SU1098791A1

SU1098791A1 - Manipulatr

Info

Publication number: SU1098791A1
Application number: SU833563345A
Authority: SU
Inventors: Николай Юльевич Вассерман; Анатолий Абрамович Бараз
Original assignee: Научно-Исследовательский Институт Тяжелого Машиностроения Производственного Объединения "Уралмаш"
Priority date: 1983-01-07
Filing date: 1983-01-07
Publication date: 1984-06-23

Abstract

МАНИПУЛЯТОР, содержащий укрепленный на руке схват, св занный с приводом, узел ориентации и блок фиксации зажима детали в схвате, выполненный в виде силового ци,г1индра с нажимным поршнем и цангового зажима П1тока этого силового ци.чнндра, отличающийс тем, что, с целью расширени технологических возможHOCTeii , цанговый зажим штока си.чового цилиндра блока фиксации выполнен в виде гильзы со сферической наружной noficj xностью и подвижной и неподвижной сферических фрикционных колодок, разделенных распорной пружиной, при этом блок фиксации зажима детали снабжен гидроцилиндром , в котором размешен цанговьи зажим, а его подвижна и неподвижна сферические фрикционные колодки размешены на внутренней поверхности силового цилиндра. (Л со 00 MANIPULATOR containing a gripper attached to the arm associated with a drive, orientation unit and a unit for fixing a part clamp in a tongue, made in the form of force chi, g1indra with a push piston and a P1 current collet clamp, characterized in that expansion of technological possibilities; the collet clamp of the rod of the single cylinder of the fixation block is made in the form of a sleeve with a spherical outermost element and a movable and fixed spherical friction pad, separated by a spacer spring, while the fixing block Agim cylinder parts is provided, wherein the collet that serves, as it is mobile and immobile spherical friction pads that serves on the inner surface of cylinder. (L from 00

Description

Изобретение относитс к машиностроению , а HiVieHHo к манипул торам и промышленным роботам, и может быть использовано дл автоматизации операций загрузкиразгрузки металлорежущих станков, в особенности при токарной обработке в центрах .The invention relates to mechanical engineering, and HiVieHHo to manipulators and industrial robots, and can be used to automate loading operations of metal-cutting machine tools, especially when turning in centers.

Известен манипул тор, содержащий укрепленный на руке схват, св занный с приводом, узел ориентации и блок фиксации зажима детали в схвате, выполненный в виде силового цилиндра с нажимным поршнем и цангового зажима штока этого силового цилиндра 1.A manipulator is known that includes a tongue fixed on the arm and connected to a drive, an orientation unit and a block for fixing a part clamp in a tongue, made in the form of a force cylinder with a pressure piston and a collet clamp of the rod of this force cylinder 1.

Недостатками известного манипул тора вл ютс возникновение внутренних усилий и деформации детали при захвате ее за необработанные поверхности, а также необходимость базовых отверстий в детали и направл ющих в схвате, что сужает область его использовани .The disadvantages of the known manipulator are the occurrence of internal forces and deformation of the part when it is grasped by the untreated surfaces, as well as the need for basic holes in the part and guides in the gripper, which limits its use.

Цель изобретени - расширение технологических возможностей манипул тора.The purpose of the invention is to expand the technological capabilities of the manipulator.

Цель достигаетс тем, что в манипул торе , содержащем укрепленный на руке схват, св занный с приводом, узел ориентации детали и блок фиксации зажима детали в схвате, выполненный в виде силового цилиндра с нажимным поршнем и цангового зажима штока этого силового цилиндра, цанговый штока силового цилиндра блока фиксации выполнен в виде гильзы со сферической наружной поверхностью и подвижной и неподвижной сферических фрикционных колодок, разделенных распорной пружиной, при этом блок фиксации зажима детали снабжен гидроцилиндром, в котором размещен цанговый зажим, а его подвижна и. неподвижна сферические фрикционные колодки размещены на внутренней поверхности силового цилиндра.The goal is achieved by the fact that in a manipulator containing a gripper attached to the drive, a part orientation unit and a part clamp fixing unit in the gripper, made in the form of a pressure cylinder with a push piston and a collet clamp of the stem of the pressure cylinder, cylinder fixing block is made in the form of a sleeve with a spherical outer surface and a movable and fixed spherical friction pads, separated by a spacer spring, while the block fixing clamp parts is equipped with a hydraulic cylinder, in which ohm placed collet, and it is mobile and. Fixed spherical friction pads are placed on the inner surface of the power cylinder.

