Манипулятор

 

МАНИПУЛЯТОР, содержащий укрепленный на руке схват, связанный с приводом, узел ориентации и блок фиксации зажима детали в схвате, выполненный в виде силового ци,г1индра с нажимным поршнем и цангового зажима П1тока этого силового ци.чнндра, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможHOCTeii , цанговый зажим штока си.чового цилиндра блока фиксации выполнен в виде гильзы со сферической наружной noficj xностью и подвижной и неподвижной сферических фрикционных колодок, разделенных распорной пружиной, при этом блок фиксации зажима детали снабжен гидроцилиндром , в котором размешен цанговьи зажим, а его подвижная и неподвижная сферические фрикционные колодки размешены на внутренней поверхности силового цилиндра. (Л со 00

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. у

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3563345/25-08 (22) 07.01.83 (46) 23.06.84. Бюл. № 23 (72) Н. Ю. Вассерман и А. А. Бараз (71) Научно-исследовательский институт тяжелого машиностроения производственного обьеди нен ия «Урал ма ш» (53) 621.229.6 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 582944, кл. В 23 (,) 7/04, !976 (прототип) . (54) (57) МАНИПУЛЯТОР, содержащий укрепленный на руке схват, связанный с приводом, узел ориентации и блок фиксации зажима детали в схвате, выполненный

„„SU„„ 1791 в виде силового цилиндра с нажимным II()1)lllнем и цанг()Bolo зажима штока этого си.l()вого цилиндры, от.гпчающнй1ся тем, что, с целью расширения технологических возможностей, цанговый зажим штока силового цилиндры блока фиксации выполнен в ви.)( п)льзы со сферической наружной поверхностью и подвижной и неподвижной сферических фрикционных колодок, разлслспI!hi% распорной пружиной, при этом блок фиксации зажима детали снабжен II;Ipoцили))лрох(, в котором размещен цанговый зажим, а его подвижная и неподвижная сферические фрикционные колодки разме)цены на внутренней поверхности си,ни)ого

IIилинлра.

1098791

Изобретение относится к машиностроению, а именно к манипуляторам и промышленным роботам, и может быть использовано для автоматизации операций загрузкиразгрузки металлорежущих станков, в особенности при токарной обработке в центрах.

Известен манипулятор, содержащий укрепленный на руке схват, связанный с приводом, узел ориентации и блок фиксации зажима детали в схвате, выполненный в виде силового цилиндра с нажимным поршнем и цангового зажима штока этого силового цилиндра (1).

Недостатками известного манипулятора являются возникновение внутренних усилий и деформации детали при захвате ее за необработанные поверхности, а также необходимость базовых отверстий в детали и направляющих в схвате, что сужает область его использования.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей манипулятора.

Цель достигается тем, что в манипуляторе, содержащем укрепленный на руке охват, связанный с приводом, узел ориентации детали и блок фиксации зажима детали в схвате, выполненный в виде силового цилиндра с нажимным поршнем и цангового зажима штока этого силового цилиндра, цанговый aàæèì штока силового цилиндра блока фиксации выполнен в виде гильзы со сферической наружной поверхностью и подвижной и неподвижной сферических фрикционных колодок, разделенных распорной пружиной, при этом блок фиксации зажима детали снабжен гидроцилиндром, в котором размещен цанговый зажим, а его подвижная и. неподвижная сферические фрикционные колодки размещены на внутренней поверхности силового цилиндра.

На фиг. 1 схематически представлен манипулятор; на фиг. 2 — узел I на фиг. 1; на фиг. 3 — вид А на фиг. 2.

Автоматический манипулятор состоит из схвата 1, соединенного с рукой 2 посредством блока 3 фиксации зажима детали, а также узла пространственной ориентации, выполненного в виде блока 4 продольного перемещения руки 2 относительно каретки

5, блока 6 подъема каретки 5 относительно колонны 7, блока 8 поворота колонны 7 относительно основания 9 и блока перемещения манипулятора (не показан) вдоль оси станка на катках 10.

Блок 3 фиксации зажима детали состоит из неподвижного и жестко связанного с рукой 2 гидроцилиндра 11, внутри которого размещена гильза (цанга) 12 со сферической наружной поверхностью, контактирующей с неподвижной сферической фрикционной колодкой 13 и с подвижной сферической фрикционной колодкой 14, и нажимной поршень 15, взаимодействующий с под5

55 вижной сферической фрикционной колодкой 14, при этом между упомянутыми фрикционными колодками 13 и 14 размещена распорная пружина 16, а в гильзе (цанге) 12 установлен подвижный и жестко связанный со схватом 1 силовой цилиндр 17, внутри которого вмонтирован механизм 18 зажима схвата 1.

