Манипулятор

 

Изобретение относится к устройствам для автоматической загрузкивыгрузки заготовок в металлорежупр1хстанках. Целью изобретения является уменьшение материалоемкости манипулятора за счет сокращения двигателей захватной головки. Для этого привод ВидА W -1в-/ 1(Л 00 ND СЛ vj Фиг. 2

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) А1 (5l) 4 В 25 J 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3981656/25-08 (22) 02, 12, 85 (46) 07,07.87. Бюл. Ф 25 (75) В, В.Катуркин, A В. Стекунов, В.В,Андрианов и H.Ã,Çàéöåâ (53) 62,229,72 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1108005 кл, В 25 3 9/00, 1984, {54) МАНИПУЛЯТОР (57) Изобретение относится к устройствам для автоматической загрузкивыгрузки заготовок в металлорежущих. станках, Целью изобретения является уменьшение материалоемкости манипулятора за счет сокращения двигателей захватной головки. Для этого привод

1321577 перемещения каретки и механической руки выполнен в виде основной и дополнительной зубчато-реечных передач и винтовой передачи с,цвумя зубчатыми колесами 15 и 16 и гайкой 27, Винт

12 винтовой передачи установлен на каретке 2 и кинематически связан с валом двигателя, а два ее зубчатых колеса 15 и 16 посредством муфт сцепления 2) и 22 установлены с возможностью взаимодействия с зубчатыми колесами 17 и 18 основной и дополнительной зубчато-реечных передач, МеИзобретение относится к машиностроению, в частности к автоматизации загрузки-выгрузки заготовок в металлоре>кущих станках, Цель изобретения — уменьшение ма- 5 териалоемкости манипулятора за счет сокращения двигателей, На фиг,l изображен манипулятор, общий вид; на фиг, 2 — вид А на фиг, 1; на фиг,3 — разрез Б-Б на фиг,1; на

10 фиг.4 — разрез В-В на фиг,3; на фиг,5 — вид Г на фиг,1; на фиг,6 раэ рез Д-Д на фиг,5; на фиг, 7 — схема взаимодействия ползунов с гайкой, f5

Промышленный манипулятор содержит траверсу,1, смонтированную на колоннах (не показаны), по направляющим которой перемещается каретка 2, причем ход каретки 2 ограничен регулируемыми упорами 3 и 4, закрепленными

20 на траверсе

На каретке 2 смонтированы направляющие 5, перпендикулярно направляющим траверсы 1, на которых установлена механическая рука 6 с механизмом ее перемещения, несущая захватную головку 7 с захватами 8 и 9 и механизмом ее перемещения, например поворота, Привод перемещения каретки 2 и механической руки 6 состоит из двигателя 10, зубчатой передачи 1), вин— товой передачи с двумя зубчатыми колесами и гайкой, винт ).2 которой установлен в опорах 13„ закрепленных на. каретке 2, и посредством предохра- 35 нительной муфты 14 связан с зубчатой передачей 11, ведущее колесо которой установлено на валу двигателя )О. ханиэм перемещения механической руки

6 и захватной головки 7 выполнен в виде винтовой передачи, винт 41 которой установлен на механической руке 6 и кинематически связан посредством муфты сцепления с гайкой 2 7

I винтовой передачи привода перемещения каретки и механической руки, Гайка 43 винтовой .передачи снабжена роликом 45, взаимодействующим с пазом, выполненным в рычаге 46 захватной головки 7, 7 ил, 2

Зубчатые колеса 15 и )6 винтовой передачи жестко закреплены на винте )2 и установлены с возможностью взаимодействия посредством соответственно зубчатых колес 17 и 18, зубчатых передач 19 и 20 и муфт 21 и 22 сцепления с зубчатыми колесами 23 и 24 основной и дополнительной зубчатореечных передач, установленными на каретке 2, а их зубчатые рейки 25 и

26 смонтированы в траверсе 1, Гайка 27 винтовой передачи привода перемещения каретки 2 и механической руки 6 установлена с возможностью вращения в опорах 28 механической руки 6, при этом на ее внешней поверхности выполнен зубчатый венец, посредством которого гайка 27 взаимодействует с зубчатым колесом 29, установленным на механической руке 6, Ступица гайки 27 выполнена в виде двух кулачков 30 и 31, имеющих впадины 32 и 33, Механизм перемещения каретки 2 и механической руки 6 включает два идентичных механизма фиксации, состоящие из ползунов 34,подпружиненных посредством пружин 35 с роликами 36 и толкателей 37 подпружи> ненных, посредством пружин 38, установленных в опорах 28 механической руки 6 перпендикулярно ползунам 34.

