CS215225B1 - Manipulátor mechanické ruky - Google Patents

Abstract

Manipulátor, mechanické ruky Vynález se týká strojírenství Vynález řeší natáčení a výsun mechanické ruky při automatické výměně nástrojů mezi vřetenem obráběcího centra a zásobníkem '.nebo výměnnou stanici. Ozubený píst natáčecího válce je v záběru s pastorkem, který je otočně uložen v ložiskovém tělěse, pevně uchyceném v tělese hlavního pracovního válce. V pastorku je upraven drážkový otvor, v němž je suvně uložena drážková část pístnice hlavního pracovního válce, zatímco válcové část téže pístnice je otočně uložena ve dvojici pistů, umístěných vně ložiskového tělesa. Využití u obráběcích center, zejmé;- na v pružných výrobních systémech. Vynález nejlépe charakterizuje obr. 1. Výkr. č.j. 58495

Description

Vynález se týká manipulátoru mechanické ruky, zajména pro automatickou výměnu nástrojových jednotek mezi vřetenem obráběcího centra a zásobníkem.

U obráběcích center pro obrábění skříňovitých součástí se provádí výměna nástrojů t. zv. mechanickou rukou, a to přímo, bez mezipoloh. Mechanická ruka má tvar dvoramenného chapadla. To se z odstavné polohy pootočí jednou stranou pro nástrojovou jednotku v zásobníku nebo 've výměnné stanici. Mechanická ruka uchopí obě nástrojové jednotky, axiálním pohybem jsou nástrojové jednotky vysunuty z Úložných míst a otočením o 1BO° se jejich poloha vystřídá. Zpětným axiálním pohybem se nové nástrojové jednotka zasune do dutiny vřetena a odebrané do úložného místa v zásobníku nebo ve výměnné stanici. Prázdné rameno se pak otočí o 90° do odstavené polohy.

Náhony dvouramenných chapadel jsou buá čistě mechanické a používají bubnové vačky a ozubených převodů nebo hydraulických přímočarých motorů v kombinaci s ozubeným převodem.

Nejefektivnější hydraulicko-mechanický náhon sestává ze dvou pracovních válců,uspořádaných v jednom tělese. Pro pootočení ramena slouží pracovní válce s dvojčinným ozubeným pístem,který je v záběru s ozubenou pístnicí, která zastává funkci pastorku a je opatřena dvěma písty, mezi nimiž se nachází ozubená část pístnice. V pracovním válci s ozubeným dvojčinným pístem je na každé straně umístěn další pracovní válec s pístem o zdvihu, který odpovídá natočení pístnice a tím i dvoramenného chapadla o 90°. Na jedné straně válce je válcová část pístnice, procházející víkem a ucpávkou a na venkovní části je upevněno dvouramenné chapadlo.

Značnou nevýhodou tohoto náhonu, že se ozubená pístnice, která je ve stálém záběru s ozubením pístu, smýká v přímkovém styku po boku zubů a při rozdílných hotách nástrojových jednotek nebo při manipulaci s jednou nástrojovou jednotkou vzniká značná místní opotřebení ozubeného převodu.'

Jeho další nevýhodou je pevné uložení pístů na ozubené pístnici. Při otáčení ozubené pístnice se písty protáčejí ve vrtání válce a vzniká velký třecí moment, který musí být překonán větší dimenzí pracovního válce s ozubeným pístem a s větším tlakem pracovní kapaliny. Otáčení pístů ve vrtání válce způsobuje také místní opotřebení válce a ztrátu těsnosti pístů ve válci.

Uvedené nedostatky odstraňuje ve velké míře manipulátor mechanické ruky podle vynálezu, jehož podstatou je, že ozubený píst je v záběru s pastorkem, který je otočně uložen v ložiskovém tělese, pevně uchyceném v otvoru tělesa hlavního pracovního válce a ve kterém je upraven drážkový otvor, v němž je suvně uložena drážková část písnice hlavního pracovního válce, přičemž válcová část pístnice je otočně uložena ve dvojici pístů, umístěných vně ložiskového tělesa.

Výhodou tohoto zařízení.je, že při vysouváni mechanické ruky,nesené pístnicí, zůstává ozubený hřeben a pastorek v klidu a posouvá se pístnice, jejíž drážkovaná část prochází drážkovaným otvorem pastorku. V drážkovaném profilu je obvodová síla rozdělena na jednotlivé drážky, takže měrný tlak a tím i opotřebení je podstatně menší než při posouvání plně zatíženého přímkového styku zubů. V důsledku otočně uložených pistů na pístnici nemůže vzniknout místní opotřebení stěn válce a pistů při otáčení drážkované pístnice s mecha215225 nickou rukou a sníží se síla, potřebná k natáčení pístnice s dvouramenným chapadlem. Jsouli písty uloženy valivě, je podSstetně snížen třecí moment při natáčení a tím i příkon hydraulické energie.

