Многооперационный сборочный центр

 

Изобретение может быть использовано самостоятельно или в составе гибких производственных систем для автоматизации упаковки, контроля и сборки малогабаритных изделий. Сборочный центр содержит установленные на станине 1 манипулятор 2 с подвижным рабочим органом, магазин 5 инструмента и рабочих головок, стойку 8 с инструментальной головкой, обеспечивающей точное позиционирование с малой погрешностью, и устройства 7 подачи собираемых в узлы деталей. Рабочий орган манипулятора 2, инстру (Л ментальная головка и магазин 5 снаб

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК гб1) 4 В 23 О 41/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTPM (21) 3890961/25-08 (22) 24.05.85 (46) 23.11.86. Бюл. У 43 (71) Конструкторско-технологическое бюро Союзтехноприбора, Московское научно-производственное объединение

)! 11

Темп и Всесоюзный научно-исследовательский институт приборостроения (72) Д.Л.Кролик, В.П.Быстрый, Э.А.Курман, P.À.Âëàäèìèðñêèé и В.Ю,Шишмарев (53) 62 1.9-115 (088,8) (56) Корсаков В,С., Замятин В.К.

Сборка и монтаж изделий машиностроения . Справочник в 2-х томах. — M.

Машиностроение, 1983, т. 1, с. 345, рис. 7а . (54) МНОГООПЕРАЦИОННЫЙ СБОРОЧНЫЙ

ЦЕНТР (57) Изобретение может быть использовано самостоятельно или в составе гибких производственных систем для автоматизации упаковки, контроля и сборки малогабаритных изделий. Сборочный центр содержит установленные на станине 1 манипулятор 2 с подвижным рабочим органом, магазин 5 инструмента и рабочих головок, стойку 8 с инструментальной головкой, обеспечивающей точное позиционирование с малой погрешностью, и устройства 7 подачи собираемых в узлы деталей. Рабочий орган манипулятора 2, инструментальная головка и магазин 5 снаб1271717 жены одинаковыми стыковочными узлами 13 в виде С-образных блоков, а ответный стыковочный узел также идентифицирован и выполнен в виде двутавра, унифицированное сечение полок которого соответствует конфигурации базиИзобретение относится к машиностроению, в частности к гибким производственным системам для автоматизации процессов сборки деталей °

Цель изобретения — упрощение кон- S струкции сборочного центра, Указанная цель обеспечивается рас ширением технологических возможностей входящего в состав сборочного центра манипулятора смены инструмента, что позволило этим же. манипулятором осуществлять загрузку инструментальной головки деталями, подаваемыми на сборку и отказаться от дополнительного загрузочного устройства.

На фиг.1 изображен сборочный центр, общий вид в плане; на фиг.2разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 — вид

Б на фиг. 1,(схема установки инструмента в рабочем органе манипулятора); на фиг.4 — вид В на фиг.1 (схема установки инструмента в инструментальной головке); на фиг,5 — разрез Г-Г на фиг.4 (схема расположения 2 воздухоподводов через инструментальную головку к инструменту); на фиг.6 — разрез Е-E на фиг.3 (схема расположения воздухоподводов через рабочий орган манипулятора к инструменту); на фиг.7 — узел I на фиг.6 (схема пневматического разъема); на фиг.8 — разрез Д-Д на фиг.4 (инструмент).

На общей станине 1 многооперационного сборочного центра (фиг.1) ус3S тановлены манипулятор 2, рабочий орган которого имеет возможность перемещения по горИэонтали, вертикали и поворота вокруг вертикальной оси, 40 координатный многопозиционный рабочий стол 3 с элементами 4 базирования деталей, магазин 5 инструмента 6, устройство 7 подачи деталей в зону захвата и жестко закрепленная в зорующей части С-образных блоков, Рабочий орган манипулятора 2 имеет возможность взаимодействия с магазином 5 инструментальной головкой и базирующими элементами 4 координатного стола. 8 ил. не рабочего стола стойка 8 с инструментальной головкой 9, имеющей привод 10, вертикальной подачи и механизм выборки люфта направляющих 11, который служит для обеспечения точной координации инструментальной головки 9 и выполнен в виде пневмоцилиндров со штоками 12.

