Технологическая система Советский патент 1991 года по МПК B25J11/00 B22D47/02 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано на автоматизированных литейных установках.

Цель изобретения - повышение надежности и безопасности работы.

На фиг.1 показаны фазы работы технологической системы, обеспечивающей подачу литейных стержней к литейным формам; на фиг.2 - захватное устройство в рабочем положении относительно объекта манипулирования (стержневой маски); на фиг.З - захватное устройство в исходном положении.

Литейная форма 1 имеет стержни, поставляемые конвейером 2 и захватываемые механическим манипулятором 3, подвижным в трех направлениях, перпендикулярных друг к другу. Манипулятор 3 включает в себя захватное устройство 4, смонтированное на нем с возможностью вращения посредством вала 5, так что оно может быть ориентировано в разных плоскостях (как показано на фиг.1,а,б,в и г). Конструкция, несущая манипулятор, не показана, но она может включать в себя известные компоненты, приспособленные выполнять требуемые движения манипулятора 3 и захватного устройства 4, а также приводить в действие два зажимных элемента 6 и 7 последнего. При функционировании манипулятор 3 перемещается между разными, показанными на фиг.1, положениями а,б,в и г, так что захватное устройство 4 может захватывать объект манипулирования - стержневую маску 8. Благодаря использованию эффекта всасывания она подхватывает стержень 9, который должен быть подан на плитке 10 конвейера 2 и перемещает стержО

ю о

СП 00 00

GO

невую маску 8 со стержнем 9 для установки последнего в правильное положение в литейной форме 1, выполняя при необходимости также и другие операции. После установки стержня новая литейная форма 11 транспортируется на место литейной формы 1 посредством толкателя 12, после чего конвейер 2 подает новую плитку 13 с новым стержнем 14. После этого процесс продолжается циклически, как описано вы- ше. Захватное устройство 4 захватывает и отпускает часть литейной формы благодаря соответствующему -движению зажимных элементов 15 и 16 (фиг.2 и 3).

Как видно на фиг.2 и 3, захватное уст- ройство 4 включает в себя коробкообразный корпус 17с цоколем 18 для крепления этого корпуса к валу 5 захватного устройства 4 (н показан). В корпусе 17 имеется отверстие 19 для возможности перемещения двух за- жимных элементов 6 и 7 в рабочее положение, т.е. из коробкообразного корпуса 17 и обратно в него, т.е. (в исходное положение).

Корпус 17 содержит четыре подшипника со взаимно параллельными осями, кото- рые являются стационарными и служат в качестве фиксированных центров вращения для механизма, приводящего в действие зажимные элементы б и 7. В нижеследующем описании они обозначены цифровыми поэи- циями, соединенными с их осевыми точками (фиг.2 и 3).

Первый зажимной элемент б шарнирно смонтирован на подшипнике 20, а второй зажимной элемент 7 шарнирно смонтиро- ван на подшипнике 21, так что два зажимных элемента б и 7 могут перемещаться внутрь коробкообразного корпуса 17 и из него, как это показано на фиг.2 и 3. В рабочем положении захвата объекта манипули- рования (фиг.2), зажимные элементы 6 и 7 входят в контакт с бобышками 22 и 23 этого объекта - стержневой маски 8. Бобышки 22 и 23 и участки зажимных элементов 6 и 7, предназначенные входить в контакт с ними, могут иметь соответствующие формы, чтобы обеспечить прочный захват.

В исходном положении (фиг.З) зажимные элементы 6 и 7 втягиваются и размещаются в корпусе 17 таким образом, что первый зажимной элемент б находится позади второго зажимного элемента 7.

Для этого, чтобы произвести требуемые перемещения зажимных элементов 6 и 7 внутрь корпуса 17 и из него, захватное уст- ройство 4 включает в себя приводной механизм, содержащий два коленчатых соединения, по одному для каждого зажимного элемента 6 и 7, и эти коленчатые соединения имеют общий рычаг 24, шарнирно

смонтированный в корпусе 17 посредством подшипника 25, который является одним из вышеупомянутых четырех взаимно перпендикулярных подшипников, которые смонти- рованы стационарно в корпусе 17 с возможностью незначительной регулировки.

