ЗАГРУЗОЧНО-ОРИЕНТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 1996 года по МПК B23Q7/02 

Изобретение относится к автоматической загрузке рабочих машин штучными заготовками, в частности к бункерным загрузочным устройствам, и может быть использовано преимущественно в подшипниковом производстве для ориентации, перемещения и подачи к технологическому оборудованию заготовок типа колец, колпачков и т.п. деталей.

Известно загрузочно-ориентирующее устройство (см. а.с. N 1576269, МКИ В 23 Q 7/02, опубл. 07.07.90), содержащее корпус, бункер, кольцевой кожух с выходным окном, диск с захватами, выполненными в виде упоров, установленный на корпусе внутри кольцевого кожуха с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси, отводящий лоток, закрепленный на корпусе напротив выходного отверстия под углом к горизонтальной плоскости, при этом диск имеет ступенчатую форму, причем меньшая ступень диска выполнена в виде кольца, на наружной поверхности которого закреплены захваты, размещенные в круговой направляющей, образованной кожухом, ступенчатым диском и дополнительно введенным щитком с отверстием, закрепленным на корпусе, при этом на цилиндрической поверхности меньшей ступени диска выполнены окна, а бункер размещен со стороны меньшей ступени диска.

Основным недостатком этого устройства является низкая надежность вторичной ориентации заготовок, обусловленная тем, что конструкция захвата обеспечивает контакт его рабочей стороны с заготовкой только в одной точке и перемещение заготовок в круговой направляющей со скоростью, равной скорости точки контакта. При увеличении скорости вращения диска прямо пропорционально увеличивается скорость подачи заготовок на отводящий лоток, осуществляющий их вторичную ориентацию. При этом конструкция лотка, имеющего участки крутого и полого спуска, ограниченные шириной бункера, препятствует своевременному возникновению интервалов между прокатываемыми по нему заготовками. То есть при прокатывании заготовок, подаваемых на лоток с повышенной скоростью, правильно и неправильно сориентированные заготовки могут оказаться зажатыми между собой, что снижает возможность своевременного выпадания в бункер неправильно сориентированных заготовок.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является загрузочно-ориентирующее устройство (см. а. с. N 1742791, МКИ В 23 Q 7/02, опубл. 30.06.92 г.), содержащее бункер, механизм перемещения заготовок, выполненный в виде диска с упором, расположенным в кольцевом канале, ворошитель, ориентирующий лоток, установленный над диском, и отводящий канал. Диск установлен с возможностью качания, а отводящий канал выполнен вертикальным и снабжен подпружиненными фиксаторами, кольцевой канал соединен с отводящим, а ориентирующий лоток связан с кольцевым каналом посредством дополнительно введенного канала.

Недостатком этого устройства является также низкая надежность вторичной ориентации заготовок, так как, во-первых, выполнение рабочей стороны упора для перемещения заготовок прямолинейной и радиально направленной и его размещение концентрично диску и такое же размещение концентрично диску нижнего участка кольцевого канала обеспечивают контакт рабочей стороны упора только одной своей точкой с заготовкой и, тем самым, перемещение последней в направленный вверх прямолинейный участок кольцевого канала и далее на ориентирующий лоток со скоростью, равной скорости перемещения упора. При увеличении скорости поворотов диска соответственно увеличивается и скорость прокатывания заготовок по ориентирующему устройству, что приводит к усилению контакта заготовок между собой за счет сил трения. Во-вторых, выполнение ориентирующего устройства прямолинейным с шириной лотка не более половины высоты заготовки и длиной, ограниченной размерами наклонного прямолинейного участка кольцевого канала, обеспечивает при прокатывании расположение центра тяжести правильно сориентированных заготовок в пределах ширины лотка, а центра тяжести неправильно сориентированных заготовок за пределами ширины лотка на минимальном расстоянии, т.е. минимальный "перевес" центра тяжести неправильно сориентированных заготовок, что при увеличении скорости прокатывания заготовок по ориентирующему устройству препятствует гарантированному сходу в бункер с лотка за счет "перемешивания" центра тяжести неправильно сориентированных заготовок, последние продолжают прокатываться по лотку в наклонный прямолинейный участок кольцевого канала и поступать далее в зону обработки. Это приводит к снижению надежности вторичной ориентации заготовок и, тем самым, к понижению производительности устройства.

Задачей настоящего изобретения является повышение производительности устройства за счет увеличения надежности вторичной ориентации заготовок.

