Устройство для поштучной выдачи изделий из бункера

 

Изобретение относится к оборудованию для механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ, а именно к устройствам для поштучной выдачи изделий из бункера, и улучшает эксплуатационные характеристики путем исключения повреждения изделий. На основании 1 установлен шарнирно ковшеобразный бункер 2 и манипулятор 3, причем на задней стенке бункера шарнирно закреплена рама 13 с силовым цилиндром 14, на штоке которого смонтирована пластина 15 с собачками 17. На стойке 20 манипулятора шарнирно закреплены рычаги 24 и 25 с захватом, а другое плечо рычага 24 снабжено противовесом 28 и соединено посредством тяги 26, свободно установленной в полом штоке 30 силового цилиндра, с поршнем 32 цилиндра. В загруженном состоянии бункер 2 находится в нижнем положении, силовой цилиндр манипулятора 3 поднимает поршень 32 со штоком 30 в верхнее положение и рычаги 24 и 25 свободно опускают захват на изделия. Затем шток 30 перемещается в обратном направлении, манипулятор 3 поднимает изделие и переносит его на позицию выдачи. По мере удаления изделий из бункера 2 лежащая на поверхности изделий рама 13 опускается, а силовой цилиндр 14 возвратно-поступательно перемещает пластину 15, которая собачками 17 подает изделия в зону захвата манипулятора 3. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИК NSOEPETEHHR

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

22 23

Фиг. 5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4327978/27-11 (22) 12. 11.87 (46) 15.11.90. Бюл. № 42 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро аналитического приборостроения (72) В. Г. Шипинский (53) 621.869 (088.8) (56) Патент Англии № 1145178, кл. В 65 С 65/38, кл. В 8 S, 1969. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОШТУЧНОЙ

ВЫДАЧИ ИЗДЕЛИИ ИЗ БУНКЕРА (57) Изобретение относится к оборудованию для механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ, а именно к устройствам для поштучной выдачи изделий из бункера, и улучшает эксплуатационные характеристики путем исключения повреждения изделий. На основании 1 установлены шарнирно ковшеобразный бункер 2 и манипулятор 3, причем на задней стенке бункера шарнирно закреплена рама 13 с силовым ци„„Я0„„1606414 A 1 (51)5 В 65 G 59/00, 65/38

2 линдром 14, на штоке которого смонтирована пластина 15 с собачками 17. На стойке

20 манипулятора шарнирно закреплены рычаги 24 и 25 с захватом, а другое плечо рычага 24 снабжено противовесом 28 и соединено посредством тяги 26, свободно установленной в полом штоке 30 силового цилиндра, с поршнем 32 цилиндра. В загруженном состоянии бункер 2 находится в нижнем положении, силовой цилиндр манипулятора 3 поднимает поршень 32 со штоком 30 в верхнее положение, и рычаги 24 и 25 свободно опускают захват на изделия. Затем шток 30 перемещается в обратном направлении. манипулятор 3 поднимает изделие и переносит его на позицию выдачи. По мере удаления изделий из бункера 2 лежащая на поверхности изделий рама 13 опускается, а силовой цилиндр 14 возвратно-поступательно перемещает пластину 15, которя собачками

17 подает изделия в зону захвата манипулятора 3. 6 ил.

1606414

Изобретение относится к оборудованию ъзя механизации и автоматизации погрузочно-разгрузочных работ, а именно к устройствам для поштучной выдачи изделий из бункера.

11ель изобретения — улучшение эксплуатационных характеристик путем исключения повреждения изделий.

На фиг. l изображено устройство для поштучной выдачи изделий из бункера, вид в плане; на фиг. 2 — сечение А-А на фиг. I (исходное положение перед выдачей изделий); на фиг. 3 — то же, после выдачи изделий; па фиг. 4 — сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг 5— сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 6 — сечение

Г-Г на фиг. 2.

