Гибкое автоматизированное производство

 

Изобретение относится к машиностроению , в частности к гибким автоматизированным производствам (ГАП) металлообработки и сборки изделий машиностроения . Цель изобретения - повьш1ение емкости транспортно-накопительной системы без увеличения занимаемой производственной площади. Для этого секции 4 склада-накопителя 3 выполнены радиально расходящимися от оси поворота с проемами на нижних сторонах над местами установки технологического оборудования, размещенными с возможностью беспрепятственного перемещения секций 4 склада 3 над те-хнологическим оборудованием. Шарнирно связанные с секциями 4 звенья 11 выполнены с возможностью фиксированного поворота относительно секций 4. 5 з.п. ф-лы, 11 ил. с ф (Л 4 fZ нй 1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 В 23 41/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕНН --4Й КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3917098/25-08 (22) 24.06.85 (46) 15. 11. 87. Бюл. М 42 (71) Владимирский научно-исследовательский конструкторско-технологичес кий институт тракторных и комбайновых двигателей и Владимирский политехнический институт (72) Н.Г. Наянзин, Ю.П. Воронин и В.Д. Мирошникова (53) 658.527.011.56:621.9.06.52, (088.8) (56) Шаумян Г.А. Комплексная автоматизация производственных процессов.

M. Машиностроение, 1973, с.630-633, рис.ХХ-14. (54) ГИБКОЕ АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ПРОИЗВОДСТВО

„„Я0„„1351747 А 1 (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к гибким автоматизированным производствам (ГАП) металлообработки и сборки изделий машиностроения. Цель изобретения повышение емкости транспортно-накопительной системы без увеличения занимаемой производственной площади. Ппя этого секции 4 склада-накопителя 3 выполнены радиально расходящимися от оси поворота с проемами на нижних сторонах над местами установки технологического оборудования, размещенными с возможностью беспрепятственного перемещения секций 4 склада 3 над технологическим оборудованием. Шарнирно связанные с секциями 4 звенья

tt выполнены с возможностью фиксированного поворота относительно секций

4. 5 з.п. ф — лы, 11 ил.

1351747

Из обретение относится к ма|шшостроению, в частности к гибким автоматизированным производствам металлообработки и сборки изделий машиностроения.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей и повышение производительности, увеличение удельной емкости транспортно-накопительной системы.

Указанная цель достигается выполнением центрального склада накопителя с разветвленной ячеечной структурой, обеспечивающей повышение исполь- 15 зования рабочего пространства, занимаемого складом-накопителем, а следовательно, и транспортно-накопительной системой.

На фиг.1 представлено гиб>кое ав- 20 томатизированное производство, план, на фиг.2 — разрез А-А на фиг.1, на фиг.3 — вариант выполнения складанакопителя с секциями, ныполненными из шарнирно связанных между собой звеньев; на фиг.4 — разрез Б-Б на фиг.2; ня фиг.5 — то же, что и ня фиг.3, с дополнительными звеньями, на фиг.б — разрез В-В на фиг.5; на фиг.7 — разрез Г-Г на фиг.2; на фиг.8 — вариант выполнения складанакопителя с секциями оперативного обмена; ня фиг.9 — то же, с одной из секций, выполненной кольцеобразной и снабженной магазинами инструментов; на фиг.10 — то же, с магазинами инструментов, охватывающими радиально расходящиеся секции, ня фиг.11 — вид Д на фиг.10.

Гибкое автоматизированное произврдство (ГАП) содержит технологические станки 1, транспортно-накопительную систему (ТНС) 2, имеющую цент— ряльный склад-накопитель 3, выполненный из секций 4 радиально расходяи-„ихся от стойки основания 5. На боковых поверхностях секций 4 размещены грузонесущие ячейки б. Секции 4 жестко закреплены на основании 5. Основание 5 смонтировано в подшипниках

7, установленных на неподвижной опоре, и связано с приводом 8 поворота, В каждой секции 4 выполнен проем 9 по наибольшим габаритам станков 1, расположенных в зоне работы ТНС 2.

Около каждого станка 1 смонтирован манипулятор 10. Проем 9 в каждой секции 4 выполнен Г-образной формы.

Грузонесущие ячейки в каждой секции

4 могут быть специализированы (иметь соответствующую форму, приспособление) для хранения технологической оснастки или заготовок (деталей), или стружки. Секции 4 могут быть выполнены из шарнирно связанных между собой звеньев 11, имеющих силовые приводы 12, которые могут быть выполнены, например, в виде силовых цилиндров 13, при этом привод рабочего тела может осуществляться через распределительную систему 14, включающую каналы 15, расположенные в основании 5 и соединяющие силовые ци-. линдры 13 через закрепленные íà основании 5 вращающейся муфты 16 и распределители 17, управляемые по команде упранляющей ЭВИ (не показана) и соединенные с источниками энергии рабочего тела.

