Автоматическое загрузочное устройство

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1220783 (5D4 В 5 J 00

Г»

Л и .=

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

RO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

r.

{

J (21) 3700603/25-08 (22) 14.02.84 (46) 30.03.86. Бюл. № 12 (72) В. И. Гребенюк, Л. М. Головин, Д. А. Демидов и В. А. Калинина (53) 62-229.72 (088.8) (56) Автоматический укладчик плоских заготовок. Проспект итальянской фирмы «Cugher», 1980. (54) 57) I. АВТОМАТИЧЕСКОЕ ЗАГРУЗОЧНОЕ УСТРОЙСТВО преимущественно для плоских заготовок, содержащее корпус, имеющий основание с тележкой, вертикальную стойку с направляющими, на которых установлен подъемный стол, валки, расположенные в верхней части корпуса, продольные и поперечные скалки и систему управления, имеющую блоки программы и питания и датчики положения подъемного стола и уровня стопы плоских заготовок, отличающееся тем, что, с целью расширения технологических возможностей за счет обеспечения дополнительной операции разгрузки плоских заготовок из стопы, оно снабжено двумя идентичными отсекателями, установленными на поперечных скалках с возможностью измерения их относительного положения, толкателем, выполненным в виде пневмоцилиндра, на штоке которого имеется толкающий элемент, при этом толкатель установлен на этих же скалках с возможностью изменения его углового и линейного положения, механизмом выравнивания интервала между плоскими заготовками, установленным консольно в верхней части корпуса, приводным механизмом совместного подъема и разведения валков, расположенным в направляющих стойки и имеющим шарнирно связанные с ней досылающие фрикционные приводные ролики загрузки и разгрузки, установленные с возможностью их поочередного перемещения, при этом датчик уровня стопы плоских заготовок системы управления установлен с возможностью перемещения относительно валков указанного механизма, тележка снабжена кассетой с вертикальными направляющими, а система управления — с датчиком начала приема плоских заготовок, при этом последний и датчик уровня стопы установлены на направляющих стойки с возможностью изменения их положения, а датчик уровня стопы связан с приводом механизма совместного подъема и разведения валков.

2. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что, каждый отсекатель выполнен в виде несущего кронштейна, установленного на продольных скалках и жестко связан- Я ного с корпусом, и двух ползунов, установленных на этих скалках с возможностью изменения их относительного положения с помощью регулировочного винта и подпружиненных один относительно другого, при этом на обоих ползунах установлены ролики, Я на кронштейне — в два ряда приемно-подающие ролики, а на нижнем ползуне расположен упор, предназначенный для взаимодействия с плоскими заготовками стопы.

3. Устройство по и. 1, отличающееся тем, что механизм выравнивания интервала (Я между заготовками выполнен в виде двух 1 горизонтально расположенных в одной плоскости параллелограммных механизмов, на внутренних звеньях которых закреплены от- (© секающие линейки, а внешние звенья ус- С О тановлены с возможностью изменения их относительного положения, при этом одно из звеньев кинематически связано с дополнительным приводом синхронного сведения— разведения этих параллелограммных механизмов, а система управления снабжена дополнительно датчиком ритма, связанным с указанным дополнительным приводом.

1220783

Изобретение относится к технологическому оборудованию, а именно к автоматическим загрузочным устройствам, предназначенным для перемещения плоских заготовок, в том числе с отверстиями и коробленных, при автоматизации различных технологических процессов. Может быть использовано в автоматических линиях с управлением от ЭВМ для поштучной подачи заготовок из стопы с заданным ритмом и укладки в стопу из сплошного движущегося потока, т. е. в качестве загрузчика, укладчика или буферного накопителя.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей автоматического загрузочного устройства за счет обеспечения дополнительной операции разгрузки плоских заготовок из стопы, т. е. обеспечения его работы в составе автоматической линии в режиме укладчика, загрузчика, или буферного накопителя с автоматическим переключением режимов, возможности его эксплуатации во взрыво- и пожароопасных помещениях при ограниченных производственных площадях, использования его для манипулирования коробленными заготовками различных типоразмеров и формирования стопы любой заданной высоты (при укладке), а также обеспечения точного интервала между заготовками в потоке (в режиме загрузки).

На фиг. 1 изображено автоматическое загрузочное устройство, общий вид; на фиг. 2 — то же, вид сверху; на фиг. 3— кинематическая схема подъемного стола; на фиг. 4 — кинематическая схема отсекателя; на фиг. 5 — кинематическая схема механизма подъема и разведения валков с пневмоприводами; на фиг. 6 — кинематическая схема механизма выравнивания интервала между заготовками.