Поставленная задача решается тем, что в загрузочно-ориентирующем устройстве, содержащем бункер, механизм перемещения заготовок, выполненный в виде установленного с возможностью качания диска с расположенным в кольцевом канале с подпружиненными фиксаторами захватом, правая сторона которого прямолинейна, ворошители, установленное над диском ориентирующее устройство и вертикальный отводящий канал с изогнутым отводом, выполненная дугообразной боковая сторона захвата и нижняя часть кольцевого канала размещены эксцентрично диску, а ориентирующее устройство образовано двумя параллельными и скрепленными между собой пластинами фигурной с наклонным вогнутым участком со скосом и прямоугольной, и снабжено магнитом, при этом на верхнем ребре фигурной пластины выполнена выемка.

Такая конструкция загрузочно-ориентирующего устройства позволяет повысить его производительность за счет увеличения надежности вторичной ориентации заготовок, поскольку выполнение боковой стороны захвата дугообразной и размещение ее, а также нижней части кольцевого канала эксцентрично диску обеспечивают подачу заготовок в направленный вверх участок кольцевого канала и на ориентирующее устройство группами, например, по 3-4 штуки, с равнозамедляющейся скоростью, поскольку при повороте диска с захватом вправо осуществляется перемещение точки контакта захвата с заготовкой с правой прямолинейной стороны на его дугообразную боковую сторону и затем дальнейшее перемещение точки контакта в сторону, противоположную направлению перемещения захвата. При этом путь, пройденный заготовкой, контактирующей с дугообразной боковой стороной, от начала нижней части кольцевого канала до подпружиненного фиксатора, оказывается короче пути, пройденного за это же время правой прямолинейной стороной захвата от начала нижней части кольцевого канала до конечной точки его перемещения, благодаря чему происходит понижение скорости перемещения заготовок на этом участке и каждая последующая заготовка соответствующей группы поступает на ориентирующее устройство с более низкой скоростью, за счет чего заготовки прокатываются по ориентирующему устройству с интервалами.

Скорость подачи заготовок на ориентирующее устройство определяется при этом постоянной величиной пути, проходимого заготовкой в нижней части кольцевого канала, и не находится в прямо пропорциональной зависимости от диаметра диска, что дает, например, возможность применять диск большего диаметра, увеличивая тем самым длину пути ворошителя, а следовательно, число контактов ворошителя и диска с заготовками, т.е. число первично сориентированных заготовок и возможность их западания из бункера в нижний участок кольцевого канала, чем снижается число холостых ходов захвата, тем самым также повышается производительность устройства.

Кроме того, выполнение ориентирующего устройства в виде двух параллельных пластин фигурной с наклонным вогнутым участком со скосом и прямоугольной, скрепленных между собой таким образом, что верхнее ребро прямоугольной пластины образует выступ над выемкой, выполненной на верхнем ребре фигурной пластины, а также оснащение ориентирующего устройства магнитом увеличивают надежность вторичной ориентации заготовок, особенно при повышении скорости поворотов диска и соответственно скорости подачи заготовок на ориентирующее устройство.

Указанная конструкция ориентирующего устройства обеспечивает создание неустойчивого равновесия центра тяжести неправильно сориентированных заготовок в момент их прохождения по лотку над выемкой фигурной пластины и соответственно сход неправильно сориентированных заготовок обратно в бункер. При случайном удержании неправильно сориентированной заготовки на верхнем ребре ориентирующего устройства происходит последующее ее прокатывание по наклонному вогнутому участку со скосом фигурной пластины, возникающая при этом центробежная сила усиливает "перевес" центра тяжести заготовки, ускоряя ее сход в бункер.

В момент прохождения над выемкой верхнего ребра фигурной пластины правильно сориентированной заготовки центр тяжести ее находится за пределами лотка, а донышко заготовки в зоне действия магнита, который и удерживает ее от выпадания в бункер. При последующем прокатывании правильно сориентированной заготовки по наклонному вогнутому участку фигурной пластины центр тяжести заготовки находится в пределах лотка, за счет чего заготовка при возникновении центробежной силы прижимается донышком к плите и удерживается от выпадания в бункер. Таким образом обеспечивается гарантированный сход в бункер неправильно сориентированных заготовок.

На фиг. 1 представлен общий вид предлагаемого загрузочно-ориентирующего устройства; на фиг. 2 разрез по А-А устройства с правильно ориентированной заготовкой; на фиг. 3 разрез по А-А устройства с неправильно ориентированной заготовкой; на фиг. 4 разрез по Б-Б устройства с правильно ориентированной заготовкой; на фиг. 5 разрез по Б-Б устройства с неправильно ориентированной заготовкой; на фиг. 6 разрез по В-В ворошителя; на фиг. 7 разрез по Г-Г ворошителя с захватом.

Загрузочно-ориентирующее устройство содержит бункер 1, закрепленный на вертикальной плите 2 совместно со щитком 3, в котором выполнено фигурное отверстие. Дно бункера 1 установлено с наклоном к плите 2. Механизм перемещения заготовок выполнен в виде установленного в отверстии плиты 2 с возможностью качания диска 4.

