B21D 43/00 Urząd Patentowy (22) Data zgłoszenia: B23B 15/00 Rzeczypospolitej Polskiej

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: (51) IntCI5: B23Q 41/02 B21D 43/00 Urząd Patentowy (22) Data zgłoszenia: B23B 15/00 Rzeczypospolitej Polskiej (54) Urządzenie podające (43) Zgłoszenie ogłoszono: (73) Uprawniony z patentu: BUP 26/91 Politechnika Warszawska, Warszawa, PL (72) Twórcy wynalazku: (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: Leszek Sawicki, Warszawa, PL Henryk Mierzejewski, Warszawa, PL Jan Poznański, Warszawa, PL Wiesław Szenajch, Warszawa, PL WUP 02/94 Tadeusz Marczuk, Warszawa, PL. Wojciech Kramarek, Warszawa, PL Jan Woźniak, Warszawa, PL PL B1 (57). 1. Urządzenie podające, zwłaszcza do płaskich elementów, przenoszące pojedyncze elementy z zasobnika magazynu do przyrządu obróbkowego za pomocą manipulatora o ruchu posuwisto-zwrotnym w poziomie i pionie napędzanego siłownikami pneumatycznymi, znamienne tym, że zaopatrzone jest w stanowisko pośrednie z wymiennym gniazdem (8), zaś manipulator składa się z przesuwnego ramienia (10), do którego przymocowane są dwa chwytaki, przedni (6) i tylny (7), korzystnie podciśnieniowe, z których przedni (6) służy do przenoszenia elementu z gniazda (8) stanowiska pośredniego do gniazda przyrządu obróbkowego (9), a tylny (7) służy do przenoszenia elementu z zasobnika (2) magazynu (3) do gniazda (8) stanowiska pośredniego, przy czym magazyn (3) zaopatrzony jest w podnośnik utrzymujący stałą wysokość podawanego elementu w zasobniku (2) magazynu (3), zaś przesuwne ramię (10) napędzane jest przez dwa siłowniki pneumatyczne dwustronnego działania (17, 19), pierwszy (17) do napędu mchu posuwisto-zwrotnego w poziomie, a drugi (19) do napędu ruchu posuwisto-zwrotnego w pionie. FIG1

2 Urządzenie podające Zastrzeżenia patentowe 1. Urządzenie podające, zwłaszcza do płaskich elementów, przenoszące pojedyncze elementy z zasobnika magazynu do przyrządu obróbkowego za pomocą manipulatora o ruchu posuwisto-zwrotnym w poziomie i pionie napędzanego siłownikami pneumatycznymi, znamienne tym, że zaopatrzone jest w stanowisko pośrednie z wymiennym gniazdem (8), zaś manipulator składa się z przesuwnego ramienia (10), do którego przymocowane są dwa chwytaki, przedni (6) i tylny (7), korzystnie podciśnieniowe, z których przedni (6) służy do przenoszenia elementu z gniazda (8) stanowiska pośredniego do gniazda przyrządu obróbkowego (9), a tylny (7) służy do przenoszenia elementu z zasobnika (2) magazynu (3) do gniazda (8) stanowiska pośredniego, przy czym magazyn (3) zaopatrzony jest w podnośnik utrzymujący stałą wysokość podawanego elementu w zasobniku (2) magazynu (3), zaś przesuwne ramię (10) napędzane jest przez dwa siłowniki pneumatyczne dwustronnego działania (17,19), pierwszy (17) do napędu ruchu posuwisto-zwrotnego w poziomie, a drugi (19) do napędu ruchu posuwisto-zwrotnego w pionie. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że na obwodzie gniazda (8) stanowiska pośredniego zamocowany jest czujnik indukcyjny (28), zaś na obwodzie przedniego chwytaka (6) osadzona jest przesuwnie płytka (29) stanowiąca przysłonę czujnika indukcyjnego (28), która to płytka (29) opiera się podatnie o umieszczony w gnieździe (8) element. 3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że komora ruchu powrotnego pierwszego siłownika pneumatycznego (17) połączona jest ze zbiornikiem wyrównawczym (22), z którego zasilana jest w sposób ciągły sprężonym powietrzem o ciśnieniu niższym od ciśnienia roboczego w komorze po przeciwnej stronie tłoka. 4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że każdy zasobnik (2) osadzony jest w obrotowej podstawie magazynu (3), przy czym w podstawie zasobnika (2) i podstawie magazynu (3) wykonane jest przelotowe wycięcie umożliwiające pionowe przemieszczenie podstawki (32) przymocowanej do ramienia (4) podnośnika. 