Манипулирующее устройство Советский патент 1984 года по МПК B25J11/00 B23Q7/04 

ср

Сдд

Сл

00

Изобретение относится к роботостроению, в частности к исйолнитель ной части манипулятора, предназначе ного преимущественно для загрузки и выгрузки деталей типа крестовин в металлорежущие станки. Известно манипулирующее устройст во, содержащее корпус, держатель и установленный на нем захват с их приводами, которое используется в различных технологических процессах при обработке деталей типа тел вращения til. Недостатком известного устройств являются его узкие технологические возможности, связанные с тем, что при работе с деталями сложной конфи гурации,например с такими,как детали типа крстовин, нербеспечивается их ориентирование по каким-либо осям в зависимости от особенностей фоьмы, что усложняет манипуляции с такими деталями и их базирование. Цель изобретения - расширение технологических возможностей устрой ства за счет обеспечения работы с деталями типа крестовин. Указанная цель достигается тем, что манипулирующее устройство, содержащее корпус, держатель и уста новленный на нем захват с их npH,Bgдами, снабжено механизмом предварител ной ориентации детали, выполненным в виде каретки, размещенной в дополнительно введенных направляющих держателя, гибкого элемента и систе мы последовательно связанных и лодпружиненных один относительно друго го ориентирующего и приводного рыча гов, при этом последний одним концом шарнирно связан с держателем и подпружинен относительно него, а другим - с ориентирующим рычагом и с гибким элементом, другой конец которого закреплен на каретке. Кроме того, профиль ориентирую.щего рычага выполнен криволине.йным. На фиг. 1 изображено манипулирую щее устройство, общий вид; на фиг. 2 - то же, Еид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг.1. Манипулирующее устройство содержит держатель 1, подвижно установленный в корпусе 2 привода поворота с зубчатым колесом 3. На держателе 1 жестко укреплен цилиндр 4 привода схватов со штоком 5, поперечной осью 6 и вилкой 7, на которой смонтирован сухарь 8. На осях 9 и 10 расположены рычаги 11 и 12 механизм предварительной ориентации, подпружиненные один относительно другого пружиной 13 и (оба1 относительно цилиндра 4 пружиной 14. На той же оси 10 установлены связанные между собой пружиной 15 захватные рычаги 16 и 17 схватов, в которых выполнены пазы 18 и 19. Держатель 1 снабжен упором 20 и датчиком 21, причем в упоре расположен myni22, подпружиненный пружинами 23 и 24. На держателе смонтированы направляющие 25, в которых размещена каретка 26 с закрепленными на ней упорами 27. Каретка 26 связана с механизмом ориентации с помощью гибкого элемента 28, -переброшенного .через ролик 29 и закрепленного одним концом на рычаге 11, а другим - на гайке 30 каретки. В корпусе 2 привода поворота расположены силовой 31 и управляющий 32 пневмоцилиндры. При этом шток 33 управляющего пневмоцилиндра имеет паз 34 и оканчивается упором 35, а шток 36 силового пневмоцилиндра своей нижней частью находится в жесткой связи с зубчатой рейкой 37, проходящей через паз 34 и связанной с зубчатым колесом 3. Устройство предназначено для захвата и разворота детали 38 типа крестовины при установке очередной шейки детали необработанной поверхностью под инструмент при токарной или другой обработке указанных деталей на одном и том же станке. Так как после обработки, поверхности одной шейки крестовина, зажатая в патроне станка, останавливаеся в произвольном положении, а захват и разворот ее должен осуществляться в строго вертикальном, положении плоскости, проходящей через оси шеек то перед захватом ее необходимо сориентировать по вертикали, что и выполняет механизм предварительной ориентации устройства. Манипулирующее устройство работает следующим образом. При движении устройства в сторону детали упоры 27 встречаются с шейками крестовины 38 и останавливаются. дальнейшем движении вперед происходит относительное перемещение упоров 27 совместно с кареткой 26 по направляющим 25 держателя 1. При этом гибкий элемент 28, натягиваясь и деформируя пружину 14, поворачивает рычаг 11 вокруг оси 10. Совместно с рычагом 11 поворачивается вокруг оси 9 и рычаг 12. Если крестовина остановилась в положении а , то рычаг 12 при движении устройства вперед встречает шейку крестовины своей поверхностью Ъ и, взаимодействуя этой поверхностью с шейкой, разворачивает последнюю против часовой стрелки, при этом каретка 26 натягивает гибкий элемент 28 и поворачивает рычаг 11 совместно с рычагом 12. Крестовина, разворачиваясь против часовой стрелки, вновь встречается уже противоположной шейкой с поверхностью поворачинающегося с рычагом 11 рычага 1Г последний при этом|заламывается внутрь. Далее крестовина встречается с упором 20, который и(выравнивает ее в строго вертикальное положение.