Перемещение из рабочего положения захвата (фиг.2) в исходное положение (фиг.З) и наоборот осуществляется посредством привода, в частности гидроцилиндра 26 двойного действия (или эквивалентного линейного двигателя), шарнирно смонтированного в корпусе 17 с помощью подшипника 27. Гидроцилиндр 26 имеет свой поршневой шток 28 (здесь обозначенный только своей центровой линией), соединенный с соответствующей точкой в приводном механизме.

Корпус 17 содержит соединительный блок 29, имеющий разные трубопроводы для воздушной рабочей среды - вакуума и сжатого воздуха. В приведенном примере показаны вакуумный соединительный ниппель 30 (фиг.2) и два соединительных ниппе- ля 31 для сжатого воздуха (фиг.З). Соединительный блок 29 монтируется в корпусе 17 с помощью непоказанного средства, предпочтительно имеющего возможность регулировать положение соединительного блока 29 относительно этого корпуса.

Часть соединительного блока 29 (фиг,2) содержит помимо вакуумного соединительного ниппеля 30 вакуумный трубопровод 32, который может соединяться с помощью непоказанного средства, например соответствующих гибких шлангов и т.д., с внешним источником вакуума, причем этот источник предназначен создавать управляемый вакуум, соответствующий выполняемым функциям, как, например подъем и перемещение стержня (фиг.1). Вакуумный трубопровод 32 находится в постоянном сообщении с внутренней частью вакуумного соединительного ниппеля 30 посредством соответствующих боковых отверстий 33, выполненных в вакуумном соединительном ниппеле 30, причем последний открыт и имеет герметизирующий буртик 34 из резины или аналогичного материала на своем конце, обращенном наружу, и закрыт на другом конце, как показано.

Вакуумный соединительный ниппель 30 подвижно смонтирован в соединительном блоке 29 и соответственно герметизирован в нем посредством уплотнительных колец 35 или им подобных средств. Вакуумный соединительный ниппель 30удерживается в рабочем положении захвата (фиг,2) в выдвинутом вперед положении благодаря механическому средству в виде пальца 36, прикрепленного к свободному концу гидроцилиндра 26. При этом последний в этом положении (захвата) находится в максимально повернутом положении (по часовой стрелке). Когда захватное устройство 4 отсоединяется от стержневой маски 8, гидроцилиндр 26 отходит в сторону из положения, показанного на фиг,2, в направлении против часовой стрелки, и будет в конечном счете (в положении, которое не показано) упираться в тягу 37, связанную с вакуумным соединительным ниппелем 30, для возврата последнего в исходное (втянутое или убранное) положение (не показано). При этом палец 36 втягивает- ся.

Передний конец вакуумного соединительного ниппеля 30 входит в контакт с плоским участком 38 стенки 39 стержневой маски 8. Причем этот плоский участок 38 содержит вакуумное передаточное отверстие 40, соединенное с другими трубопроводами (не показаны). Сравнительно мягкий герметизирующий буртик 34, конический в своем свободном состоянии (не показано) будет удерживаться в герметичном контакте с плоским участком 38 стенки 39 благодаря атмосферному давлению. Это действие удерживания прекращается, когда подача вакуума заканчивается.

Как показано на фиг.2, вакуумное передаточное отверстие 40 меньше, чем взаимодействующее с ним концевое отверстие в вакуумном соединительном ниппеле 30. Это означает, что незначительная несоос- ность между осями двух отверстий не будет вызывать утечки в соединении при условии, что герметизирующему буртику 34 предоставлена возможность войти в контак, с плоским участком 38 вдоль всей его перифе- рии.

