Подвесной манипулятор
Изобретение относится к области литейного производства. Манипулятор содержит основную траверсу с двумя вертикальными балками, вспомогательной траверсой, смонтированной над основной продольной траверсой и базовой площадкой, смонтированной под основной продольной траверсой и предназначенной для навешивания различных приспособлений и оснастки. Балки смонтированы с возможностью перемещения вдоль основной траверсы и оснащены поперечными траверсами с шарнирно закрепленными подвесками для захвата цапф литейной оснастки. Базовая площадка соединена жесткими направляющими через сквозные отверстия траверс с верхней площадкой. На неподвижной вспомогательной траверсе смонтированы гидроцилиндр, связанный с основной траверсой штоком для передачи ей вертикальных перемещений. Основная траверса связана со вспомогательной ограничительными втулками, обеспечивающими кантование с использованием гравитации. Обеспечивается энергосбережение и повышение надежности работы. 1 з.п. ф-лы, 25 ил.
Изобретение относится к технологическому оборудованию для литейного производства, а именно к оборудованию, предназначенному для кантования, протяжки моделей, сборки полуформ, заливки форм при изготовлении средних и крупных отливок как в опоках, так и в безопочных формах.
Уровень техники
Из патентной литературы известен подвесной манипулятор с электроприводом (см. патент РФ №2346789).
Недостатком известного манипулятора является использование электроэнергии для его привода, работающего в тяжелых режимах для электродвигателя.
Заявляемое изобретение направлено на устранение недостатков известного манипулятора и на расширение его технологических возможностей и использование гравитации для выполнения основных операций.
Это достигается тем, что манипулятор снабжен гидроцилиндром и гидроаккумуляторами. Шток гидроцилиндра закреплен на основной траверсе, что обеспечивает возможность возвратно-поступательного перемещения основной траверсы относительно вспомогательной. При опускании основной траверсы с опокой жидкость гидроцилиндра по шлангу высокого давления поступает в гидроаккумулятор, в котором поршнем сжимает пружину с усилием, достаточным для подъема основной траверсы в исходное положение. На манипуляторе смонтированы выдвижные стойки, которые обеспечивают устойчивое положение манипулятора на полу плаца и возможность точной вытяжки модели и безопасной кантовки формы со смещенным центром тяжести.
Сущность изобретения
Подвесной манипулятор для кантовки, протяжки, сборки, заливки форм и выдавливания формовочной смеси и отливки из опоки содержит основную продольную траверсу, две вертикальные балки, неподвижно связанные с каретками, смонтированными с возможностью перемещения вдоль основной продольной траверсы, горизонтально расположенные винтовые валы, на которых смонтированы гайки, закрепленные в каретках вертикальных балок, элементы захвата оснастки, выполненные в виде поперечных траверс, шарнирно закрепленных посредством валов на нижних концах вертикальных балок, подвесок, шарнирно закрепленных на концах поперечных траверс, и звездочек, огибаемых втулочно-роликовыми цепями, установленными на валах, вспомогательную продольную траверсу, смонтированную над основной продольной траверсой с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения, базовую площадку, расположенную под основной продольной траверсой и жестко закрепленную посредством вертикальных направляющих, проходящих через сквозные отверстия основной и вспомогательной продольных траверс к верхней площадке. При этом вертикальные балки снабжены жесткими тягами, верхние концы которых смонтированы на вспомогательной траверсе, а нижние концы неподвижно прикреплены к втулочно-роликовым цепям, вспомогательная и основная продольные траверсы смонтированы с возможностью перемещения по направляющим относительно базовой и верхней площадок, образующих совместно с направляющими жесткую конструкцию, отличается тем, что он снабжен гидроаккумуляторами с регулируемой пружиной сжатия и гидроцилиндром, смонтированными на вспомогательной продольной траверсе, при этом конец штока гидроцилиндра закреплен в средней части основной траверсы с возможностью обеспечения вертикального возвратно-поступательного перемещения основной продольной траверсы относительно вспомогательной продольной траверсы, опорным устройством, смонтированным под вспомогательной продольной траверсой и содержащим горизонтальную ось, на которой закреплены четыре трубчатые направляющие с выдвижными стойками для установки манипулятора на пол плаца и фиксатор выдвижных стоек, обеспечивающий высоту от уровня пола плаца, достаточную для кантования опоки.
Подвесной манипулятор по п.1, отличается тем, что снабжен замкнутой гидросистемой, состоящей из шлангов высокого давления, крана, регулирующего поток жидкости с возможностью передачи давления от гидроцилиндра к гидроаккумуляторам и обратно.
