SU1273242A1

SU1273242A1 - Device for automatic change of arbours

Info

Publication number: SU1273242A1
Application number: SU853858661A
Authority: SU
Inventors: Игорь Борисович Челпанов; Сергей Николаевич Колпашников; Александр Борисович Макаров
Original assignee: Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина
Priority date: 1985-02-25
Filing date: 1985-02-25
Publication date: 1986-11-30

Abstract

Изобретение относитс к области машиностроени и может быть использовано в промышленных роботах, манипул торах и другом оборудовании, работающем сменными инструментами. Изобретение позвол ет упростить конструкдию манипул тора, а также упростить конструкцию инструментальных оправок за счет обеспечени одной степени подвижности при смене инструмента . Устройство содержит магазин 7, посадочную втулку 1, установленную на руке, три подвижные втул ч г СЛ ки с соответствующими выступами и фигурными пазами, установленные кон ,центрично на посадочной втулке 1 с возможностью их перемещени однаThe invention relates to the field of mechanical engineering and can be used in industrial robots, manipulators, and other equipment operating with interchangeable tools. The invention allows to simplify the design of the manipulator, as well as to simplify the design of the tool mandrels by providing one degree of mobility when changing tools. The device contains a magazine 7, a landing sleeve 1 mounted on a hand, three movable sleeves and SLs with corresponding protrusions and shaped grooves mounted on the center of the landing sleeve 1 with the possibility of their movement one

Description

относительно другой, а магазин 7 снабжен клинь ми 25, предназначенными , дл взаимодействи их с выступами первой втулки, причем механизм фиксации оправок выполнен вrelative to the other, and the magazine 7 is provided with wedges 25, designed to interact with the protrusions of the first sleeve, the mandrel locking mechanism being made in

виде выступов, размещенных на хвостовике инструментальной оправки с возможностью их взаимодействи с рабочими поверхност ми фигурных пазов двух других втулок. 5 ил.the form of protrusions placed on the shank of the tool holder with the possibility of their interaction with the working surfaces of the figured grooves of the two other bushings. 5 il.

Изобретение относитс к машиностроен ию и может быть использовано в промьгашенных роботах, манипул торах и другом оборудовании, работающем сменными инструментами или захватными устройствами.The invention relates to mechanical engineering and can be used in industrial robots, manipulators, and other equipment operating with interchangeable tools or gripping devices.

Целью изобретени вл етс упрощение конструкции инструментальных оправок и манипул тора путем обеспечени одной степени подвижности при смене инструмента.The aim of the invention is to simplify the construction of the tool mandrels and the manipulator by providing one degree of mobility when changing tools.

На фиг. 1 изображено устройство дл автоматической смены инструментальных оправок, содержащего три подвижные втулки, в состо нии, предшествующем стыковке.инструментальной оправки с элементами манипул тора, |Общий ВИД} на фиг. 2 - вид А на фиг. 1на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на 1ФИГ. 4 - момент работы устройства, когда элементы устройства, расположенные на манипул торе, переместилис в крайнее нижнее положение. При этом осуществилось закрепление инструментальной оправки в посадочной втулке манипул тора, но оправка еще не извлечена из гнезда магазина,на фиг. 5устройство в стыкованном состо нии после извлечени инструментальной оправки из гнезда магазина. FIG. 1 shows a device for automatically changing tool mandrels comprising three movable bushings in the state prior to docking. The tool mandrel with the manipulator elements, | General VIEW} in FIG. 2 is a view A of FIG. 1 to FIG. 3 shows a section BB in FIG. 2; on 1FIG. 4 - the moment of operation of the device when the elements of the device located on the manipulator are moved to the lowest position. At the same time, the tool holder was fixed in the landing sleeve of the manipulator, but the mandrel has not yet been removed from the magazine slot; FIG. The device is in the docked state after removing the tool holder from the magazine slot.

Устройство состоит из посадочной втулки 1, жестко закрепленной на руке манипул тора 2. Втулка 1 имеет пазы 3 и коническое отверстие 4 дл установки хвостовика 5 инструменталь ной оправки, удерживаемой своим буртиком 6 в гнезде магазина 7. Внутри втулки 1 установлен подпружиненный стакан 8, имеющий возможность вертикального перемещени . Соосно с втулкой 1 и с возможностью поворота в пределах прорезей 9 установлена втулка 10. Она поджимаетс пружиной 11 кручени к выступам 12, жестко установленным в посадочной втулке 1The device consists of a landing sleeve 1 rigidly mounted on the arm of the manipulator 2. The sleeve 1 has grooves 3 and a tapered bore 4 for mounting the shank 5 of the tool holder held by its collar 6 in the magazine slot 7. Inside the sleeve 1 there is a spring-loaded cup 8 having possibility of vertical movement. Coaxial 10 is mounted coaxially with sleeve 1 and can be rotated within slots 9. It is pressed by a torsion spring 11 against projections 12 rigidly mounted in the landing sleeve 1.