Секция 4 может быть снабжена подвижными звеньями 18, смонтированными ня направляющих 19 и имеющими r привод перемещения (фиг.9, 10). Для поворота и точного позициойирования склада †накопите 3 секции 4 установлены на роликах 20 и имеют фиксирующие гнезда 21 для вь>движных упоров

22,, установленных в станках 1.

Склад-накопитель 3 может включать в себя секции 4, установленные в несколько ярусов 23 (в том числе и установленные на стойке основания 5) при помощи кольцевых направляющих 24, имеющие индинидуальный привод 25 самостоятельного поворота относительно стойки. Энергоподвод к приводам 25 осуществляется при гомощи разъемов

26 и каналов 27. Автономно поворачивающие секции ?8 обеспечивают передачу изделий из станка ", к станку 1 или от секции 4 к секции 4.

Склад-накопитель 3 может также включать в себя секцию-магазин 29, выполненную кольцеобрязной и имеющую самостоятельный привод 30 поворота.

EIa верхней поверхности секции ?8 расположены по окружности ячейки 6. Дпя взаимодействия этой секции с другими секциями 4 или с манипуляторами 10 на верхних сторонах секции 4 установлены автоолераторы 31, взаимодействующие н том.числе и с магазинами

32 инструмента, выполненными охватывающими радиально расходящиеся секции

4 н виде цепной конструкции.

ГАП работает следующим образом.

3 13517

Манипуляторы 1О ряс,оложены между станками 1 (в исходном положении) на таком же расстоянии по радиусу от стойки, как и станки 1. При повороте секций 4 манипуляторы 10 находятся

5 в зоне проема 9, выполненного в секциях 4.

Обслуживание секций 4 манипулятором 10 может быть организовано по двум вариантам.

Первый вариант - рабочая зона манипулятора 10 представляет собой сектор цилиндра (фиг.1,?). При этом манипулятор 10 обслуживает два станка

1 и две стороны двух смежных секций

4. Станок 1 обслуживается двумя манипуляторами 1О, первый подает объекты производства из грузонесущих ячеек

6, расположенных на одной стороне секции 4 и возвращает объекты производства в них, второй подает объекты производства из ячеек 6, расположенных на другой стороне секции и возвращает объекты производства в них. 25

Первый вариант обслуживания секций

4 может обеспечить передачу заготовок технологической оснастки из секции

4 одного рядом расположенного станка

1 или непосредственно со станка на другой станок или в секцию, расположенную над ним. Поворот склада 3 в процессе такого обмена объектами производства не нужен.

По второму варианту манипулятор

10 обслуживает один станок и одну секцию полностью, обе стороны (фиг.3).

Зона действия манипулятора 10 охватывает одну сторону секции 4. Вторая сторона секции.4 обслуживается мани- 4, пулятором 10 после поворота секции 4

I относительно вертикальной оси 00 на 180 и фиксации ее положения. На фиг.3 показана,секция 4, поворотная

f относительно вертикальнои оси 00

Зона загрузки — разгрузки как для первого, так и для второго варианта организации обслуживания секций 4 манипулятором 10 может быть фиксирована (расположена в одном определенном месте) и не фиксирована. Если зона загрузки — разгрузки не фиксирована, то обмен объектами производства с секциями 4 ТНС 2 выполняется одновременно любыми секциями 4. В функции 5 манипулятора 10, кроме выдачи изделий пз ячеек 6 секции 4 на станок 1 и укладки их в секцию 4, входит загрузка и разгрузка секций 4. При фиксиро47

4 ванной зоне загрузки-разгрузки манипуляторы, установленные в этой зоне, обслуживают станок 1 и две стороны смежных секций 4 (фиг.1).

Для обеспечения ускорения передачи ,лзделий из склада-накопителя 3 на станки 1 илн на разгрузочные позиции секции 4 могут иметь поворотные зве-; нья 11, шарнирно связанные с остальной частью секции 4. Обслуживание манипулятором 10 ячеек 6 секции 4, имеющей звенья 11, происходит следующим образом. Внешняя фронтальная сторона звена 11 обслуживается в его неразвернутом положении. Ячейки 6 звена

11, находящиеся на внутренней его стороне, а также ячейки секции 4, которые закрываются им, когда оно неразвернуто относительно секции 4, обслуживаются манипулятором 10 после разворота указанного звена 11 относительно секции 4 на 90

Основное назначение секции 28 обеспечение гибких межстаночных связей в автоматизированном участке, позволяющих обрабатывать заготовки с любым наперед заданным маршрутом обработки. При отсутствии секции 28 может быть реализован жесткий маршрут движения заготовок в автоматизированном участке. При этом различным может быть количество станков, на которых будет обрабатываться деталь, или номера первого и последнего станков по маршруту следования заготовок.

