устройство для поштучной выдачи плоских тонких деталей

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОШТУЧНОЙ ВЫДАЧИ ПЛОСКИХ ТОНКИХ ДЕТАЛЕЙ, содержащее поворотный стол с кассетами для деталей, пневмоцилиндры для подъема деталей, отличающееся тем, что оно снабжено механизмом подъема плоских тонких деталей, выполненным в виде корпуса с двумя щеками, на которых закреплены оси роликов, охватываемых бесконечной гибкой лентой с установленным на ней кронштейном, причем на оси одного ролика закреплен один конец спиральной пружины, другой конец которой закреплен на корпусе, а ось второго ролика подпружинена и расположена в вертикальном пазу, дополнительно выполненном в соответствующей щеке с возможностью перемещения в нем, на корпусе последовательно установлены три пневмопривода, шток среднего из которых соединен с ползуном, выполненным в виде полуцилиндра, и расположен между роликами, закрепленными по краям углубления, выполненного в корпусе, а два крайних пневмоцилиндра снабжены наконечниками для фиксации гибкой ленты и взаимодействуют с впадинами, выполненными в корпусе, при этом во впадинах выполнены отверстия, в которых расположены два датчика контроля фиксации ленты.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в загрузочных устройствах металлорежущих станков, в сборочном оборудовании, в робото-технологических комплексах и в других аналогичных устройствах.

Известно устройство для поштучной выдачи деталей типа тонких пластин (авт. св. N 542616, кл. В 23 Q 7/00, 1977), содержащее магазин, снабженный подъемно-опускным столом с приводом, кинематически связанным с питателем, причем привод стола выполнен в виде поршневого гидроцилиндра, гидравлически связанного с выполненным насосом-дозатором, причем объем дозирующей камеры насоса соответствует подъему поршня гидроцилиндра на толщину детали.

Однако конструкция известного устройства отличается большой сложностью, заключающейся в наличии насоса-дозатора, клапанов и резервуара, а также низкая точность позиционирования, вызванная тем, что появление утечки жидкости через уплотнения приведет к уменьшению хода поршня гидроцилиндра и появлению накопленной погрешности установки верхней детали. Кроме того, известное устройство не позволяет подавать детали разной толщины без предварительной переналадки насоса-дозатора, не предусмотренной в данном устройстве.

Наиболее близким устройством к изобретению является устройство для подачи заготовок, состоящее из поворотного стола с кассетами для заготовок, связанного с пневмоцилиндром поворота стола пневмогидравлическим цилиндром подъема заготовок и запорного клапана, при этом гидравлическая полость преобразователя связана с гидрополостью цилиндра подъема заготовок через запорный клапан, управляемый датчиком верхнего положения заготовок, пневмополость преобразователя соединена с одной из полостей пневмоцилиндра поворота стола и с магистралью высокого давления через запорный кран, управляемый датчиками крайних положений штока цилиндра подъема заготовок, а другая полость цилиндра поворота стола связана с магистралью низкого давления, причем бесштоковая полость пневмоцилиндра поворота стола и пневмополость пневмогидравлического преобразователя разобщены перегородкой. В пневмосистему введены электроклапаны для связи магистрали сжатого воздуха с бесштоковой полостью пневмоцилиндра поворота и электроклапан для связи магистрали сжатого воздуха с пневмополостью пневмогидропреобразователя, при этом штоковые полости пневмоцилиндра поворота и пневмогидравлического цилиндра подъема заготовок сообщены с магистралью сжатого воздуха.

Однако это устройство имеет сложную конструкцию, включающую два пневмогидроцилиндра, несколько датчиков, пневмораспределителей, гидроклапан с обратным клапаном. Большое количество взаимосвязанных элементов снижает надежность устройства. Низкая точность позиционирования вызывается большей инерционностью гидропривода, не позволяющей мгновенно остановить движение поршня, и возможными утечками жидкости.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является упрощение конструкции устройства, повышение точности позиционирования деталей, подаваемых на позицию выгрузки, исключение переналадки при изменении толщины деталей.

Техническим результатом, который может быть получен при осуществлении изобретения является создание более простого по конструкции устройства, обеспечивающего точное позиционирование деталей, подаваемых на выгрузку, не требующего переналадки при переходе на выдачу деталей, отличающихся по толщине.

Это достигается тем, что устройство для поштучной выдачи плоских тонких деталей, состоящее из поворотного стола с кассетами для деталей, пневмоцилиндров для подъема деталей, снабжено механизмом подъема плоских тонких деталей, имеющим корпус с двумя щеками, на которых закреплены оси роликов, охватываемых бесконечной гибкой лентой, с установленным на ней кронштейном, на оси верхнего ролика закреплен один конец спиральной пружины, а ее другой конец закреплен на корпусе. Ось нижнего ролика подпружинена и расположена в вертикальном пазу с возможностью перемещения в нем. На корпусе установлены три пневмопривода, шток среднего соединен с ползуном, выполненным в виде полуцилиндра, и расположен между двумя роликами, закрепленными по краям углубления в корпусе, а два крайних снабжены наконечниками для фиксации ленты, и взаимодействуют с впадинами в корпусе, в которых выполнены отверстия, связанные с двумя датчиками контроля фиксации ленты.

