Производственный модуль испытаний материалов

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при создании автоматизированных производственных систем для испытания механических свойств заготовок в металлургических, механообрабатывающих, сборочно сварочных производствах. Целью изобретения является повышение достоверности результатов испытаний, производительности, а также техники безопасности. Между тактовым столом 6 и маятниковым копром 7 размещен механизм загрузки 23 копра. Автооператор 26 механизма загрузки 23 берет образец 12, находящийся в термокриостатирующей камере 15 и устанавливает его на копр 7, где происходит механическое воздействие на него. После разрушения образца части последнего по вибролотку 34 транспортируются и загружаются в ванну 35 для фиксации структуры разлома, откуда части образца перегружаются устройством выгрузки деталей 47 в ячейки 52 многопозиционного роторного стола 53. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1516311

А1 (дц 4 В 23 (41/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4312681/25-08 (22) 05.10.87 (46) 23.10.89. Вюл. Р 39 (71) Научно-производственное объединение "Атомкотломаш" (72) В.М.Склифасовский, В.Г.Плякин, Г.И.Гаврилко, О.Н.Зотова, Н.А.Солтовец, С.В.Кузьмин, С.В.Свеженцев, В.А.Сенкевич, А.A.Ãðèøèí, С.В.Поддубский и A.В.Титов (53) 62-229.7(088.8) (56) Положение о возможности автоматизации в испытании металлов. Проспект фирмы Рель и Кортхаус (ФРГ), 1986, с. 27. (54) ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ МОДУЛЬ ИСПЫТАНИЙ ИАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при создании автоматизированных производственных систем для испытания

Q 21

7 8 Zl×1Х6В Ч5 5ОЧЗ 51 51 Я

Фиг. г

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕКИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

2 механических свойств заготовок в металлургических, механообрабатывающих, сборочно сварочных производствах.

Целью изобретения является повышение достоверности результатов испытаний, производительности, а также техники безопасности. Между тактовым столом

6 и маятниковым копром 7 размещен механизм загрузки 23 копра. Автооператор 26 механизма загрузки 23 берет образец 12, находящийся в термокриостатирующей камере 15 и устанавливает его на копр 7, где происходит механическое воздействие на него. После разрушения образца части последнего по вибролотку 34 транспортируются и загружаются в ванну 35 для фиксации структуры разлома, откуда части образца перегружаются устройством выгрузки деталей 47 в ячейки 52 многопоэиционного роторного стола 53.

3 з.п. ф-лы, 5 ил.

1516311

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при создании автоматизированных производственных систем для испытания мехапических свойств заготовок в металлургических, механообрабатывающих, сборочно-сварочных производствах.

Цель изобретения — повышение достоверности результатов испытаний, производительности, а также техники безопасности.

Па фиг. 1 изображен производственный модуль испытаний, план; на фиг. 2 — впд Л на фиг. 1; на фиг.3 внд Б на фиг. 2; на фиг. 4 — вид В на фпг. 1; на фиг. 5 — узел ? па фпг. 2.

Производственный модуль испытаний

1латериапов содержит промышленный робот 1, транспортно-накопительную систему 2, с кассетой 3, систему

4 управления модулем, технологи, ческое оборудование, включающее твердомер 5, стол 6 тактовый и маятниковый копер 7, представляющий собой станину 8 с размещенными на пей ударным маятником 9, на конце которого смонтирован нож 10, и пожемептом 11 для упадки испытательного образца 12. Робот 1 смонтирован так, что имеет воэможность обслуживать твердомер 5 и загрузочную позицию 13 тактового стола 6. На транспортных пластинах 14 тактового стола 6 с возможностью кругового реверсивного движения смонтированы термокрпостатнрующие камеры 15, чис) по которых определяется диапазоном температур испытательного образца 12. Между транспортныии пластинамп 14 тактового стола 6 па загрузочной и разгрузочной позициях 13 и 16 установлены механизмы 17 подъема крышки 18 термокриостатирующих камер 15 и датчики 19 положе, адекватно вазимодействующие с соответствующими термокриостатитующими камерами 15. Внутри термокриостатирующих камер 15 жестко закреплены опоры 20 дпя размещения испытательных образцов 12, опорная плоскость 21 которых параллельна опорной плоскости 22 ложемента 11 копра 7. Опоры 20 разнесены в термокриостатирующих камерах

