Інструментальний маніпулятор

Реферат: Інструментальний маніпулятор містить станину, рухомо встановлений на напрямні станини стіл, оснащений поворотною обоймою з опорними роликами і інструментальними штангами, оснащеними повзунами, закріпленими на напрямних поворотної обойми, механізм підйому інструменту і кроковий механізм обертання поворотної обойми з упорами. В інструментальному маніпуляторі додатково встановлений центрувальний пристрій, виконаний у вигляді жорсткого закріпленого на столі кронштейна з напрямними, рухомого повзуна, що переміщується по напрямних кронштейна і оснащеного гідроциліндром, закріпленим на вищезазначеному кронштейні і уловлювачів, виконаних з похилими поличками, що взаємодіють з повзуном і встановлених на поворотній платформі. UA 69199 U (54) ІНСТРУМЕНТАЛЬНИЙ МАНІПУЛЯТОР UA 69199 U UA 69199 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі допоміжного устаткування ковальсько-пресових цехів машинобудівних підприємств і може бути використана під час виготовлення автоматизованих кувальних комплексів. Відомий інструментальний маніпулятор, що містить основу з розташованим на ньому столом, оснащеним приводом переміщення в горизонтальній площині, та корпусом, виконаним у вигляді платформи з опорним кільцем по внутрішньому діаметру, стійку з опорним котком і інструментальні штанги з котками, що взаємодіють з опорним кільцем і котком платформи, а також силовий циліндр для пересування у вертикальному напрямі інструментальних штанг і механізм повороту, (див. напр. А.С. СРСР №447210, по МПК В21J13/08). Недоліком відомого інструментального маніпулятора є те, що під час роботи, при подаванні необхідного інструменту в робочу зону преса, здійснюється підйом на значну висоту корпусу зі всіма інструментами, які не беруть участь в даній технологічній операції та встановленими вертикально вгору. Це погіршує умови і безпеку роботи маніпулятора, оскільки при цьому створюється небезпека випадкових зачіпань підвісок вантажопідйомних кранів за високо піднятий інструмент. Цей недолік усунений в іншому відомому рішенні, в якому забезпечений підйом тільки одної інструментальної штанги з інструментом, що безпосередньо використовується під час виконання поточної технологічної операції (див. наприклад А.С. СРСР №447210А, МПК B21J13/08). Слід зазначити, що при виконанні технологічних операцій, наприклад під час обрубування заготівки, можливе заклинювання інструменту, наприклад сокири, у викуванці. Для розхитування і подальшого витягання сокири із заготівки виконують гойдання робочого столу преса, при цьому виникають додаткові навантаження, які через інструментальну штангу і підйомно-поворотну платформу передаються безпосередньо на зуби зубчатої передачі механізму повороту. Це може призвести до виламування зубів передачі та виходу із ладу механізму повороту, що робить неможливою подальшу роботу інструментального маніпулятора та кувального преса. Цей недолік усунений в іншому відомому інструментальному маніпуляторі, в якому поворотна обойма додатково оснащена упорами, розміщеними по колу на нижній площині поворотної обойми, а механізм обертання поворотної обойми додатково оснащений кареткою, встановленою з можливістю обертання на корпусі циліндра механізму підйому інструменту, і оснащеною кронштейнами з підпружненими упорами, що взаємодіють з вищезазначеними упорами поворотної платформи із забезпеченням вільного обертання обойми в один бік, наприклад за годинниковою стрілкою, і поворотним важелем з роликом, кінематично зв'язаним з рамкою гідроциліндрів механізму обертання поворотної обойми (див. наприклад патент UA №43879, МПК В21J13/00). За сукупністю істотних ознак цей інструментальний маніпулятор є найбільш близьким до корисної моделі, що заявляється, і може бути прийнятий за прототип. Істотним недоліком, що властивий прототипу, є те, що під час повороту поворотної обойми та встановлення інструменту в робоче положення, інструмент недостатньо точно позиціонується відносно поперечної осі преса, що знижує точність розмірів викуванців, та вимагає збільшення припусків на механічну обробку для усунення погрішностей, збільшує масу і металоємність викуванців, а також трудомісткість