Příkladné provedení manipulátoru mechanické ruky podle vynálezu, je schematicky znázorněno na připojených výkresech, kde na obr. 1 je podélný řez a na obr. 2 příčný řez v rovině A-A.

Manipulátor sestává z hlavního válce 22, tvořeného tělesem 3 a 4. Na jeho pístnici 2 je na volné konci naklínováno dvouramenné chapadlo 1. Na tělese pístnice £, mimo ložiskové těleso 12, jsou umístěny písty £ a £, utěsněné kroužky 9 a 10 a uložené v ložiskách £ a 8. Mezi písty J? a 6 je pístnice 2 drážkovaná, procházející drážkovaným.otvorem pastorku II, který je uložen valivě na jehlových ložiskách 12 V tělese 13. uloženém v telese £ válce 22 a axiálně polohovaném tělssem. 4; válce 22. Středem pístnice 2 prochází pístnice 14, ovládacího válce 12, napojená přes volně uložené tyče 16 a 17 na mechanizmus 23 čelistí dvouramenného chapadla 1,. Pastore.k 11 je v záběru s ozubeným pístem 18, který je uložen jednak v tělese 3 válce 22, jednak v prodloužených válcích 19, uspořádaných kolmo na osu tělesa 3 a 4 válce 22. Na válcích 19 jsou uchyceny hlavy 20 s plovoucími písty 21. Znázorněné uspořádání pracovních válců a pístů vytváří prostor tlakového média 25, 26, 27,

28, 22, 20, který je nezakreslenými hydraulickými vodiči spojen s nezakresleným logickým syszémem stroje.

Dvouramenné chapadlo 1 je v základní, svislé poloze. Prostory 26, 28 jsou pod tlakem tlakového média. Tlak se zavede do prostoru 25. plovoucí píst 21 se posune a o stejnou hodnotu se posunei ozubený píst 18. který pootočí pastorkem 11. který přenese pohyb na pístnici 2 s chapadlem 1. Chapadlo 1 se pootočí a uchopí nástrojovou jednotku, uloženou ve vřetenu a nástrojovou jednotku v zásobníku. Pístnice 2 se otáči ve valivém uložení pístů £ a 6, které zůstávají v klidu. Neznázorněné čelisti dvouramenného chapadla 1 jsou ovládány pracovním válcem 15 s pístnici 14, přes tyče 16 a 17, které působí na mechí.nismus 23 chapadla 1. Poté se přivede tlakové médium do prostoru 30, dvouramenné chapadlo 1 se vysouvá vpřed, zatímco pastorek 11 zůstává v klidu a drážkovaným otvorem vede pístnici 2. Nástrojové jednotky z úložného místa vřetena i zásobníku se vysunou. Tlakové médium se přivede do prostoru 26 a ozubený píst 18, uvolněný v prostoru 2Q se vysune až na protilehlý plovoucí píst 21 a pastorek 11 s pístnici 2 se pootočí o 180° zavedením tlakového média do pracovního prostoru 29 a uvolněním tlaku v prostoru 30 se posune pístnice 2 s dvouramenným chapadlem 1 a nástrojové jednotky jsou v zaměněném uspořádání zasunuty do úložných míst vřetena a zásobníku. Pomocí ovládacího válce 15 se uvolní čelisti.Zavedením tlaku do prostoru 27 se posune plovoucí píst 21 spolu s ozubeným pístem 18 o hodnotu, která odpovídá zpětnému natočení dvouramenného chapadla 1 o 90° a po skončení obráběcí operace nastane cyklus výměny nástrojových jednotek v popsaném sledu.

Claims (1)

1. Manipulátor mechanické ruky, zejména pro automatickou výměnu nástrojových jednotek mezi vřetenem obráběcího centra a zásobníkem nebo výměnou stanicí, vybavený pracovním válcem s ozubeným pístem pro natáčení a hlavním pradovním válcem pro výsun mechanické ru ky, vyznačující se tím, že ozubený píst (18) je v záběru s pastorkem (11), který je oteč ně uložen v ložiskovém 'tělese (13), pevně uchyceném v otvoru tělesa hlavního pracovního válce (22) a na kterém je upraven drážkový otvor, v němž je suvně uložena část pistnice (2) hlavního pracovního válce (22), přičemž válcová část pistnice (2) je otočně uložena ve dvojici pístů (5,6) umístěných vně ložiskového tělesa (13).