Гибкая производственная система

 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к гибким производственным системам для механообработки, сборки и выполнения других технологических операций. Цель изобретения - упрощение конструкции, уменьшение габаритов, металлоемкости и энергоемкости. Указанная цель достигается тем, что часть или все исполнительные устройства 3 приводятся в действие приводным блоком 2. Для этого приводной блок 2 устанавливается на транспортном средстве 1 в плавающей подвеске и снабжается выходным ведущим звеном 13. Исполнительное устройство 3 снабжается ответным входным ведомым звеном 14. Возможно использование двух и более приводных блоков 2 и транспортных средств 1. Ведущее 13 и ведомое 14 звенья снабжены стыковочными элементами в виде полумуфт сцепления и установлены с возможностью однозначной фиксации взаимного положения. Редуктор может быть размещен полностью или частями как на приводном блоке 2, так и на исполнительном устройстве 4. Тормозной механизм размещен на исполнительном устройстве с возможностью фиксации либо входного ведомого звена 14, либо передач редуктора 12, либо исполнительного звена 17. 10 з.п. ф-лы, 8 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sI>s В 23 0 41/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4731475/08 (22) 22.08.89 (46) 30.08.91, Бюл. № 32 (71) Ленинградский политехнический институт им, М,И.Калинина (72) А.Н.Тимофеев (53) 62-229.7(088.8) (56) Заявка Японии ¹ 62-54617, кл. В 23 0 39/04, 1987. (54) ГИБКАЯ ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ СИСТЕМА (57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к гибким производственным системам для механообработки, сборки и выполнения других технологических операций. Цель изобретения — упрощение конструкции, уменьшение габаритов, металлоемкости и энергоемкости. Указанная цель достигается тем, что часть или все исполнительные устройИзобретение относится к машиностроению, в частности к гибким производственным системам (ГПС) для механообработки, сборки и выполнения других технологических операций.

Цель изобретения — упрощение конструкции, уменьшение габаритов, металлоемкости и энергоемкости.

На фиг,1 показана принципиальная функциональная схема ГПС; на фиг.2 — модуль ГПС с распределением передач редуктора между приводным блоком и исполнительным устройством; на фиг.3— модуль ГПС с исполнительным устройством, полностью включающим редуктор; на фиг.4

„„,Щ„„1673397 А1 ства 3 приводятся в действие приводным блоком 2. Для,этого приводной блок 2 устанавливается на транспортном средстве 1 в плавающей подвеске и снабжается выходным ведущим звеном 13. Исполнительное устройство 3 снабжается ответным входным ведомым звеном 14. Возможно использоваwe двух и более приводных блоков 2 и транспортных средств 1. Ведущее 13 и ведомое 14 звенья снабжены стыковочными элементами в виде полумуфт сцепления и установлены с возможностью однозначной фиксации взаимного положения. Редуктор может быть размещен полностью или частями как на приводном блоке 2, так и на исполнительном устройстве

4. Тормозной механизм размещен на исполнительном устройстве с возможностью фиксации либо входного ведомого звена 14, либо передач редуктора 12, либо исполнительного звена 17. 10 з.п. ф-лы, 8 ил. — модуль ГПС с приводным блоком, полностью включающим редуктор; на фиг.5 — модуль ГПС с дополнительным механизмом стыковки; на фиг.6 — модуль гибкой агрегатной линии механообработки; на фиг.7 — гибкая агрегатная линия механообработки; на фиг.8 — гибкий сборочный центр.

В состав ГПС входят система программного позиционного или контурного уп равления, одно или несколько транспортных средств 1 /фиг.1/, один или несколько приводных блоков 2, несколько исполнительных устройств 3. В систему могут также входить исполнительные устройства 4 традиционного моноблочного исполнения. ГПС

1673397 может строиться на основе различных видов транспортных средств, начиная от мобильных универсальных роботов и кончая специализированными устройствами с двумя степенями подвижности, Такое простейшее транспортное средство содержит каретку 5, установленную на направляющей 6, Последняя может быть выполнена любой формы, соответствующей расположению в пространстве обслуживаемых ведомых устройств. На каретке 5 размещен механизм выдвижения промежуточного корпуса 7, несущего устройство 8 захвата и фиксации приводных блоков 2. Устройство

8 выполнено с воэможностью автоматической установки и смены приводных блоков из ячеек хранения накопителя 9. Конструктивно устройство 8 подобно механизмам смены рабочих органов роботов или многооперационных станков.

