Манипулятор для автоматической смены инструментов

 

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано в многооперационных станках типа обрабатывающий центр. Цель изобретения - повьппение надежности и расширение функциональных возможностей . Для этого станок включает два установленных в шарнирах поворотного корпуса 1 рычага 6, в кото

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (191 (11) (5D 4 В 23 3/155

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4 110282/26-08 (22) 27.08.86 (46) 07.05.88. Бюл. Р 17 (71) Ярославское научно-производственное объединение "Электронприбор"

Всесоюзного производственного объединения "Союэтехноприбор" (72) К.А.Украженко (53) 62-229.72(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР Р 554129, кл. В 23 0 3/155, 1974. (54) МАНИПУЛЯТОР ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ

СИЕНЫ ИНСТРУМЕНТОВ (57) Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано в многооперационных станках типа "обрабатывающий центр". Цель изобретения — повышение надежности и расширение функциональных воэможностей. Для этого станок включает два установленных в шарнирах поворотного корпуса 1 рычага 6, в кото1393578 рых перемещаются штанги 7 с жестко закрепленными на них направляющими ,8.В направляющих 8 перемещаются штанги 9 захватов 10. Для перемещения штанг 7 и 9 служат силовые цилиндры, закрепленные на станине станка. Каждая пара штанг 7 и 9 имеет копирные планки 31 и 32. С профилями планок

Изобретение относится к станкостроению, в частности к вспомогательным устройствам, применяемым в многооперационных станках типа обрабатывающего центра. 5

Цель изобретения — повышение на1 дежности и расширение функциональных возможностей за счет обеспечения фиксации частей манипулятора на станине станка относительно шпинделя и магазина инструментов.

На фиг. 1 изображен манипулятор, вид сверху; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез В-В на фиг. 1; на фиг. 5 — разрез Г-Г на фиг.1; на фиг. 6 — разрез Д-Д на фиг. 2, на фиг. 7 — вид Е на фИг. 1; на фиг. 8 — вид 1(на фиг. 7;на фиг.9вид 3 на фиг. 1; на фиг. 10 — вид И на фиг. 9; на фиг. 11 — развертка купачка поворота корпуса в положении, соответствующем фиг. 1.

Манипулятор для смены инструмента металлорежущего станка включает по25 воротный корпус 1 механической руки, горизонтально установленный в опорах (подшипниках) станины 2, непод" вижный корпус 3, закрепленный на кронштейне 4 и установленный соосно 30 поворотному корпусу 1. В шарнирах

5 поворотного корпуса 1 руки установлены два рычага 6, в которых размещены с возможностью возвратно-посту» пательного перемещения штанги 7. На, у концах штанг 7 жестко закреплены направляющие 8. В направляющих 8 перемещаю ся дополнительные штанги 9 захватов 10 для удержания инструмента 11 при его смене. 40

Направляющие 8 имеют выступы 12 для фиксации рычагов 6 в пазах по31 и 32 взаимодействуют поводки 35

36, закрепленные на штангах 7 и 9, и через ролики 37, 38 фиксаторы. Для сведения и разведения рычагов 6 служит поршень 13 со штоком 14, кулачок

15, имеющий воэможность возвратнопоступательного перемещения, и клинья

16, 17. 1 з.п. ф-лы. 11 ил. 2 воротного корпуса 1 руки при их свео денни и ротации на 180 . Поворотный корпус 1 руки имеет воэможность дискретно с шагом 90 поворачиваться вокруг своей оси, а рычаг 6 — качаться (сводиться и разводиться на 45 ) относительно поворотного корпуса 1 вокруг шарниров 5. В неподвижном корпусе 3 установлен поршень 13 со штоком 14, а также кулачок 15, жестко связанный со штоком 14. На штоке 14 установлены также клинья 16 и 17.