Над диском 4 установлено ориентирующее устройство 5. Подпружиненные фиксаторы 6 расположены диаметрально противоположно горизонтальной оси диска 4 и закреплены своими нижними концами на задней стенке плиты 2, а верхние концы фиксаторов 6 размещены в кольцевом канале 7, выполненном на плите 2.

На левой стороне диска 4 закреплены ворошители 8 и 9, занимающие в исходном состоянии соответственно верхнее и нижнее положения. Ворошитель 8 выполнен, например, в виде фигурной пластины, две дугообразные стороны которой имеют различную длину и образуют между собой острый угол, а третья - прямолинейная сторона образует с меньшей дугообразной стороной тупой угол. Ворошитель 8, толщина которого выбрана меньше высоты заготовки, расположен непосредственно на диске 4 и прилегает к нему своей плоскостью.

Ворошитель 9, толщина которого не более 1,5 мм, выполнен, например, в виде фигурной пластины, контур которой образован тремя дугами различной длины, образующими между собой один тупой и два острых угла. Ворошитель 9 прикреплен к диску 4 своей большей дугообразной стороной и через подложку 10 скреплен с захватом 11, размещенным в щели между щитком 3 и пластиной 12, закрепленной на плите 2. Захват 11 имеет форму фигурной пластины, правая сторона которой выполнена прямолинейной, левая ступенчатой, боковые стороны выполнены дугообразными, причем меньшая дугообразная сторона размещена концентрично диску 4, а большая сторона эксцентрично диску 4. Длина прямолинейной стороны захвата 11 выполнена меньшей, чем его ступенчатая сторона. Захват 11 вместе с ворошителем 9 прикреплен к диску 4 своей меньшей дугообразной стороной расположен над ним (см. фиг. 1).

Ориентирующее устройство 5 образовано двумя параллельными пластинами - фигурной 13 и прямоугольной 14, скрепленными между собой через подложку 15 на плите 2 болтом 16, пропущенным через их соосные отверстия (см. фиг. 2 и 3). На верхнем ребре фигурной пластины 13 выполнена выемка, за которой следует наклонный вогнутый участок со скосом, обеспечивающим минимальную ширину лотка, равную половине высоты заготовки. Прямоугольная пластина 14 установлена таким образом, что ее верхнее ребро образует выступ по отношению к дну упомянутой выемки.

В плите 2 установлен болт 17, предназначенный для регулирования расстояния между пластинами 13 и 14, а также между пластинами и плитой.

В плите 2 установлен постоянный магнит 18, который выполнен в виде стержня и расположен над верхним ребром пластины 14 на расстоянии, равном радиусу заготовки.

Боковые стенки нижней части кольцевого канала 7 образованы дугами различной длины, размещенными эксцентрично диску 4 и переходящими с правой стороны в прямолинейный участок канала 7, высота которого несколько превышает высоту бункера 1. Верхний закругленный конец прямоугольного участка канала 7 расположен над ориентирующим устройством 5 и выполнен переходящим в левый прямолинейный участок канала 7.

Левая часть кольцевого канала 7 выполнена переходящей в вертикальный отводящий канал 19 с изогнутым отводом, конец которого расположен в зоне обработки.

Между нижним концом меньшей боковой стенки нижней части кольцевого канала 7 и пластиной 12 образовано окно для западания первично сориентированных заготовок в кольцевой канал 7.

Устройство работает следующим образом.

При повороте диска 4 вправо перемещающийся совместно с ним в нижней части бункера 1 ворошитель 9 своей меньшей дугообразной стороной приподнимает загруженные в бункер заготовки (например, типа колпачков со смещенным центром тяжести и соотношением высоты к диаметру меньшим единицы). Часть заготовок при этом занимает вертикальное положение. При дальнейшем повороте вправо диска 4 ворошитель 8 перемещается в нижнее положение, разворачивая и приподнимая при этом своей меньшей дугообразой стороной заготовки в вертикальное положение (первичная ориентация).

При повороте диска 4 влево ворошитель 8 своей прямолинейной стороной перемещает первично сориентированные заготовки, прилегающие торцами к поверхности диска 4, в правую часть бункера 1. При дальнейшем повороте влево диска 4 ворошитель 9 приподнимает и разворачивает заготовки одной из своих свободных дугообразных сторон. При этом перемещающийся одновременно с диском 4 влево захват 11 открывает с правой стороны окно в кольцевом канале, через которое группа первично сориентированных заготовок (например, 3-4 штуки) западает в нижний участок кольцевого канала 7. При последующем повороте вправо диска 4 захват 11 проталкивает своей правой прямолинейной стороной контактирующую с последней заготовку, а также все впереди стоящие заготовки по нижнему участку кольцевого канала 7, боковые стенки которого размещены эксцентрично диску 4. При дальнейшем перемещении вправо захвата 11 его прямолинейная сторона выходит за пределы кольцевого канала 7, и в контакт с заготовкой вступает боковая дугообразная сторона захвата, эксцентричная диску 4.

