Гибкий производственный модуль холодной листовой штамповки

 

Изобретение относится к холодной обработке металлов давлением и может быть использовано для штамповки деталей из листового материала. Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем обеспечения многономенклатурной штамповки и повышение производительности процесса штамповки. Модуль содержит пресс, тележку-оператор, установленную на замкнутых направляющих, систему управления, промышленные роботы, устройство загрузки и выгрузки заготовок и деталей, палеты для размещения штамповых блоков и устройств, магазин для размещения палет в несколько ярусов. На палетах закреплены многоразрядные носители кода. В механизме подачи и магазине для размещения палет закреплены блоки считывания кодов. В устройстве загрузки и выгрузки и магазине для палет закреплены блоки автоматического кодирования и считывания кода. Магазин для палет выполнен в виде каретки, подвижно установленной на вертикальной колонне и несущей поворотный корпус, платформы для размещения палет. Каретка установлена с возможностью перемещения в горизонтальном направлении. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪ/ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4080285/25-27 (22) 27.06.86 (46) 15.01.90. Бюл. № 2 (72) М. Ф, Юрченко, А. Г. Алдакушин, В. Д. Мумай, В. П. Стасюк и А. М. Клиновский (53) 621.979:62-229.61 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1282946, кл. В 21 D 4433//0000, В 30 В 15/30, 1985. (54) ГИБКИ Й ПРОИЗВОДСТВ ЕННЫ Й

МОДУЛЬ ХОЛОДНОЙ ЛИСТОВОЙ

ШТАМПОВКИ (57) Изобретение относится к холодной обработке металлов давлением и может быть использовано для штамповки деталей из листового материала. Цель изобретения — расширение технологических возможностей путем обеспечения многономенклатурной штамповки и повышение производительности

Изобретение относится к холодной обработке для штамповки деталей из листового материала.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей путем обеспечения многономенклатурной штамповки и повышение производительности процесса штамповки.

На фиг. 1 изображен гибкий производственный модуль холодной листовой штамповки; на фиг..2 — вид А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4— вид В на фиг. 1.

Гибкий производственный модуль содержит пресс 1, оснащенный устройством

2 автоматической смены штамповых пакетов, промышленный робот 3 для загрузки, промышленный робот 4 для выгрузки деталей, устройство для загрузки-выгрузки деталей, выполненное в виде приемного стола

5 спозициями загрузки 6 и выгрузки 7,,ма„„Я0„„1535665 (5!)5 В 21 D 43/00, В 30 В 15/30

2 процесса штамповки. Модуль содержит пресс, тележку-оператор, установленную на замкнутых направляющих,систему управления, промышленные роботы, устройство загрузки и выгрузки заготовок и деталей, палеты для размещения штамповых блоков и устройств, магазин для размещения палет в несколько ярусов. На палетах закреплены многоразрядные носители кода. В механизме подачи и магазине для размещения палет закреплены блоки считывания кодов. В устройстве загрузки и выгрузки и магазине для палет закреплены блоки автоматического кодирования и считывания кода. Магазин для палет выполнен в виде каретки, подвижно установленной на вертикальной колонне и несущей поворотный корпус, платформы для размещения палет. Каретка установлена с возможностью перемещения в горизонтальном направлении. 4 ил. газин 8, содержащий автоматический манипулятор — штабелер 9 и круговой стеллаж 10 с позициями 11 приема палет и выдачи 12 палет и позициями хранения 13 палет, расположенными в несколько ярусов, замкнутую подвесную транспортную систему 14, содержащую автоматическую тележку-оператор

15 с устройством захвата 16 палет, систему управления 17 промышленными роботами и систему управления 18 модулем.

Для подачи штамповки пакета с палеты в штамповый блок пресса устройство 2 автоматической смены штамповых пакетов имеет позицию 19 установки налет и мехайизм подачи 20 штампового пакета 21. Позиции 6, 7 и 11 снабжены блоками 22 автоматического кодирования и считывания кода палет, а позиции 12 и 19 снабжены блоками 23 считывания кода палет. Палета 24 выполнена с возможностью установки на ней штампового пакета 21, 535665!