Клин 16 установлен свободно с возможностью поворота вокруг оси, а клин 17 — жестко. Клинья 16 и 17 поочередно взаимодействуют с роликами 18, установленными на коротких плечах рычагов 6. Кулачок 15 имеет возможность перемещаться только возвратно-поступательно, так как его вращательное движение ограничивается роликом 19, установленным на неподвижном корпусе 3 и скользящим по пазу кулачка 15 на расстоянии 1 +1 .

С профилем кулачка 15 взаимодействуют ролики 20, установленные в корпусе 1. Для надежного слежения роликов

20 за профилем кулачка 15 служат собачки 21, подпружиненные пружинами

22. Одна пара собачек 21 установлена на оси 23, а другая — на оси 24.

Для расфиксации, базирования и перемещения штанг 7 и 9 служат приводы - силовые цилиндры 25 (фиг. 3), жестко установленные на планках 26 станины 2. В планках 26 и 27 смонтированы направляющие 28, по которым перемещаются ползуны 29 и 30. На полэунах 29 и 30 взаимно перпендикулярно закреплены напорные планки 31 и

32, содержание по два профиля. С палэуном 29 соединен шток 33 поршня

1393578

34, который перемещается в цилиндре

25. С профилями планок 31 и 32 взаи1

)модействуют поводки 35 и 36, жестко закрепленные на штангах 7 и 9, и ролики 37 и 38 держателей 39 и 40 соответственно. Держатели 39 и 40 содержат фиксаторы 41 и 42 и подпружинены пружинами 43 и 44 соответствен. но. Поводки 35 штанг 7 служат и для ограничения штанг 7 от поворота вокруг своих осей и скользят по паэам рычагов 6, а поводки 36 — для ограничения от поворота штанг 9 и скользят по пазам направляющих 8 ° Вращающиеся части устройства закрыты кожухом 45.

Манипулятор работает следующим образом.

Рабочая среда подается в штоковую полость силового цилиндра, встроенного в неподвижном корпусе 3. При этом рычаги 6 из исходного вертикального положения (фиг. 2) устанавливаются в плоскость инструмента 25 шпинделя и магазина, так как ролики

20 поворотного корпуса 1 следят за профилем кулачка 15, перемещающегося на расстояние 1 . Ролики 18 в это время скользят вначале по прямолинейной плоскости клина 16 на участке

1з (фиг. 2), а затем вступают во взаимодействие с поверхносТями клина 17, в результате чего рычаги 6 поворачиваются вокруг шарниров 5 (каждый на 45 ).

При слежении роликами 20 за профилем кулачка 15 на участке 1 собачки 21 беспрепятственно откидываются, а затем под действием пружины

22 возвращаются в исходное положение. При разведении рычагов 6 срабатывают амортизаторы, и команда подается на распределители силовых цилиндров 25. Поршень 34 вместе с копирными планками 31 и 32 перемещается вниз и взаимодействует своими йрофилями вначале с роликами 37 и 38 держателей 39 и 40.Происходит расфиксация штанг 7 и 9 от фиксаторов 41 и 42 соответственно и одновременно фикса" ция рычагов 6 и направляющих 8 другими сторонами этих фиксаторов относительно станины 2. При перемещении копирных планок 31 и 32 на расстояние 1 вначале происходит перемещение захватов 10 на расстояние 1 и автоматический захват ими инструментов 11. так как наклонный профиль планки 32 взаимодействует с поводками 36 штанг 9 на участке )„. Во время захвата инструмента происходит также фиксация штанг 9 в гнездах Л фиксаторами 41, так как профиль кулачка 32 выходит из взаимодействия с роликом 38, и пружина 44 перемещает держатель 40 с фиксатором 42 к штанге 9. Слежение поводков 35 эа профилями планки 31 в это время происходит на прямом участке, а после захвата инструмента поводки 35 следят эа наклонным профилем 1 планки

31. Происходит выдвижение штанг 7 на расстоянии L, а следовательно, и инструментов иэ шпинделя и магазина.