Приводные блоки содержат датчики 10 положения и скорости, двигатель 11, часть передач редуктора 12 и выходное ведущее звено 13.

На основании ГПС размещены вспомогательные устройства 3, содержащие входное ведомое звено 14, винт-гайку 15, вращательную или поступательную кинематическую пару 16, несущую исполнительное звено 17. При автоматизации различных технологических операций в качестве исполнительных звеньев могут выступать корпуса настроечных перемещений агрегатог различного назначения, и в том числе обрабатывающих головок, роботов и автооператоров, агрегатов станочных приспособлений, бункеров и магазинов, держатели инструментов обрабатывающих устройств, баэирующие и закрепляющие элементы станочных приспособлений, схватов, роботов, магазинов и бункеров; упоры и датчики положений устройств цикловой автоматики, Выходные ведущие звенья 13 приводных блоков 2 выполнены с воэможностью взаимодействия и перемещения входных ведомых звеньев 14 исполнительных устройств 3. Например, эти ведущие и ведомые звенья могут быть оформлены в виде полумуфт сцепления.

Для перемещения по направляющей 6

/фиг.2/ каретка транспортного средства 1 снабжена приводом, включающим датчики

18, Двигатель 19. редуктор 20 и зубчато-реечную передачу 21.

При подходе транспортного средства 1 непосредственно к исполнительному устройству 3 для стыковки с последним достаточно относительно небольшого перемещения приводного блока 2, Такой короткоходовой привод состоит иэ двигателя 22. червя ка 23, червя ч но50

45 го колеса 24, связанного непосредственно с торцовым кулачком, и трех или более фиксирующих толкателей 25. Промежуточный корпус 7 ловителями прижат к толкателям 25 пружинами 26 плавающей подвески. Последняя выполнена с возможностью свободного перемещения корпуса 7 по шести координатам — трем линейным и трем угловым.

На корпусе 7 установлена часть передач редуктора 12 приводного блока 2. Это могут быть, например, одна или несколько ступеней зубчатых передач, планетарная или волновая передача, Выходное ведущее звено 13 приводного блока 2 оформлено в виде полумуфты сцепления, выполненной с возможностью взаимодействия с ответной полумуфтой входного ведомого звена 14 исполнительного устройства 3.

В данном примере роль части редуктора, входящей в состав исполнительного устройства 3, играет передача винт-гайка 15, смонтированная в корпусе исполнительного звена 17. Этот корпус установлен на опорах качения 27 кинематической пары в основании 28 исполнительного устройства

3.

Для повышения точности и разгрузки транспортного средства 1 приводной блок 2 и исполнительное устройство 3 оснащены сгыковочными элементами, выполненными с воэможностью взаимодействия и однозначной фиксации взаимного положения оснований приводного блока 2 и исполнительного устройства 3, например, эти стыковочные элементы могут быть выполнены в виде полумуфт сцепления 29 и 30, Причем для компенсации погрешностей взаимного положения оснований относительно ведомого и ведущего звеньев приводного блока 2 и исполнительного устройства 3 стыковочные элементы подвешены на упругих мембранах 31 и 32. Для этих же целей мембраны чогут устанавливаться между передачами редуктора и полумуфтами сцепления. Стыковочные элементы могут быть выполнены подобными узлами стыковки сменных рабочих органов промышленных роботов или многоцелевых станков, Исполнительное устройство 3 снабжено тормозным механизмом, состоящим иэ штока 33 с фрикционом, расположенного между исполнительным звеном 17 и клином 34.