Соединительные ниппели 31 сжатого воздуха, показанные главным образом на фиг.З, выполнены в форме цилиндрических пробок или поршней, подвижно смонтиро- ванных в соответствующих отверстиях в соединительном блоке 29, и герметизируются в нем с помощью соответствующих уплот- нительных колец 41 или им подобных. Воздушные соединительные ниппели 31 полые, открыты с обох концов имеют боковые отверстия 42, сообщающие внутреннюю часть каждого соединительного ниппеля 31 с трубопроводом 43 сжатого воздуха, соединяемого с внешними источниками сжатого воздуха, например, посредством соответствующих гибких шлангов, причем эти источники могут управляться.

На фиг.З соединительные ниппели 31 сжатого воздуха показаны в их втянутом или

убранном положении вне контакта с плоским участком 38 стенки 39 стержневой маски 8. Когда захватное устройство функци- онир ует, т.е. зажимные элементы 6 и 7 перемещаются из исходного положения (фиг.З) в рабочее положение захвата (фиг.2) вильчатая пластина 44, прикрепленная к вакуумному соединительному ниппелю 30 и имеющая два выступа, входящие в контакт с соответствующими пазами 45 в соединительных ниппелях 31 сжатого воздуха, перемещается совместно с вакуумным соединительным ниппелем 30, тем самым также перемещая соединительные ниппели 31 сжатого воздуха наружу (вправо на фиг.З) в положение захвата или контакта (фиг.2), при котором они упираются в плоский участок 38 с помощью своих передних торцовых поверхностей, особенно при контакте уплотнитель- ных колец 46,соответственно вделанных в выступ чуть позади жесткого тела каждого соединительного ниппеля 31 с тем, чтобы создать эффективное уплотнение в положении захвата или контакта.

Сжатый воздух, подаваемый по каналам трубопровода 43, может иметь высокое давление. По этой причине является важным эффективное уплотнение с тем, чтобы экономить энергию и избежать шума из-за утечки сжатого воздуха, Для этой цели соединительные ниппели 31 сжатого воздуха имеют участки с разными диаметрами di и da корпуса 47 и их концевых уплотнитель- ных колец 46 соответственно. Причем диаметр di является большим по величине, поэтому результирующее усилие давления, действующее на соединительные ниппели 31, направлено наружу (т.е. вправо на фиг.З), т.е. соединительные ниппели 31 прижимаются к плоскому участку 38 с силой, величина которой увеличивается с увеличением воздушного давления в канале трубопровода 48. Это случается только в случае, когда соединительные ниппели 31 находятся а плотном контакте с плоским участком 38, и сжатый воздух подается по каналу трубопровода 43.

Когда соединительные ниппели 31 сжатого воздуха находятся в вышеназванном контактном положении, их концевые уплот- нительные кольца 46 окружа ют воздухопе- редающие отверстия 48, имеющие диаметр чуть меньше диаметра da, тем самым давая возможность некоторой несоосности, как описано выше для ниппеля 30.

Чтобы еще больше улучшить захват стержневой маски 8, особенно с целью достижения хорошей точности и стабильности соосного положения соединительных ниппелей 30 и 31 и соответствующих передаточных отверстий 40 и 48, показанная компановка может включать в себя захватные крюки 49, прикрепленные к корневым участкам зажимных элементов б и 7 и предназначенные входить в контакт с крюками 50 на стержневой маске 8, Эта конструкция будет значительно снижать свободу перемещения стержневой маски 8 относительно корпуса 17 захватного устройства.

