Устройство для автоматической смены блоков инструмента в технологическом роторе роторной машины Советский патент 1985 года по МПК B21J7/16 B30B11/12 

2j Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что каждое гнездо съемных кольцевых поворотных

.1147507

кассет расположено.в радиальной плоскости под углом к вертикальной оси и снабжено магнитной вставкой.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СМЕНЫ БЛОКОВ ИНСТРУМЕНТА В ТЕХНОЛОГИЧЕСКОМ РОТОРЕ РОТОРНОЙ МАШИНЫ, содержащее механизм извлечения изношенных блоков инструмента, механизм установки запасных блоков инструмента, емкость с запасными блоками инструмента, а .также емкость для сбора изношенных блоков инструмента. отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и расширения эксплуатационных возможностей, механизмы извлечения изношенных блоков инструмента и установки запасных блоков инструмента выполнены в виде трехрукого поворотного робота с автономным приводом, емкости для сбора изношенных и хранения запасных блоков инструмента выполнены в виде съемных кольцевых, поворотных кассет с гнездами для блоков инструмента по их периферии, при этом упомянутый робот установлен меящу технологическим ротором роторной Мишины и съемными кольцевыми поворотными кассетами и кинематически связан с (Л последними. 4 О1

Изобретение относится к машиностроению, а именно к устройствам, предназначенным для а втоматической смены блоков инструмента в технологическом роторе роторных машин, используемых в различных отраслях промьшшенности.

Известно устройство для автоматической смены блоков инструмента в технологическом роторе роторной машины, содержащее механизм извлечения изношенных блоков инструмента, механизм установки запасных блоков инструмента, емкость С запасными блоками инструмента, а также емкость для сбора изношенных блоков инструмента 1.

. Однако извлечение из рабочего ротора отработанных блоков и вставка в ротор запасных блоков происходит на ходу, г1ри вращении рабочего ротора, причем эти манипуляции происходят за доли секунды, что крайне затрудняет проверку последовательного исполнения всех манипуляций.

Кроме того,устройство не обеспечивает надежной и безопасной автоматической смены блоков большой массы (порядка 10 кг) и крупных габаритов (диаметром до 100 мм и длиной до 500 мм) в роторной машине., рабочий ротор которой вращается с окружной скоростью до 50 м/мин.

Целью изобретения является повьш1ение надежности и расширение эксплуатационных возможностей устройства. Указанная цель достигается тем, что в устройстве для автоматической смены блоков инструмента в технологическом роторе роторной машины, содержащем механизм извлечения изношенных блоков инструмента, механизм установки запасных блоков инструмента, емкость с запасными блоками инструмента, а также емкость для сбора изношенных блоков инструмента, механизмы извлечения изношенных блоков инструмента и установки запасных блоков инструмента выполнены в виде трехрукого поворотного робота с автономным приводом, емкости для сбора изношенных и хранения запасных блоков инструмента выполнены в виде съемных кольцевых поворотных кассет с гнездами для блоков инструмента по их периферии, при этом упомянутый робот

установлен между технологическим ротором роторной машины и объемными кольцевыми поворотными кассетами и кинематически связан с последними. Каждое гнездо съемных кольцевых

поворотных кассет расположено в радиальной плоскости под углом к вертикальной оси и снабжено магнитной вставкой.

На фиг. 1 изображено устройство,

0 вид в плане; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - съемная кольцевая кассета, разрез; на фиг.4магнитная вставка.

Устройство содержит механизмы

5 извлечения изношенных блоков инструмента и установки запасных блоков инструмента, выполненные в виде трехрукого поворотного робота 1 с автономным приводом, емкости для

0 сбора изношенных и хранения запасных блоков инструмента, выполненные в виде съемных кольцевых поворотных кассет 2 с гнездами 3 для блоков инструмента по их периферии, расположенными в радиальной плоскости под углом L к вертикальной оси и снабжен ньми магнитными вставками 4, при этом робот 1 установлен между технологическим ротором 5 роторной машины и съемными кольцевыми поворотными кассетами 2 и кинематически связан с последними с помощью шестерен 6.

Робот 1, имеющий три руки содержит приводной вал 7, установленный консольно в опорах, на котором смонтированы 3-позиционный блок 8, пневмоцилиндры 9 с поршнями 10, штоками

ll и пневморaопределителем 12, электроколлектор 13, ведущую шестерню 6 и приводную шестерню 14, при этом на концах штоков 11 поршней закреплены магнитные вставки 4 для блоков.

