Устройство для захвата и подачи слюдяных подборов Советский патент 1987 года по МПК B65H5/08 

Изобретение относится к устройствам для захвата и поштучной подачн плоских деталей, преимущественно слюдяиых пластин, и может быть использовано, например, в слюдоперерабатывающей промышленности для подачи слюдяных подборов на обработку и измерение.

Цель изобретения - повышение надежности поштучного захвата и подачи подборов из неупорядоченной стопы.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для захвата и подачи слюдяных подборов; на фиг. 2 - устройство, момент подхода к захватываемому подбору; на фиг. 3 - то же, момент подачи вакуумным присосом слюдяного подбора; на фиг. 4 - функциональная схема блока управления; на фиг. 5 и 6 - возможные случаи неудачных захватов подаваемых подборов.

Устройство для захвата и подачи слюдяных подборов состоит из вакуумного присоса 1, узла 2 перемещения, схемы 3 захвата, магазина 4 с приводом 5 и блока 6 управления.

Ваккумный присос 1 содержит корпус 7, внутри которого расположен рабочий шток 8 с воротником 9. Внутри рабочего штока 8 выполнен воздушный канал 10, верхний конец которого заканчивается патрубком 11, а нижний - накоиечииком 12 с отверстием 13. На нижней части корпуса 7 закреплен гофр 14, который своей нижней частью соединен с воротником 9 и образует совместно с наружной поверхностью рабочего штока 8 замкнутую воздушную полость 15 с патрубком 16. В корпусе 7 выполнены направляющие 17, в которых в вертикальном направлении перемещается рабочий шток 8, верхнее положение которого контролируется конечным выключателем 18.

Схема 3 захвата содержит управляемый электромагнитным приводом 19 пневмопере- ключатель 20 с входными патрубками 21 и 22, через которые в пневмопереключатель подается соответственно сжатый воздух и вакуум, и с выходным патрубком 23, который соединен с реле 24 давления, а через обратные клапаны 25 и 26 и вентили 27 и 28 - с патрубком 16 воздушной полости 15 вакуумного присоса 1. Патрубок 11 воздушного канала 10 вакуумного присоса 1 соединен с диафрагмой 29, которая через вентили 30 и 31 связана с теми же обратными клапанами 25 и 26. Параллельно диафрагме 29 подключено реле 32 перепада давления, которое контролирует расход воздуха, протекающего через диафрагму 29.

Узел 2 перемещения вакуумного присоса 1 содержит пневмоцилиндр 33, внутри которого размещен поршень 34, жестко связанный посредством тяги 35 с корпусом 7 вакуумного присоса 1. Порщень 34 совместно с корпусом пневмоцилиндра 3 образует- замкнутую рабочую полость 36, которая в

зависимости от положения золотника 37, управляемого соленоидом 38, имеет возможность соединяться через патрубок 39 с магистралью сжатого воздуха или через от- верстие 40 - с атмосферой.

Поршень 34 снабжен возвратной пружиной 41. Кулачок 42, взаимодействуя с контактом 43 упора 44, жестко закрепленного на тяге 35, определяет положение

Q вакуумного присоса 1 над магазином 4 причем конструктивно упор 44 с контактом 43 и кулачок 42 выполнены так, что последний ие оказывает воздействия на тягу 35, когда сжатый воздух, подаваемый в рабочую полость 36, преодолевая сопро5 тивление возвратной пружины 41, перемещает порщень 34 и жестко связанный с ним вакуумный присос I в крайнюю левую позицию. В этот момеит упор 44 воздействует на концевой выключатель 45.

Привод 5 магазина 4 содержит шаго0 вый двигатель 46, на валу 47 которого жестко посажена шестерня 48, которая через шестеренчатую пару 49 передает момент вращения на зубчатый венец 50, жестко и со- осно соединенный с нижней частью корпуса

5 стола 51, который вместе с наклонной транспортирующей поверхностью 52 входит в состав магазина 4.

Стол 51 представляет собой правильное тело вращения, выполненное в виде карусели с возможностью вращаться в под0 шипнике 53 вокруг вертикальной оси. В верхней части стола 51 расположен кольцеобразный лоток 54, средняя линия которого представляет собой окружность, а ширина одинакова на всем своем протяжении. В лоток 54 загружаются слюдяные подборы 55.