Автоматическое загрузочное устройство содержит корпус, имеющий вертикальную стойку 1, на которой установлен подъемный стол 2 с платформой 3 на вертикальных направляющих 4 стойки. Платформа 3 установлена с возможностью воздействия упором 5 на концевые датчики 6 положения подъемного стола и в промежуточных положениях упором 7 на смещаемые по направляющей 8 датчик 9 начала приема плоских заготовок и датчик 10 полной стопы. Между направляющими лапками 11 основания корпуса установлена тележка 12, снабженная кассетой 13 с несущими ребрами 14 и вертикальными направляющими 15, имеющими возможность регулировки и фиксируемая на рабочей позиции рычажными фиксаторами 16.

На жестких продольных скалках 17 при помощи кронштейнов 18 крепятся поперечные скалки 19 и 20, за счет которых качающийся пневмоцилиндр 21 толкателя имеет возможность смещаться в горизонталь5

35 ной плоскости при настройке на конкретный типоразмер заготовки. На конце штока цилиндра 21 имеется кронштейн с толкающим элементом 22, обеспечивающим упор в торец заготовки при ее перемещении, кроме того, цилиндр 21 снабжен регулировочным винтом 23, предназначенным для настройки на определенный уровень загрузки.

На продольных скалках 17 по углам стопы, ближайшим к платформе 3 подъемного стола 2, при помощи кронштейнов 24 и поперечных скалок 25 установлены плавающие по вертикали щелевые отсекатели

26 с возможностью смещения навстречу друг другу по поперечным скалкам 25.

В верхней части корпуса смонтированы механизм 27 совместного подъема и взаимного разведения валков с пневмоприводами и консольно нависающий над смежным оборудованием (например, над транспортным модулем автоматической линии) и механизм 28 выравнивания интервала между заготовками

Над исполнительными механизмами в верхнем нерабочем объеме при помощи кронштейнов 29 на корпусе закреплены блоки системы управления, блок 30 программы и пневмоблоки, устройство 31 подготовки воздуха с блокирующим реле давления и устройство 32 распределительное со стандартными электропневматическими клапанами 33.

Клапаны ЗЗ связаны с пневмоцилиндрами механизма 27 подъема-разведения валков, механизма 28 выравнивания интервала и толкателя пневмотрубками 34. На верхней плите корпуса установлен датчик 35 сведения валков, обеспечивающий управление сведением — разведением валков при прохождении заготовок, а с подвижными частями механизма 27 подъема валков связан качающийся кронштейн, несущий на конце датчик 36 уровня стопы.

Для повышения надежности датчики выполнены на фотоэлементах.

Электронный блок 30 программы предназначен для управления работой исполнительных механизмов автоматического загрузочного устройства по определенной программе как автономно с пульта управления блока, так и дистанционно, от ЭВМ, управляющей работой линии в целом, обеспечивая связь с каналом управления от

ЭВМ, задание регулируемого ритма в зависимости от величины контролируемых параметров технологического процесса вручную с пульта управления (в автономном режиме) или автоматически по сигналу от

ЭВМ (при дистанционном управлении).

Переключение в режим автономного или дистанционного управления осуществляется с пульта блока 30. Блок 30 обеспечивает также отключение робота от электро- и пневмосети в аварийных ситуациях, пере1220783 ключение в режим приема или выдачи заготовок при работе робота в качестве буферного накопителя и дистанционном управлении от ЭВМ. Блок 30 программы через разъемы и электрические кабели связан с датчиками, электроприводами подъемного стола и валков и электропневмоклапанами

33, преобразующими электрические сигналы блока 30 в посылки сжатого воздуха определенного направления.

Подъемный стол 2 включает подвижную платформу 3 с вертикальными ребрами, установленную на неподвижных вертикальных направляющих 4 и связанную с двигателем 37 посредством червячного редуктора 38, клиноременной передачи 39, управляемой электромагнитной муфты 40 и передачи 41 винт-гайка. Включение или отключение муфты 40 осуществляется блоком 30 программы по сигналу с датчика 36 уровня стопы.

Концевые датчики 6 стола и смещаемые по направляющей 8 датчики 9 и 10 служат для остановки платформы 3 соответственно в крайних положениях и в положениях, соответствующих началу приема заготовок (при укладке в стопу) и полной стопе.

