CS268287B1

CS268287B1 - Reversing manipulator

Info

Publication number: CS268287B1
Application number: CS875823A
Authority: CS
Inventors: Josef Ing Drazdil; Jan Ing Helan; Jan Ing Vitek
Original assignee: Drazdil Josef; Jan Ing Helan; Jan Ing Vitek
Priority date: 1987-08-05
Filing date: 1987-08-05
Publication date: 1990-03-14
Also published as: CS582387A1

Abstract

Zařízení Je určeno pro automatická přetáčení diskových obrobků o 180° na speciálním obráběcím stroji nebo na automatické výrobní lince. Umožňuje tak oboustranná opracování součásti v automatickém cyklu. Na příčníku nosná konstrukce je upevněno vertikálně výsuvná zvedací rameno s vyměnitelným chapačem, ovládaná hydromotorem. Mezi oběma krajními polohami zvedacího ramene je vytvořena mezipoloha, ve která je na otočně uloženém nosníku upraven sklopný rám s upínacím mechanismem. Upínací mechanismus 1 chapač jsou opatřeny čelistmi ovládanými kloubově uloženými úhlovými upínacími pákami, která jsou zprostředkovaně napojeny na příslušná hydraulická válce. Otáčení obrobku se provádí v mezipoloze po předání zvednutého obrobku do upínacího mechanismu.The device is intended for automatic rotation of disk workpieces by 180° on a special machine tool or on an automatic production line. It thus enables double-sided machining of the component in an automatic cycle. A vertically extendable lifting arm with a replaceable gripper, controlled by a hydraulic motor, is mounted on the cross member of the supporting structure. An intermediate position is created between the two extreme positions of the lifting arm, in which a folding frame with a clamping mechanism is arranged on a rotatably mounted beam. The clamping mechanism 1 gripper is equipped with jaws controlled by articulated angular clamping levers, which are indirectly connected to the relevant hydraulic cylinders. The workpiece is rotated in the intermediate position after the lifted workpiece is transferred to the clamping mechanism.

Description

Vynález ee týká přetáčecího manipulátoru, zejména pro automatické přetáčení obrobků diskového tvaru, opracovávaných na automatické obráběcí lince.The invention ee relates to a rotary manipulator, in particular for the automatic rewinding of disc-shaped workpieces machined on an automatic machining line.

U hromadné obráběných součástí se stéle více a více využívá jednoúčelových a speciálních strojů a automatických obráběcích linek, u kterých nabývá na důležitosti požadavek na jejich variabilnost, to znamená možnost rychlého přestavení linky na jiné, tvarově podobné obrobky. V současné době vzrůstá i složitost obráběných součástí a stále více se vyskytují požadavky na možnost obrábění součástí ze věech stran bez ručního zásahu obsluhy. To vše vede ke zvyěujícím ee nárokům na manipulaci e obrobky. Do skladby linek se proto zařazují konstrukčně různě řeěená manipulační zařízení, která provádějí změnu polohy aoučáeti během jejich průchodu linkou. Přitom je největším problémem zajiátění přesnoati polohování jak při odebírání obrobků z upínače, tak i při jejich přetáčení a novém uložení do upínače. U známých manipulačních soustav, používaných u výše uvedených výrobních zařízení, se součást nejdříve dopraví do otáčecí polohy zpravidla krokovým dopravníkem, popřípadě pracovním válcem, potom ee pomocí dalíích samostatných mechanismů ustaví. Potom teprve následuje přetočení součásti do požadované polohy speciálním natáčecím zařízením, které je vesměs konstruováno pro jeden typ součásti. S ohledem na kombinaci jednotlivých pohybů, vyvozovaných různými prvky se jen obtížně dosahuje požadovaná přesnost. Dalším velkým nedostatkem známých zařízení je obtížnost jejich přestavení na jinou součást'. S tím souvisí i nepřiměřeně vysoká cena. Kombinace vzájemně se překrývajících pohybů - přímočarého a otočného, vede ke zvýieným nárokům na prostor a členitost Celého mechanismu. Va složitějších případech bylo nutné přeruíit tok linky v místě přepolohování obrobků, ručně změnit pomocí balanceru jeho polohu a znovu ho upnout do upínače.For mass-machined parts, single-purpose and special machines and automatic machining lines are increasingly being used, for which the requirement for their variability is gaining in importance, ie the possibility of quickly adjusting the line to other, similarly shaped workpieces. At present, the complexity of machined parts is increasing and there are more and more requirements for the possibility of machining parts from all sides without manual intervention of the operator. All this leads to increasing ee demands for handling e-workpieces. The composition of the lines therefore includes structurally designed handling devices that change the position and take part during their passage through the line. The biggest problem here is to ensure precise positioning both when removing the workpieces from the chuck and when turning them and re-placing them in the chuck. In the known handling systems used in the above-mentioned production plants, the component is first conveyed to the rotational position, usually by a step conveyor or a work roller, then set up by means of further separate mechanisms. This is followed by turning the part to the desired position by a special turning device, which is generally designed for one type of part. Due to the combination of the individual movements induced by the different elements, it is difficult to achieve the required accuracy. Another major drawback of the known devices is the difficulty of converting them to another component. This is also associated with a disproportionately high price. The combination of mutually overlapping movements - rectilinear and rotational, leads to increased demands on space and articulation of the whole mechanism. In more complex cases, it was necessary to interrupt the flow of the line at the position of repositioning the workpieces, manually change its position using a balancer and clamp it again in the chuck.