5 Вал 47 шагового двигателя 46 свободно пропущен через отверстие 56, соосное со столом 51, причем передаточное отношение зубчатого венца 50 к шестерне 48 выбрано таким, что в результате обратно-поступательного перемещения вакуумного присоса 1 по перек лотка 54, осуществляемого под воздействием насаженного на вал 47 кулачка 42 н выполняемого одновременно с вращением стола 51, наконечник 12 вакуумного присоса 1 описывает относнтельно дна лотс ка 54 траекторию, близкую к синусоиде, не выходящую за пределы лотка 54. Такое сложное перемещение позволяет исключить «мертвые зоны в лотке 54, недоступные для наконечника 12 вакуумного присоса 1. При перемещении вакуумного присоса 1

0 узлом 2 перемещения в крайнюю левую по- зицию наконечник 12 выходит за пределы лотка 54 и оказывается над наклонной транспортнрующей поверхностью 52.

Блок 6 управления содержит формирователь 57 импульсов, вход которого связан с

5 конечным выключателем 18 вакуумного присоса 1, а выход - с одним из входов переключательного элемента 58, второй вход которого связан с выходом формирователя

59 импульсов. Выход переключательного элемента 58 через ключ 60 связан с соленоидом 38 узла 2 перемещения. Один вход элемента ИЛИ 61 через формирователь 62 импульсов связан с конечным выключателем 45 узла 2 перемещения, а выход элемента ИЛИ 61 связан с одним из входов переключательного элемента 63, второй вход которого связан с выходом формирователя 64 импульсов.

Выход переключательного элемента 63 связан через ключ 65 с электромагнитным приводом 19 схемы 3 захвата, а также с входом временного элемента 66. Вход формирователя 67 импульсов соединен с выходом реле 32 перепада давления схемы 3 захвата, а выход - с одним из входов элемента И 68, второй вход которого связан с выходом временного элемента 66.

Выход элемента И 68 связан с входом формирователя 69 импульсов, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ 61 и через ключ 70 - с щаговым двигателем 46 привода 5. Вход формирователя 64 импульсов связан с выходом реле 24 давления схемы 3 захвата, а также с входом ограничителя 71 сигнала, выход которого связан с входом формирователя 59 импульсов.

Устройство для захвата и подачи слюдяных подборов работает следуюп1им образом.

В исходном положении вакуумный присос 1 находится над лотком 54. Соленоид 38, иаговый двигатель 46 и электромагнитный привод 19 обесточены. На выходе переключательного элемента 63 присутствует нулевой сигнал, а ключ 65 закрыт.

Пневмопереключатель 20 находится в положении, при котором выходной патрубок 23 соединен через входной патрубок 21 с воз- 1ушной магистралью. Сжатый воздух, проходя через выходной патрубок 23, открытый клапан 25, вентиль 30, диафрагму 29 и патрубок 11 поступает в воздущный канал 10 и через отверстие 13 выходит наружу. Одновременно с этим сжатый воздух через клапан 25, вентиль 27 и патрубок 16 поступает в воздушную полость 15.

В результате давления сжатого воздуха на воротник 9 рабочего щтока 8 последний перемещается вниз. Избыточное давление, действующее при этом режиме на реле 24, невелико, поэтому ему соответствует небольшой по величине электрический сигнал, поступающий на вход формирователя 64 и через ограничитель 71 - на вход формирователя 59.

Формирователи 64 и 59 выполнены по одинаковой схеме, но формирователь 59 настроен на большую чувствительность, поэтому он срабатывает и удерживает переключающий элемент 58 независимо от состояния концевого выключателя 18 в таком положении, при котором на выходе последнего присутствует нулевой сигнал. При этом ключ 60

закрыт, а соленоИлЧ 38 привода 2 обесточен, т.е. золотник 37 находится в крайнем нижнем положении, перекрывая сообщение рабочей полости 36 с магистралью со сжа- тым воздухом через патрубок 39, но связывая рабочую полость 36 через отверстие 40 с атмосферой. При этом контакт 43 упора 44 под действием возвратной пружины 41 прижат к кулачку 42, поэтому вакуумный приQ сое 1 находится над лотком 54.

