SU1007967A1

SU1007967A1 - Манипул тор

Info

Publication number: SU1007967A1
Application number: SU823372676A
Authority: SU
Inventors: Евгений Петрович Михайлов; Адольф Петрович Кремнев; Олег Алексеевич Коченюк; Леонид Леонидович Кочергин; Дмитрий Леонидович Зубер; Юрий Викторович Дарзнек; Григорий Давыдович Цодиков
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4585
Priority date: 1982-01-04
Filing date: 1982-01-04
Publication date: 1983-03-30

Abstract

МАНИПУЛЯТОР, содержащий основание , установленную на нем поворотную колонну, механизм горизонтального перемещени захватов, выполненный в виде рычажной системы, несущей звень с захватами , и траверсу, смонтированную на штоке . А силового цилиндра, отличающийс тем. что. с целью повыщени производительности, точности и надежности, он снабжен кареткой и направл ющими, установленными на колонне , а каретка смонтирована в этих направл ющих , при этом рычажна система выполнена в виде группы параллелограммных механизмов, т г и дополнительных рычагов , причем две пары рычагов каждого параллелограммного механизма св заны с кареткой и со звеном, несущим захват, а каждое звено св зано посредством т ги с траверсой, а дополнительный рычаг св зывает середину соответствующей т ги с поворотной колонной, при этом длина рычагов параллелограммного механизма и длина дополнительных рычагов равны соответственно длине и половине длины т г.

Description

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано дл передачи обрабатываемых изделий с одной технологической позиции на другую, в частности , в кузнечно-прессовом производстве дл загрузки индукционной нагревательной печи заготовками и дл передачи нагретых заготовок на пресс.

Известен автооператор, содержащий крестообразный рабочий орган, несущий четыре захвата. Рабочий орган смонтирован в корпусе автооператора с возможностью вращени вокруг оси крестовины и продольного перемещени вдоль этой оси. Вращение и перемещение производитс под действием одного привода 1.

К недостаткам данного автооператора относ тс узкие технологические возможности , так как имеют перемещени в радиальном направлении относительно оси вращени крестовины.

Известен также манипул тор, содержащий основание, на котором установлена поворотна колонна и смонтирован привод Поворота колонны. На колонне размещен механизм вертикального перемещени манипул тора . В верхней части механизма вертикального перемещени за.чвата закреплена платформа, на которой установлен механизм горизонтального перемещени захвата манипул тора. Каждый из механизмов перемещени захвата включает в себ два пространственных параллелограммных механизма , соединенных последовательно посредством общего соединительного звена, относительно которого оба параллелограмма имеют возможность поворота. Оба параллелограммных механизма кинематически св заны посредством пары зубчатых секторов, неподвижно закрепленных на соответствующих рычагах каждого параллелограмма и определ ющих равенство углов разворота параллелограммов относительно их общего соединительного звена. Свободный конец одного из параллелограммных механизмов горизонтального перемещени захвата шарнирно закреплен на платформе, установленной через механизм вертикального перемещени на поворотной колонне, причем один из рычагов параллелограмма св зан со штоком силового цилиндра, установленного на той же платформе. На свободном конце другого параллелограммного механизма неподвижно закреплено захватывающее устройство 2.

Однако известный манипул тор обладает р дом существенных недостатков, главным из которых вл етс наличие у него одного захвата. При обслуживании группы радиально расположенного оборудовани такой манипул тор имеет низкую производительность, поскольку ему приходитс совершать р д последовательных перемещений захвата, на что затрачиваетс значительное количество вспомогательного времени. Так, например.

при обслуживании автоматизированного участка гор чей штамповки поковок с нагревом заготовок в карусельной индукционной установке манипул тор должен совершать следующие перемещени : вз ть заготовку с лотка загрузочного устройства, повернутьс на 90°, положить заготовку в индуктор карусельной нагревательной установки, удалить захват из индукционной установки,

Q вз ть нагретую заготовку со следующей позиции карусельного стола индукционной установки , повернутьс на 90°, установить заготовку на пресс и повернутьс на 180° в исходное положение.

Использование указанных механизмов

5 горизонтального перемещени дл манипул тора с четырьм однбвременно работающими захватами также не обеспечивает высокой производительности, так как в этом случае при каждом перемещении манипул тора необходимо давать определенную задержку захватов на позиции, компенсирующую разницу в срабатывании отдельных механизмов горизонтального перемещени захватов. Разница во времени срабатывани механизмов обуславливаетс наличием отдельных

5 приводов на каждый механизм горизонтального перемещени захвата. Кроме того, задержка на позици х вызывает перегрев заготовки (возникновение лишней окалины), а также перегрев захвата манипул тора, что снижает надежность работы последнего.