Конструкция манипулятора поясняется чертежами, где на:
фиг.1 - представлен общий вид подвесного манипулятора;
фиг.2 - то же, в положении протяжки «на весу» с упором на пол цеха;
фиг.3 - то же, в положении вытяжки модели в подвешенном состоянии с применением устройства в виде рамы с подвешенным модельным ящиком;
фиг.4 - кантование опоки с модельной плитой;
фиг.5 - то же вид сбоку;
фиг.6 - вытяжка модели с пола цеха;
фиг.7 - то же, вид сбоку;
фиг.8 - вытяжка модели в подвешенном положении;
фиг.9 - то же, вид сбоку;
фиг.10 - сборка формы;
фиг.11 - то же, вид сбоку;
фиг.12 - подвесной манипулятор в положении заливки с применением рамы с четырьмя цапфами;
фиг.13 - то же, вид сбоку;
фиг.14 - то же кантование модельного ящика со смесью ХТС с применением рамки с четырьмя цапфами и стержнями для удержания ящика внутри;
фиг.15 - то же, вид сбоку;
фиг.16 - протяжка «кома» из ХТС на плите;
фиг.17 - то же, вид сбоку;
фиг.18 - кантование «кома» из ХТС;
фиг.19 - то же, вид сбоку;
фиг.20 - сборка формы;
фиг.21 - то же, вид сбоку;
фиг.22 - заливка формы;
фиг.23 - то же, вид сбоку;
фиг.24 - сброс «кома» с отливкой на выбивную решетку;
фиг.25 - то же, вид сбоку.
Достигаемый изобретением технический результат заключается в том, что расширяются технологические возможности подвесного манипулятора, достигается энергосбережение, повышается безопасность и надежность его работы.
На чертежах позициями обозначены следующие конструктивные элементы подвесного манипулятора: 1 - основная продольная траверса; 2 - вертикальная балка; 3 - каретки; 4 - ролики; 5 - поперечные траверсы; 6 - подвески; 7 - валы; 8 - вспомогательная продольная траверса; 9 - базовая площадка; 10 - вертикальные направляющие; 11 - верхняя площадка; 12 - стопорные винты; 13 - втулка направляющая; 14 - буртик втулки направляющей; 15 - гидроцилиндр; 16 - шток гидроцилиндра; 17 - поршень гидроцилиндра; 18 - гребенка; 19 - стопор; 20 - гидроаккумулятор; 21 - шток гидроаккумулятора 20; 22 - пружина; 23 - стойки; 24 - фиксатор; 25 - рычаг; 26 - кран; 27 - рычаг крана; 28 - шланг высокого давления; 29 - опока; 30 - цапфа опоки; 31 - жидкость; 32 - проушина; 33 - модельная плита; 34 - модель; 35 - струбцины; 36 - крюк; 37 - цапфы боковой площадки; 38 - проушина ящика; 39 - «ком» из ХТС; 40 - рамка; 41 - поддон; 42 - форма с опоками в сборе; 43 - рамка ковша; 44 - ковш; 45 - выбивная решетка.
Подвесной манипулятор включает в себя основную продольную траверсу 1, снабженную двумя вертикальными балками 3, неподвижно связанными с каретками 3, которые выполнены за одно с вертикальными балками. Каретки смонтированы с возможностью перемещения вдоль траверсы 1 на роликах 4, которые смонтированы в пазах, образованных швеллерами основной продольной траверсы. Манипулятор снабжен вспомогательной траверсой 8, смонтированной над основной продольной траверсой 1 (см. фиг.1-3).
Под основной продольной траверсой 1 смонтирована базовая площадка 9, жестко прикрепленная к вертикальным направляющим 10, проходящим через сквозные отверстия основной и вспомогательной траверс.
При этом вертикальные направляющие 10 верхними концами жестко закреплены к верхней площадке 11.
Вспомогательная траверса 9 закреплена штырями 12 в верхней части втулок 13, которые являются направляющими для основной траверсы 1, перемещение которой ограничено нижним буртиком 14 втулок 13 на величину, обеспечивающую угол поворота 180°.
Для обеспечения такого перемещения на вспомогательной траверсе, в средней части, монтируется гидроцилиндр 15, шток 16 которого закрепляется в средней части основной траверсы 1. Такое конструктивное решение обеспечивает вертикальное возвратно-поступательное перемещение основной траверсы 1 относительно вспомогательной 8.
Для выполнения относительно малых горизонтальных перемещений вертикальных балок 2, оснащенных захватными приспособлениями, и их фиксации смонтированы гребенки 18 и стопорное устройство 19.
На вспомогательной траверсе монтируются гидроаккумуляторы 20. Для регулирования количества запасаемой энергии, используемой для возврата в исходное положение основной траверсы после кантовки, предусмотрено регулирование с помощью штока 22 и поршня степени сжатия пружин 23.
Для выполнения высокоточной протяжки модели и сборки форм на манипулятор монтируется опорное устройство 23, состоящее из 4-х трубчатых направляющих стоек, которые фиксируются винтом. Опорное устройство 23 перемещается совместно с вертикальными балками 2.