Манипулятор работает следующим образом.

В соответствии с программой рабочего цикла, выдаваемой системой управления манипулятором (не показана), схват 1 с помощью узла пространственной ориентации (блока 4 продольного перемещения, блока 6 подъема, блока 8 поворота и блока перемещения вдоль оси станка на катках

10) выводится в заданную позицию для захвата детали 19, которая расположена в разгружаемом агрегате — в питателе или на станке (не показаны) и зафиксирована там принадлежащими этому агрегату фиксирующими элементами (не показаны), введенными в базовые отверстия детали

19 (не показаны), например зажата в центрах токарного станка. При этом в рабочую полость а неподвижного гидроцилиндра 11 через отверстие 20 подана под давлением рабочая жидкость, в результате чего нажимной поршень 15 находится в крайнем левом положении. Под воздействием усилия нажимного поршня 15 подвижная сферическая фрикционная колодка 14 прижимает гильзу (цангу) 12 со сферической наружной поверхностью к неподвижной сферической фрикционной колодке 13, одновременно сжимая распорную пружину

l6, в результате чего указанная гильза (цанга) 12 зафиксирована от поворота относительно неподвижного гидроцилиндра ! 1 в любом направлении. Одновременно, благодаря усилию, передаваемому на цангу 12 через подвижную сферическую фрикционную колодку 14, цанга 12 фиксирует от продольного перемещения, ограниченного пространством между поверхностями б и в, подвижный и жестко связанный со схватом 1 силовой цилиндр 17. Таким образом, схват 1 жестко зафиксирован относительно руки 2 манипулятора.

После выхода схвата 1 в исходное положение для захвата детали 19 система управления манипулятором выдает команду на зажатие схвата 1, которая отрабатывается механизмом 18 зажима схвата 1. Одновременно (или с выдержкой времени, или по моменту касания детали 19 одной из челюстей схвата 1) система управления выдает команду, по которой рабочая полость а неподвижного гидроцилиндра 11 соединяется с магистралью слива гидросистемы (не показана), в результате чего давление в рабочей полости а падает. Распорная пружина 16 отжимает подвижную сферичес1098791 кую фрикционную колодку !4 вместе с нажимным поршнем 15, расфиксируя гильзу (цангу) 12 относительно неподвижного, жестко связанного с рукой 2 гидроцилиндра

11. Гильза (цанга) 12 в свою очередь освобождает подвижный, жестко связанный со схватом 1 силовой цилиндр 17.

Таким образом, схват получит необходимые степени свободы относительно руки 2, а при зажатии детали 19, в случае возникновения усилий, обусловленных ее необработанной поверхностью, сможет под их воздействием установиться так, что в системе деталь — схват — фиксирующие элементы питателя (станка) не возникает никаких усилий, стремящихся деформировать 15 эту систему. После зажатия детали 19 схватом 1 в рабочую полость а неподвижного гидроцилиндра 11 вновь подается давление, в результате чего гильза (цанга) 12 и подвижный цилиндр 17 зафиксируются. Фиксация произойдет в том положении, которое займет гильза (цаига) 12 при зажатии детали 19. Вслед за этим система управления выдает команду на освобождение детали 19 от воздействия фиксирующих элементов питателя (станка): базовые отверс- 25 тия детали 19 освободятся, но их смещения относительно схвата 1 и относительно осей фиксирующих элементов (станка) не произойдет, поскольку усилия, стремящиеся деформировать систему деталь — схват— фиксирующие элементы питателя (станка), отсутствуют.

Схват 1 с зажатой деталью 19 может быть перемещен с помощью узла пространственной ориентации в заданную позицию, где расположены фиксирующие элемеHTbl загружаемого агрегата-станка, технологического приспособления илн приемного магазина (не показаны). По команде системы управления фиксирующие элементы загружаемого агрегата фиксирует деталь 19, после чего схват 1 разжимается. Поскольку при зажатии детали 19 схватом 1 отсутствовали внутренние усилия, стремящиеся деформ и ровать систему деталь — схват — фиксирующие элементы питателя (станка), фиксирующие элементы загружаемого агрегата точно попадут в базовые отверстия детали 19.

Использование предлагаемого манипулятора позволяет обрабатывать в центрах на токарных станках в полном автоматическом цикле(кованые и штампованные заготовки валов без предварительной обработки поверхностей под схват. Кроме того, с помощью предлагаемого манипулятора в автоматическом цикле могут обрабатываться заготовки валов из искривленного проката. а также детали с базовыми отверстиями, выполненными в нежестких основаниях на тонких стенках и т.д.!

098791

Редактор A. Мотыль

Заказ 4280/13

Составитель С. Новик

Техред И. Верес Корректор A. Ильин

Тираж 1033 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4