Манипулятор для автоматической смены инструмента

 

ОП И (11) 603557

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДИТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.07,76 (21) 2384240/25-08 (51) М. Кл. с присоединением заявки №(23) Приоритет

B 23 Q 3/155

Гасударстеенный комнтет

Совета Миннстроа СССР оо делам нзооретеннй и открытей (43) Опубликовано 25 04.78 Бюллетень № 15 (53) УДК 621.9.06-229.2(088.8) (45) Дата опубликования описания 28,03,78 (72) Авторы изобретения

Л. В. Круковец, Л, И, Патрик и E. 3, Дурова

Ордена Трудового Красного Знамени Экспериментальный научно-исследовательский институт .. таллорежуших станков, (71) Заявитель (54) МАНИПУЛЯТОР ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СМЕНЕт

ИНСТРУМЕНТА

Изобретение относится к станкостроению.

Известны устройства для автоматической смены инструмента, в которых манипулятор выполнен в виде рычага с двумя захватами, смонтированного на валу, который вращается вокруг своей оси и совершает вдоль этой оси возвоатно-поступательное движение от привода (1, Известен также манипулятор для автома- у тической смены инструмента, содержащий механизм поворота в виде двух моментных цилиндров, наружный корпус одного из которых взаимодействует с валом двухзахватной руки, выполнен поворотным и жестко 15 связан с роторной частью второго моменто ного цилиндра. Вал двухзахватной руки соединен с роторной частью первого моментного цилиндра через скользяшую шпонку. Корпус первого моментного цилиндра состоит 20 из цилиндрической части и боковых фланцев, которые жестко "связаны между собой болтами. 11илиндрическая часть корпуса первого моментного цилиндра является роторной частью второго моментного цилиндра. Вто- 25 рой моментный цилиндр состоит из неподвижного цилиндрического корпуса с двумя фланцами, На внутренней поверхности цилиндрической части жестко закреплены упоры, которые являются ограничителями для поворота ротора. Аналогично на цилиндрической части первого моментного цилиндра оасположены упоры, которые ограничивают ,поворот его ротора. Поступательное движение руки обеспечивается гидроцилиндром поступательного действия (21.

Известный манипулятор имеет сложную конструкцию, так как в одном моментном цилиндре поворачиваются как ротор, так и

° статор, что осложняет подвод масла в полости этого цилиндра. Вследствие того, что о поворот на 180 в двух псследовательных циклах должен совершаться в разные стороны, в системе управления необходимо предусматривать элементы, определяюшие вид цикла, Размешение цилиндра продольного перемешения вне моментных цилиндров увеличивает габариты манипулятора в продоль ном направлении, Кроме этого, снижается жесткость привода, так как при повороте

603557

30 о на 180 передача усилий от второго момент» ного цилиндра осуществляется через столб

Маспа в первом моментном цилиндре, который имеет относительно малую жесткость, особенно с учетом растворения Воздуха в масле.

11ель изобретения - упрошение конструкции манипулятора и его системы управления.

Для этого в предлагаемом манипуляторе 1О оба моментных цилиндра имеют одинаковую конструкцию, состоят из неподвижного корпуса и поворотного ротора. Величина углов поворота определяется внешними упорами, Моментные цилиндры располагают один за другим в продольном направлении и их валы выполнены пустотелыми с шлицевыми пазами, Внутри полых роторов проходит вал, несуший руку с двумя захватами. На наружной поверхности этого вала имеется шлиц, который в крайней заднем положении сцепляется с валом ротора одного моментного цилиндра, а при продольном выдвижении руки переходит в зацепление с другим ротором моментного. цилиндра. При этом обеспечивает-25 ся жесткое соединение ротора моментного цилиндра с валом руки, так как в передаче усилий от ротора валу руки участвует толь ко одно подвижное шлицевое соединение, имеюшее малый люфт.

Благодаря тому, что вал руки при отводе его в продольном направлении в заднее положение расцепляется с моментным цио линдром, осушествляюшим поворот на 180, имеется возможность вернуть этот цилиндр

35 в исходное положение в конце цикла. Это обеспечивает полную идентичность циклов работы манипулятора и, следовательно, позволяет упростить систему управления.

40 ,Пля сокрашения габаритов манипулятора в продольном направлении цилиндр продолж ного перемещения sana руки располагается внутри этого вала.

