Многооперационное устройство савтоматической сменой инструмента

 

О П И С А Н И Е 831487

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистических

Республик (63 ) Дополнительное к авт. свяд-вуб: (22) Заявлено 27.07.78 () ) 2649805/25-08 с присоединением заявки РЙ— (23) П риоритет (53)M. Кл.

В 23 Р 19/00 тееударетевниый кенитет

СССР ае делам кзееретенкй к еткрытий

Опубликовано 23.05.81.Бюллетень Эй 19 (53)УДК 621.757 (088.8) Дата опубликования OAMcRHHQ 25.05.81

Л. В. Круковеи, Ю. Г. Козырев, Г. M. Гокович, В. Н. Зыбеиков и Л. А. Веиичук .... „,

1 Ге. (3

Ордена Трудового Красного Знамени экс рийвмвЫЫльмьтя, .: "" научно-исследовательский институт мет оренсущих: рщаиков (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) МНОГООПЕРАБИОННОЕ УСТРОЙСТВО

С АВТОМАТИЧЕСКОЙ СМЕНОЙ ИНСТРУМЕНТА е

Изобретение относится к машинострое- . нию, в частности к сборочному производству и может быть использовано, например, при сборке различных изделий, и их узлов, выпускаемых сериймо.

Известно устройство цля автоматичес3 кой смены инструмента, имеющее координатный стол с магазином сменного инструмента и базирующими приспособлениями, приводы манипулирующего органа и координатного стола, систему управлений и те систему подвода воздуха (1).

Однако в известном устройстве цля смены инструмента используется .отдельный привод, что усложняет конструкцию

15 и соответственно управление и наладку.

Цель изобретения - упрощение конструкции устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено расположенными на координатном столе кассетами г цеталями, а магазин инструментов выполнен в виде жестко закрепленйой на координат ном столе стойки с расположенным в ней поцпружиненным фиксатором, на которой смонтирована с воэможностью периодического поворота на установленный угол обоймы с крышкой, причем фиксатор и крышка установлены с возможностью взаимодействия с торцом шпинделя.

Кроме того, механизм подключения инструмента к системам подвода воздуха выполнен в виде силового нневмоцилинцра с распределительным устройством в его штоке и закрепленной на конце штока: планки, несущей разъемы и уплотнения, установленной относительно ответной части на сменном инструменте с зазором, соответствующим ходу штока силового пневмоцилинцра, а сменный инструмечт снабжен пневматическими датчиками контроля, каждый из которых соединен с разъемами на секторе, установленном на фпанце инструмента, а фланец снабжен пазом, предназначенным цля фиксации инструмента в шпинцеле.

На фиг. 1 изображено предлагаемое многооцерационное устройство с автома3 83148 тической сменой инструмента, общий вид» .на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг, 3магазин, общий вид; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 3; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 3; на фнг. 6 - сечение Д-Д на фиг.

7; на фиг. 7 - egg Г на фиг, 6; на фиг.

8 - хвостовик инструмента; на фиг. 9вид E на фиг. 8; на фиг. 10 - захват для плоских деталей; на фиг. 1 1 - резьбозавертывающая головка.

Многооперационное устройство. с автоматической сменой инструмента содержит следующие основные узлы и механизмы (фиг. 1).

Поворотный шпиндель 1 манипулирующего органа установлен в корпусе 2 с возможностью поворота вокруг вертикальной оси 3 и поступательного перемещения вдоль этой оси. В свою очередь, корпус 2, вместе с установленным в нем шпинделем, имеет возможность поворота вокруг оси 4, которая крепится на непод» вижной стойке 5, манипулятора. На направляющих основания 6 в горизонтальной плоскости с возможностью возвратно-поступательного перемещения установлена каретка 7. По направляющим 8 качения каретки 7 перемещается координатный стол 9 в направлении, перпендикулярном перемещению каретки 7, образуя при этом координатную систему позиционирования.

На координатном столе 9 установлена плита 10, на которой расположены кассеты с собираемыми деталями 11, сборочные приспособления 12 и магазин 13 с набором быстросменного инструмента 14, в котором могут быть сберочные головки и захваты, в том числе пневматические.