После чего происходит фиксация штанг

7 фиксаторами 41, так как ролики 37 выходят из взаимодействия с профилями планок 31, а пружины 43 втягивают фиксаторы 4 1 в гнезда М. Когда поршень 34 опустится в нижнее положение, подается команда на распределитель цилиндра, смонтированного в неподвижном корпусе 3, и рабочая среда подается в бесштоковую полость.

Поршень 13 перемещается и клин

16 взаимодействует с роликами 18, а рычаги 6 сводятся к поворотному корпусу 1. Выступы 12 при этом заходят в пазы поворотного корпуса 1 для повышения жесткости. При перемещении кулачка 15 ролики 20 следят за его профилем вначале на прямом участке

1, а затем на наклонном 1., поэтому поворотный корпус 1 поворачивается на 90 . После чего подается команда на реверс и поршень 13 перемещается в обратную сторону, а ролики

20 следят в обратном направлении, но уже по другим наклонным профилям на участке 1з, так как собачки 21 не дают обратного перемещения. Происходит ротация еще на 90, а затем слежение по прямому участку. Ролики

18 в это время скользят вначале по прямолинейной поверхности клина 16, а затем взаимодействуют с клином 17.

Рычаги 6 расходятся (на 45 + 45 ) в зону инструментов. Срабатывают амортизаторы и подается сигнал на пневмораспределители цилиндров 25. Поршни ,34 поднимаются вверх. Происходит взаимодействие планки 31 с роликами

37 и расфиксация штанг 7. Затем эамененние инструменты 11 устанавливаются одновременно в гнездах шпинделя и магазина, так как поводки 35 сле1393578 дят эа наклонными участками 1 профилей планки 31, ДалеЕ происходит взаимодействие планки 32 с роликами 38 и расфиксация штанг 9, после чего захваты 10 выводятся из взаимодействия с.инструментами, так как поводки 36 следят за наклонными участками 1 планки

32, Затем планки 31 и 32 выходят иэ взаимодействия с роликами 37 и 38 и поводками 35 и 36 соответственно и штанги 7 и 9 фиксируются в первоначальных гнездах фиксаторами. Сигнал поступает на распределители цилиндра неподвижного корпуса 3. Происходит подача рабочей среды в бесштоковую полость и рычаги 6 занимают исходное положение, Формула и э обретения

1. Манипулятор для автоматической смены инструментов, содержащий размещенный на станине станка с возможностью поворота корпус, на котором шарнирно установлены рычаги с расположенными в них с возможностью продольного перемещения штангами, связанными с захватами инструментов, и приводы поворота корпуса с рычагами и перемещения штанги, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности и расширения Аункционапьных воэможностей, он снабжен дополнительными штангами, каждая из которых размещена в поперечных направляющих, выполненных на штанге соответствующего рычага, а захваты инструментов установлены на дополнительных штангах, причем штанги рычагов и дополнительные штанги выполне1р ны с гнездами для размещения в них дополнительно введенных фиксаторов положения штанг, а привод перемещения штанг каждого рычага выполнен в виде установленного на станине станка силового цилиндра, шток которого снабжен копирными планками, расположенными с воэможностью взаимодействия с поводками, каждый иэ которых закрепелен на соответствукицей штан2О ге рычага, и с фиксаторами положения штанг.

2. Г1анипулятор по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что привод

2 поворота корпуса и рычагов выполнен в виде силового цилиндра, гильза которого закреплена на кронштейнах, размещенных на станине станка, а шток имеет кулачок с клиньями, расположенными с возможностью взаимодействия своим рабочим профилем с роликами, установленными на корпусе, а клиньями — с роликами, расположенными на рычагах.

1393578

В-В

Ф! З9 б 7

Фиг. Ф

Г-Г

8

42

УыФ Ж

1393578

Фиг. Ю

Составитель Е.Ермолаев

Техред М.Ходаиич Корректор С. Черни

Редактор В.Данко

Заказ 1915/13

Тираж 921

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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