Транспортная система автоматизированной технологической единицы

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к роботизированным технологическим комплексам. Целью изобретения является расширение технологических возможностей и упрощение конструкции комплекса за счет сокращения количества приводов. Цель достигается за счет того, что спутник 3 перемещается с каретки 6 на каретку 7 и обратно при помощи рычажного перепускателя, кинематически связанного с приводом перемещения каретки. Механизм зажима-разжима захватов 19, 20 спутника 3 выполнены в виде подпружиненных двуплечих рычагов 27 - 30, одни плечи которых кинематически связаны с приводным валом 33, а другие взаимодействуют со схватами 19, 20. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 B 23 (41/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСХОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4401908/25-08 (22) 31.03.88 (46) 23.04.90. Бюл. Ф 15 (71) Специальное конструкторское бюро часового и камневого станкостроения (72) А.П.Кузьмин, Е.Ф.Чучин и В.П.Цыганкова (53) 62-229.7 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1166965, кл. В 23 (7/00, 1983. (54) ТРАНСПОРТНАЯ СИСТЕМА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ ЕДИНИЦЫ (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к роботизированным технологическим комплексам.

„„Я0„„1558638 А 1

Целью изобретения является расширение технологических возможностей и упрощение конструкции комплекса за счет сокращения количества приводов.

Цель достигается за счет того, что спутник 3 перемещается с каретки 6 на каретку 7 и обратно при помощи рычажного перепускателя, кинематически связанного с приводом перемещения каретки. Механизм зажима-разъима захватов 19, ?О спутника 3 выполнены в виде подпружиненных двуплечих рычагов 27 — 30, одни плечи которых кинематически связаны с приводным валом 33, а другие взаимодействуют со схватами 19, 30. 4 ил.

1558638

Изобретение относится к машиностроению, в частности к роботизированным технологическим комплексам (РТК).

Цель изобретения — расширение тех-! 5 нологических воэможностей и упрощение конструкции комплекса за счет сокращения количества чриводов.

На фиг.. 1 изображен РТК, вид сверху (начало цикла), а также транспорт- 10 ная ветвь РТК; на фиг. 2 — структурная кинематическая схема PTK (промежуточная позиция цикла); на фиг. 3— механизм переноса; на фиг. 4 — механизм зажима-разжима спутника захвата.

Робототехнологический комплекс состоит из фрезерного станка 1, мага-. зина 2, спутника. 3 и транспортного устройства, связывающего станок 1 с магазином 2 (фиг. 1). Транспортное

; устройство имеет общую ветвь как для перемещения заготовок из загрузочно-разгрузочной зоны магазина 2 (стрелки А и Б, фиг. 1), так и для перемещения готовых деталей в обрат" ном направлении (стрелки А и Б, фиг. 1) и включает две неподвижные взаимно перпендикулярные направляющие 4 и 5 (фиг. 2). На направляющих 30

4 и 5 установлены с возможностью воз- вратно-поступательного перемещения от индивидуальных приводов (не показаны) две каретки 6 и 7.. Каретка 6 связана транспортной системой с ма35 газином 2, а каретка 7 — с технологической базой станка

На каретке 6 смонтирован механизм переноса спутника 3, позволяющий устанавливать его попеременно то на одной,40 то на другой каретке. Механизм переноса содержит установленный в корпусе каретки 6 вал 8, на одном конце которого жестко закреплен рычаг 9 с рабочим пальцем 10 и фиксатором 11 (фиг.3)45

На другом конце вала 8 установлен на шарнире рычаг 12, также шарнирно соединенный с тяговым элементом 13 привода (ие показан) перемещения каретки 6, а также закреплен третий рычаг

14, связанный с рычагом 12 посредством пружины 15. Кроме того, рычаг 12 через палец 16 связан с установленной на каретке 6 стопорной защелкой 17, удерживающей каретку 6 от перемещения в процессе переноса спутника 3 с деталью с каретки 7 на каретку 6, а компенсирующая пружина 15 необходима для открытия стопора 17, осуществляемого эа счет дополнительного хода рычага 12 после переноса спутника 3 . с каретки 7 на каретку 6.

Рабочий палец 10 рычага 9 установлен в пазу 18 корпуса спутника 3 и взаимодействует с его стенками в процессе переноса спутника 3 с одной каретки на другую. На спутнике 3 установлены два рычажных захвата 19 и 20 соответственно для заготовок и готовых деталей, а также выполнены гнезда 21 под фиксирующие штифты 22, попарно закрепленные на подвижных в вертикальном направлении рамках 23 и 24 соответственно кареток 6 и 7. Каждый захват имеет четыре рычажных зажимных элемента, выполненных в виде тонких упругих стержней 25 с конусообразными башмачками, поддерживающими заготовку иди деталь в процессе ее транспортирования (фиг. 4). Количество стержней 25 обусловлено геометрией наружного контура обрабатываемых корпусных колец наручных часов, имеющих четыре лапки.