Бо втулке 10 выполнены фигурные пазы в виде защелок 13. Втулка 14 имеет пазы 15, обеспечивающие возможность вертикального перемещени . Эна поджата пружиной 16 сжати к итыр м 17. Выступы 17 жестко установтены во втулке 10 и преп тствуют позороту втулки 14 вокруг своей оси. Пазы, выполненные во втулке 14, содержат выступы 18. Втулка 19 имеет возможность поворота вокруг своей оси в пределах пазов 20, она поджата пружиной 21 кручени к выступам 17, закрепленным жестко во втулке 10. Втулка 19 содержит выступы 22, расположенные с возможностью взаимодействи с выступами 23, которые закреплены жестко во втулке 14, и снабжена выступами 24. Гнездо магазина 7 снабжено клинь ми 25 и выступом 26, фиксирующим инструментальную оправку от проворота. Хвостовик 5 инструментальной оправки . снабжен выступами 27.The bushing 10 is provided with shaped grooves in the form of latches 13. The sleeve 14 has grooves 15 that allow vertical movement. Ena is compressed by a spring 16 squeezing it and m 17. The protrusions 17 are rigidly mounted in the sleeve 10 and prevent the turning of the sleeve 14 around its axis. The grooves made in the sleeve 14 contain protrusions 18. The sleeve 19 has the ability to rotate around its axis within the grooves 20, it is tucked by a torsion spring 21 to the projections 17 fixed rigidly in the sleeve 10. The sleeve 19 includes protrusions 22 interoperable with protrusions 23, which are fixed rigidly in the sleeve 14, and provided with protrusions 24. The slot of the magazine 7 is provided with wedges 25 and the protrusion 26 securing the tool holder against rotation. The shank 5 tool mandrel. provided with projections 27.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Манипул тор 2 располагает посадочную втулку 1 и установленные на ней элементы устройства соосно с гнездом магазина 7 над хвостовиком 5 инструментальной оправки и перемещаетс вниз. ilo мере опускани манипул тора втулка 14 своими выступами 18вступает в контакт с выступами 27 хвостовика и перемещаетс вверх (относительно других элементов манипул тора ) выступами 23, преодолева незначительное усилие пружины 16. После того как выступы 23 перемест тс на величину, большую высоты выступов 22, клинь 25, заранее выставленные по высоте, вступают в контакт с выступами 24 и поворачивают втулку 1 При этом выступы 22 перемещаютс вправо. Затем выступы 27, перемещающиес вдоль пазов 3, вступают во взаимодействие с защелками 13, что приводит к повороту втулки 10. При это вращательное движение передаетс через выступы 17 втулке 14 (фиг.2 и 3 в результате выступы 18 соскакивают с выступов 27 и под действием пружины 16 перемещаютс вниз до упора в выступы 17 (фиг.З). По мере опускани манипул тора и перемещени выступов 27 вдоль паза 15 защелки 13 сначала перемещаютс вправо, а затем влево, поджима своим верхним скобом выступы 27 хвостовика. Движение манипул тора вниз прекращаетс , когда конический хвостовик 5 . оправки упираетс в коническое отверстие посадочной втулки 1 (фиг.4) при зтом стакан 8 поджат вверх торцом хвостовика 5. Движением манипул тора вверх инструментальна оправка выводитс из гнезда магазина 7. После окончани взаимодействи выступов 24 с клинь ми 25 втулка Т 9 под действием пружины 21 кручени стремитс повернутьс в исходное положение. В результате выступы 22 перемещаютс влево и, действу своим левым скосом на выступы 23, поднимают их вместе с втулкой 14. Поеле поворота втулки 19 выступы 22 занимают положение слева от выступов 23 (фиг.5), Надежное поджатие хвостовика 5 к базирующей втулке обеспечено тем, что угол наклона верхнего скоса защелки 13 к линии перемещени втулки 10 (т.е. к горизонтали ) мал. В св зи с этим величина горизонтального поворачивающего усили со стороны штырей 27 ока зьшаетс меньше, чем сила трени j преп тствующа зтому поворачивающему усилию, котора возникает при движении выступов 12 в пазах 9 втулки 10.The manipulator 2 positions the seating sleeve 1 and the elements of the device mounted on it coaxially with the magazine slot 7 above the shank 5 of the tool holder and moves downwards. ilo as the manipulator is lowered, the sleeve 14 with its projections 18 comes into contact with the projections 27 of the shank and moves up (relative to the other elements of the manipulator) with the projections 23, overcoming the insignificant force of the spring 16. After the projections 23 move by an amount greater than the heights of the projections 22, A wedge 25, pre-set in height, comes into contact with the protrusions 24 and rotates the sleeve 1. In this case, the projections 22 move to the right. Then the protrusions 27 moving along the grooves 3 interact with the latches 13, which causes the sleeve 10 to rotate. This rotational movement is transmitted through the projections 17 to the sleeve 14 (FIGS. 2 and 3 as a result, the projections 18 jump off the projections 27 and the springs 16 move down to the stop into the protrusions 17 (FIG. 3). As the manipulator is lowered and the projections 27 move along the groove 15 of the latch 13, they first move to the right and then to the left, pressing the projections 27 of the shank with their upper bracket. Downward movement of the manipulator stops when horses The mandrel end shank 5. rests against the conical opening of the mounting sleeve 1 (Fig. 4), while this cup 8 is pressed upward by the end of the shank 5. By moving the manipulator upward, the instrumental mandrel is pulled out of the magazine slot 7. After the end of the interaction of the projections 24 with the wedges 25 the sleeve T 9 under the action of the torsion spring 21, tends to turn to its original position. As a result, the protrusions 22 move to the left and, acting with their left bevel on the protrusions 23, lift them together with the sleeve 14. After turning the sleeve 19, the projections 22 take a position to the left of the protrusions 23 (Fig. 5). Reliable preload of the shank 5 to the clamping sleeve is ensured by the fact that the angle of inclination of the upper bevel of the latch 13 to the displacement line of the sleeve 10 (i.e. to the horizontal) is small. In this connection, the magnitude of the horizontal turning force on the side of the pins 27 of the eye is less than the frictional force j preventing this turning force, which occurs when the protrusions 12 move in the grooves 9 of the sleeve 10.

