Манипулятор для автоматической смены инструмента

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Ф

: ты

l. Ч

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) S I 6506

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 30.09,74, (21) 2063524/08 с присоединением заявки №(23) Приоритет (43) Опубликовано 05.06.76. Бюллетень № 21 (45) Дата опубликования описания 01.08.77 (51) М, Кл, В 23 g 3/155

Государственный комитет

Соввтв Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК

62 1.9.06- 229.2 (088.8) В. N. Шувалов, 3. М. Левина, Л. М. Кордыш, В. А. Исаева и А. А. Корниенко (?2) Авторы изобретения (71) Заявитель

Экспериментальный ваучно-исследовательский инспттут металлорежущих станков (54) МАНИПУЛЯТОР ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКИ СМЕНУ

ИНСТРУМЕНТА

Изобретение относится к группе устройств, предназначенных для автоматической смены инструмента, и может быть использовано в металлорежущих станках с программным управлением.

Известен манипулятор, в нем поворот захватного устройства ("руки") осущ ествляется моментным цилиндром (гидроцилиндром поворотного действия), ротор которого соединен с помощью скользящей шпонки с валом манипулятора, нв переднем его конце закреплена "рука" а на заднем — копирньй барабан, на последнем выполнены поперечные и продольные пазы, взаимодействующие с жестко закрепленным в корпусе манипулятора пальцем и определяющие траекторию движения "руки" в цикле смены инструментов.

Недостатком такой конструкции манитГулятора является низкая жесткость иэ.эа наличия длинного вала, связывающего моментный цилиндр с копирным барабаном и сравнительно большие ииерционньте массы (массивньй копирный барабан), что приводит к большим динамическим нагрузкам и снижает быстродействие и надежность работы манипулятора

Предлагаемый манипулятор отличается от извеспюго тем, что поворот "руки" осуществляется с помощью двух моментных цилиндров, юружньй корпус одного иэ которых, взаимодействующий с валом манипулятора, выполнен поворотным и жеспсо связан с роторной частью

5 второго моментного цилиндра.

Tame выполнение манипулятора обеспечивает высокую надежность его s работе и быстродействие при минимальных динамических нагрузках.

На фиг. 1 изображен предлагаемьй манипулятор для автоматической смены инструмента; ха фиг. 2 — то же, продольный разрез; на фиг. 3разрез по А — А на фиг. 1; на фиг. 4 — циклы работы.

Вал 1 манипулятора, на котором закреплена

15 "рука" 2, соединен с роторной частью (лопастью) 3 первого моментиого цилиндра через скользящую шпонку4. Корпус первого моментного цилиндра состоит иэ цилиндрической части 5 и боков ы х фланцев б, которые жестко связаны между собой

;1Е болтами. Цилиндрическая часть 5 корпуса первого моментного цилиндра является роторной частью (лопастью) второго ьюментного цилиндра. Второй моментньй цилиндр состоит иэ неподвижного цилиндрического корпуса 7 с двумя флаштами 8. Па чя внутрентюй поверхности цилиндрической части 7

516506 жестко закреплены упоры 9 и l0 (фиг. 3), которые являются ограничителями для поворота ротора (лопасти) S. Аналоги гно на цилмндрической части S моментного цилиндра расположены упоры 11 и 12, которые ограничивают поворот его ротора (лопасти) 3. Подвод масла в моментные цилиндры и слив его осуществляется через боковые фланцы.

Поступательное движение руки" 2 обеспечивается гидроцилиндром 13 поступательного действия. 8 качестве рабочей среды может быть использована как масло, так и воздух.

Для уменьшения габаритов манипулятора в радиальном направлении моментные цилиндры могут быть расположены последовательно один за другим на одной оси. В этом случае наружный корпус моментного цилиндра, взаимодействующего с валом манипулятора, должен бь ть жестко связан с роторной частью второго моментного цилиндра, Жесткость конструкции обеспечивается тем, что крутящий момент передается коротким участком вала от ротота (лопасти) до "руки", а отсутствие копирного барабана в конструкции позволило значительно уменьшить инерционные массы манипулятора. Увеличению демпфирования способствует то, что ограничители поворота закреплены внутри цилиндров И при соприкосновении лопасти (ротора) с упором в месте контакта имеется тонкий слой масла. Подача постоянного давления в . нерабочие полости цилиндров позволяет в значительной степени компенсировать действия сил, изгибающих валы.

Цикл работы манипулятора иллюстрируется фиг. 4, Для поворота "руки* на 90 — 100 С (для захвата инструмента) масло от насоса подается в полости 14 и 15 (фиг. 4, а) . Ротор 5 прижимается к упору 10, а ротор (лопасть) 3 вместе с валом 1 поворачивается по часовой стрелке до упора 12 и прижимается к нему (фиг. 4, б). Давление в полости 14 и 15 сохраняется. После захвата инструмента в магазине и шпинделе масло подается в гидроцилиндр поступательного действия, иобщающ ий поступательное движение валу с

"рукой", во время которого инструмент вьпгимается из магазина (перегружателя и шпинделя).

После окончания поступательного движения масло подается в полость 16 (фиг, 4, б), и происходит поворот ротора (лопасти) S по часовой стрелке, который через остающийся под давлением столб масла в полости 15 между лопастями обоих роторов поворачивает ротор (лопасть) 3 вместе с валом 1 на 180 . Поворот происходит до упора ротора 5 в упор 9 (фиг. 4, в). После окончания поворота на 180 масло подается в гидроцилиндр 8 поступательного действия и валу сообщается поступательное движение в обратную сторону, при котором новый инструмент вставляется в шпиндель, а старый возвращается в магазин. После этого масло подается в полость 17 (фиг. 4, в}, а давление в полости 16 сохраняется и ротор 3 поворачивается на

90 — 100 против часовой стрелки до упора 11, т. е. в исходное положение.

3а счет разности диаметров роторов 3 и 5 в первом и втором моментных цилиндрах на ротор 5 действует больший момент, чем на ротор 3.

При следующем цикле смены инструмента все движения повторяются, только при повороте на

180 ротор 5 повернется в противоположном направлении, т. е. против часовой стрелки.

Формула изобретения

Манипулятор для автоматической смены инструмента в металлорежущих станках с механизмом поворота в виде моментных цилиндров, отличающийся тем, что, с целью обеспечения надежности работы и быстродействия при минимальных динамических нагрузках, наружный корпус одного из моментных цилиндров, взаимодействующ ий с валом манипулятора, выполнен

4О поворотным и жестко связан с роторной частью второго моментного цилиндра.

516506

Q 1

17

Я

Составитель М. Пуряеа

Техред Л, Деимнова

Корректор Л. Гриценко

Эщактор И, Бродская

Заказ 748/172 акции 1! 78 Поаш слое

ЦХИИПИ Государственном конктета Совета Министров СССР но далаэа изобретений и открыт нй

l 1303S, Москва, %-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Пазент". r. Ужтород. ул. Проектная. 4