Под действием подпружиненных полэунов 34 промежуточная гайка 27 зафиксирована от поворота относительно продольной оси винта 12 в ту или другую сторону, Ход механической руки 6 ограничен регулируемыми упора)321577 ми 39 и 40, установленными на каретке 2, Механизм перемещения (поворота) захватной головки 7 выполнен в виде винтовой передачи, винт 41 которой установлен на механической руке 6 и связан с гайкой 27, установленной на винте 12 винтовой передачи привода перемещения каретки 2 и механической руки 6, посредством муфты 42 сцепления и зубчатого колеса 29, а его гайка 43 жестко связана с кронштейном 44, несущим ролик 45, взаимодействующий с пазом, выполненным в рычаге 46 захватной головки 7, шарнирно установленной на валу 47 основания механической руки, Манипулятор работает следующим образом, Манипулятор находится в исходном . положении, при этом каретка 2 контактирует с регулируемым упором 4, закрепленным на траверсе 1, механичес— кая рука 6 находится в крайнем верхнем положении, верхняя опора 28 контактирует с регулируемым упором 39, ролик 36 левого механизма фиксации под воздействием толкателя 37 на полэун 34 выведен иэ впадины 32 кулачка

30 гайки 27, заготовка находится в захвате 8, при этом ролик 36 правого механизма фиксации подпружиненного ползуна 34 контактирует с наружной поверхностью кулачка 31 гайки 27, При поступлении команды от станка либо другого обслуживаемого оборудо вания включается двигатель 10 и винт . 12-посредством зубчатой передачи 1), а вместе с ним зубчатые колеса 15 и

16 начинают вращаться, например, против часовой стрелки, причем винт 12 имеет правую резьбу, Гайка 27 также начинает вращаться вместе с винтом 12 против часовой стрелки, при этом ролик 36 правого механизма фиксации подпружиненного ползуна 34 обкатывается по наружной поверхности кулачка 31 до впадины 33, далее вращение гайки 27 прекращается и механическая рука 6 с захватами 8 и 9 перемещается .вниз, Одновременно ползун 34 левого механизма фиксации под действием пружины 35 начинает перемещать ролик 36 во впадину 32 кулачка 30 гайки 27-и толкатель 37 в крайнее верхнее положение, Механическая рука 6 перемещается вниз, толкатель 37 правого механизма фиксации

f5

55 доходит до упора 40, При дальнечшем движении механической руки 6 вниз относительно зафиксированного в неподвижном положении упором 40 толкателя 37 последний, воздействуя на ползун 34, выводит ролик 36 из впадины 33 кулачка 31 гайки 27, При этом нижняя опора 28 доходит до упора 40, гайка 27 начинает вращаться совместно с винтом 12 против часовой стрелки, ролик 36 левого механизма фиксациц начинает обкатываться по кулачку 30 и механическая рука 6 с захватами 8 и 9 останавливается, Причем захват 9 оказывается на оси.цент-, ров обработанной детали, Винт )2 продолжает вращаться против часовой стрелки, подается команда (датчики, управляюпфсе работой манипу лятора, не показаны) на включение муфты 22 сцепления, движение с винта

12 посредством зубчатых колес 16 и 18, муфты 22 сцепления и зубчатой передачи 20 передается на зубчатое колесо 24, которое, обкатываясь по зубчатой рейке 26, перемещает каретку 2 по траверсе 1, а вместе с ней и механическую руку 6 с захватами 8 и 9 в крайнее левое положение до упора 3, при этом муфта 22 сцепления отключается и каретка 2 останавливается, Происходит зажим обработанной деталИ захватом 9„Затем подается команда на включение муфты 21 сцепления, движение с винта 12 посредством зубчатых колес 15 и 17, муфты 21 сцепления, зубчатой передачи 19 передается на зубчатое колесо 23, которое, обкатываясь по зубчатой рейке 25, перемещает каретку 2 по траверсе 1, а вместе с ней и механическую руку 6 в крайнее правое положение до упора 4, при этом муфта 21 сцепления отключается и каретка 2 останавливается.

Затем подается команда на включение муфты 42 сцепления, движение с гайки

27 посредством зубчатого колеса 29, муфты 42 сцепления передается на BHHT

41, причем последний начинает вращаться по часовой стрелке, так как выполнен с левой резьбой, Гайка 43 перемещается по винту 41 вниз, а вместе с ней и кронштейн 44 с роликом 45, При этом ролик 45, обкатываясь в лазу рычага 46, разворачивает последний, а вместе с ним и захватную головку 7 с захватами 8 и

9 относительно вала 47, установленно5 132)5 гб на основании механической руки б, Захват 8 с заготовкой устанавливается на оси центров обрабатывающего станка. Подается команда на отключение муфты 42 сцепления и включение муфты 22 сцепления, при этом вращение винта 4) прекращается и начинает вращаться зубчатое колесо 24, которое, обкатываясь по зубчатой рейке 26, перемещает каретку 2 по траверсе 1 10 в крайнее левое положение до регулируемого упора 3, затем муфта 22 сцепления отключается, Происходит зажим заготовки станком, раэжим заготовки захватом 8, 15 подается команда на включение муфты