Выполнение механизма подъема плоских тонких деталей в виде гибкой бесконечной ленты с закрепленным на ней кронштейном, охватывающей два ролика, и пневмоприводов поочередной фиксации верхней и нижней ветвей ленты и ее поперечного перемещения, делают конструкцию более простой по сравнению с известными. Возможность переключения фиксаторов и полуцилиндрического ползуна только после достижения четкой фиксации одной из ветвей ленты, для чего в конструкцию введены датчики контроля фиксации ленты, обеспечивает точное позиционирование деталей на позиции выгрузки. Кроме того, переключение фиксаторов по команде от датчика захвата детали позволяет подавать детали разной толщины, так как при срабатывании датчика захвата деталей фиксируется верхняя ветвь ленты, а нижняя расфиксируется только после полной фиксации верхней ветви ленты, после чего за счет подпружиненного нижнего ролика происходит ее натяжение при неподвижном положении кронштейна.

На фиг. 1 изображено устройство для поштучной выдачи плоских тонких деталей; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 разрез В-В на фиг. 1.

Устройство состоит из поворотного стола 1 с кассетами 2, в которых находятся загружаемые детали 3. На позиции выгрузки установлен механизм подъема плоских тонких деталей, состоящий из корпуса 4 с двумя щеками 5. В нижней части щек 5 выполнены пазы 6, в которые установлена ось нижнего ролика 7, отжимаемая вниз пружинами 8. В верхней части щек 5 установлена ось верхнего ролика 9, на оси которого закреплен один конец спиральной пружины 10, другой конец которой закреплен на щеке 5. Ролики 7 и 9 охватывает бесконечная гибкая лента 11 с закрепленным на ней кронштейном 12. На щеках 5 вверху и внизу установлены датчики 13 и 14 контроля крайних положений кронштейна 12.

На противоположной от кронштейна 12 стороне корпуса 4 установлен механизм шагового перемещения ленты, состоящий из корпуса 15 с тремя пневмокамерами 16, 17 и 18, образованными крышками 19, 20 и 21 и мембранами 22, 23 и 24. На мембранах 22 и 24 закреплены штоки с наконечниками 25 и 26 для фиксации ленты 11. В корпусе 4 по оси штоков 25 и 26 выполнены серповидные углубления 27 и 28, в дне которых просверлены отверстия 29 и 30, соединенные с датчиками 31 и 32 контроля фиксации ленты.

На средней мембране 23 закреплен шток 33, на нижнем конце которого установлен полуцилиндрический ползун 34 для перемещения ленты 11. В корпусе 4 выполнена выемка 35, по краям которой в щеках 5 закреплены оси роликов 36 и 37. На штоках 25, 26 и 33 установлены пружины 38, 39 и 40. Пневмокамеры 16, 17 и 18 соединены с пневмораспределителями 41, 42 и 43. Управляющий вход распределителя 41 соединен с выходом элемента И 44. На первый вход последнего поступает сигнал с выхода триггера 45, прямой вход которого связан с датчиком 14 нижнего уровня. Второй вход элемента 44 связан с прямым выходом триггера 46, инверсный выход которого подключен к управляющему входу пневмораспределителя 42. Прямой вход триггера 46 соединен с прямым выходом элемента ИЛИ НЕ 47, вход которого связан с датчиком 48 захвата детали 3, расположенном на вакуум-захвате 49 устройства для съема деталей. Инверсный выход элемента 47 соединен с первым входом элемента И 50, второй вход которого соединен с системой управления устройства.

Выход элемента И 50 подключен к входу триггера 51 и второму входу элемента И 52, первый вход которого связан с датчиком 32 фиксации ленты 11, а выход с инверсным входом триггера 46. Инверсный вход триггера 51 связан с датчиком 31 фиксации ленты, а выход триггера с управляющим входом пневмораспределителя 43.

Устройство работает следующим образом. При повороте стола 1 на позицию загрузки кассета 2 с деталями 3 останавливается напротив кронштейна 12, находящегося в крайнем нижнем положении. После фиксации стола из системы управления поступает команда на элемент 50. Так как с датчика 48 захвата детали идет нулевой сигнал, то на инверсном выходе элемента 47 будет "1", которая поступит на второй вход элемента 50. На выходе последнего появится единичный сигнал, переключающий триггер 51, который в свою очередь переключает пневмораспределитель 43, и сжатый воздух поступает в камеру 18.

