Устройство для манипулирования паллетами с обрабатываемыми заготовками при их смене на горизонтальном обрабатывающем центре
Изобретение относится к области автоматизации производственных процессов и может быть использовано для манипулирования паллетами с обрабатываемыми заготовками при их смене на горизонтальном обрабатывающем центре. Устройство содержит два поворотных рычага, установленных на расстоянии друг от друга с возможностью синхронного поворота параллельно друг другу вокруг оси поворота, два держателя паллет, установленные на рычагах с возможностью вращения вокруг оси вращения, расположенной параллельно оси поворота. При этом оно снабжено расположенным по меньшей мере на одном из держателей паллет интерфейсом питания, который при повороте поворотных рычагов и вращении держателя паллет имеет возможность перемещения вместе с ними, причем упомянутый интерфейс подключен к источнику питания и выполнен с возможностью соединения с каждой состыкованной с держателем паллетой. Использование изобретения позволяет повысить надежность закрепления паллет при их манипулировании и обработке заготовок. 8 з.п. ф-лы, 4 ил.
Настоящее изобретение относится к устройству согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.
Из практики известно совместное подключение двух паллет, состыкованных задней стороной к задней стороне на держателях паллет, к электропитанию горизонтального обрабатывающего центра. Однако недостатком этой концепции соединения является то, что отдельную паллету по меньшей мере нельзя снять, потому что в этом случае при повороте и вращении на нее не подается вакуум, необходимый для фиксации заготовки на паллете. Это также приводит к потере времени во время цикла смены паллет.
Задачей изобретения является усовершенствование устройства и держателя паллет упомянутого выше типа таким образом, чтобы отдельную паллету по меньшей мере можно было снять из горизонтального обрабатывающего центра или установить в него без ущерба для подачи вакуума на нее.
Поставленная задача решается с учетом признаков пункта 1 и пункта 11 формулы изобретения.
Поскольку питание соответствующей паллеты при повороте и вращении подается не от горизонтального обрабатывающего центра, а через размещенный на держателе паллеты интерфейс подачи питания, подача вакуума при захвате, повороте, вращении и снятии одной паллеты также обеспечивается. Для работы держателя паллет через интерфейс также могут постоянно подаваться другие рабочие среды и сигналы.
Держатель паллет, оснащенный интерфейсом подачи питания, позволяет при смене паллет независимо от обрабатывающего центра подавать рабочие среды только на одну паллету во время вращения или поворота, по крайней мере вакуум для фиксации по меньшей мере одной заготовки на установочной стороне паллеты.
Интерфейс целесообразно расположен на соединенной с держателем паллеты пластине для захвата, которая предпочтительно крепится с внешней стороны держателя паллеты, обращенной к поворотному рычагу, и которая имеет участок зацепления от держателя паллеты до свободного конца поворотного рычага. Интерфейс стабильно закреплен и легкодоступен в любое время, когда он перемещается вместе с держателем паллет относительно поворотного рычага
Пластина для захвата прочно и технически удобно крепится с помощью резьбовых крепежных элементов к держателю паллет. Она может быть изогнутой формы.
Интерфейс целесообразно имеет множество соединений, по меньшей мере для вакуума и(или) пневматики, и(или) гидравлики, и(или) электрических или оптических сигналов, и(или) электричества и т.п. Эти рабочие среды и сигналы используются для управления держателем паллет и, при необходимости, для наблюдения за паллетой в процессе фиксации или расфиксации.
Чтобы интерфейс мог перемещаться вместе с держателем паллет, он подключается, например, через установленный на поворотном рычаге гибкий и подвижный кабельный канал питания, например, к стационарному источнику питания. Различные линии и кабели размещены в кабельном канале питания таким образом, что они защищены от столкновения с паллетой(-ами), поворотным рычагом и держателем паллет.
Соединения интерфейса могут быть соединены через фиксированные или свободно установленные соединительные линии, предпочтительно с помощью быстроразъемных соединений, с входными отверстиями, расположенными на держателе паллет или в нем.
Например, на каждом держателе паллет входное отверстие для вакуума пневматически соединено с одним из по меньшей мере двух вакуумных захватов, размещенных в держателе паллет таким образом, чтобы их можно выдвигать и задвигать в держатель паллет, образуя входное отверстие для вакуума, при этом, предпочтительно, каждый вакуумный захват может быть выборочно активирован или деактивирован через клапан. Вакуумный захват, взаимодействующий с паллетой, может быть активирован через клапан, а в случае отсутствия второй паллеты предусмотренный для этой цели вакуумный захват остается деактивированным, чтобы избежать нарушения вакуума. Необходимый для фиксации заготовки вакуум надежно подается через соответствующий вакуумный захвате большим поперечным сечением и высокой пропускной способностью, как только будет достигнуто герметичное прилегание вакуумного захвата к паллете.