Отсекатели 26 состоят из несущего кронштейна 42, совместно плавающих по вертикальным скалкам верхнего направляющего

43 и нижнего 44 ползунов с отсекающим выступом (упором) 45. На ползунах

43 и 44 установлены ролики 46 и 47, образующие паз А, и опорный ролик 48, базирующийся на угол верхней заготовки и обеспечивающий расположение паза А всегда строго напротив края верхней заготовки в зоне отсечки. При этом выступ 45 обеспечивает отсечение второй и последующих заготовок стопы. Для регулировки на требуемую ширину паза А предусмотрен регулировочный винт 49. Выборка люфта в резьбовом соединении винт 49 — гайка ползуна 43 и разведение ползунов 43 и 44 осуществляется пружинами 50, а надежное поджатие опорного ролика 48 к верхней заготовке — пружинами 51. Для надежного направления коробленной заготовки в зону разведенных валков на кронштейне 42 имеются заходные роликовые линейки 52.

Механизм 27 совместного подъема и взаимного разведения валков включает две пары вертикальных направляющих 53, жестко установленные на каркасе. На направляющих 53 с возможностью вертикального перемещения установлены каретки 54 и 55 с жестко связанными с ними вертикальными направляющими соответственно 56 и 57 и сопряженными с ними с возможностью перемещения ползуны 58 и 59 каретки 54 и ползуны 60 и 61 каретки 55.

В ползунах 58 и 60 установлены с возможностью вращения приводной валок, состоящий из валика 62 и фрикционных ро5

55 ликов 63, допускающих осевую регулировку с последующей фиксацией, связанный через зубчатые пары 64 и 65 с двигателем 66, закрепленным на ползуне 58.

В ползунаi 59 и 61 установлен с возможностью вращения поддерживающий валик

67, сп свободно враша1ошимися на нем с осевой фиксацией фрикционными роликами 68, представляющими в совокупности нижний валок.

На валике 62 установлены свободно вращающиеся концентричные шайбы 69, а на концах валика 67 — Ho паре кулачков, из которых кулачки 70 и 71 с меньшими эксцентриситетами взаимодействуют с опорными планками 72 и 73 кареток 54 и 55 и кулачки 74 и 75 с эксцентриситетами, в 2 раза большими, взаимодействуют с шайбами 69. На ползуне 61 жестко закреплен пневмоцилиндр 76, шток-рейка 77 которого сопряжена с зубчатым колесом 78 валика 67. Цилиндр 76 служит для разведения валиков 62 и 67 с роликами 63 и 68 с сохранением параллельности их осей в верхнем и нижнем положении кареток 54 и 55 за счет поворота валика 67 через пару рейка 77 — зубчатое колесо 78 и взаимодействия кулачков 70, 71, 74 и 75 соответственно с планками 72, 73 и шайбами 69.

Кроме того, в подшипниках кареток 54 и 55 установлен валик 79, имеющий на концах зубчатые колеса 80, одно из которых сопряжено с рейкой — штоком 82 пневмоцилиндра 83, жестко установленного на каретке 55, и оба колеса 80 и 81 сопряжены с неподвижными рейками 84 направляющих 53.

Цилиндр 83 служит для одновременного подъема-опускания валиков 62 и 67 с фрикционными роликами 63 и 68 (т. е. валков) с сохранением взаимного расположения их осей.

На горизонтальной планке 85, жестко свчзанной с каретками 54 и 55, установлен качающийся рычаг 86 с регулировочным винтом 87, несущий на конце 88 датчик 36 уровня стопы.

С приводным валиком 62 через подшипники связаны качающиеся рычаг 89 с досылающим фрикционным роликом 90 укладки и рычаги 91 и 92 с досылаюшими роликами 93 и 94 загрузки. Ролики 90, 93 и 94 поджаты вниз соответственно пружинами 95 ——

97 с регулируемым усилием. При разведении валиков 62 и 67 уровень рычагов 89, 91 и

92 поддерживается за счет перекатывания роликов 98 по жестким рамкам 99 и 100.

При режиме загрузки качающийся рычаг

101 с ползуном 102 и опорный ролик 103, связанный с планкой 85, служат для подьема досылакнцего ролика 90 укладки выше уровня загрузки (во избежание ложных сталкиваний верхней заготовки со стопы ).

1220783

Робот работает следующим образом.

Тележка 12 со стопой плат, лежащей на ребрах 14 кассеты 13 и направляемой вертикальными направляющими 15, закатывается между лапками 11 корпуса и фиксируется на рабочей позиции фиксаторами 16. Ребра 14 тележки 12 заходят между вертикальными ребрами платформы 3 подъемного стола 2.

По сигналу от ЭВМ, управляющей работой автоматической линии (при дистанционном управлении) или переключением тумблера на передней панели блока 30 программы на режим «Загрузка», исполнительные механизмы робота занимают исходные положения, соответствующие поштучной загрузке заготовок из стопы с заданным ритмом на движущийся транспортер линии.