На фиг, 1 изображен описываемый мани45 пулятор; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг, l, Ивухзахватная рука1манипулятора закреплена на вале 2. Внутри вала 2 находится гидроцилиндр 3 с поршнем 4 и полым штоком 5, через который подается масло в полости цилиндра. Шток 5 закреплен в кронштейне 6, жестко связанном с корпусом мо ментного цилиндра 7, установленного на плите 8. На этой же плите установлен второй моментный цилиндр 9.

Оба, цилиндра 7 и 9 имеют одинаковую конструкцию и отличаются только расстановкой упоров lO и 11: уповы цилиндра 7 ограничивают поворзт на 90, а упоры цилиндра 9 — на 180 . Каждый иэ цилиндров состоит иэ двух крышек 12,13, между которыми расположено кольцо 14, Крышки

12, 13 и кольцо 14 жестко соединены между собой и образуют полости моментного цилиндра. Внутри кольца 14 смонтирована неподвижная лопасть 15, закрепленная на кольце 14, и подвижная лопасть 16, закрепленная на роторе 17, Последний выполнен полым, внутри него проходит вал 2.

На валу 2 установлен шлиц 18, который зацепляется с шлицевыми пазами ротора 17

Шлицевое соединение выполнено с посадкой по внутреннему диаметру шлицев, что обеспечивает соединение вала с роторами по всей его длине, Ротор 17 смонтирован в двух подшипниках 19 качения. Для ограничения поворота ротора 17 на нем закреп» лен диск 20, несущий упор 10, который при повороте подходит в крайнем положении к неподвижному упору 21.

В. исходном положении двухзахватная рука 1 находится в положении, показанном на фиг. 1 и 2. После поступления команды на начало цикла масло поступает в отверстие моментного цилиндра 7 и ротор 17 вместе с валом 2, шлиц 18 которого находится в зацеплении с шлицевыми пазами ротора 17, о поворачивается на 90 . При атом один захват руки 1 захватывает инструмент, находящийся в шпинделе, а другой - инструмент, находяшийся в магазине или в промежуточном носителе.

После раскрепления инструмента в шпинделе станка масло через отверстие кронштейна 6 подается в полость гидроцилиндра

3, и вал 2 с рукой 1 перемешается в продольном направлении, выводя инструменты из гназдашпинделя и магазина. В процессе перемешения в крайнее переднее положение шлиц 18 выходит иэ зацепления с ротором

17 цилиндра 7 и входит в зацепление с ротором цилиндра 9.

В крайнем переднем положении вала 2 подаемся команда на включение цилиондра 9, который поворачивает вал 2 на 180 . После поворота вновь включается гидроцилиндр

3, который перемешает вал 2 с рукой 1 в

-обратном направлении, вводя новый инстру« мент в гнездо шпинделя, а с"тарый - в гнездо магазина, .При этом шлиц 18 выходит иэ зацепления с ротором цилиндра 9 и входит, в зацепление с ротором цилиндра 7.

После того как инструмент зажимается в в шпинделе станка, подается команда ва включение цилиндра 7, который поворачивает вал 2 с рукой 1 на 90 в исходное положение (показано на фиг. 1 и 2). Одновременно с этим включают подвод давления к гидроцилиндру 9, ротор которого поворачиD вается на 180, приходя в исходное положе5 ние. Этот поворот не приводит к повороту вала 2, так как шлиц 18 вала 2 не находится в зацеплении с ротором цилиндра 9.

Благодаря возврату всех цилиндров 3,7 и

9 в исходное положение, цикл управления уст стройством остается постоянным, т.е. нет четных и нечетных циклов. о

1. Манипулятор для автоматической смены инструмента в металлорежуших станках, содержаший механизм поворота вала двухзахватной руки в.виде двух моментных ци. линдров, о т л и ч à 1О ш и и с я тем, что, )5 с целью упрощения конструкции и системы управления, моментные цилиндры располоФормула из обр етени я

603557 жены последовательно друг за другом в направлении перемешения руки, а их роторы выполнены полыми с шлицевыми пазами на внутренней поверхности, в которых расположен вал двухзахватной руки с выполненным на наружной поверхности шлицем, попеременно зацепляюшимся с полыми роторами.

2. Манипулятор по п, i, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью сокрашения габаритов, цилиндр продольного перемещения р асположен внутри вала двухзахватной руки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР № 407708, кл. В 23 Q Sj155, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 516506, кл, В 23 Q 3/155, 1974.

UHHHllH Эаказ 1978/17 Тираж 1263 Подписное

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4