5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że ssawka każdego chwytaka podciśnieniowego (6, 7) zaopatrzona jest w elastyczny pierścień wewnętrzny uszczelniający obrzeże otworu centralnego przenoszonego elementu (1). * * * Przedmiotem wynalazku jest urządzenie podające, zwłaszcza do płaskich elementów, mające zastosowanie do podawania półfabrykatów na obrabiarki zautomatyzowane, w szczególności na prasy mimośrodowe, na przykład w Automatycznych Stacjach Obróbkowych (ASO). Znane urządzenia podające wyposażone są w podajniki z napędem mechanicznym, elektrycznym lub pneumatycznym, podające pojedyncze półfabrykaty na półautomaty tokarskie, obrabiarki do kół zębatych, szlifierki, prasy i inne obrabiarki. Podajniki te dostosowane są do jednego rodzaju półfabrykatu. Ponadto możliwość ich zastosowania uzależniona jest od konstrukcji obrabiarki i przyrządów, które muszą być dostosowane do podawania i usuwania automatycznego, przy określonej wydajności. Znany jest z polskiego opisu patentowego nr podajnik suwakowy o ruchu posuwisto-zwrotnym, przeznaczony do współpracy z manipulatorem wyposażonym w głowicę z chwytakiem realizującą ruch unoszenia. W podajniku tym elementy zmagazynowane w magazynku opadają pod wpływem własnego ciężaru w wymienne gniazdo suwaka. Napęd suwaka stanowią dwa zasilane na przemian siłowniki pneumatyczne usytuowane odwrotnie względem siebie. Pojedyncze elementy podawane w gnieździe suwaka przenoszone są przez manipulator do przyrządu obrabiarki. Magazynek elementów tworzą prowadniki nożowe przymocowane do prowadnicy suwaka. W przypadku podawania elementów o różnych profilach

3 należy wymienić gniazdo suwaka oraz odpowiednio ustawić prowadniki nożowe. Podajnik ten ma zastosowanie do podawania wyłącznie płaskich elementów o niewielkich rozmiarach, przy ograniczonej ilości elementów w stosie. Celem wynalazku było opracowanie prostej konstrukcji urządzenia podającego umożliwiającego podawanie na obrabiarki pojedynczych półfabrykatów technologicznie podobnych o różnym kształcie i większej masie, przy możliwości szybkiego przystosowania urządzeń do kształtu półfabrykatów i zapewnieniu współpracy z urządzeniem odbierającym w systemie automatycznej obsługi obrabiarek. Urządzenie podające, zwłaszcza do płaskich elementów, przenoszące pojedyncze elementy z zasobnika magazynu do przyrządu obróbkowego za pomocą manipulatora o ruchu posuwisto-zwrotnym w poziomie i pionie napędzanego siłownikami pneumatycznymi, wyróżnia się tym, że zaopatrzona jest w stanowisko pośrednie z wymiennym gniazdem, zaś manipulator składa się z przesuwnego ramienia, do którego przymocowane są dwa chwytaki, przedni i tylny, korzystnie podciśnieniowe, z których przedni służy do przenoszenia elementu z gniazda stanowiska pośredniego do gniazda przyrządu obróbkowego, a tylny służy do przenoszenia elementu z zasobnika magazynu do gniazda stanowiska pośredniego, przy czym magazym zaopatrzony jest w podnośnik utrzymujący stałą wysokość podawanego elementu w zasobniku magazynu, zaś przesuwne ramię napędzane jest przez dwa siłowniki pneumatyczne dwustronnego działania, pierwszy do napędu ruchu posuwisto-zwrotnego w poziomie, a drugi do napędu ruchu posuwisto-zwrotnego w pionie. W korzystnym wykonaniu urządzenia na obwodzie gniazda stanowiska pośredniego zamocowany jest czujnik indukcyjny, zaś na obwodzie przedniego chwytaka osadzona jest przesuwnie płytka stanowiąca przysłonę czujnika indukcyjnego, która to płytka opiera się podatnie o element umieszczony w gnieździe stanowiska pośredniego. Komora ruchu powrotnego pierwszego siłownika pneumatycznego połączona jest ze zbiornikiem wyrównawczym, z którego zasilana jest w sposób ciągły sprężonym powietrzem o ciśnieniu niższym od ciśnienia roboczego w komorze po przeciwnej stronie tłoka. Każdy zasobnik osadzony jest w obrotowej podstawie magazynu, przy czym w podstawie