Кроме того, на держатель паллет может быть подключен гидравлический ввод с несколькими гидравлическими цилиндрами на каждой плоскости паллеты держателя паллет, с помощью которых соответствующая паллета может быть пристыкована или расстыкована в одной из двух плоскостей паллеты фиксирующими элементами, которые могут выдвигаться и задвигаться. Таким образом, устройство может одновременно манипулировать двумя паллетами, состыкованными задней стороной к задней стороне, или одной паллетой в каждом случае в одной из двух плоскостей паллет держателя паллет.
Кроме того, электрический и(или) оптический ввод может быть соединен по меньшей мере с одним передатчиком сигналов, расположенным на внутренней стороне держателя паллет, предпочтительно с индуктивным или оптическим соединителем, например, для контроля правильного выполнения фиксации и подтверждения статуса фиксации паллеты.
Поскольку паллета отсоединяется от устройства, когда она находится в положении обработки паллеты в горизонтальном обрабатывающем центре, целесообразно, чтобы паллету, установленную в положении обработки в горизонтальном обрабатывающем центре и отсоединенную от держателей паллет, можно было соединить по меньшей мере с одним регулируемым в горизонтальном обрабатывающем центре вакуумным захватом. Этот вакуумный захват в горизонтальном обрабатывающем центре затем обеспечивает требуемую подачу вакуума на паллету.
Формы осуществления предмета изобретения поясняются с помощью чертежа. Представлены:
Фиг. 1 перспективный вид половины устройства для поворота, вращения и смены паллет для заготовок на горизонтальном обрабатывающем центре,
Фиг. 2 перспективный вид фиг. 1 с другой стороны,
Фиг. 3 перспективный вид в полуразрезе на детали устройства и
Фиг. 4 перспективный вид фрагмента горизонтального обрабатывающего центра с установленной в положение обработки паллетой.
Показанное на фиг. 1-3 устройство V для поворота, вращения и смены паллет Р для заготовок, так называемое устройство автоматической смены паллет, монтируется, например, к передней части горизонтального обрабатывающего центра (Н), в котором заготовки, например, элементы конструкции самолета, подвергаются обработке снятием стружки, размещаются на паллете (Р) во время смены и обработки и фиксируются с помощью вакуума. Для этой цели на противоположной ее обратной стороне установочной стороне (6) паллеты (Р) имеется большое количество отверстий (7) для вакуумной фиксации, через которые воздействует вакуум, в то время как паллета (Р) в положении обработки, показанном на фиг. 4, по меньшей мере с одной заготовкой прочно фиксируется в горизонтальном обрабатывающем центре (Н) и в положении обработки также подвергается воздействию вакуума.
Как показано на фиг. 1 и 2, устройство (V) имеет два поворотных рычага (1) (показан только один из них), которые установлены на опорных пластинах (3) подшипникового узла, закрепленных на горизонтальном обрабатывающем центре (Н) и, при необходимости, оснащенных напольными опорными элементами, и которые поворачиваются вперед и назад по приближенно параллельной полу оси (2) поворота из показанного близкого к полу положения в обе стороны от стола (8) для паллет примерно на 90° в приближенно вертикальное положение. На каждом поворотном рычаге (1) возле свободного конца поворотного рычага имеется блочный держатель (4) паллет, который может вращаться примерно на 180° по параллельной оси (2) поворота оси (5) вращения и используется для манипулирования одной или двумя паллетами (Р), которые можно зафиксировать или расфиксировать на обоих держателях (4) паллет в двух плоскостях паллет.
На фиг. 1 показана паллета (Р) в положении на столе (8) для паллет, направленная установочной стороной (6) вверх, с расположенными в ней отверстиями (7) для вакуумной фиксации.
Например, стационарный источник (9) питания, который, при необходимости, может принадлежать горизонтальному обрабатывающему центру (Н), подает различные рабочие среды или сигналы, или электричество, которые используются для смены паллет и, в частности, для управления устройствами в каждом держателе (4) паллет. Это, например, вакуум, пневматика, гидравлика, электрические или оптические сигналы, электрический ток и т.п.
В гибком кабельном канале (10) с длиной, рассчитанной с большим запасом, установленным, при необходимости, на поворотном рычаге (1) или приводе (не показано) для вращения держателя (4) паллет по оси (5) вращения на поворотном рычаге (1) в закрытом корпусе (40) размещены кабели и линии (не показано), которые крепятся, например, резьбовыми соединениями на внешней стороне держателя (4) паллет, обращенной к поворотному рычагу (1), пластина (11, 12) для захвата и ведут к расположенному там интерфейсу (S) подачи питания. К примеру, обозначены линии (13), которые, например, подведены на изогнутую пластину (11, 12) для захвата. Интерфейс (S) подачи питания имеет множество соединений (14), которые в и на держателе (4) паллет соединены с входным отверстием, например, (39), с помощью линий и кабелей (не показаны). Показанная на фиг. 1 и 2 видимая верхняя сторона пластины (11, 12) для захвата может быть закрыта крышкой (не показана), закрывающей интерфейс (S). Линии от соединений (14) к держателю (4) паллет и внутрь него можно провести через окно в пластине (11, 12) для захвата.