VýSe uvedené nevýhody odstraňuje přetáčecí manipulátor podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že volný konec zvedacího ramena, zasahující do prostoru uvnitř rámové konstrukce, je opatřen držákem vyměnitelného chapače, přičemž po obou stranách zvedacího ramena je upraven upínací mechanismus uložený na sklopném rámu napojeném na hydraulický sklápěcí válec, který je upevněn na nosníku uloženém na horizontálním otočném čepu, napojeném na hydraulický natáčecí válec upevněný na jednom ze stojanů rámové konstrukce. Upínací mechanismus tvoří dvojice upínacích čelistí, z nichž každá je kloubově spojena přidržovací pákou a úhlovou upínací pákou pomocí otočných spojovacích čepů s upínací kostkou. Vystupující vnější konec každé úhlové upínací páky je otočně spojen s táhlem napojeným na upínací válec, uložený pomocí otočného čepu na sklopném rámu tak, že podélné osy táhel spolu svírají tupý úhel. V držáku chapače je uložen odpružený píst, v jehož čele je vytvořen hydraulický válec uzavřený víkem, kterým prochází prodloužená pístnice, opatřená upínacím kroužkem a uvolňovacím kroužkem, které jsou v alternativním styku s přivrácenými konci úhlových pák výkyvné uložených v tělese chapače a otočně spojených s čelistmi, které jsou, kloubově spojeny pomocnými pákami s tělesem chapače.The above-mentioned disadvantages are eliminated by the overturning manipulator according to the invention, the essence of which consists in that the free end of the lifting arm extending into the space inside the frame structure is provided with a replaceable hook holder, a clamping mechanism mounted on a folding frame a hydraulic tilting cylinder which is mounted on a beam mounted on a horizontal pivot pin connected to a hydraulic pivot cylinder mounted on one of the stands of the frame structure. The clamping mechanism consists of a pair of clamping jaws, each of which is articulated by a holding lever and an angled clamping lever by means of rotatable connecting pins with a clamping block. The projecting outer end of each angular clamping lever is rotatably connected to a rod connected to the clamping cylinder, mounted by means of a pivot pin on a tilting frame so that the longitudinal axes of the rods form an obtuse angle with each other. A spring piston is mounted in the hook holder, in the front of which a hydraulic cylinder is formed closed by a lid through which an elongated piston rod passes, provided with a clamping ring and a release ring, which are in alternative contact with the opposite ends which are articulated by auxiliary levers to the hook body.

