Автоматизированная транспортная система

Изобретение относится к области автоматизации технологических процессов в машиностроении и может быть использовано, например, для перемещения и опускания-подъема алюминиевых конструкций на позиции участка пайки в солях. Транспортная система для перемещения изделия содержит каретку, установленную на горизонтальных направляющих с возможностью перемещения посредством привода горизонтального перемещения, зубчатую рейку с подвеской для размещения изделия, расположенную на каретке с возможностью вертикального перемещения посредством привода вертикального перемещения, и блок управления, связанный с упомянутыми приводами. При этом система снабжена датчиками начального отсчета горизонтального перемещения каретки и вертикального перемещения упомянутой рейки, которые соединены с блоком управления, в упомянутых приводах использованы шаговые двигатели с зубчатыми передачами, а блок управления включает в себя контроллер с программой последовательности команд для подачи на шаговые двигатели приводов. Использование изобретения позволяет расширить технологические возможности системы. 1 ил.

 

Автоматизированная транспортная система для перемещения изделия используется в машиностроении и предназначена для перемещения и опускания-подъема паяемых алюминиевых конструкций на позиции загрузки-выгрузки на участке пайки в солях.

Известно изобретение РФ №2049649 от 14.12.1993 г. «Транспортная система», содержащая конвейеры ленточные продольные и сопряженные с ними конвейеры передаточные, радиусные направляющие, внешние и внутренние, установленные в местах сопряжения продольных и передаточных конвейеров над несущей поверхностью конвейерных лент, спутники, приводы конвейерных лент, включающих корпуса с размещенными в них приводными, оборотными и натяжными узлами и систему управления, отличающаяся тем, что каждый передаточный конвейер выполнен в виде по меньшей мере трех конвейерных лент, размещенных на соответствующих роликах приводного, оборотного и натяжного узлов и образующих общую несущую поверхность под спутник, а ролики приводного узла закреплены неподвижно на одном приводном валу и выполнены с разным диаметрами, при этом конвейерная лента, огибающая ролик с меньшим диаметром, расположена с внутренней стороны передаточного конвейера, а конвейерная лента, огибающая ролик с большим диаметром, расположена с внешней стороны упомянутого конвейера, при этом натяжной узел передаточного конвейера выполнен в виде роликов, установленных на осях в соответствующих вилках, и винтов, размещенных в резьбовых и соосных с ними направляющих отверстиях, выполненных в корпусе с возможностью вращения и осевого перемещения относительно последнего, при этом на одних концах винтов выполнены головки под ключ, а другие закреплены с возможностью свободного вращения в отверстиях, выполненных в основаниях вилок.

Недостаток этой транспортной системы заключается в ограниченных технологических возможностях устройства, поскольку в данной транспортной системе время предварительного подогрева изделий и время непосредственно пайки изделий разнятся, а функция управления временем нахождения изделия на отдельной позиции отсутствует.

Известно изобретение РФ №2104853 от 28.11.1996 г. «Шаговый транспортер автоматической линии», содержащий транспортную штангу с ложементами для деталей, установленную на качающихся рычагах, соединенных между собой тягой, механизм возвратно-поступательного перемещения и механизм подъема штанги, отличающийся тем, что возвратно-поступательное перемещение и подъем штанги осуществляют с помощью двух регулируемых электродвигателей, взаимосвязанных с штангой через роликовинтовые передачи, на гайках которых с возможностью перемещения по направляющим скалкам, закрепленным в корпусах приводов, размещенных на отдельной станине в конце автоматической линии, установлены каретки, причем каретка механизма возвратно-поступательного перемещения снабжена направляющим пазом, взаимодействующим с приводным роликом, размещенным на штанге с помощью кронштейна, а один из качающихся рычагов снабжен дополнительным плечом, шарнирно взаимосвязанным с кареткой механизма подъема и вращающимся в плоскости, параллельной основной плоскости вращения рычагов.

Недостаток технического решения этого аналога заключается в том, что в нем отсутствует возможность управления временем нахождения изделия на отдельной позиции.

Ближайшим аналогом можно считать полуавтоматическую установку, описанную в книге «Пайка алюминия и его сплавов» (A.M. Никитинский, М.: Машиностроение, 1983 г. стр. 169).

Полуавтоматическая установка состоит из следующих узлов:

- шкафа электроаппаратуры

- пульта управления

- двух печей предварительного подогрева

- электрошкафов печей

- трансформатора

- соляной ванны

- механической руки

- механизма подъема механической руки

- стеллажа для приспособлений

- четырехплечевой карусели

- механизма подъема и поворота карусели

- подъемного пневматического стола

- камеры с приточно-вытяжной вентиляцией

Основным несущим и движущим узлом всей полуавтоматической установки для пайки является механизм подъемка и поворота карусели. Механическая рука служит для подъема изделия из расплава флюса соляной ванны без подъема крестовины и изделий из печей подогрева. Это связано с тем, что время предварительного подогрева изделий в печах намного превышает время пайки изделий во флюсовой ванне. Поэтому возникает необходимость поднять изделие из флюсовой ванны, не поднимая изделий из печей подогрева. Пневматический подъемный стол служит для плавного подъема и опускания изделия. Скорость подъема и опускания платформы стола регулируется. Платформу стола можно остановить на любой высоте, поставив рычаг распределителя крана воздуха в нейтральное положение.

Несмотря на ряд преимуществ, полуавтоматическая установка имеет существенные недостатки:

- на выполнение каждой операции требуется определенное количество времени. Конструкция полуавтоматической установки не предоставляет возможности автоматического управления временем нахождения изделия на отдельной позиции.