0 Другим существенным недостатком известного манипул тора вл етс его мала жесткость ввиду того, уто захват манипул тора размещен на конце системы рычагов , представл ющих собой два последовательно соединенных параллелограмма, один

5 из которых только одним звеном св зан с жесткой платформой. При значительных горизонтальных ходах захвата имеет место большой консольный вылет последнего, что снижает точность позиционировани захвата. Кроме того, при обслуживании индукционных нагревателей единственный захват такого манипул тора значительное врем . находитс в контакте с магнитным полем индуктора при загрузке и выгрузке заготовок , что вызывает перегрев захвата, который,

5 в свою очередь, снижает надежность работы последнего.

Цель изобретени - повыщение производительности при обслуживании группы радиально расположенного оборудовани , точности перемещени захватов и надежнос0 ти манипул тора.

Поставленна цель достигаетс тем, что манипул тор, содержащий основание, установленную на нем поворотную колонну, механизм горизонтального перемещени захватов , выполненный в виде рычажной системы,

несущей звень с захватами, и траверсу, смонтированную на штоке силового ци/1индра , снабжен кареткой и направл ющими, установленными на колонне, а каретка смонтирована в этих направл ющих, при этом рычажна система выполнена в виде группы параллелограммных механизмов, т г и дополнительных рычагов, причем две пары рычагов каждого параллелограммного механизма св заны с .кареткой и со звеном, несущим захват, а каждое звено св зано посредством т ги с траверсой, а дополнительный рычаг св зывает середину соответствующей т ги с поворотной колонной, при этом длина рычагов параллелограммного механизма и длина дополнительных рычагов равны соответственно длине и половине длины т г.

На фиг. I изображен предлагаемый манипул тор в исходном положении, общий вид; на фиг. 2 - то же, с выдвинутыми захватами, общий вид; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. I; на фиг. 5 - схема участка гор чей штамповки с использованием предлагаемого манипул тора.

Изобретение иллюстрируетс на одном из конкретных примеров выполнени манипул тора применительно к технологическому процессу гор чей штамповки с нагревом заготовок карусельной индукционной установки .

Манипул тор содержит основание 1, на котором размещена с возможностью вращени вокруг своей оси поворотна колонна 2, наружна поверхность которой вл етс цилиндрической направл ющей дл каретки 3, установленной с возможностью перемещени вдоль нее. Внутренн расточка колонны 2 представл ет собой гильзу силового цилиндра, имеющего щток 4. Манипул тор содержит также четыре механизма горизонтального перемещени захватов 5, выполненных в виде рычажной системы и расположенных на каретке 3 под углом 90° друг к другу. Рычажна система каждого механизма горизонтального перемещени захватов выполнена в виде пространственного параллелограммного механизма, т ги 6 и рычага 7. Пространственный параллелЬграммный механизм содержит пару верхних 8 и пару нижних 9 рычагов, одним концом щарнирно смонтированных с помощью осей 10, на каретке 3, а другим концом шарнирно соединенных посредством осей 11 и 12 со звеном 13. На звень х 13 неподвижно закреплены захваты 5. На конце штока 4 силового цилиндра жестко закреплена траверса 14, имеюща соответственно каретке 3 четыре расположенных под углом 90° друг к другу шарнирных узла с ос ми 15, посредством которых траверса 14 через т ги 6 шарнирно соединена со звень ми 13 с помощью той же оси 11, соедин ющей верхние рычаги 8 параллелограмма со звеном 13.

Середина каждой т ги 6 шарнирно соединена посредством рычага 7 с поворотной

колонной 2 в точке, лежащей на пересечении горизонтальной пр мой, проход щей через центр оси II, и вертикальной пр мой, проход щей через центр оси 15.

Длина рычага 7 выбрана равной половине длины т ги 6, а длина рычагов 8 и 9 параллелограмма выбрана равной длине т ги 6.

Манипул тор работает следующим образом .

10 В исходном положении шток 4 силового цилиндра находитс в выдвинутом положении , рычаги 8 и 9 и т ги манипул тора наход тс в сложенном состо нии, а захваты 5 занимают положение, соответствующее минимальному рассто нию от оси поворотной