Последний связан с винтом 35, на конце которого находится звено тормозного механизма, выполненное, например, в виде полумуфты сцепления 36. В свою очередь на приводном блоке 2 установлен ведущий элемент, в данном примере полумуфта 37 сцепленил, выполненная с воэможностью взаим .действия с полумуфтой Зб, Этот ве1673397 с возможностью взаимодействия с подпру- 25

35

50

55 дущий элемент 37 через вал 38 с компенсирующими муфтами связан с дополнительным приводом тормоза, состоящим из редуктора 39 и двигателя 40.

Кроме того, к входному ведомому звену

14 исполнительного устройства 3 мембраной 32 прижат фрикцион 41. С входным звеном 14 этого элементарного тормозного механизма связаны стыковочные элементы исполнительного устройства 3, причем последнее за счет мембраны 32 установлено на основании 28 с возможностью перемещения. В данном примере тормозной механизм состоит из минимального числа деталей и фрикцион 41 непосредственно связан со стыковочным элементом, т.е. в одной детали объединены стыковочный элемент исполнительного устройства с входным элементом тормозного механизма и непосредственно исполнительным звеном последнего. Возможны и другие реализации подобных тормозных устройств, Например, ведущее звено 13 в виде упора на приводном блоке 2 может быть выполнено жиненным перевернутым клином 34 или фрикционом 41.

В приведенном примере традиционное исполнительное устройство 4 разделено на мобильный приводной блок 2 и исполнительное устройство 3 по редуктору. В зависимости от требований к точности функционирования системы это разделение может производиться по ступеням передач, находящихся ближе или дальше от двигателя, В пределе при повышенных точностных требованиях все ступени передач редуктора

42 входят в исполнительные устройства 3

/фиг.3/. А в приводном блоке 2 остаются только выходное ведущее звено 13, двигатель 11 и датчики 10, При нормальных или пониженных точностных требованиях целесообразно максимальное число элементов, и в пределе все ступени редуктора 42 ввести в состав мобильного приводного блока 2

/фиг.4/, Здесь исполнительные устройства

3 не содержат передач, и в частности исполнительное звено 17 в опорах 43 вращения непосредственно связано с входным недомым звеном 14 полумуфтой сцепления.

Для снижения массы перемещаемых объектов и, следовательно, улучшения динамики и быстродействия приводной блок 2 жестко устанавливается на каретке 5 транспортного средства 1, в данном случае с одной степенью подвижности /фиг.5/. Причем приводной блок

2 снабжен механизмом стыковки, размещенным с возможностью перемещения промежуточного корпуса 7 с полумуфтой ведущего звена 13 сцепления и стыковочными элемен5

20 тами 29 в направлении к исполнительному устройству 3, Конструктивно этот механизм стыковки оформлен подобно ранее описанному механизму выдвижения приводного блока 2, т.е. содержит двигатель 22, червячную передачу 23, 24, толкатели 25, пружины

26 плавающей подвески, Между частью редуктора 12 и выходным ведущим звеном 13 здесь установлена муфта 44. компенсирующая погрешности взаимного положения корпусов и муфт сцепления приводного блока 2 и исполнительного устройства 3.

Одним из примеров использования предлагаемого технического решения является гибкая производственная система механообработки. Ее модуль содержит обрабатывающую головку 45, установленную в общем случае в направляющих 46 вертикальной, направляющих 47 поперечной и направляющих

48 продольной настройки положения

/фиг,б/. Смонтированные в этих направляющих обрабатывающая головка 45 и каретки

49 и 50 связаны с гайками, входящими в зацепление с винтами. Эти винты непосредственно или через передачи соединены с ведомыми полумуфтами сцепления 51 — 53.

Станочное приспособление 54 оснащено агрегатами для базирования и закрепления заготовок 55. Корпус 56 таких агрегатов и клин 57 регулировки по высоте базирующей опоры под заготовку содержат гайки, находящиеся в зацеплении с винтами, на концах которых имеются полумуфты 58 и 59 сцепления с приводным блоком 2. На направляющей 6 смонтирована каретка 5 транспортного средства 1 с приводным блоком 2, оснащенным полумуфтой ведущего звена 13 сцепления, выполненной с возможностью взаимодействия с полумуфтами

51, 52, 53. 58 и 59.