Přetáčecí manipulátor provedený podle vynálezu, který je proveden jako univerzální otáčecí zařízení vhodné pro široký sortiment obrobků diskového tvaru. Přestavení na jiný disk se přitom provádí zcela jednoduše výměnou chapače a snadným přestavením upínacích prvků.A rotary manipulator made according to the invention, which is designed as a universal rotary device suitable for a wide range of disc-shaped workpieces. Adjustment to another disk is carried out simply by replacing the hook and easily adjusting the clamping elements.

Příkladné provedení přetáčecího manipulátoru podle vynálezu je schematicky znázorněno na připojených výkresech, kde na obr. 1 je celkové uspořádání v nárysu, na obr. 2 je totéž zařízení v bokorysu, na obr. 3 upínací mechanismus přetáčecího zařízení a na obr. 4 jo výměnný chapač e držákem.An exemplary embodiment of a rotary manipulator according to the invention is schematically shown in the accompanying drawings, in which Fig. 1 is an overall arrangement in front view, Fig. 2 is the same device in side view, Fig. 3 shows a clamping mechanism e holder.

Na příčníku J. rámové konstrukce .1 jo připevněna deeka 4, zvedacího zařízení, opatřená vodicím! kladkami 11, ve kterých je uloženo vertikálně výeuvné rameno £, na jehož spodním konci je upraven držák 2 vyměnitelného chapače 10. Výsuvné rameno 2 je opatřeno podélným ozubeným hřebenem JO, do kterého zabírá paetorek 29 zvedacíhoAttached to the cross member J. of the frame structure .1 is a blanket 4, of a lifting device, provided with a guide! rollers 11, in which a vertically extendable arm 6 is mounted, at the lower end of which a holder 2 of a replaceable hook 10 is provided.