zasobnika i podstawie magazynu wykonane jest przelotowe wycięcie umożliwiające pionowe przemieszczenie podstawki przymocowanej do ramienia podnośnika. W przypadku elementów z otworem centralnym korzystnym jest, gdy ssawka każdego chwytaka podciśnieniowego zaopatrzona jest w elastyczny pierścień wewnętrzny uszczelniający obrzeże otworu centralnego. Rozwiązanie według wynalazku umożliwia łatwe i szybkie przystosowanie do podawania elementów technologicznie podobnych, nadaje się do stosowania w systemach automatycznej obsługi obrabiarek, umożliwia zwiększenie wydajności obrabiarki poprzez skrócenie o połowę czasu podawania. Zastosowanie chwytaków podciśnieniowych umożliwia odrzucenie elementów uszkodzonych, nieforemnych bądź z zanieczyszczeniami na górnej powierzchni, które uniemożliwiają uzyskanie podciśnienia w ssawkach chwytaka, zaś zastosowanie czujnika indukcyjnego na stanowisku pośrednim umożliwia wykrycie elementów sklejonych lub z zanieczyszczoną dolną powierzchnią. Zastosowanie energooszczędnego układu pneumatycznego do zasilania napędu ruchu posuwisto-zwrotnego w poziomie podwyższa sprawność i niezawodność urządzenia oraz zapewnia bezkolizyjną współpracę z obrabiarką i urządzeniem odbierającym. Zastosowana konstrukcja magazynu umożliwia łatwą wymianę zasobników przystosowanych do magazynowania różnych, technologicznie podobnych półfabrykatów. Zaopatrzenie chwytaków podciśnieniowych w ssawki zaopatrzone w elastyczny pierścień wewnętrzny umożliwia podawanie elementów z otworem centralnym. Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie urządzenie podające w module obróbkowym do tłoczenia, fig. 2 przedstawia przekrój poprzeczny stanowiska pośredniego we współpracy z chwytakiem podciśnieniowym przystosowanym do podawania elementów z otworem centralnym, a fig. 3 przedstawia magazyn elementów w półprzekroju poprzecznym. Jak przedstawiono na fig. 1, urządzenie podające składa się z manipulatora, magazynu elementów i stanowiska pośredniego z wymiennym gniazdem 8. Manipulator składa się z przesuwnego ramienia 10, do którego przymocowane są dwa chwytaki podciśnieniowe, przedni

4 i tylny 7, z których przedni 6 służy do przenoszenia elementu z gniazda 8 do gniazda przyrządu 9, a tylny 7 służy do przenoszenia elementu z magazynu 3 do gniazda 8. Przesuwne ramię 10 manipulatora napędzane jest przez dwa siłowniki pneumatyczne dwustronnego działania 17,19, z których pierwszy 17 stanowi napęd ruchu posuwisto-zwrotnego w poziomie, zaś drugi 19, obracający wałek 21 z segmentami zębatymi, stanowi napęd ruchu posuwisto-zwrotnego w pionie. Wałek 21 współpracuje z listwą zębatą połączoną z przesuwnym ramieniem 10. Komora ruchu powrotnego pierwszego siłownika pneumatycznego 17 połączona jest przewodem niskiego ciśnienia 5 ze zbiornikiem wyrównawczym 22, z którego zasilana jest w sposób ciągły sprężonym powietrzem o ciśnieniu niższym od ciśnienia roboczego w komorze po przeciwnej stronie tłoka. Magazyn zaopatrzony jest w podnośnik utrzymujący stałe położenie górnego elementu 1 w stosie umieszczonym w zasobniku 2 na wysokości gniazda 8 stanowiska pośredniego. Jak przedstawiono na fig. 2, stanowisko pośrednie składa się z gniazda 8 przykręconego do tarczy 23 oraz z podstawy 25 połączonej z wyciętą tuleją 24, tworzących korpus stanowiska pośredniego. Gniazdo 8 wraz z tarczą 23 może być przesuwane względem korpusu po zluzowaniu nakrętki dociskowej 26, za pomocą dźwigni 27. Na obwodzie gniazda 8 zamocowany jest czujnik indukcyjny 28 zaś na obwodzie przedniego chwytaka 6 osadzona jest przesuwnie płytka 29 stanowiąca przysłonę czujnika indukcyjnego 28, która to płytka 29 opiera się podatnie o umieszczony w gnieździe 8 element 1. Ssawka chwytaka podciśnieniowego 6,7 zaopatrzona jest w elastyczny pierścień wewnętrzny umożliwiający uzyskanie podciśnienia w przypadku podawania elementów z otworem centralnym. Jak