Автоматизированный технологический комплекс

Автоматизированный технологический комплекс

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в автоматических и автоматизированных линиях, а также в гибких автоматизированных производствах в качестве автоматизированной технологической единицы для программной обработки деталей. Цель изобретения - упрощение конструкции и повьшение производительности работы комплекса. Цель достигается возможностью использования взаимных относительных перемещений шпиндельной бабки и рабочего стола для осуществления смены изделий, а также сокращением длины, а следовательно , и времени перемещений при смене изделий за счет расположения на шпиндельной бабке 2 манипулятора 3 со схватом 4 и на рабочем столе 7 съемно-сменного магазина 8, обеспечивающих смену деталей 9 в технологическом приспособлении ориентиром 21, устанавливаемьм в шпинделе 16. 1 з.п. ф-лы, 7 ил. 2 ро Nllitk СО со О5 со Ц}иг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 В 23 41/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3928009/25-08; 4000636/25-08 (22) 10.07.85 (46) 07,11,87. Вюл. Ф 41 (72) Ю.И.Пономарчук, А.В.Ильченко, П.А.Кармазь, В.И.Обетковский, И.И.Кучерявый, А.Н.Шарко, В.Г.Горюнов и Б.М.Настаскин (53) 62-229.72 (088.8) (56) Кузнецов Ю.И. Технологическая оснастка к станкам с ЧПУ. — M.: Машиностроение, 1976, с. 132 -134, рис. 90. (54) АВТОМАТИЗИРОВАННЫЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС (57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в автоматических и автоматизированных линиях, а также в гибких автоматизированных производствах в качест„„SU„„1349969 А 1 ве автоматизированной технологической единицы для программной обработки деталей. Цель изобретения — упрощение конструкции и повьппение производительности работы комплекса. Цель достигается возможностью использования взаимных относительных перемещений шпиндельной бабки и рабочего стола для осуществления смены изделий, а также сокращением длины, а следовательно, и времени перемещений при смене изделий за счет расположения на шпиндельной бабке 2 манипулятора

3 со схватом 4 и на рабочем столе 7 съемно-сменного магазина 8, обеспечивающих смену деталей 9 в технологическом приспособлении ориентиром 21, Ж

\ устанавливаемым в шпинделе 16. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

1349969

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в автоматических и автоматизированных линиях а также в гибких автомаЭ

S тиэированных производствах в качестве автоматизированной технологической единицы для программной обработки деталей.

Цель изобретения — упрощение кокс- 10 трукции и повышение производительности работы комплекса за счет возможности использования взаимных относительных перемещений шпиндельной бабки и рабочего стола для осуществления 15 смены изделий, а также сокращения; длины, а следовательно, и времени перемещений при смене изделий.

На фиг.1 изображен предлагаемыи комплекс, исходное положение, общий вид; на фиг.2 — то же, в момент взятия заготовки иэ магазина; на фиг.3— то же, с ориентиром в шпинделе станка; на фиг.4 — базирование заготовки в технологическом приспособлении;, 2S на фиг.5 — прижим заготовку в технологическом приспособлении; на фиг.6— ориентатор, продольный разрез; на фиг. 7— система удаления стружки с элементами, встроенными в технологическое 30 гриспособление.

Автоматизированный технологический комплекс содержит металлообрабатывающий станок 1 с числовым программным управлением и автоматической сменой

35 инструментов (фиг, 1-3), на вертикально-подвижной шпиндельной бабке 2 которого установлен манипулятор 3 сс схватом 4 и датчиками 5 и 6, а на крестовом стсле 7, горизонтально перемещающемся по дзум координатам, смонтирован с ьемно- сменный магазин 8 для заготовок и деталей 9„ Стол 7 обеспечивает быстрые перемещения, точное позиционирование в заданных координатах и рабочую подачу обрабатываемой заготовки 9.

Манипулятор 3 выполнен с одной степенью свобсды и предназначен для увеличения диапазона поступательных перемещений схвата 4, что расширяет номенклатуру захватываемых заготовок и деталей 9 в сторону увеличения габаритных размеров.