Захват 11 при этом перемещается вправо со скоростью диска 4, а точка контакта дугообразной стороны захвата с заготовкой перемещается в противоположном направлении до момента перекатывания контактирующей с ней заготовки за подпружиненный фиксатор 6, который удерживает заготовку от выпадания из прямолинейного участка кольцевого канала 7. При этом путь, пройденный заготовкой от начала нижней части кольцевого канала 7 до подпружиненного фиксатора 6, будет короче пути, пройденного за то же время правой прямолинейной стороной захвата 11 от начала нижней части кольцевого канала до конечной точки перемещения захвата, благодаря чему группы заготовок подаются в направленный участок кольцевого канала 7 и далее на ориентирующее устройство 5 с равнозамедляющейся скоростью, при этом каждая последующая деталь соответствующей группы поступает на ориентирующее устройство с более низкой скоростью, за счет чего прокатывание заготовок по ориентирующему устройству происходит с интервалами. После нескольких поворотов диска 4 прямолинейный участок канала 7 заполняется первично сориентированными заготовками, которые поступают по закругленному участку канала 7 на верхнее ребро прямоугольной пластины 14 ориентирующего устройства 5. При этом центр тяжести правильно сориентированной заготовки находится за пределами лотка, а донышко заготовки попадает в поле действия магнита 18, который удерживает заготовку на верхнем ребре пластины 14 от выпадания в бункер 1 (см. фиг. 2).

Перемещающиеся из закругленного участка канала 7 заготовки воздействуют на заготовку, удерживаемую магнитом, и перемещают ее с верхнего ребра пластины 14 на наклонный вогнутый участок фигурной пластины 13 (см. фиг. 4). В этой части ориентирующего устройства центр тяжести правильно сориентированной заготовки находится в пределах лотка, заготовка при прокатывании испытывает воздействие центробежной силы, за счет этого прижимается донышком к плите 2 и удерживается от выпадания в бункер 1. Пройдя наклонный вогнутый участок пластины 13, правильно сориентированная заготовка скатывается в левый прямолинейный участок кольцевого канала 7 и из него попадает в изогнутый отводящий канал 19 при очередном перемещении влево захвата 11. В отводящем канале заготовки удерживаются от выпадания соответствующим подпружиненным фиксатором 6.

Центр тяжести неправильно сориентированной заготовки, поступившей на верхнее ребро пластины 14, лежит за пределами ориентирующего лотка, а донышко вне поля действия магнита 18. Такая заготовка, проходя над выемкой в верхнем ребре пластины 13, оказывается в состоянии неустойчивого равновесия и, подталкиваясь последующими заготовками, выпадает в бункер 1 (см. фиг. 3). В случае, если этого не произошло, неправильно сориентированная заготовка прокатывается по наклонному вогнутому участку пластины 13, имеющему скос. В этой части ориентирующего устройства центр тяжести указанной заготовки находится в пределах лотка, она испытывает воздействие центробежной силы и выпадает в бункер 1 (см. фиг. 5).

После нескольких поворотов диска 4 изогнутый отводящий канал 19 заполняется правильно сориентированными заготовками, которые, перемещаясь по нему, поступают в зону обработки. ЫЫЫ2 ЫЫЫ4 ЫЫЫ6

Использование: загрузка рабочих машин подшипникового производства штучными заготовками. Ориентирующее устройство 5 образовано двумя параллельными и скрепленными между собой пластинами: фигурной пластиной 13 с наклонным, вогнутым участком, имеющим скос, и прямоугольной пластиной 14. На верхнем ребре фигурной пластины 13 выполнена выемка. 7 ил.

Загрузочно-ориентирующее устройство, содержащее бункер с ворошителями, механизм перемещения заготовок, выполненный в виде установленного с возможностью качания диска с захватом, имеющего расположенные в его кольцевом канале подпружиненные фиксаторы, а также установленное над диском ориентирующее средство и вертикальный отводящий канал с изогнутым отводом, при этом одна сторона захвата выполнена прямолинейной, отличающееся тем, что другая, боковая сторона захвата выполнена дугообразной и эта сторона и нижняя часть кольцевого канала диска расположены с эксцентриситетом относительно оси диска, а ориентирующее средство снабжено магнитом и выполнено в виде двух параллельных, скрепленных между собой пластин фигурной, с вогнутым участком, на котором выполнен скос, и с выпуклым участком, на котором выполнена выемка, и прямоугольной, при этом пластины расположены под магнитом.