CS 2682B7 hydromotoru 12. elektromagnetickou brxdou 14 a omexovaciml protidoraxy 27 horní a dolní polohy omexovacích dorazů 26. Na horní konec zvedacího ramene £ je napojen přiváděči řetězec 13 přívody tlakového média. V držáku £ je umístěn piet 43. opatřený rozpěrnou pružinou 44 a vodicím perem 4 5. Na straně protilehlé zvedacímu rameni 2 v pístu 43 vytvořen hydraulický válec 4? uzavřený víkem 47. kterým prochází prodloužená pístnice 46. opatřená upínacím kroužkem 50 a uvolňovacím kroužkem 51« Mezi oba kroužky 50. 51 zasahují zebou stran přilehlá ramena úhlových pák 28. otočně uložených na Cepu 48 v tělese 41 chapače 10. K druhému rameni úhlových pák 28 je pomocí dalšího čepu 48 připojena čelist 52. opatřená pomocnou pákou 53. kloubově spojenou s tělesem 41 chapače £0. Rozevření čelistí 52 je vymezeno omezovacími dorazy 49. Na jednom ze stojanů £ rámové konstrukce £ je upevněn hydraulický natáčecí válec £6, opatřený nezakre slaným ozubeným hřebenem, který přee také nezakreslené ozubené kolo otáčí horizontálním otočným čepem £2. Natáčení je pozvolné a je řízeno nezakresleným proporcionálním ventilem. V prostoru mezi oběma etojany £ je upraven nosník 6 sklopného rámu £ s upínacím mechanismem 8. Rozsah otáčení sklopného rámu £ je 180° a krajní polohy jsou vymezeny pevnými dorazy 17 a protidoraxy 18. Na nosníku £ je dále upevněn hydraulicky eklápěcí válec £0, který přes oxubený hřeben a pastorek (nejsou xakresleny) sklápí sklopný rám £ do vodorovné, respektive svislé polohy. Ve vodorovné poloze je sklopný rám £ dotlačován přes pomocné dorazy 22 na pomocné protidoraxy 21. Tlakové médium je do sklápěcího válce 20 přiváděno nezakreelenou větví kanálků provedených v otočném čepu 15. napojených na přívodní hadice £2,. Na Celo eklopného rámu £ jsou po obou stranách zvedacího ramene 2 upraveny upínací čelisti 31 upínacího mechanismu 8. Každá x upínacích Čelistí 31 je klouboví spojena přldržovací pákou 34 a úhlovou upínací pákou 35· pomocí otočných-spojovacích čepů 16 s upínací kostkou 33. Úhlové upínací· páky 35 jsou svým vnějším koncem spojeny otočně s táhlem 37, napojeným na polohovací válec, uložený na otočném čepu 39 ve sklopném rámu χ. Přívod tlakového média je proveden další větví kanálků v otočném čepu 15. na kterou jeou napojeny hadice 23 xaústěné do roxvodové kostky 24 a odtud dalšími hadicemi 25 do upínačů 8. Na upínacích kostkách 33 jsou upraveny dosedací čepy 32 pro obrobek. Přestavení přetáčecího manipulátoru na jiné součásti se provede posunutím upínacích kostek 33 na vodicím peru 40 a výměnou táhla 37.CS 2682B7 of the hydraulic motor 12. by the electromagnetic brake 14 and the omexovaciml protidoraxy 27 of the upper and lower positions of the omex stops 26. A supply chain 13 is connected to the upper end of the lifting arm £ by a supply medium 13 for the supply of pressure medium. A piston 43 is located in the holder 6, provided with a spacer spring 44 and a guide tongue 4. On the side opposite the lifting arm 2, a hydraulic cylinder 4 is formed in the piston 43. closed by a lid 47 through which an elongated piston rod 46 provided with a clamping ring 50 and a release ring 51 extends. 28, a jaw 52 is connected by means of a further pin 48, provided with an auxiliary lever 53 articulated to the body 41 of the hook 50. The opening of the jaws 52 is delimited by limiting stops 49. A hydraulic pivot cylinder 6 is mounted on one of the stands 6 of the frame structure 6, provided with an uncapped toothed rack, which also rotates a horizontal pivot pin 2 via an uncapped gear. The rotation is gradual and is controlled by an proportional valve (not shown). In the space between the two stands £, a beam 6 of the tilting frame £ with a clamping mechanism 8 is provided. which tilts the tilting frame £ to a horizontal and vertical position, respectively, via a toothed ridge and a pinion (not shown). In the horizontal position, the tilting frame 6 is pressed via the auxiliary stops 22 onto the auxiliary counter-axes 21. The pressure medium is supplied to the tilting cylinder 20 by an uncurled branch of channels made in the pivot pin 15 connected to the supply hoses £ 2. On both sides of the lifting arm 2, clamping jaws 31 of the clamping mechanism 8 are provided on the entire folding frame £. · The levers 35 are rotatably connected by their outer end to a rod 37, connected to a positioning cylinder, mounted on a pivot pin 39 in a tilting frame χ. The supply of the pressure medium is effected by another branch of channels in the pivot pin 15, to which hoses 23 are connected, opening into the pipe block 24 and from there by further hoses 25 into the clamps 8. On the clamping blocks 33 abutment pins 32 for the workpiece are provided. The adjustment of the rotary manipulator to other components is performed by moving the clamping blocks 33 on the guide tongue 40 and replacing the rod 37.