Станок 1 имеет также устройство автоматической смены инструментов, которое включено в автоматическую систему 10 управления и состоит иэ стойки 11, на которой смонтированы магазин 12 дискового типа с вертикальным расположением инструментальных оправок 13 и манипулятор 14 с двухзахватной поворотной рукой 15.

Магазин 12 обеспечивает поворот, фиксацию и захват инструментальных оправок 13. Бабка 2 имеет шпиндель 16, выполненный с возможностью автоматического. зажима инструментальных оправок 13. Манипулятор 14 с рукой 15 обеспечивает установку оправок 13 как в инструментальный магазин 12, так,и в шпиндель 16 бабки 2, Станок 1 имеет расположенное на столе 7 и включенное в систему 10 управления технологическое приспособление, например гицротиски 17, ходовой винт 18 которых снабжен кулачком

19, взаимодействующим с датчиком 20 контроля зажима заготовок 9 (фиг.4).

Магазин 8 и гидротиски 17 обслуживаются схватом 4, для перемещения которого используются вертикальные перемещения бабки 2 и манипулятора

3, дополненные взаимными относительно бабки 2 горизонтальными перемещениями стола 7 по двум координатам.

Для обеспечения точной ориентации заготовки 9 в гидротисках 17 по заданным координатам предлагаемый. комплекс снабжен ориентирбм 21, функционально включенным в кинематическую цепочку, в которую входят инструментальный магазин 12, манипулятор 14 с поворотной рукой 15, вертикально подвижная бабка 2 со шпинделем 16 и подвижный стол 7 с гидротисками и заготовкой 9, управляемые посредством системы 10 управления. Верхняя часть ориентира 21 выполнена с базовым коническим xBocToBHKQM 22 и пояском 23 идентично инструментальной оправке 13 для доставки его из магазина 12 в шпиндель 16 и обратно.

Нижняя часть ориентатора 21 имеет подпружиненный базовый цилиндрический штырь 24 и вертикальный упругий прижим 25 с пружиной 26 (фиг.б) для прижима заготовки 9. Ориентатор 21 может использоваться для полых и сплошных заготовок 9, Для эффективного удаления стружки в лроцессе ориентации и обработки заготовки 9 гидротиски 17 снабжены каналами 27 с выводом их на базовые поверхности губок гидротисков 17 (фиг.7). При этом каналы 27 связаны с системой подачи сжатого воздуха

1349969 (не цоказана), В пространстве между губками гидротискав 17 установлена система наклонных желобов 28 с каналами 29, связанных с системой подачи смазочно=охлаждающей жидкости (не показана).

Система 10 автоматического управления определяет циклбграмму работы комплекса в соответствии с заложенной в нее программой и обеспечивает уп-. равление всеми составными частями комплекса.

Технологический комплекс работает следующим образом.

Сменный магазин 8 с заготовками 9 устанавливается на стол 7 станка посредством известного транспортного средства, например робокары (не показана).

Автоматический цикл работы технологического комплекса начинается с пуска станка 1 в работу. По команде от системы 10 управления стол 7 с магазином 8 перемещаются в зону действия манипулятора 3, имеющего одну степень свободы (фиг.2).Затем обеспечивается некоторое перемещение бабки

2 вертикально вниз с манигулятором

3 к магазину 8 в исходное положение для манипулирования. Манипулятор 3 выдвигает схват.4 до упора в поверхность верхней заготовки 9. Схват 4 при этом охватывает губками заготовку

9, и после упора его в поверхность заготовки 9 срабатывает датчик 5, сигнализируя о наличии заготовки 9, После этого от системы 10 управления подается команда на привод губок схвата 4. После зажима заготовк:-r 9 губками схвата 4 манипулятор 3 втягивает схват 4, унося при этом заготовку 9 из магазина 8. В конце хода охвата 4 срабатывает датчик 6, подается команда на перемещение шпиндельной бабки 2 вверх, и стол 7, перемещаясь па двум координатам, =.ыставляется гидротисками 17 в зоне действи:=-. манипулятора 3.