Собранные изделияуцаляются иэ эоны с. сборки по наклонному лотку 15 и посту» @ дают в общецеховую транспортную систему. На поворотном шпинделе 1 смонтированы части механизма 16 фиксации и механизма 17 для присоединения инструмента к системе подвода воздуха. .5

Магазин для инструментов (фиг. 3) состоит из жестко закрепленной на коор: динатном столе стойки 18 и обоймы 19, смонтированной на ней с возможностью

50 поворота на радиально-упорном поцшипнике 20. B стойке 18 расположен поджатый пружиной 21 фиксатор 22. Обойма 19 имеет крышку 23,и гнезда 24, в. которых расположены быстросменные инструменты хвостовиками вверх. На обойме 19 имеют ся упоры 25, выполненные в вице части плоского кольца и укрепленные на подставках 26. Механизм автоматической факса7 4 ции инструмента в шпинделе выполнен иэ двух частей (фиг. 6 и 7), одна из которых смонтирована на шпинделе, а втораяна хвостовике инструмента. На шпинделе

1 жестко крепится кронштейн 27, имеющий ось 28, на которой установлен качающийся рычаг 29, натянутый пружинами

30, один конец которых закреплен на рычаге, а второй на планке 31, жестко укрепленной на кронштейне. Один конец рычага выполнен в виде фиксирующего пальца 32, а другой.- оснащен роликом 33.

Хвостовики всех инструментов (фиг. 8 и

9) выполнены одинаковыми и содержат цилиндрическую часть 34, фиксирующий выступ 35 байонетного замкового соединения и фланец 36,:на котором выполнен паз 37.

С другой стороны шпинделя 1 на кронштейне 38 крепится часть механизма присоединения инструмента к системе подвода воздуха. Эта часть механизма-представляет собой силовой цилинцр 39 с запрессованным в него стаканом 40; стакан зафиксирован винтами 41 и имеет на внутренней поверхности. проточку 42.

Гибкая мембрана 43 целит полость цилиндра на цве части: верхнюю 44 и нижнюю 45. Внутри стакана 40 с возможностью осевого перемещения установлен шток 46 с распределительными каналами

47 и 48. Шток удерживается в верхнем полоЖении пружиной 49. К торцу штока при помощи фигурного болта-разьема си ловой пневмосети 50 прикреплена планка

51, на которой находятся ре,эьеМы 52 контрольной пневмосети и уплотнения 53.

Для питания контрольной пневмосети используется любая из известных станций .. подготовки возцуха.

На фланце инструмента укреплен сектор 54 с раэьемами 55. Шланги 56 и

57 и штуцеры 58 и 59 служат дл6 подвода воздуха иэ силовой пневмосети.

На теле 60 инструмента для захвата плоских деталей типа прокладок (фиг. 10) имеется фпанец 61 с установленными на нем присосками 62, которые посредством воздуховодных каналов 63 и шлангов 64 соецинены с разъемами 55. Инструмент снабжен датчиком контроля положения 65, который связан с системой управления и контрольной пневмосетью системы подвода воздуха.

Пневматическая резьб озавертывающая головка, включаемая в набор инструмента при наличии резьбовых соединений (фиг. 11), состоит иэ хвостовика, на коВыступ 35 эакоцит в проточку шпинделя, фиксируя инструмент от осевого перемещения. Шпинцель вместе с инструментом начинает подниматься вверх. При ,этом, ролик 33 выхоцит иэ контакта с ., упором 25, рычаг 29 под цействием пружин 30 поворачивается вокруг оси 28, фиксирующий палец 32 рычага 29 западает в паз 37, выполненный на фланце инструмента, осуществляя фиксацию инст- румента в шпинделе от проворота. Затем, перемещением координатного стола под шпинцель с установленным в нем захваroM подводится кассета с уложенными в нее деталями и подается команда на ° опускание шпинделя и на схватывание детали. При поцаче команды на схватывание, возцух иэ силовой сети подается по шлангу 56 в верхнюю полость 44 силового цилиндра. Шланг 57 при этом поцключен к другой силовой сети, работаюшей в режиме всасывания.

В начальный момент, когда шток 46 накодится в своем верхнем положении, тело штока перекрывает проточку 42, соединенную с силовой сетью, отключая тем самым инструмент. При подаче воздуха в полость 44 шток 46, преодолевая сопротивление пружины 49, переме50

5 8314 тором укреплен пневматический гайковерт

66, соециненный шлангом с разъемом 55.

На шпинделе гайковерта имеется насадка

67, которая взаимодействует с реэьбовым элементом (болтом гайкой) и осушествляет его эавинчивание.

Многооперационное устройство автоматической сменой инструмента работает слецующим образом.

Координатный стол, с установленным на нем магазином с набором быстросменного инструмента, расположенным в гнезцах, подводится поц шпиндель, размещая нужный для выполнения очерецной операции сборочный инструмент соосно шпинделю. Шпиндель 1 перемешается вниз до тех пор, пока выступ 35 байонетного замкового соепинения, накодяшийся на хвостовике инструмента, не расположится на одной высоте с проточкой замкового сое- >0 динения шпинделя. При движении шпинделя вниз, ролик 33 рычага 29 находит на упор 25, расположенный на обойме, и отжимает конец рычага, выполненный в вице фиксируюшего пальца 32. После совмешения по высоте выступа байонетного .замкового соединения на инструменте с проточкой, шпинцель 1 поворачива« о ется на 90 .