Для осуществления рабочей подачи обрабатывающая головка 45 или рабочий стол

60 модуля, или отдельные кинематические пары перемещения рабочей головки могут быть снабжены собственными приводами с цикловым позиционным или контурным управлением.

С целью упрощения изображения на фиг.б опущены описанные стыковочные и тормозные элементы.

На базе подобных модулей может быть сформирована гибкая автоматическая агрегатная линия механообработки /фиг.7/. Модули 61 с несколькими обрабатывающими головками 62 размещены по обе стороны транспортной системы 63. В начале линии установлены предназначенный для загрузки-разгрузки приспособлений-спутников 64 промышленный робот 65. Возврат спутников может производиться на нижнем уров1673397 не. В другом конце линии стоят контрольноизмерительные машины 66.

На специальных позициях хранения размещены приводные блоки 2, выходнйе звенья 13 которых выполнены с возможностью взаимодействия и перемещения с входными ведомыми звеньями 14 сцепления исполнительных устройств 3 — механизмов перемещения обрабатывающих головок 45. Для их перемещения могут использоваться либо специализированные транспортные средства 67, установленные на направляющей 6, либо робот 68, установленный на транспортном роботе 69. Направляющая 6 расположена в двух уровнях.

Средняя и правая ветвь горизонтальна и проходит над обрабатывающими агрегатами, а левая ветвь вертикально ориентирована и проходит на уровне этих агрегатов, Расположение и ориентация направляющей 6 выполнены: воэможностью стыковки выходного звена 13 приводного блока 2 с гориэон1аль;«ь«м>и /левая ветвь/ л вертикальными .редняя и правая ветви/ входными з в е «-«ь «« «и 1 4 исполнительных устройств 3

На трансп«портном роботе 69 разме цены ячейки г«эне «ия сменных блоков органов ун. веров, ь., o «об««та, и в том числе приводнь«х блоков 2 схватов 70, а также сменных чстру- ентов 71 обрабатывающих .-олог .««6". .хва.1«; 0 вь пол «ены с в." змож

-«осг к эвт« эт«,ческои устанавк ««а « of oT

68 за>ва«а, ма«- г««/г«««„ования и „r..эн:"вки лнстр,"лег«.«ов 71 «а обре>бать«ва«о. «и;. оловк, 62.

В ГПС в ка «естве транспортного гредства 1 может использоваться «гcтациoн"-рный универсальный промышленный робот, напри;:ер. e «Лком сборо,ном центре к«ан1«пулятер 7". гор«лзонталь.«ой энгулярной компоновкой установлен в центре основания комг«лекса /фиг.8/, Вокруг него par,иально рэсполагг«п ся сборочные модул1"„ содержащ::е установленные на об.цем основании 7 цикловой автооператор 74 с двумя степенями подвижности и загрузочный бункер 75. Основание 73 смонтировэ«о на ра диальнь х направляющих каретке 76, которая в своо очередь у=тановггена на кольцевой направляющей 77, Основан«ле 73 и каретка 76 оснащены механизмами перемещения:«о э.им направляющим (; входными ведомыми звень«««",и — полумуфтами сцепления 78 и 79 соответственно.

На основании комплекса размещен н;:копитель с«ленчых рабочих органов робота, . и в том числе схватов 80 и мобильных приводных блоков 81. Здесь же установлены кассеты со сменными рабочими органами

82 автооператоров 74 и крупными компонен1ами 83 собираемых объектов, например основаниями.

Манипулятор 72 оснащен стыковочным устройством, выполненным с возможностью захвата и фиксации приводных блоков

81 и схватов 80. В свою очередь сменные схваты 80 выполнены с г>озможностыю взаимодействия и фиксац««и сменных рабочих органов 82 автоопера"оров и крупными собираемыми компонентами 83, На периферии сборочного центра смонтирована карусель 84 со сборочными позициями 85, В описанных ГПС транспортные средства, приводные блоки и стационарные исполнительные устройства связаны с общей системой управления. Для передачи управляющих сигналов транспортные средства и мобильные пр«лводные блоки оснащены либо соответствующими разьемами, либо иными телекоммуникационными средствами.