При этом от электрических сигналов блока

30 программы срабатывают электропневмоклапаны 33 распределительного устройства

32 и сжатый воздух из устройства 31 под40

Пружина 104 уравновешивает вес подвижных частей механизма 27 валков. Двигатель 66, связанный через зубчатые передачи !05 — -107 и ременные передачи 108 ——

1!О соответственно, обеспечивает вращение досылающих фрикционных роликов 90, 93 и 94.

Механизм 28 выравнивания интервала между заготовками состоит из двух механизмов 111 параллелограмма, жесткие звенья 112 которых связаны через гайки !!3 с ходовым винтом 114 и сопряжены с неподвижными горизонтальными скалками 15 с возможностью взаимного сведения-разведения (на требуемый размер заготовки) вдоль осей скалок 115, а подвижные параллельные звенья 116 снабжены отсекающими линейками 117. На одном из звеньев 112 установлен качающийся в горизонтальной плоскости пневмоцилиндр I I H. который через рычаги 119 с шарнирами и ползуны 120 связан с горизонтальным валом 121, имеющим центральную, вертикальную ось 22 вращения. Цилиндр 118 через систему рычагов обеспечивает синхронное сведение-разведение отсекающих линеек 117.

Данная конструкция обеспечивает удобную регулировку на требуемый размер заготовки вращением винта 114 без какойлибо фиксации-расфиксации до или после регулировки. Кроме того, на звеньях 112 установлены регулируемые упоры 123 с фиксацией и на одном из них датчик 124 ритма. Датчик 124 ритма обеспечивает счет зо заготовок, блокировку срабатывания исполнительных механизмов при наличии заготовки в механизме 28 выравнивания интервала, обеспечивает задание ритма выдачи заготовок (при загрузке) по сигналам от блока 30 программы, а в дистанционном режиме — с коррекцией, выдаваемой

ЭВМ, управляющей линией в целом. готовки воздуха по пневмотрубкам 34 постуг ает в соответствующие полости пневмоцилиндров и обеспечивает втягивание штока с толкающим элементом 22 пневмоцилиндра 21 толкателя, подъем рейки-штока 82 пневмоцилиндра 83, врашение зубчатых колес 80 и 81 и их перекатывание вверх по неподвижным рейкам 84 направляющих 53, обеспечивающее подъем на уровень загрузки кареток 54 и 55 с валиками 62 и 67, несущими фрикционные ролики 63 и 68, и датчика 36 уровня стопы. Одновременно выдвигается шток-рейка 77 пневмоцилиндра

76. которая через зубчатое колесо 78 вращает валик 67 с двумя парами кулачков 70, 74 и 71, 75 и обеспечивает за счет взаимодействия кулачков 70 и 71 с опорными планками 72 и 73 опускание ползунов 59 и 61 с валиком 67 на величину эксцентриситета кулачков 70 и 71 и подъем валика 62 относительно валика 67 на величину, в 2 раза большую, за счет взаимодействия кулачков 74 и 75 (c вдвое большими эксцентриситетами) с шайбами

69, т. е. обеспечивается разведение валков симметрично относительно плоскости загрузки. Выдвигается шток пневмоцилиндра 118 механизма 28 выравнивания интервала между заготовками, который синхронно сводит отсекающие линейки 117 подвижных звеньев

116 параллелограмма через рычаги 119 с шарнирами и ползуны 120, взаимодействующие с горизонтальным валом 121, поворачивающимся вокруг оси 122.

Платформа 3 подъемного стола 2 начинает движение вверх от двигателя 37 через червячный редуктор 38, клиноременную передачу 39, замкнутую электромагнитную муфту 40 и передачу 41 винт-гайка. Сто:а заготовок подхватывается ребрами платформы 3 и поднимается до того момента, пока от верхней заготовки не сработает датчик 36 уровня стопы, обеспечивая разрыв цепи питания электромагнитной муфты 40 и остановку платформы 3 стола

2 со стопой заготовок. Одновременно блок

30 программы формирует и посылает через канал связи к ЭВМ сигнал о готовности робота к работе. При этом толкающий элемент 22 пневмоцилиндра 21 толкателя базируется по поверхности верхней заготовки стопы с упором в торцовую сторону заготовки, дальнюю от валиков 62 и 67 и параллельную их осям. Отсекатели 26 опираются роликами 48 на ближние к валикам 62 и 67 углы верхней заготовки и занимают положение, соответствующее расположению пазов А напротив верхней заготовки в зонах отсечки.