В представленной форме осуществления держатель (4) паллет имеет встроенные гидравлические цилиндры (16) и (15) с гидравлическим вводом (20), соответственно попарно, которые определяют две плоскости паллет и с помощью которых показанный на фиг. 3 фиксирующий элемент (24) гидравлическим приводом вводится в расположенные на торце (19) паллеты (Р) открытые приемные отверстия (17) для установки паллеты (Р). Кроме того, например, на держателе (4) паллет на каждую плоскость паллеты установлены по одному пневматическому цилиндру (18), которые используются для накладывания показанных на фиг. 3 вакуумных захватов (28, 29) (не менее одного на плоскость паллеты) на входные отверстия (30, 31) для вакуума, расположенные в торце (19) паллеты (Р). Электрические кабели (не показаны) также проходят, например, к передатчикам (27) сигналов, расположенным на внутренней стороне держателя (4) паллет, например, индукционные или оптопары. Всасывающие устройства (25), (26) (не менее одного на плоскость паллеты), которые относятся к вакуумным захватам (28, 29), показаны на фиг. 2 на внутренней стороне держателя (4) паллет.
Согласно фиг. 2 на продольной стороне паллеты (Р) также предусмотрено по меньшей мере одно впускное отверстие (22), которое согласно фиг. 4 получает вакуум для установки паллеты (Р) в положение обработки в горизонтальном обрабатывающем центре (Н).
Кроме того, поворотные рычаги (1) согласно фиг. 2 могут быть жестко соединены по оси (2) поворота с помощью главного вертикального вала (23).
На фиг. 2 фиксирующие элементы (24) для верхней плоскости паллеты и фиксирующие элементы (24) для нижней плоскости паллеты показаны в выдвинутом состоянии. Фиксирующие элементы можно по выбору задвигать и выдвигать попарно для фиксации или расфиксации паллеты (Р) в одной из плоскостей паллеты.
Согласно фиг. 3 вакуумные захваты (28) и (29) могут быть с помощью пневматических цилиндров (18) по выбору установлены к всасывающим устройствам (26, 25). При этом предусмотрены клапаны (не показаны) для выборочной деактивации или активации каждого вакуумного захвата (28, 29). В торце (19) местами обозначены входные отверстия (30, 31) для вакуума (не менее одного на плоскость паллеты). Кроме того, на фиг. 3 показана соединительная линия (38), например, с электромагнитным клапаном (не показан), от подключения вакуума (14) интерфейса (S) подачи питания к входному отверстию (39) вакуумного захвата (29).
При вращении зафиксированной паллеты (Р) согласно фиг. 1 по оси (5) вращения гибкий кабельный канал (10) разматывается в большей или меньшей степени в соответствии с вращением держателя (4) паллет относительно поворотного рычага (1) таким образом, что держатель (4) паллет или зафиксированная паллета (Р) постоянно снабжается соответствующей рабочей средой, а также могут подаваться или сниматься сигналы.
Для перемещения паллеты (Р), показанной на фиг. 1, с закрепленной на установочной стороне (6) заготовкой и для смены находящейся в рабочем положении паллеты (Р) из горизонтального обрабатывающего центра (Н) зафиксированную согласно фиг. 1 паллету (Р) сначала повернуть вверх от поворотного рычага (1) приблизительно на 45°, а потом или во время поворота одновременно повернуть по часовой стрелке так, чтобы задняя сторона, обратная ее установочной стороне (6), была повернута к находящейся в рабочем положении согласно фиг. 4 в горизонтальном обрабатывающем центре задней стороне (33) паллеты (Р). Затем держатели (4) паллет поворачиваются нижними свободными плоскостями паллете помощью поворотных рычагов (1) за торцевые стороны (19) находящейся в рабочем положении паллеты (Р) и состыковываются с ней таким образом, чтобы теперь обе паллеты (Р) располагались в устройстве обратной стороной к обратной стороне. Находящаяся в положении обработки паллета (Р) отсоединяется в горизонтальном обрабатывающем центре, после чего поворотные рычаги (1) поворачиваются вниз приблизительно на 45°, обе состыкованные паллеты, например, поворачиваются против часовой стрелки так, чтобы показанная на фиг. 1 паллета (Р) своей установочной стороной (6) и находящейся на ней заготовкой была установлена в положение обработки в горизонтальном обрабатывающем центре, и там зажата, отстыкована от держателей (4) паллет, в то время как ранее удаленная паллета (Р) остается состыкованной. Затем удаленная паллета (Р) с обработанной или частично обработанной заготовкой опускается поворотными рычагами (1) примерно на 45° и поворачивается по оси (5) вращения таким образом, чтобы в результате ее установочная сторона была обращена вверх, когда она будет размещена на столе (8) для паллет и отстыкована. Во время этого процесса смены обе паллеты или соответствующая отдельная паллета снабжаются(-ется) через интерфейс (S) подачи питания по меньшей мере вакуумом.
