Автоматический манипулятор

Автоматический манипулятор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советским

Социалистическик

Республик

О П.И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<н963846 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03,03. 81 (21) 3256034/25-08 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Опубликовано 071082. Бюллетень М 37 (И) М. Кл.э

В 25 J 9/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

1ЩУДК 62-229..72(088.8) Дата опубликования описания 30. 12. 82 р

1.

В.П.Бабарин, И.Л.Владов, А.Г.Платонов, В.Н.Стафеев и В.А.Яковлев (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ МАНИПУЛЯТОР

Изобретение относится к технологическому оборудованию для автомати-. зации загрузки и съема заготовок и деталей при обслуживании металлорежущих станков, например, токарных и токарно-ренольверных полуавтоматов с программным управлением.

Известен автоматический манипулятор, содержащий портал, установленную на нем основную каретку с приводом продольного перемещения, на которой расположена подвижная вспомогательная каретка с механическими руками, а также регулируемые упоры, элементы путевой автоматики и закрепленные на вспомогательной каретке демпферы (1 ).

Недостатки этого манипулятора— невозможность получения большого числа точек позиционирования механических рук и низкая точность позиционирования.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей манипулятора.

Цель достигается тем, что манипу-лятор снабжен ловителем и управляемым фиксатором в виде пневмоцилиндра с подпружиненным фиксирующим элементом, смонтированным в его поршне, причем на фиксирующем элементе ныполнена копирная канавка, а на корпусе пневмоцилиидра фиксатора установлены один из элементов путевой автоматики и дополнительно введенный пневмоклапан.

На фиг.1 показан общий нид автоматического манипулятора с загрузочными устройствами у токарных полуавтоматов (вид спереди); на фиг. 2 вид A фиг.1; на фиг.3 — сечение Б-Б фиг.2; на фиг.4 — сечение В-В фиг.1.

На портале 1 в продольном направлении установлена на роликовых опо1э рах основная каретка 2. На ней подвижно в продольном направлении установлена вспомогательная каретка 3, на которой закреплены механические руки 4 и 5 со схватами. На оснонной каретке устанонлен управляемый фиксатор в виде подвижно встроенного в поршень 6 пневмоцилиндра и фиксирующего элемента 7, имеющего копирную канавку на поверхности, причем фикси25 рующий элемент подпружинен относитель» ио поршня пружиной 8.На поршне 6 за- . .креплен элемент путевой автоматикиэлектрический переключатель 9, взаимодействующий с канавкой фиксатора

З0 и соединенный электрически с приво"

963846 дом 10 продольного перемещения каретки 2. На корпусе 11 пневмоцилиндра закреплены электрический микропереключатель 12, также электрически соединенный с системой управления манипулятора, и электрический пневмоклапан 13. Поршень 6 подпружинен относительно корпуса 11 пневмоцилиндра пружиной 14. На продольной балке портала 1 против каждого загрузочного устройства 15 и токарных полуавтоматов 16 установлены механические ловители 17, в которых упор 18 закреплен болтами в Т-образном пазу 19, а две планки 20 со скосами смонтированы на направляющих 21 и поджаты к упору 18 пружинами 22, 15 образуя щель 23 для зацадания фиксирующего элемента 7. Привод 10 продольного перемещения каретки 2 имеет электродвигатель 24 постоянного тока, на валу которого закреплена шес- 20 терня 25, находящаяся в зацеплении с шестерней 26 через электромагнитную муфту 27, соединенную с приводным барабаном 28, охватываемым петлей троса 29, концы которого эакреп- 25 лены с двух сторон каретки 2, а сам трос перекинут через ролик 30 натяжного устройства, установленного на левом конце продольной балки портала.

На портале закреплена струна 31, 30 на которой подвешены шланг для подвода сжатого воздуха и электроприводов к основной каретке 2.

Управление автоматическим манипулятором осуществляется отдельной системой управления.

Манипулятор работает следующИм образом. Сначала оператор с помощью ручного пульта управления устанавливает основную каретку 2 и вспомогательную каретку 3 с механическими <0 руками 4 и 5 в исходное положение.

При этом основная каретка- на портале

1 находится в крайнем левом положении, а вспомогательная-s крайнем пра- вом. Руки 4 и 5 устанавливают в верх- 45 нее положение; при этом захваты за- крыты.

Затем оператор включает манипулятор в режим автомата. При этом электродвигатель 24 привода продоль ного перемещения с помощью шестерен

25 и 26 электромагнитной муфты 27 вращает барабан 28, который перематывают петлю троса 29, перемещая основную каретку 2 вправо. В момент ,включения фиксирующий элемент 7 с по-, мощью поршня 6 сжатым воздухом через электрический пневмоклапан 13 выдвигается в рабочее положение, сжимая при этом пружину 14. 60

При движении основной каретки вправправо фиксатор наезжает на скос планки 20 механического ловителя 17, перемещается в поршне 6, сжимая пружину 8. При этом скос копирной канавки фиксатора нажимает на электри ческий микропереключатель 9, который дает команду на плавное уменьшение скорости электродвигателю 24 привода продольного перемещения основной каретки до ползучей скорости . На ползучей скорости фиксатор скользит по горизонтальной плоскости планки 20 до тех пор, пока не дойдет до щели 23,образуемой: двумя планками.