Кроме того, каждый захват снабжен центральным штоком 26, кинематически связывающим стержни 25 с рычажными механизмами их зажима-разжима. Каждый механизм шарнирно установлен на одной из рамок 23 (24) кареток 6 (7) и состоит из двуплечих рычагов 27 и 28 (29 и 30), одни плечи которых кинематически связаны посредством стержней 31 с поворотным от пневмопривода 32 ва,лом 33. Причем один вал 33 с привог дом 32 размещен в зоне магазина 2, а дру.гой — в зоне станка 1. Вторые плечи рычагов 27 — 30 служат для стыковки ме- ханизмов зажима-разжима с соответствующим захватом спутника 3 при переносе его с одной каретки на другую.

С этой целью на цилиндрической поверхности штоков 26 обоих схватов выполнена стыковочная кольцевая проточка 34, которая служит фиксирующим гнездом для пальцев 35 рычагов. 27 — 30. Поворотные валы 33 кинематически связаны также с механизмами 36 вертикального перемещения рамок 23 и 24 относительно кареток 6 и 7. В корпусе спутника

3 размещены два шарикопружинных тормоза 37, взаимодействующих со штоками

26 захватов и компенсирующих действие возвратных пружин 38, которые предназначены для приведения пальцев 35 рычагов 27 — 30 в положение, требуе5 15586 мое для стыковки их с кольцевой проточкой 34 захватов при обратном переносе держателя с каретки 6 на каретку 7.

Шток 26 захвата 19 заготовки выполнен пустотелым и в нем установлен щуп 39 датчика контроля посадки заготовки на технологическую базу станка (фиг. 4). Захваты снабжены базовой .: поверхностью для заготовки и детали, а также центрирующим их пояском (йе показаны) с целью сохранения ориентации заготовки и детали в процессе транспортирования. 15

Система программного управления

PTK включает путевые упоры 40 — 44 линейных перемещений кареток 6 и ?, закрепленные на неподвижных направляющих соответственно 4 и 5. 20

Система работает следующим образом.

Первая заготовка устанавливается на технологическую базу фрезерного станка 1. Автоматический цикл начина- 25 ется с пуска станка 1 и системы программного управления (не показана) в работу.

При этом каретки б и 7 транспортной системы находятся в исходном цо- 30 ложении на соответствующих путевых упорах 41 и 42 и расположены в зоне пересечения направляющих 4 и 5, причем запертая на стопоре 17 каретка 6— на Расстоянии 1 от загрузочно-разгру- 35 зочной позиции магазина 2, где заготовки занимают ориентированное положение, а каретка 7 с установленным на штифтах 22 рамки 24 спутником 3 захвата — на расстоянии 1 технологичес- 40

2 кой базы станка 1 (фиг. 1 и 2). В процессе обработки захват 20 детали закрыт, а захват 19 заготовки открыт.

Причем в первом цикле работы PTK в захвате 20 деталь отсутствует, а в 45 последующих циклах в указанном исходном положении каретки 6 и 7 захват

20 удерживает обработанную в предыду щем цикле деталь.

Одновременно с началом обработки система управления PTK дает команду на включение шнурового привода (не показан) каретки б, При этом запертая стопором 17 на направляющих 4 каретка

6 остается неподвижной, а рычаг 12, 55 шарнирно соединенный с тяговым элементом 13 упомянутого привода, начинает поворачиваться по часовой стрел38

6 ке относительно корпуса каретки 6, воздействуя через пружину 15 и рычаг

14 на вал 8. Последний поворачивается в корпусе каретки 6, и фиксатор

11 выходит из гнезда корпуса каретки

6, освобождая рычаг 9, палец 10 которого начинает давить на левую стенку паза 18 спутника 3. При этом последний соскальзывает со штифтов 22 рамки 24 и переносится на штифты 22 рамки 23 (фиг. 7). В процессе переноса спутника 3 происходит выход пальцев

35 рычагов 29 и 30 рамки 24 из кольцевых проточек 34 штоков ?6 и одновременно с этим ввод в них пальцев

35 рычагов 27 и 28 рамки 23. При этом осуществляется освобождение возвратных пружин 38 рычагов 29 и 30, пальцы 35 которых меняют свое высотное положение и обеспечивают возможность стыковки их с кольцевыми проточками

34 при обратной перегрузке спутника

3 с каретки 6 на каретку 7.