Расстыковка устройства происходит в результате установки инструментальной оправки в гнездо магазина При этом манипул тор располагает инструментальную оправку соосйо с гнездом магазина и перемещаетс вниз.Undocking of the device occurs as a result of the installation of the tool holder in the magazine slot. In this case, the manipulator places the tool holder in alignment with the magazine slot and moves down.

Взаимодействие выступов 24 с клинь ми 25 приводит к повороту втулки 19, котора выступами 22 воздействует на выступы 23 и поворачивает, втулку 14. Втулка через выступы 17 воздействует на втулку 10, в результате чего защелки 13 перемещаютс вправо. После полного раскрыти защелок хвостовик инструментальной оправки, выталкиваемьш подпружиненным стаканом В, перемещаетс вниз и занимает положение в гнезде магазина 7. Затем манипул тор перемещаетс вверх и, после прекращени контакта между выступами 2 и клинь ми 25, все элементы устройства занимают исходное положение .The interaction of the protrusions 24 with the wedges 25 causes the sleeve 19 to rotate, which by the projections 22 act on the projections 23 and rotate the sleeve 14. The sleeve through the projections 17 acts on the sleeve 10, as a result of which the latches 13 move to the right. After the latches have been fully opened, the tool holder shank, pushed out by the spring-loaded cup B, moves down and takes a position in the slot of the magazine 7. Then the manipulator moves up and, after the contact between the projections 2 and the wedges 25 stops, all elements of the device take the initial position.

Предлагаемое устройство требует использовани только одной степени подвижности манипул тора, а также позвол ет примен ть простые по конструкции инструментальные оправки.The proposed device requires the use of only one degree of mobility of the manipulator, and also allows the use of simple tool holders.

Claims

Invention Formula

A device for automatic changing tool holders, comprising a magazine with sockets for tool holders, a mounting sleeve mounted on the manipulator arm, and a mechanism for fixing mandrels on the mounting sleeve, characterized in that, in order to simplify the design, it is fitted concentrically with the mounting sleeve with the possibility of moving one relative to the other and springed relative to the arm of the manipulator of the torus by three additional bushings with corresponding protrusions and figured grooves, and the magazine is provided with wedges designed to interact with the protrusions of the first sleeve, the mandrel locking mechanism being made in the form of protrusions placed on the shank of the tool holder with the possibility of their interaction with the working surfaces of the figured grooves of the two other sleeves.

F1 / G.2

Fig.Z12

"

13

-Ee-