15 с шагом С (фиг. 2) . Между тактовым столом 6 и маятниковым копром 7 размещен механизм 23 загрузки копра, выполненный в виде корпуса 24, в на10

55 правляющих 25 которого установлен автооператор 26 с возможностью шагового перемещения в горизонтальной плоскости посредством пневмоцилиндра 27 и взаимодействия его захвата 28 с испытательным образцом 12. При этом величина шагового перемещения равна шагу t расстановки опор 20 в термокриостатирующих камерах 15. Для фиксации положения автооператора 26 при шаговом перемещении предназначены пневмоупоры 29 (фиг. 5), Автооператор 26 имеет воэможность поворота на угол, больший 180, вокруг оси 30 (фиг. 5) с помощью управляющего пневмоцилиндра 31 ° Ось 30 поворота автооператора 26 параллельна опорной плоскости 22 ложемента 11 копра 7 и расположена асимметрично относительно него и ближней к копру 7 опоры 20 термокриостатирующей камеры 15 на величину, большую ширины b захвата 28 автооператора 26.

На станине 8 копра 7 размещены кожухи 32 и 33 для улавливания разлетающихся при ударе "половинок" образцов 12. В нижней части кожухов 32 и 33 размещен вибрационный лоток 34, обеспечивающий транспортирование половинок образцов 12 в ванну 35 для фиксации структуры разлома °

На ложементе 11, жестко смонтированном на станине 8, размещены механизм 36 съема образца и механизм 37 центрирования образца, представляющие собой пневмоограничители 38 с убирающимися упорами 39, смонтированными симметрично относительно оси 40 маятника 9. Пневмоограничители 38 механизма 36 съема образца имеют возможность взаимодействия с образцом

41 (фиг. 4), заклинившим на ноже 10 маятника 9 только на обратном ходе маятника, а команда на их срабатывание поступает от фотореле 42, жестко закрепленного на станине 8, при прямом ходе маятника 9.

Ванна 35 представляет собой герметичный резервуар 43 с откидывающейся крышкой 44, управляемой пневмоцилиндром 45. Внутри ванны с возможностью вращения вокруг горизонтальной оси 46 установлено уотройство 47 выгрузки деталей, на боковых гранях 48 которого выполнены отверстия 49. Устройство 47 управляется пневмоцилиндром 50.,Ванна 35 для фиксации структуры металла установлена на подстав5 1516311 6 ке 51. Ус тройство выгрузки деталей механизма 23 загрузки копра 7 в иолоимеет возможность эвакуировать образ- жение, соответствующее порядковому цы 12 в ячейки 52 многопозиционного номеру образца 12 в камере 15, Полороторного стола 53. Результаты испы- жение определено соответствуюцим таний автоматически фиксируются сис- 5 пневмоупором 29. Автооиератор 26 натемой 4 управления модулем и распе- ходится в вертикальном положении. чатываются для дальнейшего пользо- Крышка 18 камеры 15, находящейся вания. на разгруэочнои позиции 16, открываП о роиэводственный модуль работает 1 ется при помощи механизма 17 подъема. следующим образом. Автооператор 26 разворачивается воКассета 3 с механически обработан- круг оси 30 при помощи управляющего ными образцами 12 посредством транс- пневмоцилиндра 31. портно-накопительной системы 2 пода- Врацение автооиератора 26 вокруг