przedstawiono na fig. 3, magazyn 3 stanowi obrotowa płyta 30, zamocowana do kołnierza wałka 31 mechanizmu obrotu. Każdy zasobnik 2 osadzony jest w obrotowej płycie 30, przy czym w podstawie zasobnika 2 i obrotowej płycie 30 wykonany jest otwór umożliwiający pionowe przemieszczenie podstawki 32 przymocowanej do ramienia 4 podnośnika. Zasobnik 2 składa się z trzech pionowych prętów osadzonych w podstawie zasobnika. U góry pręty połączone są pierścieniem usztywniającym. Średnicę wewnętrzną podstawy zasobnika dobiera się tak, aby stanowiła ona wystarczający opór dla stosu elementów oraz umożliwiała przejście podstawki 32 unoszącej elementy w zasięg działania chwytaka 7. Średnicę zewnętrzną podstawy zasobnika 2 określa rozmieszczenie prętów w zależności od średnicy elementów lub rozmieszczenie śrub mocujących. W module obróbkowym przedstawionym na fig. 1 siłownik pneumatyczny dwustronnego działania 17 sprzężony jest poprzez przewód niskiego ciśnienia 5 z siłownikiem pneumatycznym dwustronnego działania 18 stanowiącym napęd ruchu posuwisto- zwrotnego w poziomie przesuwnego ramienia 11 manipulatora urządzenia odbierającego. Do przesuwnego ramienia 11 przymocowany jest chwytak podciśnieniowy 13 przenoszący wytłoczkę z gniazda przyrządu 9 na transporter taśmowy 14, z którego wytłoczka spada poprzez rynnę zsypową 15 do pojemnika 16. Urządzenie działa następująco: W położeniu wyjściowym urządzenia podającego chwytak tylny 7 umieszczony jest nad stosem elementów 1 umieszczonych w zasobniku 2, zaś chwytak przedni 6 umieszczony jest nad gniazdem 8 stanowiska pośredniego. W położeniu skrajnym chwytak tylny 7 umieszczony jest nad gniazdem 8 stanowiska pośredniego, zaś chwytak przedni 6 umieszczony jest nad przyrządem 9. Elementy 1, poddawane wtórnej operacji tłoczenia, ułożone są w pakiety załadowane do zasobnika 2 magazynu obrotowego 3. Stos elementów 1 unoszony jest przez ramię 4 podnośnika w zasięg działania chwytaka tylnego 7, do wysokości równej poziomowi gniazda 8 stanowiska pośredniego. W położeniu wyjściowym ramię 10 manipulatora opuszcza się, a chwytaki podciśnieniowe 6, 7 chwytają element 1. Następnie ramię 10 unosi się ku górze i przesuwa w skrajne położenie. W położeniu tym ramię 10 opuszcza się a chwytaki podciśnieniowe 6, 7 zwalniają trzymane elementy. Następnie ramię 10 unosi się i wraca do położenia wyjściowego. Na stanowisku pośrednim następuje kontrola liczby podawanych elementów oraz prawidłowości ich kształtu. Jeżeli do gniazda 8 stanowiska pośredniego podane zostaną dwa elementy lub element z przyklejonym od spodu odpadem, wówczas przysłona 29 znajdzie się poza strefą działania czujnika 28 i prasa zostanie unieruchomiona. Zanieczyszczenia na górnej powierzchni elementu oraz elementy niepełne, pogięte itp. uniemożliwiają uzyskania podciśnienia w ssawkach chwy-

5 taka, co również powoduje pojawienie się w układzie sterowania sygnału awaryjnego. Powierzchnie naprowadzające gniazda 8 korygują ewentualne niedokładności położenia podawanego elementu. Regulacja położenia gniazda 8 względem nieruchomej podstawy 25 ułatwia ustawienie stanowiska pośredniego podczas dostosowywania modułu obróbkowego do tłoczenia innych, technologicznie podobnych elementów. Po wykonaniu wytłoczki, gdy elementy robocze obrabiarki 12 znajdą się w położeniu wyjściowym, ramię 11 manipulatora odbierającego przemieszcza się pod prasę 12, chwytak 13 opuszcza się i chwyta wykonaną wytłoczkę, unosi w górę, a następnie opuszcza na transporter taśmowy 14. Wycofanie każdego z manipulatorów w położenie wyjściowe następuje po zamknięciu dopływu sprężonego powietrza i obniżeniu ciśnienia w tylnej komorze każdego z siłowników 17,18, przez sprężone powietrze doprowadzane w sposób ciągły do przednich komór siłowników 17, 18 ze zbiornika wyrównawczego 22. FIG 3

6 FIG. 2 FG1 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena zł