21 сцепления„ посредством зубчатоro колеса 23 каретка 2 перемещается в крайнее правое положение до регулируемого упора 4, при этогл муфта 21 20 сцепления отключается и каретка 2 останавливается, Затем двигатель 10 включается на реверс, Бинт 12 вращается по часовой стрелке, при этом ролик 36 левого

25 механизма фиксации подпружиненного ползуна 34, обкатываясь по наружной поверхности кулачка 30 гайки 27, попадает во впадину 32 указанного кулачка„вращение гайки 27 прекращается и механическая рука 6 с захватами

8 и 9 перемещается в крайнее верхнее положение, Полэун 34 пр аво ro механизма фиксации под действием пружины 35 начинает перемещать ролик 36 во впа- 35 дину 33 кулачка 31 гайку 27 и толкатель 37 в крайнее нижнее положение, Механическая рука 6 перемещается вверх, толкатель 37 левого механизма фиксации доходит до регулируемого "0 упора 39, При дальнейшем движении механической руки 6 вверх относительно зафиксированного в неподвижном положении регулируемым упором 39 толкателя 37 последний, воздействуя на ползун 34, выводит ролик 36 из впадины 32 кулачка 30 гайки 27, при этом верхняя опора 28 доходит до упора

39, гайка 27 начинает вращаться совместно с винтом 12 по часовой стрелке, ролик 36 правого механизма фиксации подпружиненного ползуна 34 начинает обкатываться по кулачку 3! и механическая рука 6 с захватами 8 и 9 останавливается, 55

Подается команда на включение муфты 21 сцепления, посредством зубчатого колеса 23 каретка 2 перемещается

77 6 в крайнее левое положение до регулируемого упора 3, муфта 21 сцепления отключается, и каретка 2 останавливается. Подается команда на ра"-жим захвата 9 и на включение муфты 22 сцепления, При этом каретка 2 посредством зубчатого колеса 24 перемещается в крайнее правое положение, а деталь остается на лотке (не показан).

При достижении кареткой 2 регулируемого упора 4 муфта 22 сцепления отключается, каретка 2 останавливается, одновременно включается муфта 42 сцепления, начинает вращаться винт

41 против часовой стрелки, гайка 43 перемещается по винту 41 вверх, а вместе с ней и кронштейн 44 с роликом 45, При этом ролик 45, обкатываясь в пазу рычага 46, разворачивает последний, а вместе с ним и захватную головку 7 с захватами 8 и 9 относительно оси вала 47, установленного на основании механической руки 6, в первоначальное положение и муфта 42 сцепления отключается, Вращение винта 41 прекращается, Подается команда на включение муфты 21 сцепления, посредством зубчатого колеса 23 каретка 2 перемещается в крайнее левое положение до регулируемого. упора 3 муфта 21 сцепления отключается, и каретка 2 останавливается, Происходит зажим очередной заготовки захватом 8 на лотке, включается муфта 22 сцепления, при этом каретка

2 посредством зубчатого колеса 24 перемещается в крайнее правое положение до регулируемого упора 4, муфта

22 сцепления отключается и каретка

2 занимает исходное положение, Далее цикл работы манипулятора повторяется, Исходными положениями манипулятора могут быть любые крайние положения каретки и механической руки, при этом цикл работы манипулятора может изменяться

Фор мула изобретения

Манипулятор, содержащий траверсу, смонтированную на коло ниах, каретку, установленную на направляющих траверсы, с приводом ее перемещения, включающим двигатель и основную эубчатореечную передачу, зубчатое колесо которой закреплено на каретке, а рейка- на траверсе, механическую руку и захватную головку с соответствующими меха)32)577 »

Фиа 1 ниэмами их перемещений, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью уменьшения материалоемкости, он снабжен муфтами сцепления, а привод перемещения каретки и механической руки снабжен идентичной дополнительной зубчато-реечной передачей и винтовой передачей с двумя зубчатыми колесами и гайкой, винт которой установлен на каретке и кинематически связан с валом двигателя, а ее зубчатые колеса установлены с возможностью взаимодействия с зубчатыми колесами основной и дополнительной зубчато-реечной передач посредством соответствующих г муфт сцепления, причем механизм перемещения механической руки и захватной головки выполнен также в виде винтовой передачи, винт которой установлен на корпусе механической руки и кинематичееки связан посредством муфты сцепления с гайкой винтовой передачи привода перемещения каретки и механической руки, а гайка винтовой передачи механизма перемещения захватной головки установлена с воэможностью поступательного перемеще<0 ния и снабжена роликом, взаимодействующим с пазом, выполненным на захватной головке, при этом на ступице гайки винтовой передачи привода перемещения каретки и механической руки выполнены кулачки, с которыми взаимодействуют ползуны дополнительно введенных двух идентичных механизмов фиксации, 132)577

1321577

ВидГ

Направление Ращению гайки г.7

Составитель А,Ширяева

Редактор В,Петраш Техред И.Поповиц Корректор С.Шекмар

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4

//апрели перепещен палууаа

Заказ 2707/10 Тираж 953 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Ж

Aonðà&емие перйиещемир по луна