Před xačátkem manipulace se přetáčecí manipulátor nacháxí ve výchoxí poloxe, ve které jo xvedací rameno 2 ve střední odkládací poloxe, chapač 10 ee nacháxí v rozevřeném stavu a otáčecí mechanismus je taká v odkládací poloxe. Sklopný rám χ je ve vodorovné poloxe a upínací mechanismus 8 je uvolněn. Po vyelání signálu, že byl obrobek dopraven pod přetáčecí manipulátor, sjede xvedací rameno 2 do dolní polohy a chapač 10 eevře obrobek. Potom vyjede xvedací rameno 2 do střední, přepínací polohy, kde obrobek převexmou upínací čelisti 31 upínacího mechanismu 8 a přitlačí ho na dosedací čepy 3 2. Čelisti 52 chapače, 10 uvolní obrobek a rameno 2 vyjede do horní polohy. Následuje otočení obrobku otočením nosníku 6. se sklopným rámem χ například o 180°. Zvedací rameno 2 sjede xpět do etřední přepínací polohy a převelme obrobek, který potom upínací mechanismuit 8 uvolní. V další fázi následuje sklopení sklopného rámu X o 90° do svislé polohy, čímž se uvolní prostor pod obrobkem. Zvedací rameno £ sjede do dolní polohy a uloží obrobek na nexakreslená vodorovné dopravní xaříxení. čelisti 52 chapače 10 se rozevřou a xvedací rameno 2 ^ee vrátí do výchoxí polohy. Současně e rozevřením čelistí 52 chapače 10 a e návratem zvedacího ramena 2 do výchozí polohy ee sklopný rám χ nejdříve natočí do původní polohy a opět se vyklopí. Tím je celé zařízení připraveno pro další pracovní úkon.Prior to the start of the handling, the rotary manipulator is located in the starting polox, in which the lifting arm 2 is located in the middle storage polox, the hook 10 ee is located in the open state and the rotating mechanism is also in the storage polox. The folding frame χ is in horizontal polox and the clamping mechanism 8 is released. After signaling that the workpiece has been conveyed under the rotary manipulator, the lifting arm 2 lowers to the lower position and the hook 10 opens the workpiece. Then the lifting arm 2 moves to the middle, switching position, where the workpiece is overheated by the clamping jaws 31 of the clamping mechanism 8 and pressed against the abutment pins 3 2. The jaws 52 of the hook 10 release the workpiece and the arm 2 moves to the upper position. This is followed by the rotation of the workpiece by rotating the beam 6 with the tilting frame χ, for example by 180 °. The lifting arm 2 lowers to the central switching position and moves the workpiece, which then releases the clamping mechanism 8. In the next phase, the tilting frame X is tilted by 90 ° to a vertical position, which frees up space under the workpiece. The lifting arm £ lowers to the lower position and places the workpiece on the undrawn horizontal conveying sections. the jaws 52 of the hook 10 open and the lifting arm 2e ^ee returns to the starting position. Simultaneously with the opening of the jaws 52 of the hook 10 and the return of the lifting arm 2 to the initial position ee, the tilting frame χ first rotates to its original position and folds up again. This prepares the entire device for the next operation.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

1. An overturning manipulator, in particular for automatically overturning disc-shaped workpieces machined on an automatic machining line, provided with a lifting device mounted on a cross member of the frame structure and formed by a blanket with guide rollers between which a vertically extendable lifting arm provided with a longitudinal toothed rack in engagement with the pinion of the lifting hydraulic motor, characterized in that the free end of the lifting arm (5) extending into the space inside the frame structure (1) is provided with a holder (9) of a replaceable hook (10), both sides of the lifting arm (5) ) a clamping mechanism (8) is provided, mounted on a tilting frame (7) connected to a hydraulic tilting cylinder (20), which is mounted on a sleeve (6) mounted on a horizontal pivot pin (15) connected to a hydraulic pivot cylinder (16). mounted on one of the stands (2) of the frame structure (1).

2. A rotary manipulator according to claim 1, characterized in that the clamping mechanism (8) is formed by a pair of clamping jaws (31), each of which is articulated by a holding lever (34) and an angled clamping lever (35) by means of pivot connecting pins (36). ) with a clamping block (33), the projecting outer end of each angular clamping lever (35) being rotatably connected to a rod (37) connected to a clamping cylinder (38) mounted by means of a pivot pin (39) on the tilting frame (7) so that the longitudinal rods (37) form an obtuse angle with each other. _

3. A rotary manipulator according to items 1 and 2, characterized in that a spring-loaded piston (43) is accommodated in the holder (9) of the hook (10), - in the front of which a hydraulic cylinder (42) is formed, closed by a lid (47), through which passes an elongated piston rod (46) provided with a clamping ring (50) and a release ring (51), which are in alternative contact with the facing ends of the angular levers (28) pivotably mounted in the body (41) of the hook (10) and pivotally connected to the jaws (52), which are articulated by auxiliary levers (53) by the body (41) of the hook (10).