В соответ пневмоцилиндра, закрепленного на соответствии с заданной программой полэуне 54 при помощи зу чато-реечб система 4 управления модулем, выдает н нои передачи 55. Автооператор 26 вракоманду роботу 1 и последний устанав- щается вокруг оси 30, жестко закрепливает испытуемый образец 12 на при- у ленной на ползуне 54, смонтированном емный стол тве оме а 5 А рд ра 5. Автоматичес- на пневмоцилиндре 27. Полэун 54 совки производится измерение твердости местно с корпусом пневмоцилиндра 27 образца 12, показатели твердости пере- перемещает перемещается по направляющей 25, выдаются в систему 4 управления, 0 иод полняющей функцию штока пневмоцилиндвременно на загрузочную позицию 13 25 ра, жестко закрепленного на корпутактового стола 6 подается термокрио- се 24. Захват 28 автооператора 26 застатируюцая камера 15, обеспечивающая жимае жимает о разец 12 в камере 15 и обохлаждение или нагрев образца в соот- ратным ходом переносит его на ложеветствии с заданной программой испы- мент 11,копра 7, одновременно пневмотаний. Положение камеры 15 на заг Ру 3р цилиндр 27 переводит автооператор 26 зочной позиции 13 блокируется датчи- в крайнее б рай ее, лижнее к копру 7, полоком 19 положения. Механизм 17 по ъема одъема жение с учетом величины большей ширикрышки 18 камеры 15 открывает крыш- ны Ь захвата 28. При развороте автоку 18 последней и по программе робот 1 укладывает образец 12 на регла- захват 28 освобождает образец 12 и ментированную программой опору 20 оставляет его лежацим на ложементе 11. камеры 15. Крынка 18 закрывается и Пневмоограничителями 38 механизма 37 начинается цикл охлаждения или нагре- центрирования образца обеспечивается ва образца 12 до температуры испыта- смещение концентратора напряжения обний. После достижения заданной темпе- 4р разца 12 относительно оси 40 маятниратуры испытаний образец 12 выдержи- ка 9 с точностью +0,5 мм. Время на вается при заданной температуре в те- клд ку ладку о разца 12 на ложемент 11, чение 15 мин. Тем самым обеспечивает- его центрирование ие превышают 2 с. ся выравнивание температуры по всему 0 н дновременно с центрированием образсечению об аз а 12. П аза12вк р ц . осле укладки об- 45 ца осуществляется выво 28 вод захвата разца в камеру 15 робор 1 вновь автооиератора 26 иэ рабочей эоны копзахватывает образец 12 из кассеты ра7 С

1 ра . этой целью при повороте автоукладьшает его на приемный стол твер- опера о . 26 ратора на угол, больший 180 домера 5, цикл повторяется пока в захв 28 ват выводится иэ зацепления соответствии с программой все образ- 5р с образцом 12 остаюцимся лежать на цы из кассеты пе будут размещены в ложементе 11 камерах 15. и обратным ходом автооператора 26 при помощи пневмоцнлиндПосле выдержки образцов в камере ра 27 н на величину, больную ширины Ь

15 прн заданной температуре камера 15 захвата 28 автооператор 26 выводитподается на разгрузочную позицию 16 ся из рабочей эоны 7. П тактового стола 6. По команде от сис- ством пне твом пневмоцилиндра 31 автооператор темы 4 управления автооператор 26 26 фиксиру .иксируется в вертикальном полопри помощи управляющего пневмоцилинд- женин. После освобождения рабочей рабочеи ра 27 перемещается ио направляющим 25 зоны по к . - ч по команде системы ч управления

1516311 копер 7 посредством маятника 9 с ножом 10 образец 12 разрубает и автоматически поднимает маятник в верхнее исходное положение. Антол1атически проводится процесс измерения и реги5 страции энергии, затрачиваемой на разрушение образца, Результаты измерения передаются иа цифропечатающее устройство системы 4 управления.

При большей пластичности материала образца, образец 12 может не разрубиться и быть заклиненным на ноже

10 копра 7. По команде фотореле 42, фиксирующего прямой ход маятника 9, включаются пневмоограничители 38 механизма 36 съема образца, которые взаимодействуют с образцом при обратном ходе маятника 9 и сбрасывают с го с ножа 10 маятника 9.