Формирователь 64 настроен на более высокий уровень входного сигнала и при поступлении на его вход сигнала с выхода реле 24 в данном режиме на его выходе сигнал остается нулевым. При этом состояние

5 переключательного элемента 63 независимо от положения концевого выключателя 45 остается прежним, т.е. на его выходе (на входе ключа 65 и временного элемента 66) присутствует нулевой сигнал. Ключ 65 при этом закрыт, т.е. электромагнитный привод

19 обесточен. На выходе временного элемента 66 (на одном из входов элемента И 68) также присутствует нулевой сигнал.

Диафрагма 29 совместно с реле 32 перепада давления и формирователем 67 при5 способлены только для контроля подсоса атмосферного воздуха через отверстие 13, поэтому сигнал на выходе формирователя 67, т.е. на другом входе элемента И 68, равен 0. Это значит, что на выходе элемента И 68, на выходе формирователя 69 (на

0 соответствующем входе элемента ИЛИ 61 и входе ключа 70) также присутствуют нулевые сигналы, откуда следует, что состояние переключательного элемента 63, не изменяется, а так как ключ 70 закрыт, т.е. двигатель 46 обесточен, то стол 51 с лотком

5 54 неподвижны.

Во время дальнейшего опускания штока 8, скорость которого регулируется вентилем 27, поверхность слюдяного подбора, на которую опускается наконечик 12, непрерывно обдувается струей воздуха, истекающего

из отверстия 13. Особенно интенсивно обдувание сжатым воздухом происходит перед моментом контакта наконечника 12 с подбором 55. При этом место контакта очищается от пыли и мелких фракций. Сила обдува

5 может регулироваться вентилем 30. Опускание рабочего щтока происходит до тех пор, пока наконечник 12 не упрется в поверхность подбора 55. При этом отверстие 13 перекрывается, что приводит к возрастанию давления в канале 10 и полости 15, а

0 значит и к увеличению перепада давления в реле 24, которое выдает на вход формирователя 64 сигнал, достаточный для его срабатывания, т.е. на выходе формирователя 64 появляется единичный сигнал.

Ограничитель 71 ограничивает величину

5 входного сигнала на формирователь 59. Единичный сигнал,снимаемый с выхода формирователя 64, производит переключение переключательного элемента 63 и на его выходе появляется единичный сигнал, который через ключ 65 включает электромагнитный привод 19. Последний производит переключение пневмопереключателя 20 таким образом, что выходной патрубок 23 соединится через входной патрубок 22 с вакуумной магистралью.

Разрежение от вакуумной магистрали через открытый обратный клапан 26 (обратный клапан 25 при этом закрывается) распространяется по двум каналам: через вентиль 31, диафрагму 29 и патрубок 11 в воздушный канал 10 и через вентиль 28 и патрубок 16 в воздушную полость 15. Под действием разрежения в воздушной полости 15 происходит сжатие гофра 14, что приводит к подъему рабочего штока 8 с захваченным слюдяным подбором 55, и разрежение в воздушном канале 10 создает эффект засасывания наружного воздуха через отверстие 13 и тем самым присасывает подбор 55.

Поскольку объем воздушного канала 10 значительно меньше объема воздушной полости 15, нужная степень разрежения в канале 10, необходимая для надежного захвата подбора 55, достигается значительно раньше, чем в воздушной полости 15, то сначала происходит захват, а потом подъем подбора 55. Скорость подъема может регулироваться вентилем 28, а сила удержания подбора - вентилем 31.

В это время переключательный элемент 63 единичным сигналом запускает временной элемент 66, который по истечении заданного интервала времени выдает на вход элемента И 68 единичный сигнал, разрешая тем самым прохождение единичного сигнала с выхода формирователя 67 импульсов на вход формирователя 69 импульсов. Наконечник 12 за это время успевает подняться на такую высоту, что подборы 55, лежащие в лотке 54, не мешать перемещению присоса 1 в горизонтальной плоскости.

В момент подъема штока 8 с захваченным подбором 55 определяется удачно или нет произведен захват подбора 55 вакуумным присосом 1. Удачным считается надежный захват одного подбора 55. Если место контакта наконечника 21 находится в области центра тяжести захватываемого подбора 55, происходит надежное присасывание его к наконечнику 12, т.е. подсос воздуха в воздущный канал 10 через отверстие 13 отсутствует (признак удачного захвата).