На фиг. 1 схематически представлен манипул тор; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2.FIG. 1 schematically shows a manipulator; in fig. 2 — node I in FIG. one; in fig. 3 is a view A of FIG. 2

Автоматический манипул тор состоит из схвата 1, соединенного с рукой 2 посредством блока 3 фиксации зажима детали, а также узла пространственной ориентации, выполненного в виде блока 4 продольного перемещени руки 2 относительно каретки 5, блока 6 подъема каретки 5 относительно колонны 7, блока 8 поворота колонны 7 относительно основани 9 и блока перемещени манипул тора (не показан) вдоль оси станка на к;атках 10.The automatic manipulator consists of a gripper 1 connected to the arm 2 by means of a block 3 for fixing the work clamp, as well as a spatial orientation unit made in the form of a block 4 for longitudinal movement of the arm 2 relative to the carriage 5, block 6 for raising the carriage 5 relative to the column 7, block 8 turning the column 7 relative to the base 9 and the manipulator displacement unit (not shown) along the machine axis on k;

Блок 3 фиксации зажима детали состоит из неподвижного и жестко св занного с рукой 2 гидроцилиндра 11, внутри которого размещена гильза (цанга) 12 со сферической наружной поверхностью, контактирующей с неподвижной сферической фрикционной колодкой 13 и с подвижной сферической фрикционной колодкой 14, и нажимной порщень 15, вааимодействующий с подвижной сферической фрикционной колодкой 14, при этом между упом нутыми фрикционными колодками 13 и 14 размещена распорна пружина 16, а в гильзе (цанге) 12 установлен подвижный и жестко св занный со схватом 1 силовой цилиндр 17, внутри которого вмонтирован механизм 18 зажима схвата 1.The clamp fixing unit 3 consists of a fixed and rigidly connected with the arm 2 of the hydraulic cylinder 11, inside of which the sleeve (collet) 12 is placed with a spherical outer surface in contact with the fixed spherical friction block 13 and with a movable spherical friction block 14, and the pressure bar 15 with a movable spherical friction pad 14, while a spacer spring 16 is placed between said friction blocks 13 and 14, and a movable and rigidly connected to the shaft is installed in the sleeve (collet) 12 1 is a power cylinder 17, inside which is mounted the gripper clamp mechanism 18 1.

Манипул тор работает следующим образом .The manipulator works as follows.

в соответствии с программой рабочего цикла, выдаваемой системой управлени манипул тором (не показана), схват 1 с помощью узла пространственной ориентации (блока 4 продольного перемещени ,in accordance with a work cycle program issued by a manipulator control system (not shown), gripper 1 using a spatial orientation node (block 4 of longitudinal movement,

5 блока б подъема, блока 8 поворота и блока перемещени вдоль оси станка на катках 10) выводитс в заданную позицию дл захвата детали 19, котора расположена в разгружаемом агрегате - в питателе5 of the lifting unit b, the turning unit 8 and the moving unit along the axis of the machine on the rollers 10) are brought to a predetermined position to grip the part 19, which is located in the unloaded unit - in the feeder

Q или на станке (не показаны) и зафиксирована там принадлежащими этому агрегату фиксирующими элементами (не показаны), введенными в базовые отверсти детали 19 (не показаны), например зажата в центрах токарного станка. При этом в рабочуюQ or machine (not shown) and fixed there belonging to this unit locking elements (not shown), introduced into the base holes of the part 19 (not shown), for example, clamped in the centers of the lathe. In this work