ЗО

87 6 шается вниз, планка 51 прижимается к сектору 54, закрепленному на инструменте; при этом разъемы 50 и 52, расположенные на планке штока, прижимаются к разъемам 55, расположенным на секторе.

54, осушествляя присоединение инструмента к системе поцвода воздуха. Одновременно с этим, распрецелительные ка налы 47 и 48 штока соединяются с проточкой 42 и включают силовую пневмосеть.

Движение шпинделя с инструментом к схватываемой цетали продолжается до сигнала, вырабатываемого датчиком 65 контроля положения при достижении заданного зазора между ним и деталью. Инструмент останавливается в непосредственной близости от детали 68, которая зах.ватывается присосками 62, после чего цатчик контроля 65 положения контролирует наличие детали.

После скватывания детали и подъема шпинделя, перемещением координатного стола 9 под шпиндель подводится сборочное приспособление 12 с базовой деталью, на которую и устанавливается присоединяемая цеталь. После установки детали, поцача воздуха прекращается и шток 46 под действием пружины 49 IIDQHRMBBrcst вверх в искоцное положение, отключая инструмент от пневмосетей. Затем перемешением координатного стола под шпинпель подводится магазин таким образом, чтобы фпанец инструмента расположился нац гнездом (фиг. 6). Шпиндель 1 опускается вниз, устанавливая инструмент в гнездо, ролик 33 находит на упор 25., рычаг 29 отжимается, проиэвопя расфиксацию инструмента от проворота, после о чего шпиндель 1 проворачивается на 90, осуществляя выход фиксируюшего выступа байонетного замкового соецинения 35 из проточки шпинцеля; шпиндель перемещается вверх оставляя инструмент в гнезде.

Затем поц шпиндель подводится другой инструмент для выполнения слецуюшего перехопа (операции) сборки. После выполнения сборочных операций инструментом., расположенным в магазине с одной стороны обоймы, она поворачивается на о

180 . Для этого шпинцель располагается нац стойкой магазина 18 и перемещается вниз. Торец шпинделя утапливает фиксатор 22, который расположен в стойке

18, вывоця его верхнюю часть из крышки

23 и предоставляя обойме 19 возможность беспрепятственно поворачиваться шпинделем вокруг стойки 18. После раэ7 83148 ворота обоймы шпиндель 1 поднимается вверх, фиксатор 22 западает в паз крышки 23, фиксируя обойму в требуемом положении. В предлагаемом магазине в крышке выполнен один паз, что обеспечивает фиксацию обоймы при развороте на 180, 0 однако пазов может быть выполнено 2,3 и более, что позволит фиксировать обойму после повороте на 90, 60 или меньший

g О у гол. tO

После разворота обоймы выполняются последующие сборочные операции с использованием инструмента, расположенного в . магазине на другой стороне обоймы. После завершения последней операции процесса д сборки, сборочная единица вынимается из сборочного приспособления 12 с помощью захвата иэ набора инструментов 14 и ус» танавливается на наклонный лоток 15, по которому удаляется из зоны сборки. рц

Формула изобретения

1. Многооперационное устройство с 25 автоматической сменой инструмента, coqepжащее рабочий поворотный шпиндель, имеющий возможность осевого перемещения, координатный стол с магазином сменного инструмента и базирующими приспособле- 39 ниями, систему управления и систему подвода воздуха, о т л и ч а ю щ е е— с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем осуществления сборочных операций различным инструментом, в том числе пневма7 8 тическим, оно снабжено расположенными на координатном столе кассетами с деталями, а магазин инструментов выполнен в виде жестко закрепленной на коор динатном столе стойки с расположенным в ней подпружиненным фиксатором, на которой смонтирована с возможностью периодического поворота на установленный угол обоймы с крышкой, причем фиксатор и крышка установлены с возможностью взаимодействия с торцом шпинделя.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а— ю щ е е с я тем, что, с целью автоматической смены пневматического инструмента, механизм подключения инструмента к системам подвода воздуха выполнен в виде силового пневмоцилиндра с распределительным устройством в его штоке и закрепленной на конце штока планки, несущей разъемы и уплотнения, установленной относительно ответной части на сменном инструменте с зазором, соответствующим ходу штока силового пневмоцилиндра.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а « ю щ е е с я тем, что сменный инструмент снабжен пневматическими датчиками контроля, каждый из которых соединен с разьемами на секторе, установленном на фпанце инструмента, а фланец снабжен пазом, предназначенным для фиксации инструмента в шпинделе.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Многооперационные станки (обрабатывающие центры) НИИМАШ, сб.,l.. М., "Станкостроение, 1970, с. 49,. рис. 22г.