В этом случае реле 32 перепада давления не срабатывает, поэтому подъем 1итока 8 продолжается до срабатывания конечного включателя 18. При этом формирователь 57 импульсов формирует по фронту входного сигнала кратковременный импульс, который переключает переключательный элемент 58 и вызывает появление на его выходе еди0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

ничного сигнала. Этот сигнал через ключ 60 производит включение соленоида 38 и золотник 37 поднимется в крайнее верхнее положение, прерывая тем самым сообщение полости 36 с атмосферой и связывая ее с воздуи1ной ,магистралью.

Сжатый воздух создает в полости 36 избыточное давление, которое, преодолевая сопротивление возвратной пружины 41, перемещает поршень 34, а значит и вакуумный присос 1 с захваченным подбором 55 в крайнюю левую позицию. При этом подбор 55 оказывается над наклонной транспортирующей поверхностью 52.

Одновременно с этим упор 44 производит включение концевого выключателя 45, который через формирователь 62 импульсов падает на соответствующий вход элемента 61 ИЛИ единичный сигнал, который производит переключение переключательного элемента 63 так, что на его выходе единичный сигнал заменится нулевым. При этом ключ 65 обесточит электромагнитный привод 19 и пневмопереключатель 20 переключится так, что выходной патрубок 23 соединится через входной патрубок 21 с воздушной магистралью.

Сжатый воздух, пройдя через выходной патрубок 23, открытый клапан 25, вентиль 30, диафрагму 29 и патрубок II в воздущный канал 10 выходит .через отверстие 13 наружу и сбрасывает слюдяной подбор 55 на наклонную поверхность 52.

Одновременно с этим часть сжатого воздуха через вентиль 27 и патрубок 16 поступает в воздушную полость 15. В результате давления сжатого воздуха на воротник 9 рабочего штока 8 последний начинает перемещаться вниз. Поскольку воздушный канал 10 имеет меньший объем, чем воздушная полость 15, в нем быстро происходит изменение давления с низкого на высокое и поэтому сброс подбора 55 на наклонную транспортирующую поверхность 52 произойдет быстрее, чем начнет опускаться рабочий шток 8.

После смены разрежения на повышенное давление, на выходе реле 24 давления появляется неболыиой по величине сигнал.

Формиройатель 59, имея большую чувствительность, чем формирователь 64, срабатывает и переключает переключательный элемент 58 в нулевое состояние. При этом ключ 59 обесточит соленоид 38 и золотник 37 опустится в крайнее нижнее по.ю- жение, прекрашая поступление сжатого воздуха в полость 36 и соединяя последнюю с атмосферой. Под действием возвратной пружины 41 вакуумный присос перемещается вправо до тех пор, пока контакт 43 упора 44 не упрется в кулачок 42 и наконечник 12 окажется над лотком 54.

Если попытка захвата подбора 55 неудачна (захват произведен за край подбора фиг. 5) или произведен захват одновременно двух подборов за торец (фиг. 6), в резу-пь тате повышенного подсоса воздуха в воздушный канал 10 через неплотно закрытое отверстие 13 (признак неудачного захвата) перепад давления на диафрагме 29 будет повышенным. Это приводит к срабатыванию реле 32 перепада давления, которое через формирователь 67 подает на один из входов элемента И 68 единичный сигнал. При этом переключательный элемент 63 одновременно с включением электромагнитного привода 19 запускает временной элемент 65, который через интервал времени, в течение которого наконечник 12 успеет подняться на заданную высоту, подает на второй вход элемента И 68 единичный сигнал.

На выходе элемента И 68 появляется единичный сигнал, под действием которого формирователь 69 импульсов выдает единичный импульсный сигнал, который через ключ 70 включает шаговый двигатель 46, перемещающий вакуумный при сое 1 над лотком 54 на один шаг поиска. Одновременно с этим сигнал с выхода формирователя 69 импульсов через элемент ИЛИ 61 переключает переключательный элемент 63 в нулевое состояние. Это приводит к тому, что в воздушный канал 10 и воздун1ную полость 15 вновь подается сжатый воздух, под действием которого рабочий шток 8 опускается на подборы 55.

Далее цикл поиска места удачного захвата повторяется до тех пор, пока захват подбора 55 вакуумным грисосом 1 будет удачным. Цикл работы устройства завершается переносом подбора 55 на наклонную транспортирующую поверхность 52. После этого цикл повторяется

Предлагаемая конструкция устройства для подачи слюдяных подборов позволяет исключить холостые перемещения вакуумного присоса, повышает надежность захвата и подачи слюдяных подборов по одному, а также улучшает условия эксплуатации устройства, избавляя обслуживающий персонал от ручной загрузки магазина, необходимости постоянно контролировать состояние стопы подборов в магазине и периодически поправлять ее.