Г Г С рабо гает следующим образом.

25 Перед началом обрэбо«ки и сборки паргии и,дег>«лй нового типа производится натройкэ ГПС.

Каретка 5 транспортного средства 1 по

»a,«рав>1яющей 6 перемещается к привод30 ны«л блокам 2, находящимся в ячейках хране;««л «9 /фиг 1/.:истема управления выбирает не<: .>ходимь«й приводной блок 2 по критериям испра «носги и соответствию сгецифике настраиваемого исполнительного устройства 3

35 и в «о«л чисгге по точности, скорости, нагрузке, ипоразмерам стыковочных элементов и ведомых звеньев. Выдвигается каретка 5 и с помощью стыковочного устройства 8 приводной блок 2 захватывается и фиксируется на

40 i ранспортном средстве 1.

Каретка 5 перемещается к исполнительному устройству 3, выдвижением каретки 5 выходное ведущее звено 13 стыкуется с входным ведомым звеном 14 исполнитель45 «о«о устройства 3. Система управления в соответствии с программой и показаниями датчиков 10 управляет двигателем 11, Последний через часть передач редуктора 12, выходное ведущее звено 13, входное ведо50 мое звено 14, винт-гайку 15 перемещает в кинем « "«лческой паре 16 исполнительное звено 17, наг«ри лер, обрабатывающую головку или сборочный автооператор. Таким образом, испол«««т -ль««ое звено 17 переводится в поло55 жени;. соо«аетствующее специфике технологического процесса обработки нового иэдели>«, Затем транспортное средство 1 пег;.нос«««приводной блок 2 к следующему испогнительному устройству 3 и производит eã.« .«añòðîéêó энал:.гичным образом.

1673397

Часть приводных блоков 2 может пере- тройства 3 завершена. Транспортное средноситься транспортным средством 1 и оста- ство 1 с приводным блоком 2 переходит к ваться на исполнительных устройствах 3 следующему исполнительному устройству закрепленными с помощью стыковочных 3. элементов, выполненных аналогично уст- 5 Устройства, показанные на фиг.3-5, раройствам смены рабочих органов промыш- ботают аналогично. Отличие заключается в ленных роботов или многоцелевых станков. распределении функциональных элементов

ГПС может быть оснащена двумя и бо- привода между приводным блоком 2 и ислее транспортными средствами 1, обеспе- полнительным устройством 3 и в подвижночивающими повышение надежности и 10 сти отдельных элементов привода. производительности, а также специализа- В устройстве, показанном на фиг.3. от ция по обслуживанию различных типов ис- двигателя 11 вращение передается к винту полнительных устройств. 15 через полумуфту звеньев 13 и 14 и редукВ соответствии с программой и сигнала- тор 42. А в устройстве, показанном на фиг.4, ми датчиков 18 система управляет двигате- 15 от двигателя 11 вращение передается через лем 19 /фиг.2/. Последний через редуктор редуктор 42, полумуфты звеньев 13 и 14

20 и зубчато-реечную передачу 21 переме- непосредственно исполнительному звену щает каретку 5 и выводит приводной блок 2 17. напротив требуемого исполнительного уст- - В устройстве, показанном на фиг,5, поройства 3. Двигатель 22 вращает червяк 23, 20 сле выхода каретки 5 к исполнительному поворачивает червячное колесо 24. Фикси- устройству 3 двигатель 22 через передачу рующие толкатели опускаются по профилю 23, 24 вращает торцовый кулачок. толкатели торцового кулачка червячного колеса 24. Пру- 25 и промежуточный корпус 7 вместе с полужины 26 ведут за ними промежуточный кор- муфтами сцепления 29 и 37 и ведущим пус 7 с приводным блоком 2. Стыковочные -25 звеном 13 движутся в направлении исполэлементы29приводногоблока2 упираются в нительного устройства 3 и стыкуются с отстыковочные элементы 30 исполнительного ветными полумуфтами 30 и 36 и ведомым устройства 3, мембраны 31 и 32 деформиру- звеном 14, При этом двигатель 11 с редуктоются, полумуфта сцепления ведущего звена ром 12 остаются неподвижными, а удаление