Устройство содержит основание 1, на котором установлены ковшеобразный бункер 2 и манипулятор 3. Ковшеобразный бункер 2 имеет на передней стенке 4 ось 5, которой через опоры 6 он шарнирно соединен с основанием I. Наклонным дном 7 бункер 2 шарнирно соединен с механизмом 8 подъема, который шарнирно закреплен на основании 1 и содержит пружину 9 и телескопический шток 10 с опорами 11, охватывающими пружину 9. В выемке задней стенки 12 бункера 2 шарнирно закреплена рама 13 механизма подачи изделий, на которой с возможностью регулировки положения крепится силовой цилиндр 14, расположенный внутри бункера и соединенный с Г-образной пластиной 15. Пластина 15 имеет плоскую изогнутую держалку, которая без зазора расположена под рамой 13 и соединена с поперечными штангами 16, имеющими наклонную н и ж н юю плоскость.

В пазах штанг 16 шарнирно установлены собачки 17 с возможностью взаимодействия с торцом паза. Расстояние между штангами !6 выполнено равным или несколько меньшим величины рабочего хода штока силового цилиндра 14. Манипулятор 3 состоит из поворотного модуля 18, на котором закреплены силовой цилиндр 19 и стойка 20 с параллелограммным механизмом вертикального перемещения руки 21, к которой через амортизатор 22 крепится электромагнитный захват 23.

Параллелограммный механизм включает в себя рычаги 24 и 25, которые одним концом шарнирно соединены со стойкой 20, а вторым концом — с рукой 21.

В пазу консоли верхнего рычага 24 шарнирно через овальное отверстие установлена тяга 26 на оси 27, далее за нею закреплен с возможностью регулировки положения противовес 28. На конце тяги 26 установлена регулируемая опора 29, которая располагается с возможностью свободного перемещения в пустотелом конце штока 30, закрытом крышкой 31. Шток 30 и соединенный с ним поршень 32 расположены в корпусе силового цилиндра 19. На планшайбе 33 поворотного модуля 18 закреплены регулируемые упоры

34, взаимодействующие при повороте манипулятора с демпферами 35. В корпусе амортизатора 22 установлен подвижный шток 36, поджатый пружиной 37 и соединенный с корпусом электромагнитного захвата 23. Электромагнитный захват включает в себя электромагнит, состоящий из сердечника 38 и катушки возбуждения 39, генератор 40 убывающего тока с цепями управления, датчик

41 веса изделий и модуль 42 контроля веса изделий. При этом электромагнит через датчик 41 закреплен на корпусе электромагнитного захвата 23. Генератор 40 убывающего тока содержит соединенные в схему переключатель 43, операционный усилитель

44, усилитель мощности 45, реле 46 и резистор 47. Датчик 41 веса изделий электрически связан с модулем 42 контроля веса изделий, который состоит из компаратора 48 и потенциометра 49, предназначенного для установки опорного напряжения по весу извлекаемого изделия 50.

Режим работы электромагнитного захвата 23 характеризуется следующими тремя состояниями, определяемыми переключателем 43: захват и перенос изделий при максимальном токе, протекающем через катушку возбуждения 39; отбор одного изделия при линейно убывающем токе в катушке возбуждения 39; сброс изделия при отключении тока в катушке возбуждения 39 электромагнита.

Управление устройством в автоматическом режиме осуществляется от программируемого микроконтролера (не показан).

Устройство работает следующим образом.

Бункер 2 освобождается от механизма перемещения изделий, и в него навалом загружаются изделия 50, под весом которых пружина 9 механизма 8 подъема сжимается и бункер опускается в нижнее исходное положение. Затем на поверхность деталей укладывается поворотом в шарнире рамы 13 механизм подачи изделий, а с помощью потенциометра 49 в модуле 42 контроля веса изделий устанавливается опорное напряжение, соответствующее весу изделия 50. Для этого переключатель 43 переводится в положение 1, а к сердечнику 38 электромагнита подвешивается изделие 50, после чего регулируется напряжение на потенциометре 49 так, чтобы напряжение на выходе компаратора 48 стало равным нулю. Затем несколько увеличивают напряжение, снимаемое с потенциометра 49 для того, чтобы компаратор 48 надежно срабатывал от веса изделия 50. Затем переключатель 43 переводится в другое положение, и устройство включается на автоматический режим работы, который осуществляется по следующему циклу.