Формула изобретения

1. Устройство для захвата и подачи слюдяных подборов, содержан1ее вакумный присос с узлом перемещения и схемой захвата и магазин с приводом, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности поштучого захвата и подачи подборов из неупорядоченной стопы, оно снабжено блоком управления, а узел перемещения содержит пневмоцилиндр с подпружиненным поршнем, жестко связан.ным посредством тяги с корпусом вакуумного присоса, золотник, соединяющий рабочую камеру пневмоцилиндра с магистралью сжатого

воздуха и соленоидом, концевой выключате.чь и кулачок, насаженный на приводной вал магазина и сопряженный с упором, жестко закрепленным на тяге пневмоцилиндра, при5 чем вход соленоида подключен к блоку управления, соединенного с вакуумным присосом, схемой захвата и приводом магазина. 2. Устройство по п. Г, отличающееся тем, что вакуумный присос содержит корпус с

40 гофром в нижней части, два возду1нных патрубка, рабочий шток с концевым выключателем, воротником и воздушным каналом, один конец которого сопряжен с верхним патрубком, а другой заканчивается наконечником с отверстием, причем гофр своей

15 нижней частью соединен с воротником штока, образуя совместно с наружной поверхностью рабочего штока замкнутую воздун - ную полость, соединенную с нижним патрубком.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что схема захвата выполнена в виде управляемого электромагнитным приводом пнев- мопереключателя, соединенного с входом реле давления и через обратные клапаны и

5 первую пару вентилей с нижним патрубком вакуумного захвата, а через вторую пару вентилей, включенных параллельно первой паре, и диафрагму, параллельно которой подключено реле перепада давления, - с верхним патрубком вакуумного захвата,

0 причем электромагнитный привод, а также выходы реле давления и реле перепада давления связаны с боком управления.

4. Устройство по п., 1, отличающееся тем, что блок управления содержит два переключательных элемента, шесть формирователей

5 импульсов, три ключа, временной элемент, элемент ИЛИ, элемент И и ограничитель сигнала, причем вход первого формирователя импульсов связан с конечным выключателей вакуумного присоса, а выход - с одним из входов первого переключательного элемента, второй вход которого связан с выходом второго формирователя импульсов, а выход первого переключательного элемента через первый ключ связан с соленоидом узла перемещения, один вход элемен5 та ИЛИ через третий формирователь импульсов соединен с конечным выключателем узла перемещения, выход элемента ИЛИ связан с одним из входов второго переключательного элемента, второй вход которого соединен с выходом четвертого формирова0 теля импульсов, а выход через второй ключ соединен с электромагнитным приводом схемы захвата и с входом временного элемента, вход пятого формирователя импульсов связан с выходом реле перепада давления схемы захвата, а выход - с одним из

5 входов элемента И, второй вход которого связан с выходом временного элемента, а выход - с входом njecToro формирователя импульсов, выход которого соединен с вто0

рым входом элемента ИЛИ и через третийвыходом реле давления схемы захвата и чеключ с приводом магазина, вход четвер-рез ограничитель сигнала - с входом второго

того формирователя импульсов соединен сформирователя импульсов.

Изобретение относится к устройствам для захвата и поштучной подачи плоских деталей, преимущественно слюдяных пластин, и может быть использовано, например. в слюдоперерабатывающей промышленности для подачи слюдяиых подборов на обработку и измерение. Цель изобретения - повышение надежности поштучного захвата и подачи подборов из неупорядоченной стопы. Устройство, содержащее вакуумный присос с узлом перемещения, схему захвата и магазин, дополнительно снабжено блоком управления, соединенным с вакуумным присосом, узлом перемещения схемой 3 захвата и приводом 5 магазина, что позволяет исключить холостые перемещения вакуумного присоса, избавляя обслуживающий персонал от ручной загрузки магазина, необходимости постоянно контролировать состояние стопы подборов в магазине и периодически направлять ее. 3 з.п. ф-лы, 6 ил. i (Л со СО Oi

52

Повышенный pacf.od Вакуума

иг.5

Повышенный расход вакуума

52

Фиг. 6