Сборочный центр имеет также систему управления и устройство подвода сжатого воздуха (не показаны). На подвижном рабочем органе манипулятора 2 в магазине 5 и инструментальной головке 9 .установлены аналогичные стыковочные узлы 13 инструмента, выполненные в виде С-образного блока 14 (фиг.5 и 6), разомкнутая часть которого образует поверхности о. (фиг.7), служащие для базирования инструмента и размещения пневморазъемов с V-образными резиновыми манжетами 15 (фиг.5-7).

На верхней части стыковочного узла 13 размещены подвижные элементы 16 электрических разъемов с пневмоприводом 17, а на инструменте 6 неподвижно закреплена ответная часть 18 этих разъемов (фиг,4), Ответные стыковочные узлы инструмента содержат ответную часть 19 пневмораэъемов и выполнены в-виде двутавра 20 (фиг ° 6, 7) с двумя комплектами базовых поверхностей и разъе мов энергоподвода: пневмо- и электроподвода, расположенных оппозитно на поперечных полках двутавра, причем сечение полок соответствует конфигурации С-образного блока стыковочного узла 13.

Для точного базирования инструмента в замкнутой части С-образного блока стыковочного узла 13 установлены конические фиксаторы-прижимы 21 (фиг.3 и 4) с пневмоприводом 22. В

1271717 сменном инструменте выполнены базовые отверстия ?3 для прижимов 21.

Для подвода сжатого воздуха в Собразных блоках выполнены каналы d (фиг.7), в хвостовиках инструмента каналы б, 2 и, в рабочей части инструмента с пневмоприводом 24 (фиг,8) — канал ж и трубка 25. Инструмент 6, предназначенный для установки на инструментальной голозке 9,10 снабжен координирующим элементом в виде двойных призматических направляющих 26 для деталей 27.

Инструмент 28, предназначенный для установки на рабочем органе манипулятора 2, выполнен в виде манипулятора со схватом 29 (фиг. 2).

В зоне действия рабочего органа манипулятора 2 установлены устройства 7 подачи деталей, вибробункеры 30 и 31 и шиберный подаватель 32 (фиг. 1) .

Сборочный центр работает следующим образом. 25

В исходном положении рабочий орган манипулятора 2 находится B нижнем крайнем заднем положении и повернут к стойке 8.

Координатный рабочий стол 3 выве- ЗО ден в положение загрузки первого элемента базирования.

В магазине 5 установлен комплект инструментов 6 и 28.

В устройствах 7 подачи размещен И запас деталей, подлежащих сборке .в..узел, Рабочий орган манипулятора 2 поднимается вверх и, поворачиваясь в сторону магазина 5, выдвигается в переднее положение.

Базирующие фиксаторы-прижимы 21 на рабочем органе манипулятора посредством пневмоприводов 22 отводятся в заднее положение и манипулятор 2 45 опускаясь вниз, надвигается С-образ-. ным блоком 14 на полку двутавра 20 хвостовика инструмента 6, находящегося в рабочей позиции магазина 5.

Базирующие фиксаторы-прижимы 2 1 совмещаются с базовыми отверстиями 23 ответного стьгковочного узла 13 и захватывают инструмент 6, подлежащий установке в инструментальную головку 9 стойки 8 и предназначенный для установки в элементы 4 базирования координатного рабочего стола 3 первого вида деталей, 4

В стыковочном узле магазина 5 фиксатор-прижим 2 1 отводится в заднее положение и освобождает инструмент 6, Манипулятор 2, поднимаясь в верхнее положение, выводит оппозитную захваченной манипулятором полку двутавра инструмента из С-образного блока магазина инструментов и таким образом извлекает инструмент иэ магазина.

Затем рабочий орган манипулятора поворачивается к инструментальной головке 9 стойки 8, Базируюцие фиксаторы-прижимы 21

С-образного блока на головке 9 посредством пневмопривода 22 отводятся назад и манипулятор 2, перемещаясь вниз, вводит свободную полку двутавра 20 инструмента 6 в этот блок. Фиксаторы-прижимы 2 1 перемещаются вперед и совмещаются с базовыми отверстиями

23 инструмента и таким образом захватывают инструмент, с необходимой точ" ностью устанавливая его на головке 9..

