдаче и снятии давления: в цилиндрах 18.

На тот случай, когда возникает необходимость в ковке заготовки беЗ ее вращения, в манипуляторе.преду" смотрен радиально подвижный фиксатоР

21 с пневмоприводом,...а на шпинделе жестко закреплен диск 22 с углублениями для этого фиксатора (гнездами ).

Работает манипулятор следующим образом.

Для зажима заготовки в клещевом. захвате подается давление в поршневые полости цилиндров 18. Штоки последних, сжимая пружины 20, перемещают влево по чертежу фланец 16 вместе с установленной в нем втулкой 15.

При этом наклонные поверхности втул« ки 15 перемещаются относительно рычагов 5, заставляя их поворачиваться на шарнирах, в результате чего заготовка оказывается зажатой губками . клещей.

Хотя при зажиме заготовки наклонные поверхности втулки 15 стремятся вытянуть подпружиненную часть 3 шпинделя (эа счет горизонтальной составляющей взаимодействия наклонных поверхностей с рычагами, однако это наблюдается только в начале зажима, пока противодействие сжимающихся при этом пружин 13 не компенсирует вытягивающую силу.

Подается давление в гидроцилиндр

2 н перемещением всего манипулятора с постоянной скоростью заготовка подается в зону ковки радиально-ковочной (обжимной . машины. Происходит последовательное, по мере продвижения, редуцирование (уменьшение попе- . речного сечения) холодной или нагретой до температуры ковки заготовки бойками машины; работакнщимн с частотой 200-1500 ударов в минуту.

Если обрабатывается круглая заготовка, то фиксатор 21 выведен из контакта с диском 22 и. вращением приводного червяка 8 часть 4 шпинделя приводится во вращение. Это вращение через ведущую полумуфту 10, пальцы 11, втулки 14 н ведомую муфту

9 передается на другую часть 3 шпинделя и далее через клещевой захват на обрабатываемую заготовку.

B процессе редуцирования заготовки металл, деформируеьий бойками машины прн каждом ударе последних, растекается в обе стороны от места обжатия, удлиняя оба конца заготовки приблизительно на 1-3 мм(для машин средней мощности ) при каждом ударе бойкоэ. Удлинение в сторону клещевого захвата передается на

1018774

СоотавителЬ В. Ююроэюв.

: Редактор T. киселева, . Фехрад С.Niiryseia . Жоррвктор г. Решетнйк фЫ ° ВФО, МЮВ @ @ ф \МФФФ ююФВ ЮФВ М юююВ ВЮ Ю ЭФФЮ МюяВю юю фйй ю фв Заказ 3597/10 Тир@к 686 .: .: Подписное

ВНЙИПИ Росударатвенного: к6мн вата 00С9 по.делам иэобрвтвний к отпрвФФиВ

113035, Москва,, ж-35, РаУшекФя:ìÜÞ.., д» 4/5

° йа ма.Vs мме еаюююйнертеМю ek rlr Oaf ВЬЮТ»»мЭЫВаЕЮЮМ Филиал..ППП,"Патент", . г. Ужгорфщ, ул. ЯрОактйая, 4 подвижнув часть З.шпинделя, который в результате этого смещается вправо по чертежу, сжимая пружины наборов

12 н 20 и одновременно обеспечивая разжим пружинных наборов 13 и 19.

При этом рычаги 5 клещей, упираясь во втулку 15, заставляют сместиться вправо и ее вместе с фланцем 16, сжимая при этом пружинные наборы 20;

Еак. только бойки освободят 10 заготовку, вся система возвращается в исходное положение, спОсрбстауя этим подаче заготовки в зону ковки.

Так происходит при каждом ударе бойкОв ° . 15

Синхронное смещение как единого целого части 3 шпинделя и втулки 15 с фланцем 16 обьясняется тем, что вся система пружинных наборов 12, 13, 19 к 20 взаимно уравновешена в исходи нам положении и поэтому при танюк меэнамительных перемещениях детали 3 . и 16 находятся как:бы во взвешенном, "плавающем" состоянии. Малейшее воздействие .на одну из них приводит к аэ вщенкр всей сксте«ы, За счет этого

Масть 3 шпинделя при тех незначительных перемещениях. (1-3 «и, козЬрые

Вроксходят вследствие удлинения загоФовки при каждом ударе бойков, прак-ЗО тически . на=. оказывает сокро Фивления течению металла в сторону клещей He rex @р@исходнт лько

"Ъри малых перемещениях. Вследствие ° присущей тарельчатым пружинам крутой характеристики напряжений деформации указанные наборы пружин становятся практически жесткимн при более значительных перемещениях. Поэтому при подаче заготовки в зону ковки движением всего манипулятора подвижная часть 3 шпинделя не вносит скольконибудь заметных погрешностей в величину подачи. Таким образом за счет уравновешенной системы тарельчатых пружин, удалось обеспечить легкую податливость шпинделя при малых перемещениях и вююсте с тем его практически жесткую конструкцию прк более значительных перемещениях.

При ковке заготовок некруглого сечения (квадратных, прямоугольных и т.п.) беэ вращения шпинделя в пневмоцилиидр фиксатора 21 подается давление и фиксатор западает в одно нз гнезд диска 22, фиксируя тем самым шпиндель, клещи н заготовку в заданном угловом положении н разгружая червячный привод от возможных ударных нагрузок..Червяк 8 в этом случае отмечается (выключается его привод).

Возможные окручнвающие нагрузкк на шпиндель при ковке в этом случае погле аются упругими втулками 14.

Ио сравнение с известныч манипулятором использование изобретейия позволяет повысить надежность работы макийулятора щн обработке заготовок рвауцирвванием.