5 полость а неподвижного гидроцилиндра 11 через отверстие 20 подана под давлением рабоча жидкость, в результате чего нажимной порщень 15 находитс в крайнем левом положении. Под воздействием усили нажимного поршн 15 подвижна сфе рическа фрикционна колодка 14 прижнмает гильзу (цангу) 12 со сферической наружной поверхностью к неподвижной сферической фрикционной колодке 13, одновременно сжима распорную пружину5, the cavity of the stationary hydraulic cylinder 11 through the opening 20 is pressurized working fluid, with the result that the pressure piston 15 is in the extreme left position. Under the action of the force of the pressure piston 15, the movable spherical friction block 14 presses the sleeve (collet) 12 with a spherical outer surface against the fixed spherical friction block 13, while simultaneously compressing the spacer spring

16, в результате чего указанна гильза (цанга) 12 зафиксирована от поворота относительно неподвижного гидроцилиндра 11 в любом направлении. Одновременно, благодар усилию, передаваемому на цангу 12 через подвижную сферическую фрик0 ционную колодку 14, цанга 12 фиксирует от продольного перемещени , ограниченного пространством между поверхност ми бив, подвижный и жестко св занный со схватом 1 силовой цилиндр 17. Таким обра- зом, схват 1 жестко зафиксирован относительно руки 2 манипул тора. 16, with the result that said sleeve (collet) 12 is fixed against rotation relative to the stationary hydraulic cylinder 11 in any direction. At the same time, thanks to the force transmitted to the collet 12 through the movable spherical friction block 14, the collet 12 fixes from the longitudinal movement bounded by the space between the surfaces of the stubs, the movable and rigidly connected to the power cylinder 17. Thus, the gripper 1 rigidly fixed relative to the hand 2 manipulator torus.

После выхода схвата 1 в исходное положение дл захвата детали 19 система управлени манипул тором выдает команду на зажатие схвата 1, котора отрабатываетс After the grip 1 returns to its initial position to grip the part 19, the control system of the manipulator issues a command to grip the grip 1, which is worked out

0 механизмом 18 зажима схвата 1. Одновременно (или с выдержкой времени, или по моменту касани детали 19 одной из челюстей схвата 1) система управлени выдает команду, по которой рабоча полость а неподвижного гидроцилиндра 11 соеди5 н етс с магистралью слива гидросистемы (не показана), в результате чего давление в рабочей полости а падает. Распорна пружина 16 отжимает подвижную сферическую фрикционную колодку 14 вместе с нажимным поршнем 15, расфиксиру гильзу (цангу) 12 относительно неподвижного, жестко св занного с рукой 2 гидроцилиндра 11. Гильза (цанга) 12 в свою очередь освобождает подвижный, жестко св занный со схватом 1 силовой цилиндр 17.0 by the clamping mechanism 18 1. Simultaneously (or with a time delay, or by the moment of contact of part 19 of one of the jaws of the tongue 1), the control system issues a command whereby the working cavity of the stationary hydraulic cylinder 11 is connected to the hydraulic drain line (not shown) , resulting in pressure in the working cavity and decreases. The spacer spring 16 pushes the movable spherical friction pad 14 together with the pressure piston 15 to unseat the sleeve (collet) 12 relative to the fixed cylinder 11 rigidly connected to the arm 2 of the cylinder 11. The sleeve (collet) 12 in turn frees the movable rigidly connected with the gripper 1 power cylinder 17.