Автономный привод содержит электродвигатель 15 с редуктором 16, приводной вал 17, на котором смонтированы электроколлектор 18 для управления электромагнитами, включенными в электрическую схему устройства, приводную шестерню 19, свободно сидящую на валу 17, и электромагнитную муфту 20, взаимодействующую с приводной шестерней 19, при этом последняя сцеплена с приводной шестерней 14 ро бота . Кольцевая кассета 2 представляет собой барабан 21 с равнорасположенными по периферии гнездами 3 для бло ков, причем- каждое гнездо выполнено соразмерно блоку, расположено в радиальной плоскости под острым углом обк вертикальной оси и снабжено магнитными вставками 4. Кассета -2 выпол нена быстросменной (имеет рымболт 22 сверху одевается на вал 23 и закреплена от проворота) с возможностью установки в штабель за счет наличия опорного бурта 24 и выточки 25 под рымболт 22. Электрический коллектор 18 соединен с электрическим магнитом 26, управляющим пневмозолотником 27. Устройство работает следуюш м образом. При наступлении срока замены блоков наладчик (контролер) нажимает соответствующую кнопку на пульте управления (не показан) , машина переключается на тихий ход, затем при совмещении одной из позиций технологического ротора 5 с осью Б-Б ротор останавливается, а блок инструмента в этой позиции расфиксируется. Расфиксация блока является командой для пуска электродвигателя 15 привода робота. Вал 17 привода, пово рачиваясь, поворачивает электроколлектор 18, который включает электромагнитные вставки 4 и электромагнит 26, управляющий пневмозолотником 27, который открывает доступ сжатому воздуху в рабочую полость цилиндров 9. В результате поршни 10 идут вперед и схватывают одновременно дву мя руками два блока из кассеты 2 и ротора 5. Затем пневмозолотник 27 пе

реключается, сжатый воздух попадает в обратные полости цилиндров, поршни 10 совершают ход назад - вытаскивают блоки, через коллектор 18 включается электромагнитная муфта 20, сцепляется с шестерней 19 и поворачивает робот и кассеты на шаг, затем муфта отключается. После этого в рабочую полость цилиндров 9 робота подается сжатый воздух, поршни совершают ход вперед, а руки робота отдают одновременно два блока в рабочий ротор 5 и кассету 2, цикл замены заканчивается. По команде с коллектора 18 происходит поворот технологического ротора. 5 от основного привода машины на угол, равный одному шагу между рабочими блоками. Затем цикл замены очередного блока повторяется. Устройство предназначено в основном для периодической (плановой) замены сразу всего комплекта блоков з рабочем роторе), т.е. в его основу заложен метод принудительной (по времени) замены инструмента с учетом максимального использования ресурса его работы. При этом количество блоков инструмента в рабочем роторе рассчитано на его работу без замены инструмента (с учетом его стойкости) в течение определенного времени, например 4 ч. При таком режиме замены инструмента машина в течение рабочей смены дважды специально останавливается и примерно за 5 мин весь комплект блоков в роторе автоматически заменяется комплектом, налаженным и проверенным на стороне. Еслиже в роторе один или два блока вышли из строя раньше времени (например, поломка инструмента, что фиксируется появлением с этих позиций брака деталей) , то эти позиции ротора исключаются из работы вручную (нажатием на кнопку пульта управления) или автоматически (сигнал от контрольного ротора), путем выключения из работы соответствующих позиций ротора пита ния. Кроме того, в устройстве также предусмотрена возможность замены блока сразу же при выходе его из строя. Однако этот режим экономически менее выгоден, ибо при каждой замене блока необходимо останавливать и вновь пускать всю машину, что вызывает дополнительные простои машины. Более высокая надежность в эксплуатации предлагаемого устройства по

сравнению с известным объясняется тем, что все манипуляции механизмов . устройства совершаются в статическом состоянии всей машины; для каждой манипуляции в рабочей циклограмме вь|деляется необходимое (оптимальное) время для ее выполнения; каждая последующая манипуляция выполняется только после того, как выполнена предыдущая всякие отклонения от заданной программы фиксируются на специальном табло.

Устройство может быть использовано на блоках инструмента широкого диапазона как по типоразмерам, так и по их массе, а также при производительности роторных мапшн до 1000 и более деталей в минуту. При этом потеря производительности машин 0,5-1,5%.