механічної обробки деталей, які виготовляються із викуванців. У основу корисної моделі поставлена задача створити інструментальний маніпулятор підвищеної точності позиціонування, ефективності та надійності шляхом оснащення його центрувальним пристроєм і за рахунок технічного результату, що полягає в забезпеченні жорсткої фіксації та співвісності осі інструментальної штанги з інструментом та поперечної осі кувального преса. Поставлена задача вирішується тим, що в інструментальному маніпуляторі, що містить станину, рухомо встановлений на напрямні станини стіл, оснащений поворотною обоймою з опорними котками і інструментальними штангами, оснащеними повзунами, закріпленими на напрямних поворотної обойми, механізм підйому інструменту та кроковий механізм обертання поворотної обойми з упорами, додатково встановлений центрувальний пристрій, що виконаний у вигляді повзуна з гідроциліндром, жорстко закріпленим за допомогою кронштейна на столі і уловлювачів, що встановлені на нижній площині поворотної платформи і взаємодіють з вищезазначеним повзуном, крім того, кожен уловлювач закріплений на нижній площині поворотної платформи за умови забезпечення співвісності осі інструментальної штанги із поперечною віссю кувального преса. 1 UA 69199 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Між заявленою корисною моделлю та отриманим технічним результатом існує причиннонаслідковий зв'язок. Тільки завдяки тому, що в інструментальному маніпуляторі додатково встановлений центрувальний пристрій, виконаний у вигляді повзуна з гідроциліндром, жорстко закріпленим за допомогою кронштейна на столі і уловлювачів, встановлених на нижній площині поворотної платформи і взаємодіють з вищезазначеним повзуном, при цьому кожен уловлювач закріплений на нижній площині поворотної платформи з умови забезпечення співвісності вісі інструментальної штанги з поперечною віссю кувального преса, підвищено точність позиціонування та забезпечено жорстку фіксацію інструментальної штанги з інструментом відносно поперечної осі кувального преса, підвищено ефективність і надійність роботи інструментального маніпулятора і кувального преса. Заявлена корисна модель є новою, оскільки у патентній та науково-технічній літературі не виявлено інструментальних маніпуляторів із зазначеною сукупністю суттєвих ознак. Корисна модель є промислово придатною тому, що на ПАТ НКМЗ розроблений робочий проект і виготовлений автоматизований кувальний комплекс АКК-5000, оснащений інструментальним маніпулятором, що виготовлений із застосуванням заявленого технічного рішення. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де на: Фіг.1 - наведено загальний вид інструментального маніпулятора; Фіг.2 - перетріз А-А; Фіг.3 - вид Б; Фіг.4 - вид С. Інструментальний маніпулятор (див. Фіг.1) містить станину 1 і розміщений на напрямних станини 1 стіл 2, оснащений механізмом переміщення 3. На столі 2 жорстко закріплений циліндр 4 механізму піднімання інструменту 5. На циліндрі 4 змонтовано поворотну обойму 6. На поворотній обоймі 6 встановлені упорні котки 7 і напрямні 8 поворотної обойми 6. На напрямних 8 рухомо закріплені повзуни 9, що шарнірно зв'язані з інструментальними штангами 10. Інструментальні штанги 10 з інструментом встановлені вертикально і бічними поверхнями шарнірів 11 спираються на відповідні упорні ролики 7. Кожен повзун 9 оснащений пазом 12. На циліндрі 4 рухомо встановлено підйомну втулку 13, що кінематично зв'язана зі штоком циліндра 4 механізму підйому інструменту 5. Підйомна втулка 13 оснащена зубом 14, що взаємодіє з пазами 12 повзунів 9. Поворотна обойма 6 (див. Фіг.2, 3) оснащена механізмом повороту поворотної обойми 15, що містить два рушійні гідроциліндри 16 і 17 із спільним штоком 18, з рамкою 19 та упорами 20, що концентрично розміщені на нижній площині поворотної обойми 6, кареткою 21, встановленою з можливістю обертання на корпусі циліндра 4 механізму піднімання інструменту 5, і оснащеною кронштейнами 22 з підпружненими упорами, що взаємодіють з упорами 20 поворотної обойми 6 із оснащенням вільного обертання обойми в один бік, наприклад за годинниковою стрілкою, і поворотним важелем з роликом 23, що взаємодіє з рамкою 19 