При исходном положении манипулятора 3 включается силовой цилиндр 19 и шток 30 поршнем 32 поднимается в верхнее положе16064 14 ние, в результате чего освобождается тяга 26 параллелограммного механизма и рука 21 манипулятора под действием силы тя жести опускается в бункер 2 до контакта электромагнитного захвата 23 с находящимися в нем изделиями. При этом перемещение руки прекращается на любом уровне по глубине бункера вследствие свободного хода тяги 26 с регулируемой опорой 29 в пустотелом конце штока 30. Скорость опускания руки регулируется положением противовеса

28 на консоли верхнего рычага 24, а амортизатором 22, установленным на руке 21, обеспечиваются безударный контакт электромагнитного захвата 23 с деталями и плавная остановка руки. В момент контакта э.1ектромагнитного захвата 23 с изделиями датчик 41 веса изделий выдает сигнал о соприкосновении, по которому переключатель

43 автоматически переключается и на инвертирующий вход операционного усилителя 44 подается отрицательное смещение, при этом на его выходе появляется положительное напряжение насыщения, вследствие чего усилитель мощности 45 питает катушку возбуждения 39 максимальным током. В результате на электромагните появляется намагничивающая сила, которая обеспечивает надежный захват как минимум одного изделия, если даже оно будет прижато или сцеплено с другими изделиями, расположенными в бункере. Затем включается силовой цилиндр 19, и рука 21 napaëëåëîãðàììíûì механизмом поднимается в верхнее заданное положение за счет перемещения штоком 30 тяги 26 вниз в результате взаимодействия

его крышки 31 с регулируемой опорой 29.

При этом в большинстве случаев электромагнитным захватом 23 поднимается несколько изделий, произвольно висящих на сердечнике 38. После подъема руки 2! переключатель 43 автоматически переключается в положение для отбора одного изделия. При этом сигнал с датчика 41 веса изделий поступает на вход компаратора 48, где сравнивается с опорным напряжением, задаваемым потенциометром 49. Уровень сигнала. снимаемого с потенциометра 49, выбирается таким, чтобы на выходе компаратора 48 было высокое напряжение при наличии на сердечнике 38 одного изделия 50 и низкое при подъеме большего числа изделий. Таким образом, при полъеме одного изделия срабатывает ре.ге 46 и через его контакты на вход операционного усилителя 44 через резистор

47 подается отрицательное смещение, в результате чего на выходе появляется положительное напряжение и усилитель мощности

45 выдает в катушку возбуждения 39 максимальный ток. Если захват 23 удерживает несколько изделий, то компаратор 48 обеспечивает реле 46. цепь напряжения разрывается и операционный усилитель 44 начинает работать в режиме интегратора. При этом на его выходе возникает убывающее во

1О

55 времени напряж ние. что обеспечивает с помощью усилителя мощности 45 убывающий ток через катушку возбужления 39 электромагнита. В результате этого намагничивающая сила уменьшается и происходит постепенное отлииание изделия от з.:.хватa. Как только на захвате останется одно излелие, датчик 41 выдает сигнал некоторой заданной амплитуды, срабатывает компаратор 48 и захват переводится в режим максимального тока, в результате чего оставшееся изделие надежно удерживается электромагнитн ым за хватом 23.