После завершения испытания кожухи 32 и 33 улавливают "половинки" образца или неразрубленный образец посредством нибрационного лотка 34 образцы транспортируются в ванну 35 25 для фиксации структуры разлома.

По команде системы управления на разгрузочную позицию 16 тактового стола подается новая термокриостатирующая камера 15 с образцом, выдержанным до определенной температуры, или остается старая камера. При помощи управляющего пневмоцилиндра 27 автооператор 26 перемещается по направляющим 25 механизма 23 загрузки копра 7 н положение, соответствующее порядковому номеру образца в камере.

Положение определено соответствующим ппевмоупором 29.

Цикл захвата образца и ого укладка на ложемент 11 повторяется.

Перед включением вибрациониого лотка 34 посредством пневмоцилиндра

45 открывается крьшп,а 44 резервуара 43. После выдери.ки нремеыи 10-15 с,,достаточного для транспортирования

45 образца н ванну 35, крышка 44 последней закрывается, исключая испарепие в атмосферу паров спирта с зеркала резервуара 43. После выдержки времени, достаточного для фиксации

50 структуры разлома образца, крышка вновь открывается, устройство 47 ныгруэки деталей при помощи управляющего пненмоцилипдра 50 извлекается пэ резервуара 43, разворачиваясь во55 круг горизо тальной оси 46. В промежуточном положении устройство 47 останавливается, обеспечивая спин спирта в резервуар 43 через дренажные отверстия 49, выполненные в боковых гранях 48.

После эвакуации деталей в ячейки

52 многопоэиционного роторного стола 53 устройство 47 возвращается в исходное положение, крышка 44 резервуара 43 закрывается. Цикл испытаний повторяется.

Формула изобретения

1. Производственный модуль испытаний материалов, содержащий промышленный робот, транспортно-накопительную систему, систему управления, технологическое оборудование, включающее в себя тактовый стол с термокамерами, в которых размещены опоры под испытуемые образцы, маятниковый копер, состоящий иэ станины с размещенными на ней ударныл маятником и ложементом с опорной понерхностью для испытуемого образца, ванну с рабочей жидкостью для фиксации структуры разлома образца, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности результатов испытаний и производительности, он снабжен механизмом загрузки копра, размещенным между тактовым столом и копром и выполненным в виде корпуса, в направляющих которого установлен автооператор с захватом с возможностью шагового перемещения между копром и тактовым столом в горизонтальной плоскости, шаг которого равен расстоянию между опорами в термокамере, при этом автооператор размещен с возможностью поворота вокруг оси, расположенной параллельно опорной плоскости ложемента копра и асимметрично относительно него и близлежащей к копру опоры термокамеры на величину, превьппающую габаритные размеры захвата антооператора.

2. Модуль по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что копер снабжен механизмом съема образца, размещенным с возможностью взаимодействия с образцом при обратном ходе маятника и вибролотком, расположенным с воз ложностью транспортировки и загрузки образцов в ванну фиксации структуры разлома °

3. Модуль по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения техники безопасности, ванна для

1516311!

О Риг. 1 фиксации структуры разлома образца выполнена в виде герметичного резервуара с откидной крышкой, внутри которого установлено с воэможностью врацения вокруг горизонтальной оси

5 и фиксации в промежуточном положении устройство выгрузки образцов, на боковых гранях которого выполнены отверстия для слива рабочей жидкости ! в ванну.

4. Модуль по пп. 1 и 2, о т л ич а ю ц и и с я тем, что механизм съема образца выпоаФеъ в виде подвижных ограничительных упоров, раэмеценных на станине копра симметрично относительно оси маятника.

1516311

ВидВ

Составитель А.Шкуркин

Техред Л.Сердюкова, Корректор Л.Бескид

Редактор JI.Çàéöåâà

Заказ 6332/15 Тираж 894 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101