Механизм вращения шпинделя зажимной головки манипулятора Советский патент 1986 года по МПК B21J13/10 

18

Изобретение относится к области вспомогательного оборудования кузнечно-прессовых цехов машиностроительных заводов, а именно к конструкциям манипуляторов.

Известен механизм вращения шпинделя зажимной головки манипулятора к кузнечно-прессовым машинам, содержащий привод вращения шпинделя в виде .силового цилиндрас; подводящей и отводящей магистралями, связанными с системой питания, и узел обеспечения выстоя шпинделя.

Недостатками известного механизма вращения шпинделя зажимной головки . манипулятора являются невысокие надежность -и долговечность работы.

С целью повьппения надежности и долговечности работы в механизме вращения шпинделя зажимной головки манипулятора к кузнечно- прессовым машинам, содержащем привод -вращения в виде силового цилиндра с подводящей и отводящей магистралями, связанными с системой питания, и узел обеспечения выстоя шпинделя, силовой цилиндр привода вращения шпинделя выполнен двойного действия, его поршень снабжен дополнительньм штоком, а штоки связаны со шпинделем посредством зубчатой рейки и зубчатого колеса, при этом узел обеспечения выстоя шпин,деля снабжен управляемым клапаном со штоком, установленным в подводящей магистрали силового цилиндра, а система питания силового цилиндра снабжена узлом попеременной подачи рабо. чей среды в его полости, установх енным в подводящей магистрали между силовым цилиндром и. клапаном узла обеспечения выстоя шпинделя. Система управления клапана узла обеспечения выстоя шпинделя выполнена в виде шагового двигателя, связанного посреством датчика сигналов с приводом кузнечно-прессовой машины, и кулачка, соединенного с валом шагового двгателя с возможностью взаимодействия со штоком клапана. Отводящая магист- раль силового цилиндра снабжена смонтированными в ней регулируемыми упраляемыми дросселями.

На фиг. 1 изображена схема мехаг низма вращения шпинделя зажимной головки манипулятора; на фиг. 2 - варийнт выполнения схемы механизма вращения шпинделя с использованием механического клапана.

5882

Механизм вращения шпинделя зажимной головки манипулятора содержит зубчатое колесо 2, соединенное со шпинделем 1, рейку 3, установленную

в направляющих 4. Рейка 3 жестко связана с гидроцилиндром 5, имеющим две рабочие полости. В магистрали трубопроводов установлены перераспределительный электромагнитный клапан

6 и клапан с золотником 7. Золотник 6 перераспределительного клапана удерживается пружинами в среднем, положении, электромагниты 8 и 9 предназначены для смещения золотника 6. С элек5 тромагнитамй 8 и 9 электрически связаны концевые (путевые) выключатели 10 и 11, установленные на станине зажимной головки манипулятора, которые замыкаются штоком гидроцилиндра или

0 рейкой 3. Золотник 7 удерживается пружиной в правой крайнем положении и кинематически связан с кулачком 12, установленным на валу шагового двигателя 13, который электрически соединен с датчиком 14 сигналов, кинематически связанным с приводом движения рабочего инструмента кузнечно-. прессовой . Непосредственнос перераспределительным клапаном свяQ зан электромагнитный клапан с золотником 15, удерживаемым пружиной в крайнем правом положении, и электромагнит 16, соединяющий трубопровод

17,идущий от полостей перераспреде лительного клапана с трубопроводом

18,сообщенным со сливом через два регулируемых дросселя 19 и 20. В схеме предусмотрена система трубопроводов 21, 22, 23 и 24, обратный клапан 25 и предохранительный клапан 26.

В целях повышения надежности работы системы вместо электромагнитного клапана можно использовать механический (см. фиг. 2). В этой схеме, по сравнению с выщеописанной, имеются следующие отличия: перевод золотника 6 перераспределительного клапана осуществляется посредством взаимодействия толкателя 27 с рычагом 28 или толкателя 29 с рычагом 30. Толкатели 27 и 29 закрепляются на рейке или на штоке гидрощшиндра.

Механизм вращения шпинделя работает следуюв им образом.