Под давлением воздуха прогибается мембрана 24, перемещающая шток с наконечником 26, который зажимает ленту 11 в серповидном углублении 28. При зажиме ленты перекрывается отверстие 30 и срабатывает датчик 32 контроля фиксации ленты. Сигнал с датчика 32 поступает на первый вход элемента И 52, на втором входе которого присутствует "1" с элемента 50. Две единицы на входе дают на выходе элемента 52 "1". Происходит переключение триггера 46. На его прямом выходе будет "0", что вызовет отключение пневмораспределителя 41, а на инверсном выходе единичный сигнал, который переключит пневмораспределитель 42. Воздух поступит в камеру 17, а камера 16 соединится с атмосферой. Таким образом нижний конец ленты 11 будет зажат, а верхний расфиксирован.

При перемещении мембраны 23 шток 33 с полуцилиндрическим ползуном 34 вытягивает верхнюю ветвь ленты 11, которая скользит по ролику 36, вращая верхний ролик 9 против часовой стрелки и перемещая кронштейн 12 со столбом деталей 3 вверх. При подъеме деталей к верхнему уровню вакуум-захват 49 захватывает деталь 3, при этом срабатывает датчик 48. Сигнал с датчика 48 поступает на элемент 47 и к его прямого выхода на первый вход триггера 46, вызывая его переключение. Единичный сигнал с триггера 46 поступает на элемент 44, на второй вход которого поступает единичный сигнал с триггера 45. Следовательно на выходе элемента И 44 появится "1", и произойдет переключение пневмораспределителя 41. Воздух поступит в камеру 16 и произойдет фиксация верхней ветви ленты. Одновременно переключится в исходное состояние пневмораспределитель 42. Ползун 34 под действием пружины 39 отойдет от ленты. После срабатывания датчика 31 контроля фиксации ленты сигнал с него поступит на второй вход триггера 51 и на его выходе будет нулевой сигнал. Пневмораспределитель 43 вернется в исходное положение.

Под действием пружины 40 шток с наконечником 26 отойдет влево и освободит ленту 11. Под действием пружины 8 ось нижнего ролика 7 переместится вниз по пазу 6, вытягивая ленту. Устройство для съема детали с вакуум-захватом 49 переместит деталь из кассеты 2 к технологическому оборудованию.

После возвращения устройства для съема детали в исходное положение поступает команда из системы управления на начало нового цикла. Происходит фиксация нижней ветви ленты 11, затем расфиксация верхней ветви и вытягивание ее в выемку 35 корпуса 4 с помощью ползуна 34. При этом лента 11, огибающая ролик 9, вращает его против часовой стрелки, закручивая спиральную пружину 10. Кронштейн 12 с деталями 3 перемещается вверх, при этом перемещается вверх ось ролика 7 и сжимается пружина 8. Далее происходит съем очередной детали и так далее до тех пор, пока не закончатся детали в кассете 2. При подходе кронштейна 12 к верхнему крайнему положению срабатывает датчик 13, переключающий триггер 45. На выходе триггера 45 будет "0", поэтому и на выходе элемента И 44 также будет "0". Все пневмораспределители 41, 42 и 43 переключается в исходное состояние и все штоки 25, 26 и 33 отойдут под действием пружин 38, 39 и 40 в левое крайнее положение, полностью освободив ленту 11. Под действием спиральной пружины 10 ролик 9, вращаясь по часовой стрелке, перемещает ленту 11 и кронштейн 12 опускается до упора и срабатывания датчика 14, который переключает триггер 45. На выходе триггера появляется "1" и на выходе элемента 44 также будет "1". Переключится пневмораспределитель 41 и произойдет фиксация верхней ветви ленты 11. Механизм подъема плоских тонких деталей готов к выполнению нового цикла. Далее происходит поворот стола 1 и на позицию выгрузки устанавливается новая кассета 2 с деталями 3.

Изменение толщины (высоты) деталей не влияет на работу механизма подъема плоских тонких деталей, так как независимо от толщины детали остановка движения ленты 11 происходит по команде от датчика 48. При этом переключается элемент 47 и триггер 46, который отключает пневмораспределитель 42 и переключает пневмораспределитель 41. Это вызывает зажим ленты 11 наконечником 25 и отвод ползуна 34. Обе ветви ленты 11 окажутся зафиксированными и кронштейн 12 также зафиксируется в заданном положении. При срабатывании датчика 31, свидетельствующего о полной фиксации верхней ветви ленты 11, переключается триггер 51 и отключается пневмораспределитель 43. Фиксатор 26 отходит влево под действием пружины 40 и нижняя ветвь ленты 11 при фиксированном положении кронштейна 12 вытягивается роликом 7 с помощью пружины 8.

Таким образом изобретение предназначено для использования в машиностроении, для поштучной выдачи плоских тонких деталей при загрузке металлорежущих станков, прессов, сборочных автоматов и другого технологического оборудования.