На вспомогательной траверсе 8 монтируется пульт управления (на чертежах не показан), состоящий из рычага 27 и крана 26 с рукояткой, к которому подводятся шланги высокого давления 28, соединяющие гидроцилиндр 15 и гидроаккумуляторы 20.
Подвесной манипулятор для кантовки, протяжки, сборки, заливки форм и выдавливания формовочной смеси и отливки из опоки, содержит основную продольную траверсу, две вертикальные балки, неподвижно связанные с каретками, смонтированными с возможностью перемещения вдоль основной продольной траверсы, горизонтально расположенные винтовые валы, на которых смонтированы гайки, закрепленные в каретках вертикальных балок, элементы захвата оснастки, выполненные в виде поперечных траверс, шарнирно закрепленных посредством валов на нижних концах вертикальных балок, подвесок, шарнирно закрепленных на концах поперечных траверс, и звездочек, огибаемых втулочно-роликовыми цепями, установленными на валах, вспомогательную продольную траверсу, смонтированную над основной продольной траверсой с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения, базовую площадку, расположенную под основной продольной траверсой и жестко закрепленную посредством вертикальных направляющих, проходящих через сквозные отверстия основной и вспомогательной продольных траверс к верхней площадке, при этом вертикальные балки снабжены жесткими тягами, верхние концы которых смонтированы на вспомогательной траверсе, а нижние концы неподвижно прикреплены к втулочно-роликовым цепям, вспомогательная и основная продольные траверсы смонтированы с возможностью перемещения по направляющим относительно базовой и верхней площадок, образующих совместно с направляющими жесткую конструкцию, отличается тем, что он снабжен гидроаккумуляторами с регулируемой пружиной сжатия и гидроцилиндром, смонтированными на вспомогательной продольной траверсе, при этом конец штока гидроцилиндра закреплен в средней части основной траверсы с возможностью обеспечения вертикального возвратно - поступательного перемещения основной продольной траверсы относительно вспомогательной продольной траверсы, опорным устройством, смонтированным под вспомогательной продольной траверсой и содержащим горизонтальную ось, на которой закреплены четыре трубчатые направляющие с выдвижными стойками для установки манипулятора на пол плаца и фиксатор выдвижных стоек, обеспечивающий высоту от уровня пола плаца, достаточную для кантования опоки.
Подвесной манипулятор по п.1, отличается тем, что снабжен замкнутой гидросистемой, состоящей из шлангов высокого давления, крана, регулирующего поток жидкости с возможностью передачи давления от гидроцилиндра к гидроаккумуляторам и обратно.
1. Подвесной манипулятор для кантовки, протяжки, сборки, заливки форм и выдавливания формовочной смеси и отливки из опоки, содержащий основную продольную траверсу, две вертикальные балки, неподвижно связанные с каретками, смонтированными с возможностью перемещения вдоль основной продольной траверсы, горизонтально расположенные винтовые валы, на которых смонтированы гайки, закрепленные в каретках вертикальных балок, элементы захвата оснастки, выполненные в виде поперечных траверс, шарнирно закрепленных посредством валов на нижних концах вертикальных балок, подвесок, шарнирно закрепленных на концах поперечных траверс, и звездочек, огибаемых втулочно-роликовыми цепями, установленными на валах, вспомогательную продольную траверсу, смонтированную над основной продольной траверсой с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения, базовую площадку, расположенную под основной продольной траверсой и жестко закрепленную посредством вертикальных направляющих, проходящих через сквозные отверстия основной и вспомогательной продольных траверс к верхней площадке, при этом вертикальные балки снабжены жесткими тягами, верхние концы которых смонтированы на вспомогательной траверсе, а нижние концы неподвижно прикреплены к втулочно-роликовым цепям, вспомогательная и основная продольные траверсы смонтированы с возможностью перемещения по направляющим относительно базовой и верхней площадок, образующих совместно с направляющими жесткую конструкцию, отличающийся тем, что он снабжен гидроаккумулятором с регулируемой пружиной сжатия и гидроцилиндром, смонтированными на вспомогательной продольной траверсе, при этом конец штока гидроцилиндра закреплен в средней части основной траверсы, с возможностью обеспечения вертикального возвратно-поступательного перемещения основной продольной траверсы относительно вспомогательной продольной траверсы, опорным устройством, смонтированным под вспомогательной продольной траверсой и содержащим горизонтальную ось, на которой закреплены четыре трубчатых направляющих с выдвижными стойками для установки манипулятора на пол плаца и фиксатор выдвижных стоек, обеспечивающий высоту от уровня пола плаца, достаточную для кантования опоки.
2. Подвесной манипулятор по п.1, отличающийся тем, что он снабжен замкнутой гидросистемой, состоящей из шлангов высокого давления, крана, регулирующего поток жидкости с возможностью передачи давления от гидроцилиндра к гидроаккумуляторам и обратно.