Таким образом, схват 1 получит необходимые степени свободы относительно руки 2, а при зажатии детали 19, в случае возникновени усилий, обусловленных, ее необработанной поверхностью, сможет под их воздействием установитьс так, что в системе деталь-схват-фиксирующие элементы питател (станка) не возникает никаких усилий, стрем щихс деформировать эту систему. После зажати детали 19 схватом 1 в рабочую полость а неподвижного гидроцилиндра 11 вновь подаетс давление, в результате чего гильза (цанга) 12 и подвижный цилиндр 17 зафиксируютс . Фиксаци произойдет в том положении, которое займет гильза (цанга) 12 при зажатии детали 19. Вслед за этим система управлени выдает команду на освобождение детали 19 от воздействи фиксирующих элементов питател (станка): базовые отверсти детали 19 освобод тс , но их смещени относительно схвата 1 и относительно осей фиксирующих элементов (станка) не произойдет , поскольку усили , стрем щиес деформировать систему деталь - схват-Thus, the gripper 1 will receive the necessary degrees of freedom relative to the arm 2, and when clamping the part 19, in the event of an effort due to its untreated surface, it can be set under their influence so that in the system the part-grasp-fixing elements of the feeder (machine) there is no effort to deform this system. After the parts 19 are clamped by the grip 1, pressure is again supplied to the working cavity of the stationary hydraulic cylinder 11, as a result of which the sleeve (collet) 12 and the movable cylinder 17 are locked. The fixing will occur in the position that the sleeve (collet) 12 will take when the part 19 is clamped. Following this, the control system issues a command to release the part 19 from the action of the fixing elements of the feeder (machine): the basic holes of the part 19 are released, but displaced relative to the grip 1 and with respect to the axes of the fixing elements (machine tool) will not occur, because the forces that tend to deform the system part - gripping

фиксирующие элементы питател (станка), отсутствуют.locking elements of the feeder (machine), no.

Схват 1 с зажатой деталью 19 может быть перемещен с помощью узла пространственной ориентации в заданную позицию, где расположены фиксирующие элементы загружаемого агрегата-станка, технологического приспособлени или приемного магазина (не показаны). По команде системы управлени фиксирующие элементы загружаемого агрегата фиксирует деталь 19, после чего схват 1 разжимаетс . Поскольку при зажатии детали 19 схватом 1 отсутствоFja .TH внутренние усили , стрем щиес деформировать систему деталь-схват-фиксирующие элементы питател (станка), фиксирующие элементы загружаемого агрегата точно попадут в базовые отверсти детали 19.The gripper 1 with the clamped part 19 can be moved with the help of a spatial orientation unit to a predetermined position where the fixing elements of the loading machine, technological tool or receiving magazine (not shown) are located. At the command of the control system, the locking elements of the loading unit fixes the part 19, after which the grip 1 is unclenched. Since during clamping of the part 19 by the grip 1 there is no Fja .TH internal forces, which tend to deform the system, the part-grasp-fixing elements of the feeder (machine), the fixing elements of the loaded unit exactly fall into the basic holes of the part 19.

Использование предлагаемого манипул тора позвол ет обрабатывать в центрах на токарных станках в полном автоматическом циклекованые и штампованные заготовки валов без предварительной обработки поверхностей под схват. Кроме того, с помощью предлагаемого манипул тора в автоматическом цикле могут обрабатыватьс заготовки валов из искривленного проката, а также детали с базовыми отверсти ми, выполненными в нежестких основани х - на тонких стенках и т.д. 77 // 7 Фиг, 2 20The use of the proposed manipulator makes it possible to machine, in centers on lathes, in full automatic cycling and stamping billet shafts without preliminary surface treatment under the gripper. In addition, using the proposed manipulator in an automatic cycle, billet shafts can be machined from curved rolled products, as well as parts with base holes made in non-rigid bases — on thin walls, etc. 77 // 7 FIG, 2 20

Claims

MANIPULATOR, comprising a grip fixed on the arm, connected to the drive, an orientation unit and a block for fixing the workpiece clamp in the grip, made in the form of a power cylinder with a pressure piston and a collet clamp of the rod of this power cylinder, characterized in that, in order to expand technological capabilities, a collet the clamp of the cylinder of the power cylinder of the fixing block is made in the form of a sleeve with a spherical outer surface and a movable and fixed spherical friction pads separated by a spacer spring, while the locking block a hydraulic cylinder parts is provided, wherein the collet is situated, and its fixed and movable spherical friction pads placed on the inner surface of the cylinder.

SU .... 1098791

Phage 7