Затем манипулятор 3 поворачивается на

90 поворотным модулем 18 и осуществляется сброс изделия иа позицию поштучной выдачи (например. на транспортер или в ориентирующий модуль) . Сброс иззу.зия осуществляется автоматическим nep« лк «гнием переключателя 43. При этом на вход операционного усилителя 44 подается положительное напряжение, что определяет низкий уровень насыщения и усилитель мощности 45 прекращает подачу тока в катушку возбу „ления 39. В результате намагничивающая сила в захвате 23 исчезает и изделие от собственного веса падает. Затем манипу.-ятор 3 возвращается в исходное положение, и цикл повторяется.

Если при полъеме руки электромагнитный захват 23 не "àõâàòèë из бункера ни одного изделия. то срабатывает механизм подачи изделий, который пластиной 15 перемещает изделия с периферии бункера в зону захвата с одновременным их ворошением. При этом изделия перемещаются передней кромкой поперечных штанг 16 захвата и за счет сцепления с собачками 17, которые при рабочем холе западают в пустоты между изделиями. поворачиваются в иаз1х и становятся в наклонное устойчивое положение, опираясь на торец пара. При обратном холе штока силового цилиндра 14 штанги 16 пластины 15 наползают на лежащие в бункере изделия за счет наклонной нижней плоскости, а собачки

17 поворачиваются в горизонтальное положение и тянутся за штангами 16, чем обеспечивается возвращение механизма к исходному положению без переме1цения изделий. По мере убывания изделий из бункера 2 на грузка на механизм 8 подъема уменьшается и пол лействием пружины 9 бункер постепенно приподнимается, поворачиваясь на оси 5. При этом увеличивается наклон лиа 7 и облегчаются условия подачи деталей с периферии бункера в зону захвата. При минимальном количестве изделий в бункере 2 он поднимается в крайнее верхнее положение, при этом наклонное лно 7 поднимается так, что под захватом 23 оказывается самая низкая зона сопряжения передней стенки 4 и дна бункера, в которую и соскальзывают оставшиеся изделия. Этим обеспечивается при большом объеме разовой загрузки изле1606414

Формула изобретения

Фиг 7 лий надежное их перемещение в зону захвата до полной выработки содержимого бункера 2 и автоматической остановки устройства.

Устройство для поштучной выдачи изделий из бункера, содержащее манипулятор, включающий в себя смонтированные посредством горизонтальных осей шарнирно на вертикальной стойке параллельные рычаги, на свободных концах которых посредством других горизонтальных осей с возможностью вертикального осевого перемещения закреплен захват, механизм поворота рычагов, включающий в себя силовой цилиндр и механизм подачи изделий в зону захвата, отличающееся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик путем исключения повреждения изделия, один из рычагов манипулятора выполнен двуплечим, на противоположном от захвата его плече закреплен противовес, при этом шток силового цилиндра выполнен полым и связан с плечом рычага посредством тяги, одним концом шарнирно закрепленной на плече, а другим размещенной в штоке цилиндра с возможностью свободного осевого перемегцения относительно штока, при этом механизм подачи изделий включает в себя закрепленную шарнирно посредством горизонтальной оси на стенке бункера и над ним раму с плоской нижней поверхностью, закрепленный на ее верхней поверхности силовой цилиндр, ори1О ентированный перпендикулярно оси поворота рамы, Г-образную пластину, смонтированную на штоке цилиндра со стороны вертикального участка с размещением горизонтального участка под нижней поверхностью рамы, и ориентированные параллельно оси поворота рамы горизонтальные штанги, на которых шарнирно посредством параллельных им осей с возможностью ограниченного поворота на угол, больший 90, и с ориентацией свободных концов в сторону манипу20 лятора закреплены собачки, при этом нижние поверхности штанг выполнены с обращенным в сторону оси крепления рамы скосом.

1606414!

6064!4

Г-7

Составитель Е. Умрихина

Редактор М. Циткина Техред А. Кравчук Корректор Т. Колб

Закал 3522 Тираж 667 Подписное

BI IHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

I 1 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 ! Iроизводственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101