Таким образом, при неподвижных каретках спутник 3 перемещается на величину 1 и осуществляется его перенос с каретки 7 на каретку 6. При дальнейшем повороте рычага 12 его палец 16, взаимодействуя со стопорной защелкой 17, открывает ее и освобождает каретку б, которая начина" ет перемещаться со спутником 3 по направляющим 4 транспортного устройства к магазину 2 (стрелка А, фиг. 1).

Переместившись на величину 1„, каретка 6 подходит к жесткому упору 40 и останавливается в фиксированном крайнем левом положении. В процессе перемещения спутника 3 по транспортному пути 1, проточки 34 сохраняют свое высотное положение благодаря действию тормозов 37 °

Далее подается команда с системы управления на включение размещенного в зоне магазина 2 привода (пневмодиафрагмы) 32 механизмов зажима-разжима захватов. Под действием упомянуто-, го привода происходит поворот вала

38 и последовательное взаимодействие его рычажных лопаток сначала с механизмом 36 опускания и подъема рамки

23, а затем посредством. стержня 31 и рычагов 27 и 28 одновременно са штоками 26 обоих захватов. Благодаря этому сначала рамка 23 со спутником 3 опускается на загрузочно-разгрузочную позицию магазина 2, а затем опускаются штоки 26 захватов. При этом

1558638 одновременно происходит раскрытие стержней 25 захвата 20 и закрытие стержней 25 захвата 19. Вследствие этого первая заготовка оказывается в захвате 19, а обработанная деталь

5 остается в магазине.

Далее привод 32 отключают и рамка

23 под действием пружины механизма

Зб поднимается в исходное положение относительно каретки 6.

Затем привод перемещения, каретки

6 включается на реверс. Натягивается другая ветвь шнура тягового органа

13, и каретка б перемещается по направляющим 4 вправо (стрелка А, фиг.1).

При этом рычаг 12 не меняет своего углового положения, так как он зафиксирован с помощью фиксатора 11 относительно корпуса каретки 6. Благодаря неизменному положению рычага 12 относительно каретки б палец 10 рычага 9 находится в крайнем левом положении в пазу 18 спутника 3. Каретка б проходит расстояние 1„ и останав- 25 ливается на жестком упоре 41. При этом срабатывает стопорная защелка

17 и каретка 6 остается запертой в крайнем правом исходном положении.

Продолжение работы шнурового привода после остановки каретки 6 заставляет рычаг 12 поворачиваться против часовой стрелки. При этом аналогично описанному выше процессу переноса спутника 3 с каретки 7 на каретку 6 происходит обратный перенос его с каретки б на каретку 7. Пальцы 35 рычагов 27 и 28 рамки 23 выходят из проточек 34 штоков 26, а штифты 22 рамки 23 из гнезд 21 спутника 3, и 40 при дальнейшем повороте рычага 12 корпус спутника З,своими гнездами

21 наезжает на штифты 22 рамки 24, а кольцевые проточки 34 штоков 26— на пальцы 35 рычагов 29 и 30 меха- 45 низмов зажима-разжима захватов рамки 24. Возможность стыковки захватов с механизмами их зажима-разжима обеспечивается только после описанного переноса спутника 3 с каретки

7 на каретку б благодаря воздействию освобожденных в результате этого переноса пружин 38 на пальцы 35, которые заняли высотное положение, адекватное высоте проточек 34 при закрытом захвате 19 и открытом захвате 20.

После переноса спутника 3 с заготовкой на каретку 7 осуществляется

1 контроль наличия заготовки в захвате

19 и отсутствия детали в захвате 2().

В случае правильной загрузки захва". тов дается команда на включение шнурового привода (не показан) перемещения каретки 7. Под действием упомянутого привода каретка.? со спутником

3 из исходного положения перемещается по направляющим 5 (стрелка Б, фиг.1) и, пройдя расстояние 1,, останавливается на выдвижном упоре 43. При этом в ограниченную в пространстве рабочую зону станка попадает только рамка 24 каретки 7 со спутником 3 и механизмами зажима-разжима захватов

19 и 20.

После .этого по команде системы управления включается расположенный в зоне станка 1 привод (пневмодиафрагма) 32 механизмов зажима-разжима захватов, происходит поворот вала 33 и последовательное взаимодействие его рычажных лапок сначала с механизмом

36 опускания и подъема рамки 24, а затем посредством рычажной системы (31, 38, 30) со штоком 26 захвата

20 детали. Благодаря этому сначала рамка 24 со спутником 3 опускается в рабочую зону станка 1, а затем опускается также шток 26, и зажимные стержни 25 захвата 20 детали, преодолевая действие пружины 38, сходятся. Происходит центрирование и зажим детали в захвате 20.