гідроциліндрів 16 і 17 механізму обертання поворотної обойми 15. Вертикальна вісь кожного упору 20 поворотної обойми 6 розміщена в площині переміщення інструментальної штанги 10, а їх кількість дорівнює кількості інструментальних штанг. Упори 20 кареток 21 оснащені підпружненими сухарями. Відмітними ознаками заявленої корисної моделі є те, що для забезпечення точного позиціонування інструментальної штанги 10 з інструментом відносно поперечної осі кувального преса, інструментальний маніпулятор (див. Фіг.4) додатково оснащений засобом точного позиціонування у вигляді змонтованих на поворотній обоймі 6 уловлювачів 24 та центрувального пристрою 25. Центрувальний пристрій 25 складається з повзуна 26, зв'язаного за допомогою осі із штоком поршневого гідроциліндра 27, змонтованого за допомогою рухомої опори на кронштейні 28. Кронштейн 28 жорстко закріплений на столі 2 інструментального маніпулятора. Кронштейн 28 також оснащений напрямними, по яких переміщується повзун 26. На повзунові 26 рухомо встановлені ролики 29, що взаємодіють з похилими поличками 30 уловлювачів 24. Інструментальний маніпулятор працює наступним чином. У кожній інструментальній штанзі 10 закріплений відповідний технологічний інструмент. В процесі роботи кувального преса, під час виконання операцій з використанням технологічного інструменту, наприклад сокири, за допомогою інструментального маніпулятора подають необхідний інструмент до кувального пресу. Для цього поворотну обойму 15 повертають на необхідний кут до співпадання осі інструментальної штанги 10 з інструментом та поперечної осі кувального преса. 2 UA 69199 U 5 10 15 Далі виконують опускання штанги 10 з інструментом в робоче положення, водночас за допомогою центрувального пристрою 25 виконують остаточне центрування та фіксацію поворотної обойми 15. Для цього робочу рідину подають в робочу порожнину поршневого циліндра 27. Шток циліндра з повзуном 26 переміщується вгору. Повзун 26 з роликами 29, рухаючись, взаємодіє з похилими поличками 30 уловлювача 22, забезпечуючи при цьому співвісність осі інструментальної штанги 10 з інструментом та поперечної осі кувального преса. Також додатково забезпечено фіксацію інструменту в потрібному положенні. Після виконання технологічної операції з використанням технологічного інструменту, наприклад відрубування частини викуванця за допомогою сокири, а також у разі можливого заклинювання сокири у викуванці, за допомогою гідроциліндра 27 опускають повзун 26 з роликами 29 центрувального пристрою 25, звільняючи поворотну обойму 15. Далі за допомогою гойдання столу виконують вивільнення заклиненого інструменту - сокири. Оснащення інструментального маніпулятора центрувальним пристроєм 25 забезпечило співвісність вісі інструментальної штанги 10 з поперечною віссю кувального преса, підвищило точність позиціонування та забезпечено жорстку фіксацію інструментальної штанги з інструментом відносно поперечної осі кувального преса, поліпшило ефективність та надійність роботи інструментального маніпулятора і кувального преса. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 1. Інструментальний маніпулятор, що містить станину, рухомо встановлений на напрямні станини стіл, оснащений поворотною обоймою з опорними роликами і інструментальними штангами, оснащеними повзунами, закріпленими на напрямних поворотної обойми, механізм підйому інструменту і кроковий механізм обертання поворотної обойми з упорами, який відрізняється тим, що в інструментальному маніпуляторі додатково встановлений центрувальний пристрій, виконаний у вигляді жорсткого закріпленого на столі кронштейна з напрямними, рухомого повзуна, що переміщується по напрямних кронштейна і оснащеного гідроциліндром, закріпленим на вищезазначеному кронштейні і уловлювачів, виконаних з похилими поличками, що взаємодіють з повзуном і встановлених на поворотній платформі. 2. Інструментальний маніпулятор за п. 1, який відрізняється тим, що кожен уловлювач закріплений на поворотній платформі за умови забезпечення співвісності осі інструментальної штанги з поперечною віссю кувального преса. 3 UA 69199 U 4 UA 69199 U Комп’ютерна верстка Н. Лисенко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5