В мелкосерийном производстве разные детали имеют различные технологические маршруты обработки и необязательно должны проходить последовательную обработку на всех станках. Например, деталь после обработки на первом станке должна быть обработана на третьем и пятом станках, остальные станки не должны участвовать в обработке данной детали. В этих условиях оперативная передача обрабатываемой заготовки от первого к третьему и от третьего к пятому в соответствии с заданным маршрутом обработки осуществ. ляется автономно управляемой секцией

28. Заготовка после обработки на станке 1 манипулятором 10 поставляется в секцию 28, которая транспортирует заготовку (группу заготовок) к заданной секции 4 склада 3 в соответствии с технологическим маршрутом ее обработки, где осуществляется перегрузка заготовок из секции 28 в

13 секцию 4. Освободившаяся секция 28 обслуживает следующие заявки. Секция

28 осуществляет также транспортирование готовых деталей, использованного инструмента в зону разгрузки ТНС 2 и из эоны загрузки транспортирует заготовки в секции 4 различных станков 1.

В изобретении реализовано три варианта организации системы инструментального обеспечения с использованием

ТНС 2.

Система инструментального обеспечения согласно фиг.8 состоит из кольцеобразной автономно-поворотной секции 29, являющейся центральным магазином инструмента, индивидуальных магазинов 32 инструмента и автооператоров 31. С помощью манипулятора 10 по команде от управляющей ЭВМ выполняется "мена инструмента в шпинделе станка 1 в соответствии с программой обработки детали. В процессе функционирования центральный магазин 29 осуществляет обмен инструментами между индивидуальными магазинами 32 инструментов с помощью автооператора 31.

Таким образом, обеспечивается воэможность обмена инструментами между станками в автоматическом режиме от управляющей ЭВМ.

Система инструментального обеспечения автоматизированного участка по второму варианту состоит иэ центрального магазина 29 инструментов и индивидуальных магазинов инструментов для каждого станка 1 (фиг.9).

Звено 18, выполняющее функции индивидуального магазина, имеет возможность перемещения по горизонтальным направляющим 19. Инструменты .в звене 18 могут размещаться в гнездах подвижной цепи либо в гнездах, расположенных по периферии диска, или иметь иную форму размещения„ В крайнем правом положении звено 18 максимально приближается к рабочей зоне обслуживаемого станка. В этом положении звена

18 осуществляется смена инструмента в шпинделе станка с помощью манипулятора 10 по команде управляющей ЭВМ в соответствии с программой обработки детали. В крайнем левом положении звена 18 осуществляется обмен инструментами с центральным магазином

29 ° Система инструментального обеспечения автоматизированного участка по третьему вариа.нту (фиг. 10) состо51747 б ит из центрального магазина 29 инструментов, промежуточных магазинов (накопителей) — звеньев 18 и децент5 рализованных инструментов располоt женных около каждого станка 1. В процессе функционирования автоматизированного участка возможен обмен инструментами между центральным магазином

29 и промежуточным накопителем (звено 18) с одной стороны и промежуточным накопителем и станком 1 с другой стороны. Звено 18 имеет возможность горизонтального перемещения по направляющим 19. Обмен инструментами между центральным магазином 29 и звеном 18 может осуществляться во время работы станков 1, не прерывая их функционирования, т.е. не вызывая

2О простое33 станков 1„

Формула и э о б р е т е н н я

1. Гибкое автоматизированное производство, содержащее технологическое оборудование с ЧПУ, транспортнонакопительную систему изделий и технологической оснастки с загрузочноразгрузочными устройствами, поворотным относительно вертикальной оси секционным накопителем с ячейками, установленным над технологическим оборудованием, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения 35 технологических воэможностей и повышения производительности, увеличения удельной емкости транспортно-накоцительной системы, секции накопителя выполнены радиально-расходящимися от оси поворота с проемами на нижних сторонах над местами установки технологического оборудования, размещенными с возможностью перемещения над технологическим оборудованием.

2. Производство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в проемах накопителя смонтированы дополнительные автономно поворачивающиеся относительно общей оси секции.

3. Производство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что каждая из секций накопителя снабжена шарнирно связанным с последней блоком ячеек, установленных с возможностью фиксированного поворота относительно секции.

4. Производство по пп.1 и 3, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что одна из секций накопителя выполнена кольцевыдвижного упора

РиН

О

7 7

7 135174 образной, установленной над радиаль— но-расходящимися секциями, а каждая из последних снабжена магазинами инструментов, расположенными с возмож-. ностью горизонтального перемещения

5 вдоль секции и взаимодействия с кольцеобразной секцией при передаче инструмента.

5. Производство по пп.1 и 4, о т- 10 л и ч а ю щ е е с я тем, что магазины инструмента выполнены цепного тйпа, охватывающими радиально-расходящиеся секции.

6. Производство по пп.1 и. 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с це— лью повышения точности позиционирова ния секции относительно станка, на станке смонтирован выдвижной упор, а в секции выполнено гнездо по форме

1351747 а-в

1351747 у 7 Щы2

1351747

l341747

Составитель А. Котов

Редактор M. Келемеш Техред Л.Сердюкова Корректор Л. Пилипенко

Заказ 5524/11 Тираж 786

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4