13 упирается в полумуфту ведомого звена 30 от них вала полумуфты ведущего звена 13 и

14, Приводной блок 2 на пружинах 26 пла- погрешности при состыковке компенсирувающей подвески самоустанавливается по- ются муфтой 44. лумуфтой ведущего звена 13 по полумуфте Движение от двигателя 11 через редукведомого звена 14 по пяти координатам, и тор 12, компенсационную муфту 44, полуполумуфтой 29 относительно полумуфты 30 35 муфты звеньев 13 и 14 передается винту 15, попоследнейугловой координате. Одновре- перемещающему исполнительное звено 17 менно стыкуются полумуфты 36 и 37 сцепле- в требуемое положение. ния привода тормоза. Двигатель 40 через В гибком модуле механообработки редуктор 39, вал 38 с компенсирующими /фиг.б/ каретка 5 транспортного средства 1 муфтами, полумуфты сцепления 37 и 36, пе- 40 подходит к исполнительному устройству 3. редачу винт — гайка 35 поднимает клин 34 и Механизмом выдвижения приводной блок 2 освобождает шток 33 фрикционного тормо- опускается, его ведущее звено 13 стыкуется эа исполнительного звена 17. с полумуфтой 51. Расфиксируется винт или

В соответствии с программой и показа- рабочая головка 45 в направляющих 46. Рениями датчиков 10 система управления при- 45 ализующий фиксацию тормозной механизм водит в действие двигатель 11, Последний на фиг.6 не показан. Приводной блок2 через через редуктор 12, полумуфты звеньев 13 и ведущее звено 13 и полумуфту 51 вращает

14, передачу винт — гайка 15 перемещает винт и перемещает головку 45 по направляисполнительное звено 17 по опоре качения ющим 46 в требуемое положение. Затем

27 в требуемое положение. 50 этот механизм координатной настройки

Затем двигатель 40 через кинематическую вновь фиксируется. Перемещением каретки цепь (39 — 33) вновь фиксирует исполнительное 5 по направляющим 6 и механизмом выдвиэвено 17. Двигатель 22 через кинематическую жения полумуфта ведущего звена 13 подвоцепь(23 — 25)отводит промежуточныйкорпус7 дится поочередно к полумуфтам 52 и 53 ис приводным блоком 2 и расстыковывает полу 55 аналогичным образом перемещается каретмуфты звеньев 13, 14 и 29, 30. Одновременно ка 49 по направляющим 47 и каретка 50 по мембрана 32 поджимает фрикцион 41 к полу- направляющим 48. Затем приводной блок 2 муфте ведомого звена 14 и фиксирует ее. стыкуется с полумуфтой 59 и выставляется

Регулировка положения исполнитель- положение (корпус 56) базирования и эаного звена 17 данного исполнительного ус- крепления заготовки 55, Далее приводной

1673397

5

30

40

82 авто операторов, блок 2 стыкуется с полумуфтой 58. перемещает клин 57 и регулирует высоту баэирующей опоры под заготовку. Аналогично налаживаются и другие агрегаты приспособления 54, Подобным образом подготавливается к работе гибкая агрегатная линия механообработки /фиг.7/, Здесь модули 61 могут настраиваться либо одно-двух степенным транспортным средством 67, оснащенным приводными блоками 2, либо универсальным роботом 68 с приводными блоками 2. установленным на транспортном роботе 69, В первом случае транспортное средство 67 по направляющей 6 подходит к накопителю приводных блоков 2, забирает необходимый типоразмер и далее поочередно подходит к модулям 61, стыкует полумуфту ведущего звена 13 приводного блока

2 с полумуфтами ведомого звена 14 механизмов настроечных перемещений рабочих головок 62 и описанным образом выставляет последние в требуемое положение.Эти же функции могут выполняться и мобильным универсальным роботом 68.