При подаче электропитания включается один из электромагнитов перераспределительного клапана. Допустим,что включился электромагнит 8 и сместил золотник 6 вправо,, а также то, что

3 , рабочий инструмент совершает в этот момент времени холостой ход, т.е. заготовка не зажата бойками ковочной машины и датчик 14 сигналов не вьщает сигнал на включение шагового двигателя 13, золотник 7 при этом находится в крайнем правом положении. Электромагнит 16 выключен. Рабочая жидкость от гидронасоса по трубопроводу 21 через обратный клапан 25 и полость золотника 7 будет поступать в трубопровод 22, откуда через полость золотника 6 по трубопроводу 23 в левую полость гидроцилиндра 5. Поршень гидроцилиндра начнет смещаться вправо, увлекая за собой шток и рейку 3j связанную с ним. Перемещаясь, рейка придаст вращение зубчатому колесу 2 и шпинделю 1 против часовой стрелки. Одновременно с ходо поршня жидкость из правой полости гидроцилиндра будет вытесняться по трубопроводу 24 через полость золотника 6 в трубопровод 17, через полость золотника 15 и дроссель 19 в трубопровод 18. Скорость истечения жидкости через дроссель определит скорость перемещения поршня гидроцилиндра, а значит и скорость вращения шпинделя. Шпиндель вращается пока заготовка не зажата. Как только рабочий инструмент ковочной машины .зажмет заготовку, датчик 14 сигналов включит шаговый двигатель 13, который будет вращать кулачок 12, последний сместит зо тотник 7 влево. Золотник 7 при этом перекроет трубопровод 22 и сообщит трубопровод 2 с трубопроводом 18. Поступление рабочей жидкости . в гидроцилиндр 5 прекратится, его поршень остановится, остановится и сам шпиндель, а вместе с ним и заготовка. Быстрой остановке шпинделя в момент его выстоя способствует и дроссель 19, через который осуществляется слив рабочей жидкости из полости гидроцилиндра, создающий противодавление в противоположной полости и не позволяющий рабочей жидкости самопроизвольно вытекать из полос

15884

ти гидроцилиндра при прекращении ее подачи в противоположную полость. Когда рабочий инструмент освободит . заготовку, кулачок 12 освободит золотник 7 и он под действием пружины вернется в исходное положение. При следующем рабочем ходе инструмента и зажатии заготовки вновь сработает датчик 14 сигналов и т.д.

0 Процесс будет повторяться с частотой ударов рабочего инструмента по заготовке, обеспечивая останов и выстой шпинделя и заготовки с этой же частотой.

5 ,

Если вместо электромагнитного пе-. рераспределительного клапана используется механический (см. фиг. 2), то работа механизма вращения будет

0 аналогична вьшеописанной, за-исключением работы самого клапана. Золотник перераспределительного клапана будет находиться в одной из крайних позиций. Если он смещен вправо, то

5 жидкость из трубопровода 22 по трубопроводу 23 будет поступать в левую полость гидроцилиндра, обеспечивая вращение шпинделя против часовой стрелки. Из правой полости жидкость

0 по трубопроводу 24 через полость золотника 6, трубопровод 17 и один из дросселей 19 или 20 будет поступать в трубопровод 18. Когда толкатель 27 дойдет до рычага 28, последний переместит золотник 6 влево. Рабочая жидкость будет поступать из трубопровода 22 через полость золотника 6 и трубопровод 24 в правую полость гидро- цилиндра, придавая противоположное

Q направление движения поршню со штоком и рейке, и вращение по часовой стрелке зубчатому колесу 2 и шпинделю 1. В конце хода толкатель 29 через рьшаг 30 вернет золотник 6 в

, первоначальное положение. Цикл повторяется.

Механизм вращения шттинделя зажимной головки манипулятора описанной конструкции обладает высокими надежкостью и долговечностью работы.

//

0°

rp .

1. МЕХАНИЗМ ВРАКЩНИЯ ШПИНДЕЛЯ ЗАЖИМНОЙ ГОЛОВКИ МАНИПУЛЯТОРАк кузнечно-прессовым машинам, содержащий привод вращения шпинделя в виде силового цилиндра с подводящей и отводящей магистралями, связанны-, ми с системой питания, и узел обеспечения выстоя шпинделя, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и долговечности работы, силовой цилиндр привода вращения щпинделя вьшолнен двойного действия, его поршень снабжен дополнительным штоком, а штоки связаны с шпинделем посредством зубчатой рейки и зубчатого колеса, при зтом узелобеспечения выстоя щпинделя снабжен управляемым клапаном с штоком, установленным в подводящей магистрали силового цилиндра, а система питания, силового цилиндра снабжена узлом попеременной подачи рабочей среды в его полости, установленным в подводящей магистрали между силовым цилиндром и клапаном узла<'Обеспечения выстоя щпинделя.2.Механизм по п. 1, о т л и -. чающийся тем, что система управления клапана узла обеспечения выстоя шпинделя выполнена в виде шагового двигателя, связанного посредством датчика сигналов с приводом кузнечно-прессовой машины, и кулачка, соединенного с валом шагового двигателя с возможностью взаимодействия 'со штоком клапана.3.Механизм по п. 1, отличающийся тем, что отводящ'ая магистраль силового цилиндра снабже- . на смонтированными в ней регулируемыми управляемыми дросселями.СП00 00

.1.