С помощью сжатой пружины 8 фиксатор заскакивает в щель, канавка фиксатора воздействует на электрический микропереключатель 9, который дает команду электромагнитной муфте 27 привода на расцепление приводного барабана 28 с шестерней 26 и на остановку электродвигателя -24.

Заскочив в щель 23, фиксатор вместе с основной кареткой 2 по инерции проходит небольшое расстояние, перемещая планку 20 и сжимая пружину 22. Далее пружина возвращает планку в исходное положение до контакта с упором 18. В свою очередь планка 20, нажимая на фиксатор сбоку, перемещает основную каретку 2 точно зафиксировав ее в рабочей зоне загрузочного устройства 15, так как кинематическая цепь привода 10 продольного перемещения каретки в этот момент разомкнута, Далее механическая рука 5 опускается, ее захват закрыт, вспомогатель:ная каретка 3 перемещается в крайнее левое положение. Захват руки 5 охватывает заготовку в загрузочном устройстве 15. Вспомогательная каретка перемещается в крайнее правое положение, рука 5 вынимает заготовку из загрузочного устройства и поднимается.Одновременно подается команда на электрический пневмоклапан

13, надпоршневая камера которого соединяется с атмосферой; поршень 6 с помощью пружины 14 перемещается вверх, воздействуя на электрический микропереключатель 12, который включает электродвигатель 24 и электромагнитную муфту 27.

Основная каретка 2 начинает перемещаться вправо до встречи фиксатора с очередным механическим ловителем 17, установленным в рабочей зоне станка. При этом выдвижение фиксатора происходит вслед за началом перемещения каретки 2 с некоторой задержкой по времени, заданной в системе управления манипулятора. После остановки каретки 2 механическая рука 4 перемещается вниз, захват раскрыт.

Вспомогательная каретка 3 перемещается в крайнее левое положение, захват руки 4 охватывает деталь, находящуюся в патроне токарного полуавтомата. Далее каретка 3 перемещается в крайнее правое положение, рука 4 поднимается, захват раскры963846 вается, и деталь сбрасывается на склиз (на чертежах не показан) . При первом цикле работы манипулятора рука 4 имитирует съем детали патрона токарного полуавтомата, так как в начале работы (смены) в патроне детали нет. При всех повторных циклах работы манипулятора деталь находится в патроне, Затем рука 5 с заготовкой опускается, вспомогательная каретка перемещается в крайнее левое положение; при этом заготовка вставляется в патрон токарного полуавтомата. Далее захват раскрывается, вспомогательная каретка перемещается в крайнее правое положение, рука 5 поднимается, включается токарный полуавтомат, который обрабатывает деталь по программе, заданной собственной системой управления. Дается команда на подъем фиксатора. Далее каретка 2 перемещается вправо к следующему загрузочному устройству, затем к следующему токарному полуавтомату, производя аналогичные манипуляции.

После последнего обслуживания всех токарных полуавтоматов электродвигатель 24 реверсируется, каретка 2 возвращается в исходное крайнее ле- вое положение на продольной балке портала 1 ° При этом фиксатор с помощью пружины 14, воздействующей на поршень 6, убран. В этот момент дается команда на пневмоклапан 13 соединить надпоршневую полость корпуса

11 с атмосферой, поэтому фиксатор свободно проходит мимо всех механических ловителей 17.Далее автоматический цикл многократно повторяется до остановки манипулятора в случае надобности. Электрический микропереключатель 12 подает сигнал в систему управления о положении фиксатора в каждый момент времени и о положении каретки 2. Механический ловитель

17 устроен так, что фиксатор может подходить к нему н взаимодействовать как справа, так и слева. Это дает воэможность изменить компоновку прй расстановке обслуживаемых полуавтоматов. Точность остановки каретки 2 определяется зазором между фиксирующим элементом и щелью 23 °

Применение автоматического манипулятора при обслуживании нескольких токарных полуавтоматов и загрузочных устройств к ним позволит высвободить столько рабочих, сколько

10 токарных полуавтоматов находится в этой линии. Их заменит один оператор.

Кроме того, применение манипулятора облегчит тяжелый, монотонный труд рабочих.

Формула изобретения

Автоматический манипулятор, со2О держащий портал, установленную на нем основную каретку с приводом продольного перемещения, на которой расположена подвижная вспомогательная каретка с механическими руками, а

25 также регулируемые упора, элементы путевой автоматики и закрепленные на вспомогательной кареткедемпферы, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических

ЗО возможностей манипулятора путем увеличения числа точек позиционирования и повышения его точности, он снабжен ловителем и управляемым фиксато" ром в виде пневмоцилиндра с подпру35 жиненным фиксирующим элементом, смонтированным в его поршне, причем на фиксирующем элементе выполнена копирная канавка, а на корпусе пневмоцилиндра фиксатора установлены один

4р из элементов путевой автоматики и дополнительно введенный пневмоклапан.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Белянин П.Н. Промышлен ые роботы Японии. М., НИИАТ, 1977, с.327328.

963846

Составитель С.Новик

Редактор Б.федотов Техред E. Êàñòåëåâè÷ Корректор H.Êîðoëü

Заказ 10714/1 Тираж 1087 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, г.. Ужгород, ул. Проектная, 4