колонны 2. Заготовки 16 наход тс на лотке загрузочного устройства 17. По сигналу программного устройства (не показано) переключаетс золотник, управл ющий давлением рабочей среды в полост х силового цилиндра, и его шток 4 опускаетс вниз. При этом траверса 14, щарнирно соединенна через т гу 6 со звень ми 13, заставл ет последние перемещатьс . Но поскольку середина т г 6 шарнирно св зана через рычаги 7 с поворотной колонной 2, оси 11 и св занные с ними звень 13 с захватами 5 перемещаютс в горизонтальной плоскости. При этом положение захватов 5 в горизонтальной плоскости устойчивое, так как звень 13 через параллелограммные механизмы шарнирно закреплены на каретке 3, котора во врем перемещени траверсы 14 вниз перемещаетс вдоль колонны 2 вверх. В конце хода штока 4 силового цилиндра все четыре захвата 5 одновременно выдвигаютс в положение, соответствующее их максимальному удалению от оси поворотной колонны 2. При этом по сигналу программного устройства срабатывает привод (не показан первого захвата, и он захватывает холодную заготовку 16 на лотке

Q загрузочного устройства 17. Затем золотник , управл ющий работой силового цилиндра , переключаетс на перемещение штока 4 вверх. В конце хода все рычаги и захваты . 5 занимают исходное положение, соответствующее минимальному рассто нию

5 их от оси колонны 2, после чего прогр.аммное устройство включает привод поворота колонны 2 и манипул тор поворачиваетс на 90°. Затем шток 4 силового цилиндра вновь перемещаетс вниз и первый захват

. переносит заготовку 16 в индуктор нагревательной установки 18, а второй захват останавливаетс возле следующей заготовки 16, лежащей на лотке загрузочного устройства 17. Срабатывают приводы первого и второго захватов, при этом одна заготовка ложитс на поворотный стол индукционной установки, а друга захватываетс с лотка загрузочного устройства. Затем захваты вновь перемещаютс в исходное положение , манипул тор поворачиваетс на

90°, а поворотный стол индукционной установки 18 поворачиваетс на угол в, определ емый числом заготовок, укладываемых на поворотный стол.

После этого захваты перемещаютс в положение максимального удалени от оси колонны 2, причем второй захват переносит заготовку в индуктор, а третий останавливаетс возле очередной заготовки на загрузочном устройстве 17 Далее цикл повтор етс до тех пор, пока все позиции поворотного стола индукционной установки 18 не будут заполнены заготовками 16, при этом перва заготовка 16 нагреваетс до требуемой температуры. После этого манипул тор работает в режиме загрузки-выгрузки индукционной заготовки и подачи нагретых заготовок на пресс 19. При этом в положении выдвинутых захватов один из захватов 5 берет холодную заготовку 16 с лотка загрузочного устройства 17, другой захват - нагретую заготовку, лежащую на поворотном столе индукционной установки 18, а третий кладет нагретую заготовку под пресс. Затем захваты 5 перевод тс в исходное положение, поворотна колонна 2 поворачиваетс на 90° и захваты вновь выдвигаютс . При этом четвертый

захват берет холодную заготовку загрузочного устройства 17, первый захват кладет холодную заготовку на освободившеес место поворотного стола индукционной установки 18, а второй захват кладет нагретую заготовку под пресс 19. Затем захваты перевод тс в исходное положение, манипул тор поворачиваетс на 90°, а стол индукционной установки поворачиваетс на угол ot. Далее цикл повтор етс .

Предлагаемый манипул тор по сравнению с известным обладает больщей производительностью из-за наличи четырех захватов , одновременно перемещающихс в горизонтальной плоскости под действием единого привода, что позвол ет совместить вспомогательные операции при загрузке-выгрузке индукционной установки и подаче нагретых заготовок на пресс в технологическом процессе гор чей щтамповки поковок, а также более жесткой конструкцией, пойвол ющей без увеличени массы рычажной системы и мощности привода достигнуть больШей точности позиционировани . Кроме того , наличие четырех захватов обеспечивает более полное остывание каждого захвата, контактирующего с магнитным полем индуктора , что увеличивает надежность работы манипул тора.

П

//

./J

/g

8

т ,

8

v

(pue.J

/5

ФигЛ

18

Claims

МАНИПУЛЯТОР, содержащий основание, установленную на нем поворотную колонну, механизм горизонтального перемещения захватов, выполненный в виде рычажной системы, несущей звенья с захватами, и траверсу, смонтированную на штоке w

силового цилиндра, отличающийся тем. что. с целью повышения производительности, точности и надежности, он снабжен кареткой и направляющими, установленными на колонне, а каретка смонтирована в этих направляющих, при этом рычажная система выполнена в виде группы параллелограммных механизмов, тяг и дополнительных рычагов, причем две пары рычагов каждого параллелограммного механизма связаны с кареткой и со звеном, несущим захват, а каждое звено связано посредством тяги с траверсой, а дополнительный рычаг связывает середину соответствующей тяги с поворотной колонной, при этом длина рычагов параллелограммного механизма и длина дополнительных рычагов равны соответственно длине и половине длины тяг.