Транспортный робот 69 подходит к настраиваемому комплексу. Универсальный робот

68 захватывает необходимый приводной блок 2 иэ накопителя транспортного робота или стационарных ячеек хранения, nooseредно стыкуе г его с механизмами настроечных перемегцений обрабатываюгцих головок 62 и выставляет последние в требуемое положение.

При необходимости часть приводных блоков 2 может быть оставлена на модулях

61, Они фиксируются стыковочными элементами, оформленными аналогично узлам смены рабочих органов промышленных роботов или многооперационных станков.

Универсальный робот 68 может менять инструмент 71 в обрабатывающих головках

62. Для этого он возвращает приводной блок 2 в накопитель, пристыковывает схват

70 и с его помощью снимает обрабатывающий инструмент с головок 62, помещает его в свободную ячейку накопителя на транспортном роботе, из другой ячейки забирает новый ийструмент и устанавливает его в обрабатывающую головку.

После завершения подготовки гибкая агрегатная линия переходит непосредственно к обработке изделий, Вспомогательный робот 65 устанавливает заготовки на приспособления-спутники 64. Транспортная система 63 перемещает их между модулями 61, Обработка заготовок производится

° головками 62. Их рабочая подача осуществляется приводом, встроенным в головку или механизм координатных перемещений.

Этот привод может быть как цикловым, так и с позиционно-контурным управлением.

На части модулей возможна рабочая подача от мобильных приводных блоков 2, удерживаемых транспортным средством 67 или автономно закрепленных на исполнительном устройстве 3 с помощью стыковочных элементов.

Промежуточные операции или готовые изделия контролируются измерительными машинами 66. По результатам контроля производится коррекция настройки положения агрегатных обрабатывающих головок

62 или инструмента в них {например, резца в расточных головках). Эти операции поднастройки осущесте, яются также приводными блоками 2, переносимыми в требуемую точку ликии транспортным средством 67 или мобильным роботом 68.

Возможна различная общая организация работы таких комплексов в пределах .производственкых участков. Например, на участке имеются несколько подобных агрегэтных линий с цикловым управлением приводов. И нэ всех линиях участка мобильный универсальный робот 68 заменяет инструмент и переналаживает обрабатывающие головки при смене обрабатываемых объектов. Другой предельный вариант заключается в автономном функционировании гибких э. ре "аткых линий, каждая из которых оснащена собственным специализированным транспортным средством 67, Возможна и совместная работа этих двух разновидностей транспортных средств. Специализированное транспортное средство . 67 выполняет наиболее часто повторяющиеся простые операции настройки и привода рабочих головок линии. А мобильный универсальный робот 68 привлекается для настройки труднодоступных исполнительных устройств 3 и смены инструментов, П ри переходе на сборку нового изделия на гибком сборочном центре /фиг.3/ манипулятор 72 захватывает из накопителя необходимый приводной блок 81, переносит и поочередно стыкует его с полумуфтами 78 и

79 механизмов настройки основания 73 автооператора и бункера. После расфиксации этих механизмов приводной блок 81 вращает полумуфты 78 и 79 и выводит основание

73 или каретку 76 в требуемое положение по радиальным и кольцевым направляющим.

При необходимости аналогичным образом возможно регулирование базирующих и опоэнающих элементов бункеров с целью адаптации их к изменению размеров и форм собираемых компонентов, Кроме того, схватом 80 робот может менять рабочие органы