После это"o шпиндельная бабка 2 и схват 4 манипулятора 3 поочередно перемешаются вниз к гидротискам 17, Программно обеспечиваются остановка схвата 4 с заготовкой 9 с зазором относительно базовых поверхностей губок гидротисков 17 и подача сжатого воздуха в каналы 27 для сдува стружки с базовых поверхнсстей губок гидротисков 17 (фиг.7). Затем схват

Манипулятор 14 с рукой 15 из по35 и si зиции Ожидание перемещается к шпиндельной бабке 2 и захватывает отра10

ЗО

4 раскрывается, и заготовка 9 выпадает на губки гидротисков 17, предварительно выставленных при помощи винта 18 на ширину обрабатываемой заготовки 9. Об укладке последней на губки гидротисков 17 сигнализирует датчик 5. ТакиМ образом, созданы предварительно условия для точного ориентирования заготовки 9 в гидротисках 17.

Затем комплекс работает в режиме автоматической смены инструментов.

В инструментальном магазине 12 имеются необходимый комплект инструментальных оправок 13 и ориентатор.

Манипулятор 14 с рукой 15 находятся на промежуточной позиции Ожидание", пока магазин 12 ведет поиск ориентатора 21 по команде системы 10 управления (фиг.1). При этом поворот магазина 12 прекращается в положении, при котором ориентатор 21 располагается в зоне схвата руки 15 манипулятора 14, который потом перемещается к магазину 12, Рука 15 в конце хода захватывает ориентатор 21 за базовый поясок 23 и возвращается в позицию

"Ожидание".

Для установки ориентатора 21 в шпиндель 16 бабка 2 перемещается в позицию "Смена инструмента", где производятся угловая фиксация и разжим шарикового замка шпинделя 16. ботавшую инструментальную оправку 13.

После этого шпиндельная бабка 2 перемещается вверх, производится поворот руки 15 ориентатором 21 на 180 .

Затем шпиндельная бабка 2 перемещается вниз, наезжая гнездом шпинделя 16 на базовый хвостовик 22 ориентатора

21, Производится захым последнего в шпинделе 16 при помощи шарикового замка.

Манипулятор 14 с рукой 15 отводится в позицию "Ожидание" и подается команда от системы 10 управления на перемещение шпиндельной бабки 2 с ориентатором 21 к заготовке 9, ранее положеннои схватом 4 на губки гидротисков 17. При этом стол 7 с гидротисками 17 перемещаются вправо, и ориентатор 21, вертикально опущенный вниз шпиндельной бабкой 2, устанавливается базовым штырем 24 с левого торца заго" îâêè 9 на уровне.ее

1349969 высоты (фиг.4). Подается команда на перемещение стола 7 влево, и предварительно установленная в гидротисках

17 схватом 4 заготовка 9, наезжая на штырь 24 ориентатора 21, базируется в заданных координатах.

Затем шпиндельная бабка 2 перемещается вверх, а стол 7 смещается дальше влево в положение, при котором примерно совмещены оси заготонки

9 и ориентатора 21 по вертикали.

Производится перемещение шпиндельной бабки 2 с ориентатором 21 к заготов- ке 9. При этом штырь 24 утапливается (сплошная заготовка 9) или попадает н имеющуюся полость заготовки 9, а прижим 25 обеспечивает упругое прижатие по верхней плоскости заготовки

9 н гидротисках 17. Подается команда на зажатие заготовки 9 гидротисками

17 (фиг.5), срабатывает датчик 20 контроля зажима заготовки 9, и шпиндельная бабка 2 перемещается вверх в положение ((Смена инструмента". Манипулятор 14 с рукой 15 перемещаются к шпинделю 16. Производятся угловая фиксация последнего, разжим и выталкивание ориентатора 21 из шпинделя