3 либо кассет 25 с заготовками 26, либо пред«арительно настроенных кассет 27 для ориентированной укладки деталей после штамповки, либо тары 28 для отп>тампованных деталей, либо кассеты со сменными схватами 29, либо кассеты под сменяемые схваты 30. Кроме того, на каждой палете

24 установлен многоразрядный носитель кодаа,3 1.

Манипулятор-штабелер 9 имеет «озмо>кность вертикального перемещения вдоль Кодонны 32, установленной Ito центру круго «ого стел I<1>KH !0. Okt состоит из корпуса

1, 33, который может вращаться вокруг каретки, выполи IIHoH в виде трубчатого основания 34 на опорах качения 35. Роликовые опоры 36 крепятся к основанию 34 и взаимодействуют с колонной 32. Для поворота корпуса 33 вокруг колонны служит мотор-редуктор 37, который через пару конических колес 38 и 39 обеспечивает обкатку вокруг основания 34. Мотор-редуктор

40 через звездочки 41 с помощью цепной передачи 42 передает врагцение на зубчат<и колесо 43, которое обеспечивает выдви>кеппе относительно неподвижного основания 44 платформы 45. Для увеличения хода платформы служит удвоитель хода в виде зубчатого колеса 46, находящегося на промежуточной пластине 47.

Двигатель 48 через муфту 49 и редуктор 50 обеспечивает при помощи звездочек

51, 52 и цепи 53 подъем манипулятора-штабелера 9 по колонне 32. Тележка-оператор

l5 подвешена к направляющим балкам

54, 55 транспортной дороги на роликах 56, Одна пара которых получает вращение от электродвигателя 57, чем обеспечивается ее !.оризонтальное перемещение. Электроталь

58 с тросовым барабаном 59 обеспечивает подъем по направляющим 60 захватного

)pt à I<1, состоящего из тягового электромагнита 61, которь)й через рычаги 62 обеспечивает разведение устройства захвата 16 налет. Электроэнергия подается через троллейHóIo связь 63 lid токосъемники 64 тележки .)tlap

Гибкий >роизводственный модуль холоди)й листо«ой tltr;:мповки работает следук>ц)>м образом.

В с«стел>у управления !8 модулем ввозится порядок обработки деталей. Например, детали должны обрабатываться в сдеIoItIoiI последo«Bтельности: А, Б, B l, В2, i ч т.д., r,tå А, Б. В. Г -- типоразмер детали, В 1, В2 - м>ц>гооперацпонпая штамповка

<>дной и гой же детали Б. Для обеспечения заботы магазин 8.должен быть заполнен не)б)ходил)ой .!IIампо«ой оснасткой, схватами. . разом. lа позиции

l )п>исма пад< г цеховым т!>анспортом с«я::ап>:ым с Ilo традьным складом либо с .iI)>) ьгш у шс1ка ш) подается палета 24 с

:: otl!), п>жени«> л> на ней транспортируемы;I

ЗО

55 элементом (например, кассетой 25 с заготовками детали А). Блок 22 считы«;."т ход налеты, после чего манипулятор — ш. абелер 9 по команде системы управления 18 устанавливает палету в любую свободную позицию хранения падет !3. Одновременно в намять системы управления 18 заносится информация о месте хранения налеты данного кода. Если налета не закодирована, то с ручного пульта на блок азтоматического кодирования 22 позиции 11 В«одится -оответствующий код. Блок 22 кодирует носитель кода 31 на палете 24. Далее операции осуществляются в последовательности, описанной для падет, имеющих код.

Таким же образом в магазин 8 подаются остальные необходимые налеты.

Независимо от процесса заполнения стеллажа 10 магазин 8, система управления 18 модулем ведет анализ наличия падет 24 со штамповым пакетом 21, кассетой 25 с заготовками 26, тары 28 для отштампованных деталей и схватов 29 соответствующих штамповке очередной, B заданном программой порядке, детали (например, детали А ).