Когда вакуумный соединительный ниппель 30 находится в своем исходном, . убранном положении, и соединительные ниппели 31 сжатого воздуха также находятся в исходном, т.е. убранном положении, показанном на фиг.З, то относительное перемещение, параллельное торцовой стенке 39 стержневой маски 8, т.е. параллельно и перпендикулярно к плоскости чертежа, может иметь место без риска повреждения соединительных ниппелей 30 i 31, так как нет частей, выступающих из торцовой стенки 39, которые могли бы вызвать такие повреждения. Одним исключением являются крюки 50, но так как движения манипулятора 3, несущего корпус 17 захватного устройства, обычно происходят в Соответствии с заданным программированием, и вероятность соударения соединительных ниппелей 30 и 31 с крюками 50 чрезвычайно мала. Так как поверхностный участок 38 стенки 39 является плоским, любое относительное движение вышеназванного типа даже при разных положениях соединительных ниппелей при их выдвинутых вперед соединительных положениях Маловероятно может явиться причиной повреждения частей, кроме возможного некоторого незначительного износа уплотнительного буртика 34 и уплотнительных колец 46.

Выгодно использовать датчик (не пока- зан)типа так называемого микровыключателя, установленного в нижней части полукруглой контактной выемки в зажимном элементе 6, при этом датчик предназначается для передачи сигнала на управляющее устройство, когда выемка входит в контакт с захватными бобышками 22 правильно. При этом управляющее устройство может остановить работу всей установки и/или послать аварийный сигнал, если датчик не передает такой сигнал в течение короткого интервала времени после перемещения захватного механизма в положение захвата, показанное на фиг.2. При такой компановке опасные ситуации могут быть устранены, например в случае выпадения из захватного

устройства уже поднятой стержневой маски 8, так как подобные инциденты могут вызвать серьезные функциональные сбои и повреждения установки.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Технологическая система, включающая в себя захватное устройство с приводом и ряд захватываемых объектов, в которой захватное устройство имеет корпус, зажимные элементы, предназначенные для взаимодействия с объектом и его захватывания, а также ниппеля для пропускания по ним воздушной рабочей среды, взаимодействующие с захватываемыми объектами,

которые, в свою очередь, имеют бобышки, крюки, предназначенные для взаимодействия с зажимными элементами захватного устройства, и отверстия на их плоской поверхности, отличающаяся тем, что, с

целью повышения надежности и безопасности в работе, ниппели для пропускания воздушной рабочей среды выполнены в виде трубообразных элементов по крайней мере с одним открытым концом, причем этот открытый конец имеет возможность герметичного взаимодействия с плоской поверхностью захватываемого объекта и расположения соответственно в отверстиях объекта.

2. Система по п.1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что ниппели для пропускания по ним рабочей среды имеют возможность перемещения относительно корпуса захватного устройства и установки в исходное и рабочее

положения.

3.Система по п.2. отличающаяся тем, что для перемещения ниппелей она снабжена механическим средством для перемещения ниппелей, связанным с дополнительно введенным приводом.

4.Система по п.3. отличающаяся тем. что механическое средство выполнено в виде тяги и пальца, взаимодействующего с ниппелем, а привод выполнен в виде силового цилиндра, на штоке которого расположены эти тяга и палец.

5.Система по пп.1-4, отличающая- с я тем, что ниппели имеют средства герметизации отверстий, расположенных на плоской поверхности захватываемого объекта.

6.Система по пп.1-5, о т л и ч а ю щ а я- с я тем. что зажимные элементы захватного устройства, а также бобышки и крюки захватываемого объекта образуют две пары соединительных средств, расположенных во взаимно перпендикулярных плоскостях.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано на автоматизированных литейных установках. Цель изобретения - повышение надежности и безопасности работы. В технологической системе, содержащей захватное устройство и ряд захватываемых объектов, имеются соединительные средства в виде ниппелей для пропускания воздушной рабочей среды и для установления временной связи между захватным устройством и захватываемым объектом. Для этого соединительные средства - ниппели содержат трубообразный элемент, имеющий по крайней мере один открытый конец, причем этот открытый конец имеет возможность герметичного взаимодействия с плоской поверхностью на захватываемом объекте и расположения в отверстиях этого объекта. Диаметры отверстий объекта 8 немного меньше диаметров открытых концов ниппелей. 5 з.п.ф-лы, 3 ил. Ё

Фиг. I

18

Фм.1