1673397

После настройки гибкий сборочный центр плавающей подвеске, например пружинначинает работать как обычная автоматиче- ной, ская линия. Манипулятор 72 с помощью смен- 5, Система по п.4, о тл и ч а ю щ а я с я ных схватов 80 может устанавливать тем,чтостыковочныеэлементы приводного основания и крупномасштабные собираемые 5 блока и исполнительных устройств выполкомпоненты на позиции 85 карусели 84, а так- нены в виде полумуфт сцепления. же выполняет некоторые наиболее сложные 6, Система по пп.1 — 5, о т л и ч а ю щ а ясборочные операции, требующие пространст- с я тем, что каждое иэ исполнительных уственного перемещения с позиционным или ройств снабжено тормозным механизмом, контурным управлением. А автооператоры 74 10 установленным с возможностью поочередс помощью собственных цикловых приводов с ной фиксации или входного ведомого звена. высоким быстродействием и точностью эахва- или передач редуктора, или исполнительнотывают мелкие собираемые компоненты иэ го звена. бункеров 75 и устанавливают их на основания, 7. Система по п.6, отличающаяся находящиеся на позициях 85 карусели 84. 15 тем, что тормозной механизм снабжен входным звеном, а приводной блок — ведущим

1. Гибкая и роизводственная система, со- элементом, установленным с воэможностью держащая основное и вспомогательное техно- взаимодействия и перемещения с входным логическое оборудованиес исполнительными звеном тормозного механизма одновременустройствами, включающими исполнитель- 20 но с возможностью взаимодействия входноное звено и привод, транспортные средст- го ведущего звена приводного блока с входва, датчики положения и скорости, систему ным ведомым звеном исполнительного управления, отличающаяся тем, что, с устройства. целью упрощения конструкции, уменьше- 8. Система по п.7, отличающаяся ния габаритов, металлоемкости и энергоем- .25 тем, что ведущий элемент приводного блока кости, привод исполнительных устройств связан с дополнительно введенным привовыполнен в виде дополнительного блока, дом тормозного механизма,установленноустановленного на транспортном средстве ro на приводном блоке или транспортном и включающего двигатель, редуктор и вы- средстве. ходное ведущее звено, а исполнительные 30 9.Система попп.би7.отличающаяустройства снабжены входным ведомым сятем,чтостыковочныеэлементыисполниэвеном, кинематически связанным с испол- тельного устройства установлены на оснос возможностью нительным звеном и установленным с воэ- вании последнего с во можностью взаимодействия с выходным перемещения и связаны с входным звеном ведущим звеном приводного блока. 35 тормозного механизма.

2. С . Система по п.1, отличающаяся 10. Система по пп.1-9, о т л и ч а ю щ атем, что, с целью расширения функциональ- я с я тем, что приводной блок снабжен датных возможностей и повышения надежно- чиками, двигателем, редуктором и выходсти, она снабжена по меньшей мере двумя ным ведущим звеном, а исполнительное приводными блоками, выполненными с воз- 40 устройство снабжено входным ведомым можностью автоматической установки и звеном, кинематической парой и исполнисмен ы на транспортном устройстве. тельным звеном, 3. Система по пп.1 и 2, о т л и ч а ю щ а- 11, Система по пп.1-10, о т л и ч а ю щя с я тем, что она снабжена по меньшей мере а я с я тем, что, с целью повышения быстродвумя транспортными средствами.

4.

45 действия за счет снижения массы переме. Система по пп.1 — 3, о тл и ч а ю щ а я- щаемых элементов, приводной блок с я тем. что выходное ведущее звено при- снабжен механизмом стыковки, установводного блока и вхо ны д ые ведомые звенья ленным с возможностью перемещения поисполнительных устройств снабжены сты- лумуфты сцепления и стыковочных ковочными элементами, установленными с 50 элементов приводного блока в направлении возможностью однозначной фиксации вэа- к иСполнительному устройству, а транспоримного положения, причем приводной блок тное средство выполнено с одной или бо е у а овлен на транспортном средстве в степенями подвижности. л е

1673397

1 б

/Р

1/

/1

/Х

1673397

i673397

1673397 б7

68 бЯ г

1673397

7/

Р/ луг. г

Редактор З.Ходакова

Заказ 886 Тираж 487 Подписное

ВИИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Пат-. нт", г. ужгород, ул.Гагарина. 101

78

Составитель А.Медведев

Техред M.Моргентал Корректор М.Кучерявая