Далее привод 32 отключают, вал 33 возвращается в первоначальное поло- жение, а под действием возвратной пружины механизма Зб рамка 24 со спутником 3 поднимается в исходное положение. При этом захват 20 детали остается закрытым, так как усилие тормоза 37 компенсирует усилие пружи„ны 38.

В процессе подъема рамка 24 отво дит унор 43 каретки 7, и она продолжает свое перемещение в том же направлении, (стрелка Б, фиг. 1) до следующего упора

144, При этом каретка 7 проходит путь 1, равный расстоянию между захватамй, и останавливается в положении, при котором захват 19 заготовки оказывается в зоне технологической базы станка 1. Затем подается команда на пов" торное включение привода 32 и в результате поворота рычажного вала 33 сначала рамка 24 повторно .опускается . на базу, а затем опускается шток 26 захвата 19 .заготовки, преодолевая

58638 !О ращается, а при отсутствии нарушений подается команда на обработку заготовки и одновременное с ней включение шнурового привода каретки 6.

5 ханизмов зажима-разжима захватов, вы40 полненных в виде шарнирно закрепленных рычагов, одни плечи которых подпружинены и установлены с возможностью взаимодействия с введенным приводным валом, размещенным на загру45 зочно-разгрузочной позиции, а вторые плечи установлены с возможностью вза-, имодействия с соответствующими захватами.

9 15 при этом усилие тормоза 37. Стержни

25 расходятся, захват 19 раскрывается, и заготовка попадает на технологическую базу станка. Одновременно со штоком 26 опускается щуп 39, который своими лапками опирается на верхнюю поверхность заготовки и конт ролирует правильную ее посадку на базу.

В случае нарушения положения заготовки на базе дальнейшая работа блокируется, а при отсутствии нарушения с системы управления подается команда на отключение привода 32, и вал

33 возвращается в исходное положение.

Вследствие этого под действием.возвратной пружины механизма 36 рамка 24 совместно с захватами 19 и 20 поднимается, причем захват 19 заготовки остается открытым, поскольку под действием тормоза 37 шток 26 не может преодолеть усилия возвратной пружины

38 и не перемещается относительно рамки 24.

После возвращения рамки 24 с захватами в исходное положение система управления подает комнаду на включение привода перемещения каретки 7 на реверс. Каретка 7 со спутником 3 движется по направляющим 5 в противоположном направлении (стрелка Б, фиг.. 1), проходит путь 1 + 1 и останавлива L ется на путевом упоре 42 в исходном положении. При этом захват 19 раэжат, а захват 20 держит обработанную деталь. В конце. пути каретки 7 паз 18 корпуса спутника 3 наезжает на палец

10 рычага 9 механизма переноса, подготавливая таким образом операцию перехода спутника 3 на каретку 6.

После остановки каретки 7 контрольное устройство (не показано) ощупывает захваты 19 и 20 и проверяет наличие и праЪильное положение обработанной детали в захвате 20, а .также отсутствие заготовки в захвате 19. В случае нарушения в системе работа РТК прекформулаизобретения

Транспортная система автоматизированной технологической единицы, включающей станок, накопитель с загрузочно-разгрузочной позицией, каретки, установленные с возможностью возвратно-поступательного перемещения на. взаимно перпендикулярных направляющих, спутники, размещенные на каретках и снабженные захватами под деталь с механизмами зажима-разжима, при этом одна из кареток снабжена рычажным перегружателем спутников, 20 систему управления, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей и упрощения конструкции эа счет сокращения количества приводов, рычажный

25 перегружате ь выполнен в виде поворотного вала с закрепленными на его концах двумя рычагами, один из которых установлен с возможностью взаимодействия со спутником, а другой по30 средством упругого элемента — с шарнирно размещенным,на том же валу третьим рычагом, причем последний установлен с возможностью взаимодействия с приводом каретки и введенной стопорной защелкой, закрепленной на каретке, при этом спутники снабжены устройствами фиксации захватов в вертикальной плоскости относительно ме1558638

Фие.3

Подписное

Тираж 668

Заказ 803

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент, r. Ужгород, ул.,Гагарина, lt се ,Г 10!

Составитель А.Медведев

Редактор Н.Тупица Техред Л.Олийнык Корректор О.Кравцова

I р/