Конструкция и траектория движения рычагов 11 и 12 исключают встречу и взаимодействие торцов шеек крестовины с упором 20, что предотвращает заклинивание и остановку устройства. Деталь может остановиться в положении а , т.е. свободные шейки находятся в горизонтальном или близком к нему положении. В этом случае при движении устройства вперед и развороте рычага 11 вокруг оси 10, рычаг 12, встретившись с торцом шейки, начнет обкатываться своей поверхностью 13 по торцу шейки, разворачивая последнюю вниз по часовой стрелке, до тех пор, пока крестовина не встретится-, с-упором 20.

После того, как крестовина сориентирована по вертикали, осуществляется захват шеек исполнительногооргана. Команда поступает на цилиндр 4, шток 5 которого, перемещаясь влево, дивгает ось 6 в пазах 18 и . 19. При этом пружина 15, разжимаясь, поворачивает захватные рычаги 16 и 17, которые зажимают шейки крестовины. После захвата детали определяется положенне необработанной шейки для дальнейшей установки ее на обработку .

Поскольку после первого цикла обработана только одна из четырех шеек, то при первом подходе органа к крестовине шуп 22, касаясь необработанной шейки, всегда воздейству,ет на датчик 21, откуда сигнал поступает в систему управления привода поворота (не показана. При этом шток 33 управляющего пневмоцилиндра 32 перемещается вместе с упором 35 в крайнее левое положение и паз 34 устанавливается против рейки 37 и нижней части штока 36. После команды на силовой пневмоцилиндр 31 его шток 36, двигаясь вниз, перемещает зубчатую рейку 37 вниз на ход, соответствующий развороту зубчатого колеса 3 на 270 по часовой стрелке, которое разворачивает на этот же

угол держатель 1 с яахватныгии рычагами и крестовиной. После установки детали на позицию второто цикла обработки поступ.бт команда в пневмодилиндр 4 На разжим рычагов 16 и 17. Шток 5, перемещаясь в крайнее правое положение, толкает сухарь 8 вместе с осью 6, которая занимает положение, указанное на фиг. 1, при этом пружина 15 деформируется и захватные

0 рычаги освобождают шейки крестовинь. С разведенными рычагами устройство выносится из зоны.

После второго цикла обработки крестовины и остановки ее повторяются процессы, описанные ранее. Так

5 как одна из двух шеек не закрепленных центрами станка, уже обработана то при ориентировании крестовины строго по вертикали эта поверхность может оказаться внизу и тогда при

0 повороте устройства на 270° обработанная шейка опять установится на позицию обработки. Для исключения такой установки щуп 22 смонтирован на упоре 20 таким образом, что при

5 нахождении обработанной шейки внизу он не касается ее и контакта с датчиком 21 не наблюдается. Сигнал в управляющий пневмоцилиндр не поступает и его шток 33 находится в край0нем правом положении. Иток 36 же силового цилиндра опустится до упора 35, (фиг. 4)и этот ход соответствует повороту зубчатого колеса 3 и держателя 1 с рычагами на 90° . Таким

5 образом на позицию третьего цикла установится необработанная шейка крестовины. В случае, если внизу окажется необработанная шейка, происходит разворот крестовины на 270 и последующий разжим детали.

0 Точно так же происходит установка крестовины на четвертый цикл обработки и окончательный съем ее и вынос из зоны станка.

Предлагаемое манипулирующее

5 устройство позволяет значительно сократить время на переналадку технологического оборудования для обработки деталей типа крестовин, максимально автоматизировать процес0сы обработки этих деталей и существенно повысить производительность.

«оТ

tQ 22 20 J 2Ц

A-A

фиг J