Предположим, что система управления 18 обнаружила, что в одной из позиций 13 находится налета с кодом, соответствующи м штамповому пакету операции A (либо такая падета поступила на позицию приема падет

1! ) . Подается команда на манипуляторштабелер 9, который извлекает эту палету из позиции хранения 13 (либо забирает с позиции 11) и подает ее на позицию выдачи палет 12. Блок 23 проверяет код поданной палеты. При этом, в памяти системы управления 18 информация о коде данной налеты переносится из ячейки, соответствующей предыдущему местонахождению налеты в ячейку, соответствующую позиции 12. Далее, тележка-оператор 15 подвесной транспортной системы 14 подходит и останавливается над позицией 12. С помощью захвата 16 тележка-оператор 15 захватывает налету

24 со штамповым пакетом 21 и переносит ее на позицию 19. Тележка-оператор 5 отпускает палету 24 и готова к выполнению новой команды си " ;правления 18.

Блок 23 на этой позиции считывает код палеты (тем самым осуществляется проверка правильности выполнения операции). В памяти системы управления .18 вновь происходит перенос информации G местонахождении налеты. После уcTBHo«KH на позицин)

19 устройство 2 автоматической смены ц>тамповых пакетов с помощью механизма подачи штампового блока перемещает штамповь)й пакет 21 и устанавливает его в штамповь,и блок пресса l.

Для того, чтобы усTàttoBитb íа пpoMûøленные роботы схваты, соответствующие операции («данном случае А) ана.тогичным образом палета со схнатами 29 подается на позицию 12 выдачи падет, à зато>) тележкой-оператором 15 I а позицию 6

35665

5 приемного стола 5. Здесь промышленный робот 3 по программе со своей системы управления 17 забирает свой схват. Далее тележка-оператор 15 переносит палету на позицию 7 приемного стола 5. Теперь забирает свой схват промышленный робот 4. На протяжении указанного маршрута на позициях 12, 6, 7 установленные на них блоки

22 считывали код палеты, а в системе управления 18 осуществлялся перенос кода в соответствующие ячейки памяти. После того, как промышленные роботы 3 и 4 забрали схваты с палеты, появилась необходимость в изменении ее кода; действительно, теперь это уже не палета со схватами операции

А, а свободная под схваты любой операции палета. Изменение кода .на кодоносителе

31 данной налеты по команде системы управления 18 осуществляет блок 22 кодирования и считывания кода. Аналогичное изменение происходит в памяти системы управления 18. После этого палета возвращается тележкой-оператором 15 на позицию 12 магазина 8, а затем манипулятором-штабелером 9 в любую свободную позицию 13 стеллажа 10. Информацию о месте, занимаемом палетой, хранит память системы управления 18

Затем в порядке, описанном выше, на позиции 6 и 7 приемного стола 5 из магазина 8 подаются соответственно палета с заготовками 26 (детали А) и палета с тарой 28 для отштампованных деталей А.

В результате проделанных операций гибкий производственный модуль готов к штамповке деталей типоразмера А, т.е. на пресс

1 установлен нужный штамп, промышленные роботы 3 и 4 оснащены схватами и на позиции загрузки 6 находится кассета 25 с заготовками 26, а на позиции 7 — тара 28 под отштампованные детали. Модуль начинает работу в технологическом цикле: робот загрузки 3 извлекает заготовку 26 из кассеты 25 и укладывает ее в штамп; после выхода схвата робота 3 из зоны действия пресса происходит рабочий ход ползуна, т.е. непосредствен но шта мповка детали: робот выгрузки 4 забирает отштампованную деталь и укладывает ее в тару 28. Затем цикл повторяется либо до полного выбора заготовок

26 из кассеты 25, либо до полного заполнения тары 28. И то, и другое контролируется датчиками. По их сигналу, например, при выборе заготовок 26, система управления 18 дает команду на, перекодировку палеты, которую выполняет блок кодирования 22 на соответствующей позиции. Затем тележкаоператор 15 переносит палету на позицию

12 и, далее, манипулятор-штабелер 9 устанавливает ее в любую пустую позицию 13, При наличии в магазине 8 других палет с кодом, соответствующим заготовкам типоразмера А, такие палеты в описанном порядке подаются на позицию 6, и модуль вновь продолжает работу в технологичес6 ком цикле. Таким же образом заменяется тара для отштампованных деталей. Заполненная тара 28 после перекодировки устанавливается в свободную позицию 13. Информация о наличии и расположении палет с отштампованными деталями по позициям

13 магазина 8 также хранится в памяти системы управления 18.