Поскольку установленная в горизонтальный обрабатывающий центр (Н), зажатая там и отстыкованная от держателей (4) паллет паллета больше не может снабжаться вакуумом через интерфейс (S) держателя (4) паллет, в горизонтальном обрабатывающем центре (Н) согласно фиг. 4 предусмотрен по меньшей мере один патрубок (37) подачи вакуума, например, на фрагменте (34) на фиг. 4 показана продольная сторона паллеты (Р) с впускным отверстием (22), которая показана на фиг. 2, и к которой, например, с помощью пневматического цилиндра (35) прикладывается вакуумный захват (36). На фиг. 4 показан паз (32), предназначенный для зажима паллеты (Р) в положении обработки горизонтального обрабатывающего центра (Н) и для обработки, в котором во время обработки заготовки паллета (Р) остается закрепленной задней стороной (33) наружу.
Оба держателя (4) паллет устройства (V) целесообразно оснащены интерфейсом (S) подачи питания, хотя было бы достаточно оснастить таким образом только один держатель (4) паллет.
1. Устройство (V) для манипулирования паллетами (Р) с обрабатываемыми заготовками при их смене на горизонтальном обрабатывающем центре (Н), содержащее два поворотных рычага (1), установленных на расстоянии друг от друга с возможностью синхронного поворота параллельно друг другу вокруг оси (2) поворота, два держателя (4) паллет, установленные на рычагах (1) с возможностью вращения вокруг оси (5) вращения, расположенной параллельно оси (2) поворота, отличающееся тем, что оно снабжено расположенным по меньшей мере на одном из держателей (4) паллет интерфейсом (S) питания, который при повороте поворотных рычагов (1) и вращении держателя (4) паллет имеет возможность перемещения вместе с ними, при этом упомянутый интерфейс (S) подключен к источнику (9) питания и выполнен с возможностью соединения с каждой состыкованной с держателем (4) паллетой (Р).
2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что упомянутый интерфейс (S) установлен на держателе (4) паллет с помощью соединенной с ним пластины (11, 12), которая закреплена предпочтительно на внешней стороне держателя (4) паллет.
3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что пластина (11, 12) соединена с держателем паллет (4) с помощью резьбовых соединений.
4. Устройство по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что упомянутый интерфейс (S) имеет множество соединений (14) для подачи вакуума и/или пневматики, и/или гидравлики, и/или электричества, и/или электрических или оптических сигналов.
5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что соединения (14) через соединительные линии (38) с фиксированным или разъемным подключением, предпочтительно с помощью быстроразъемных соединений, соединены с входным отверстием (39), расположенным на или в держателе (4) паллет.
6. Устройство по любому из пп. 1-5, отличающееся тем, что упомянутый интерфейс (S) выполнен с возможностью подключения через установленный предпочтительно на поворотном рычаге (1) гибкий и подвижный канал (10) к стационарному источнику (9) питания.
7. Устройство по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что каждый из держателей (4) паллет снабжен двумя вакуумными захватами (28, 29), по меньшей мере один из которых соединен с входным отверстием (39), выполненным на держателе (4), при этом упомянутые захваты (28, 29) установлены на держателях (4) с возможностью посредством пневматики выдвижения к входному отверстию (30, 31) для вакуума паллеты (Р) и задвижения в держатель (4) паллет и выполнены с возможностью выборочного активирования или деактивирования посредством клапана.
8. Устройство по любому из пп. 1-7, отличающееся тем, что каждый из держателей (4) паллет снабжен парой фиксирующих элементов (24) на каждую плоскость паллеты, установленных с возможностью выдвижения и задвижения посредством гидравлических цилиндров (15, 16), связанных с одним гидравлическим вводом (20), выполненным на каждом держателе (4), при этом фиксирующие элементы (24) выполнены с возможностью пристыковывать к держателю (4) и отстыковывать от него соответствующую паллету (Р) в одной из двух плоскостей паллеты.
9. Устройство по любому из пп. 1-8, отличающееся тем, что на каждом держателе (4) паллет выполнено электрическое и/или оптическое соединение (14) упомянутого интерфейса (S) с по меньшей мере одним передатчиком (27) сигналов, расположенным на внутренней стороне держателя (4) паллет и имеющим предпочтительно индукционный или оптический разъем.