По сигналу «Пуск» от ЭВМ или нажатием кнопки «Пуск» (при автономном управлении) на передней панели блока 30 начинает вращаться двигатель 66 механизма 27 валков, вращая через зубчатые пары 64 и 65

1220783 приводной валик 62 с фрикционным роликом

63 и досылающие ролики 90, 93 и 94 через зубчатые передачи 105 — 107 и ременные передачи 108 — 110. Срабатывает пневмоцилиндр 21 толкателя, перемещая с оим толкающим элементом 22 верхнюю заготовку стопы в горизонтальной плоскости через щели А отсекателей 26 (где вторая и последующие заготовки отсекаются выступами 45) и заходные роликовые линейки

52 в зону разведенных валиков 62 и 67 с фрикционными роликами (валками) 63 и 68. При этом качающийся рычаг 101 с ползуном 102 и опорный ролик !03, связанный с планкой 85, удерживают досылающий ролик 90 укладки выше уровня загрузки.

После временной задержки, задаваемой блоком 30, сводятся валики 62 и 67 с роликами 63 и 68, перемещают заготовку на сведенные отсекающие линейки 117 механизма 28 выравнивания интервала. Досылающие фрикционные ролики 93 и 94 загрузки, поджатые вниз пружинами 96 и 97, доводят заготовку до регулируемых упоров

123„обеспечивая срабатывание датчика

124 ритма, который выдает блоку управления разрешающий сигнал на завершение очередного цикла. После ухода верхней заготовки из стопы датчик 36 уровня стопы находится в ненажатом состоянии (вне воздействия заготовки) и платформа 3 поднимает стопу на толщину одной заготовки, т. е. до очередного срабатывания датчика 36. Происходит обратное срабатывание пневмоцилиндра 21 толкателя и разведение роликов 63 и 68, а в строго определенный момент времени, соответствующий ритму загрузки, который определяется блоком 30 программы с учетом корректирующих сигналов от ЭВМ автоматической линии, срабатывает цилиндр 118, разводятся отсекающие линейки 117 и заготовка в ориентированном положении попадает на транспортный модуль автоматической линии, после чего линейки 117 вновь сводятся и цикл загрузки повторяется в автоматическом режиме.

При переключении тумблера на блоке 30 программы на режим «Укладка» (при ручном управлении) или по сигналу с ЭВМ (при дистанционном управлении) робот начинает работать на прием заготовок из по5

2с

45 тока линии соответственно как укладчик ил и буфер н ы и н а коп и тел ь.

В этом случае ролики 63 и 68 в разведенном состоянии и датчик 36 уровня находятся в нижнем положении на уровне транспортера автоматической линии, т. е. на уровне укладки. Платформа 3 подъемного стола опускается до уровня, определяемого срабатыванием датчика 9 начала приема заготовок. Заготовка (в том числе и коробленная) из механизма 28 выравнивания интервала попадает прямотоком (от привода конвейера линии) в зону разведенных роликов (валков) 63 и 68, воздействуя на датчик 35 сведения валков. Ролики 63 и 68 сводятся, захватывают заготовку, заготовка отрывается от остального потока и перемещается роликами 63 и 68 и досылающим фрикционным роликом 90 укладки на платформу 3 стола 2, вызывая срабатывание датчика 36 уровня и опускание платформы 3 с заготовкой на толщину одной заготовки. После прохождения задним фронтом заготовки датчика 35 ролики 63 и 68 разводятся и готовы к приему новой заготовки. Стопа при этом формируется вертикальными направляющими 15 кассеты 13, установленной на тележке 12 (возможен вариант установки кассеты на рольганге) .

При нажатии упором платформы 3 на датчик 10 полной стопы отбор заготовок прекращается и подается сигнал на остановку робота и смену кассеты.

Таким образом, автоматическое загрузочное устройство обеспечивает работу в режимах загрузчика, укладчика и буферного накопителя с автоматическим переключением режимов как по сигналу с блока управления, так и по команде от ЭВМ при дистанционном управлении.

Кроме того, автоматическое загрузочное устройство способно манипулировать как сплошными заготовками, так и коробленными заготовками с отверстиями. При этом из технологического процесса исключается трудоемкая и длительная операция рихтовки заготовок. При загрузке обеспечивается точный интервал между заготовками, который в зависимости от величины контролируемых параметров технологического процесса может изменяться за счет ритма загрузки, величина которого формируется блоком управления по сигналам от ЭВМ.!

220783

2Ф с5 19 20

12

Фг а

1220783

1220783

Редактор Н. Киштулинец

3а каз 1518/11

Составитель И. Бакулина Гехред И. Верес Корректор Е. Рошко

Тираж 1030 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытин

113035, Москва, K — 35, Раушская наб., д. 4(5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4