- изделие крепится на плечах карусели, значит, подается на каждую технологическую операцию в определенной заранее подготовленной последовательности, которую нельзя поменять. Такой вариант конструкции не позволяет увеличить производительность полуавтоматической установки для пайки ввиду жесткой связки перемещения изделий между печами (четырехплечевая карусель) и временем предварительного прогрева (10-20 мин. в каждой ванне), хотя цикл собственно пайки составляет 1-3 мин.

- нет возможности организовывать дополнительные рабочие позиции, например, выдержки на воздухе, отмывки от флюса и т.д.

Предлагаемая автоматизированная транспортная система (далее - АТС) решает задачу указанных недостатков.

Цель предлагаемого изобретения - расширение технологических возможностей и повышение производительности за счет автоматизации процесса при обслуживании линии.

Технический результат заключается в том, что АТС кроме ручного режима работы имеет возможность работать в автоматическом режиме с применением запрограммированных команд.

Технический результат достигается тем, что в составе АТС, состоящей из каретки, горизонтальных направляющих, привода горизонтального перемещения каретки, содержащего шаговый двигатель, зубчатый шкив, зубчатый ремень и направляющие ролики; привода вертикального перемещения, содержащего шаговый двигатель, редуктор, зубчатую рейку с подвеской и зубчатое колесо, присутствуют датчики начала координат горизонтального и вертикального привода и блок управления, содержащий контроллер с программой последовательности команд, поступающих на шаговые двигатели горизонтального и вертикального привода.

Датчики начала координат предназначены для привязки исходного положения механизмов перемещения к точке, относительно которой идет отсчет текущих координат транспортируемого изделия, а применение контроллера обеспечивает отсчет текущих координат и выполнение технологического процесса в целом с возможностью изменения последовательности отдельных технологических операций.

Датчики начала координат и блок управления являются источником информации о положении механизмов перемещения транспортируемого изделия, что при использовании шаговых двигателей позволяет автоматически выполнять следующие функции:

- перед началом работы выставлять положение транспортных механизмов в начало координат;

- в процессе работы определять текущее положение изделия относительно начала координат, задаваемое блоком управления при помощи подачи соответствующего количества импульсов питания на шаговые двигатели.

Сущность АТС представлена в виде функциональной схемы на рис. 1.

Автоматизированная транспортная система (фиг. 1) включает в себя следующие элементы:

1 - каретка

2 - шаговый двигатель

3 - зубчатый шкив

4 - зубчатый ремень

5 - направляющие ролики

6 - горизонтальные направляющие

7 - шаговый двигатель

8 - редуктор

9 - зубчатое колесо

10 - зубчатая рейка

11 - подвеска

12 - блок управления

13 - кабель питания

14 - датчик начала координат горизонтального привода

15 - датчик начала координат вертикального привода

Работа автоматизированной транспортной системы происходит следующим образом:

На каретке 1 закреплен шаговый двигатель 2, на валу которого расположен зубчатый шкив 3, находящийся в зацеплении с зубчатым ремнем 4. Направляющие ролики 5 обеспечивают надежное зацепление зубчатого шкива 3 с зубчатым ремнем 4. При вращении вала шагового двигателя 2 влево или вправо происходит перемещение каретки 1 по горизонтальным направляющим 6 вправо или влево. Также на каретке 1 закреплен шаговый двигатель 7 с редуктором 8. На выходном валу редуктора 8 установлено зубчатое колесо 9, находящееся в зацеплении с зубчатой рейкой 10. При вращении вала шагового двигателя 7 происходит перемещение зубчатой рейки 10 вверх или вниз. На конце зубчатой рейки 10 закреплена подвеска 11 с транспортируемым изделием. Управление работой шаговых двигателей 2 и 7 происходит посредством блока управления 12 по подвижному кабелю питания 13. После включения питания при перемещении каретки 1 вправо до срабатывания датчика начала координат горизонтального привода 14 блок управления 12 фиксирует текущее положение каретки 1 в точке с нулевой координатой по горизонтали. При нахождении каретки 1 в точке с нулевой координатой по горизонтали и подъеме подвески 11 до срабатывания датчика начала координат вертикального привода 15 блок управления 12 фиксирует текущее положение подвески 11 в точке с нулевой координатой по вертикали. В дальнейшем текущие координаты каретки 1 и подвески 11 относительно начала координат определяются количеством и порядком следования импульсов питания обмоток шаговых двигателей, приходящих от блока управления 12 на шаговые двигатели 2 и 7 соответственно.

Использование в составе автоматизированной транспортной системы блока управления с контроллером, содержащим программу с последовательностью команд, обеспечивающих выполнение технологического процесса, позволяет менять количество, расположение и порядок следования технологических позиций, по которым проходит транспортируемое изделие.

Автоматизированная транспортная система для перемещения изделия, содержащая каретку, установленную на горизонтальных направляющих с возможностью перемещения посредством привода горизонтального перемещения, зубчатую рейку с подвеской для размещения изделия, расположенную на каретке с возможностью вертикального перемещения посредством привода вертикального перемещения, и блок управления, связанный с упомянутыми приводами, отличающаяся тем, что она снабжена датчиками начального отсчета горизонтального перемещения каретки и вертикального перемещения упомянутой рейки, которые соединены с блоком управления, при этом привод горизонтального перемещения каретки выполнен в виде шагового двигателя с зубчатым шкивом, связанным с зубчатым ремнем, и направляющих роликов указанного ремня, привод вертикального перемещения зубчатой рейки выполнен в виде шагового двигателя с редуктором, на выходном валу которого установлено зубчатое колесо, связанное с зубчатой рейкой, а блок управления включает в себя контроллер с программой последовательности команд для подачи на упомянутые шаговые двигатели.