При отсутствии в магазине 8 заготовок типоразмера А, т.е. при полной обработке партии деталей, модуль переходит на обработку следующего типоразмера деталей (в данном случае — Б) . Для этого штамповый блок возвращается на свою палету, а затем вместе с ней с помощью подвесной транспортной системы 14 в магазин 8.

С позиций 6 и 7 убираются тележкой-оператором 15 палета из-под заготовок и палета с заполненной тарой (предварительно перекодированные) в свободные позиции

13 стеллажа 10 магазина 8.

На приемный стол 5 подается любая свободная палета для схватов 30 и промышленные роботы 3 и 4 поочередно, каждый на своей позиции, оставляют на палете схваты, необходимые д.пя работы с деталью

А. Палета вновь перекодируется и возвращается тележкой-оператором 15 в магазин 8.

Подготовка к штамповке типоразмера Б и его штамповка происходит аналогично вышеописанному. После обработки и этого типоразмера модуль переходит на обработку следующего по заданному порядку до полного окончания программы.

Гибкий производственный модуль хо.подной листовой штамповки предлагаемой конструкции позволяет вести и многооперационную штамповку, при условии, что детали после предыдущей операции можно кассетировать. В этом случае, промышленный робот.

4 после штамповки укладывает детали в кассету, которой после заполнения присваивается код заготовок последующей операции.

Во время обработки детали (технологического цикла) магазин 8 через позицию

11, посредством цехового транспорта, связанного с центральным складом и другими участками (например, заготовительным, гальваническим и т.п.), может принимать пакеты с заготовками и технологической оснасткой последующих операций и выдавать обработанные детали на предыдущих операциях. Это позволяет без остановки технологического цикла обновлять в загрузочнонакопительном устройстве задел заготовок и деталей. Конструктивное исполнение модуля позволяет встраивать его в гибкие производственные системы цехов с подчинением

его управления производственным системам высшего уровня, тем самым обеспечивается возможность использовать его в условиях

«безлюдной технологии».

1535665

Формула изобретения

Гибкий производственный модуль холодной листовой штамповки, содержащий пресс, замкнутые направляющие, oxBBTbIBBtoшие пресс и смонтированные на основании в горизонтальной плоскости, промышленные роботы, устройство загрузки и выгрузки заготовок и деталей, палеты для разм IIKHèH штамповых блоков, магазин для размегцения налет в несколько ярусов, расположенных один под другим, систему управления и механизм подачи налет в рабочую зону пресса, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических воз,можностей путем обеспечения многономен1 клатурной штамповки и повышения производительности процесса штамповки, он снабжен многоразрядными носителями кода, каждый из которых закреплен на одной из налет, блоками считывания кода, смонтированными на механизме подачи и магазине, блоками автоматического кодирования и считывания кода, установленными в магазине и в устройствах загрузки и выгрузки, и тележкойоператором с захватным органом, установленной подвижно на замкнутых направляющих, причем магазин выполнен в виде колонны, смонтированной на основании вертикально, дополнительной каретки, установ10 ленной на колонне с возможностью перемещения в вертикальном направлении, привода подъема каретки. корпуса, смонтированного на каретке с возможностью поворота в горизонтальной плоскости, привода поворота корпуса, платформы для размещения палет, смонтированной на корпусе с возможностью перемещения в горизонтальном направлении, и привода перемещения платформы.

Bud A

16

2Ч

22 22

l535665

Составитель Ю. Жаворонков

Редактор М. Товтин Текред И. Берег Корректор Т. Палий

Заказ 73 Тираж 604 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР !!3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, !01