Фиксаторы-прияшмы 2 1 рабочего органа манипулятора 2 отводятся назад, рабочий орган перемещается вверх, оставляя инструмент в инструментальной головке 9, Магазин 5 инструментов поворачивается и подает на загрузочную позицию манипулятору 2 следующий, подлежащий использованию, инструмент 28, Рабочий орган манипулятора поворачивается к магазину и, повторяя описанную последовательность действия

I извлекает из магазина инструмент 28, представляющий собой манипулятор со схватом 29. I

Посредством пневмоприводов 17 замыкаются электрические разъемы 16 и

18 инструментов на головке 9 стойки и на рабочем органе манипулятора 2.

Рабочий орган манипулятора 2 поворачивается к инструментальной головке стойки, и сборочный центр готов к осуществлению технологических операций.

Включается одно из устройств 7 подачи деталей, например вибробункер

30, и с его загрузочной позиции с помощью сменного инструмента 28 (манипулятора со схватом 29) деталь 27 захватывается и подается рабочим органом манипулятора 2 в инструмент 6, установленный на головке 9 стойки 8, после чего манипулятор со схватом возвращается в исходное положение, 127

Механизм выборки люфта головки 9 пневмоцилиндром со штоком 12 выбира ет зазоры в направляющих 11, обеспечивая тем самым точность установки головки 9 над координатным рабочим столом.

Пневмопривод 24 проталкивает деталь 27 через направляющие 26 (фиг,8) в которых она координируется, и устанавливает ее в базовый элемент 4 координатного рабочего стола 3„

После этого отключается механизм выборки люфта направляющих 11. Инстру, ментальная головка 9 пневмоприводом 10 перемещается в верхнее положение, координатный рабочий стол 3, перемещаясь, устанавливает под инструментом 6 инструментальной головки 9 следующий базовый элемент 4, сменный инструмент

28 рабочего органа манипулятора 2 подает в инструмент б головки 9 очередную деталь и процесс установки повторяется.

Отдельные переходы операции установки детали совмещены по времени: в момент, когда деталь устанавливается инструментом 6 головки в базовый элемент координатного стола, инструмент

28 рабочего органа манипулятора 2 захватывает на устройства 7 подачи следующую деталь; подъем головки 9 после установки детали совмещен по времени с перемещением координатного стола 3 в новую позицию. Таким образом происходит заполнение всех базовых элементов координатного стола первыми деталями собираемых узлов.

При этом подвод сжатого воздуха к пневмоприводам инструментов производится через воздухоподводящие каналы о в С-образных блоках 14 механизмов фиксации, пневморазъемы с резиновыми Ъ-образными манжетами 15, каналы Ь, и д ответного стыковочного узла сменного инструмента, трубки 25 и каналы Ф .рабочей части инструментов

Подвод электрических сигналов производится через разъемы 16 и 18.

После заполнения базовых элементов первыми деталями собираемых узлов производится возврат инструментов 6

1717 Ь и 28 в закрепленные над ними С-образные блоки магазина 5.

Процесс возврата инструмента происходит в обратном порядке.

5 ЗаТем инструментальную головку 9 стойки и в рабочий орган манипулятора 2 устанавливаются новые инструменты, необходимые для установки очередной детали, и производится установка в базовые элементы координатного рабочего стола вторых деталей собирыемых узлов, Процесс установки деталей в базо15 вые элементы координатного стола продолжается до тех пор, пока узел не будет собран .полностью.

Мацаэин 5 снабжается необходимым инструментом, а устройства 7 обеспечивают подачу необходмых видов дета. лей.

Формула изобретения

Многооперационный сборочный центр, содержащий стойку с установленной с возможностью возвратно-поступатель- ного перемещения инструментальной головкой с рабочим инструментом, многопозиционный рабочий стол, магазин инструментов, манипулятор смены инструмента с захватом, причем инструментальная головка и инструмент имеют стыковочные узлы с устройством

35 энергоподвода, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью упрощения конструкции, манипулятор смены инструмента установлен с возможностью загрузки инструментальной головки,для чего захват манипулятора и стыковочный узел с устройством энергоподвода инструментальной головки выполнены аналогичными в виде С-образных блоков с фиксирующими пальцами и

45 разъемами энергоподвода, а ответный стыковочный узел каждого из инструментов выполнен в виде двутавра с двумя .группами базовых поверхностей и разъемов энергоподвода, расположенных оппозитно на поперечных полках двутавра. п

1271717

5QPB

Фиг. Х

1271717

Составитель Е.Ермолаев

Техред Н..Глущенко Корректор Е. Рашко

Редактор С,Пекарь

Заказ 6286/17

Тираж 826 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул. Проектная, 4