16, и рука 15 в конце захватывает ориентатор 21, Епиндельная бабка 2 .перемещается вверх, оставляя в руке

15 ориентатор 21.Рука 15 поворачивается на 180 „ шпиндельная бабка 2 наезжает на вновь доставленную иэ магазина 12 инструментальную оправку

13, и манипулятор (4 с рукой 15 перемещаются в позицию Ожидание", Подается команда на поворот магазина

12 для поиска гнезда для ориентатора 21, манипулятор 14 перемещается к магазину 12„ и рука 15 устанавливает в нем ориентатор 21, Манипулятор 14 перемещается в позицию "Ожидание", магазин 12 осуществляет поиск последующей необходимой инструменталььон оправки 1 3, которая доставляется рукой 15 манипулятора 14 из магазина

12 в шпиндель 16 аналогично ориентатору 21. После этого обеспечивается обработка за отовки 9, закрепленной в гидротисках 17, по заданной программе последовательно сменяемыми инструментальными оправками 13 при зажатой губками гидротисков 17 заготовке

9. В процессе обработки последней осущестнляется подача смазочно-охлаж дающей жидкости через каналы 29. При этом обеспечиваются охлаждение инст

ЗО

5 („ румента и отвод (смывание) стружки по наклонным желобам 28 н сборник (Hp. показан), Обработанную .деталь 9 из гидротисков 17 удаляют и доставляют в магазин

8 посредством программированных взаимных перемещений шпиндельной бабки

2 с манипулятором 3 и стола 7, при которых последний гидротисками устанавливается в зоне действия манипулятора 3. Затем обеспечивается поочередное перемещение шпиндельной бабки

2 и,схвата 4 вниз к обработанной детали 9, уже разжатой губками гидротисков 17 ° Схват 4,, упираясь при этом в поверхность детали 9, охватывает последнюю. Срабатывает датчик 5, сигнализируя о наличии детали 9, и подается команда на привод губок схвата

4, которые зажимают деталь 9. Манипулятор втягивает схват 4, унося при этом деталь 9 иэ тисков 17. Срабатывает датчик 6, и подается команда на перемещение бабки. 2 вверх, а стол 7, перемещается по двум координатам, выставляет свободной ячейкой магазин

8 в зоне действия манипулятора 3.

Затем шпиндельная бабка 2 и схв".ò-.

4 манипулятора 3 поочередно перемещаются вниз к магазину 8, схват. 4 раскрывается и сбрасывает обработанную деталь 9 в свободную ячейку магазина 8.

Формула и з обретения

1. Автоматизированный технологический комплекс, содержащий металлообрабатывающий станок с рабочим столом, на котором закреплено технологическое приспособление, и шпиндельной бабкой, загрузочно-разгрузочное устройство и устройство смены инструментов, каждый из которых имеет конический хвостовик цля закрепления в шпинделе станка и в устройстве смены инструментов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения производительности, загрузочно-разгрузочное устройство выполнено з ниде магазина иэделий, установленного на рабочем столе станка, и .манипулятора, раэме I щенного на шпиндельной бабке с возможностью чспользонания взаимных (.",тносительных перемещении шпиндельлой бабки и рабочего стола для осуществления операции смены изделий в технологическом приспособлении, а устройство смены инструментов снаб7, жено ориентатором изделий в технологическом приспособлении, выполненном в виде цилиндрического штыря и подпружиненной пяты, соосно закрепленных на коническом хвостовике,.идентичном хвостовику инструмента.

1349969 8

2. Комплекс по п.1, о т л. и ч а— ю шийся тем, что в корпусе технологического,приспособления выполнены каналы, связанные с системами подачи сжатого воздуха и смазочноохлаждающей жидкости.

> аее69

Фиест

1349969

1349969

Составитель А,Котов

Техред Л.Сердюкова Корректор M.Ïoæî

Редактор И.Горная

Заказ 5218/14 Тираж 786 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР па делам изобретений и зт:..рктий

113О35, Москва Ж-35, Рауыская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîpoä, ул.Проектная, 4