Бункерное загрузочное устройство
Предложенное изобретение относится к вспомогательным устройствам поточных линий, не ограниченных выполнением какого-либо одного вида металлообработки, а более конкретно, к межстаночному оборудованию для манипулирования при передаче обрабатываемых деталей с помощью захватов. Бункерное загрузочное устройство содержит вертикально подвижный шибер, рабочий торец которого скошен в сторону примыкающей стенки корпуса, для подъема цилиндрических стержневых деталей продольно ориентированными в лоток подачи на ленту бесконечного транспортера, оснащенного ориентирующей планкой. Новым является то, что бункерное загрузочное устройство дополнительно снабжено кантователем деталей на транспортере, поворотный захват которого управляется от видеодатчика идентификации профиля торца детали с заданным изображением, а шибер выполнен из двух независимых частей, между которыми размещена стационарная платформа перегрузки, торец которой скошен адекватно шиберу, при этом ориентирующая планка установлена над лотком подачи и наклонена в бункер. Предложенное техническое решение обеспечило в автоматическом режиме вторичное ориентирование продольно подаваемых транспортером цилиндрических стержневых деталей несимметричного профиля, в частности, имеющих глухое осевое отверстие, которые направляются однотипно, при повышении функциональной надежности более производительного устройства в целом.
Предложенная полезная модель относится к вспомогательным устройствам поточных линий, не ограниченных выполнением какого-либо одного вида металлообработки, а более конкретно, к межстаночному оборудованию для манипулирования при передаче обрабатываемых деталей с помощью захватов.
Уровень данной области техники характеризует бункерно-загрузочное устройство заготовок стержневых цилиндрических из навала в бункере продольно ориентированными в обрабатывающее оборудование, которые включают функционально связанные структурные элементы: качающийся шиберный захват, смонтированный в бункере, ложемент, сформированный планками с регулируемым углом наклона в окно передачи штучных заготовок на отводящий бесконечный транспортер, описанное в авт. св. SU 1340986, МКИ B23Q 7/06
Неправильно ориентированные заготовки выталкиваются с шибера сбрасывателем обратно в бункер.
Недостатком описанного бункерного загрузочного устройства является низкая производительность из-за образования сводов из произвольно ориентированных деталей в бункере, который необходимо периодически разрушать вручную шанцевым инструментом, а также высоких возврат деталей в бункер, которые неправильно ориентированы, специальным механизмом с автономным приводом, что усложняет конструкцию.
Более совершенным является бункерно-загрузочное устройство деталей стержневого типа (см. Малов А.Н., Загрузочные устройства для металлорежущих станков, М., Машиностроение, 1972 г., с. 63, рис. 40, которое содержит бункер для приема заготовок навалом, в котором смонтирован кривошипно-шатунный механизм, взаимодействующий с подпружиненными упорами, связанными с качающейся перегородкой, выполняющей функции противосводового ворошителя, обеспечивая равномерную подачу заготовок к вертикально подвижному вдоль корпуса шиберу, на торце которого заготовки располагаются в один ряд продольно ориентированными при этом.
Лишние заготовки сталкивателем удаляются в бункер.
Шибер поднимает заготовки к наклонному лотку, по которому они скатываются на рабочую поверхность бесконечного транспортера, в частности цепного.
Вращение цепного транспортера и сталкивателя кинематически осуществляется от общего привода.
Недостатком этого бункерно-загрузочного устройства является сложность конструкции и невозможность переналадки на детали разного диаметра, что ограничивает технологические возможности неуниверсального межстаночного оборудования.
В качестве наиболее близкого аналога предложенному устройству подачи деталей по технической сущности и числу совпадающих признаков выбрано бункерно-загрузочное устройство для стержневых деталей по патенту RU 2208507, B23Q 7/03, 2003 г.
Известное загрузочное устройство содержит бесконечный транспортер, размещенный между вертикальным стенками корпуса на станине, бункер, примыкающий извне к одной из стенок, связанный с приводом подъемный шибер которого имеет скошенный в сторону стенки корпуса торец, где продольно размещаются захватываемые заготовки.
Особенностью известного устройства является установленный над подающим транспортером протяженный ложемент переменного проходного сечения, выполненный из регулируемых во взаимно перпендикулярных плоскостях вертикальной линейки, несущей подвижную планку.
С ложементов на выходе транспортера совмещен наклонный лоток перегрузки от подъемного шибера.
На выходе из бункера неправильно ориентированные заготовки выдавливаются примыкающей стенкой корпуса по обратному скосу торца шибера и автоматически возвращаются в бункер (причем часть толкаемых заготовок при этом ориентировано укладывается на торце шибера для подачи на транспортер).
К недостаткам известного бункерно-загрузочного устройства можно отнести относительно низкую производительность из-за большого возврата заготовок в бункер, которые дополнительно не ориентируются при подъеме шибером.
Кроме того, заготовки несимметричного профиля (с глухим осевым отверстием или с утоненным торцом) подаются транспортером вразнобой, что определяет необходимость их вторичной ориентации вручную по однотипному направлению для непосредственной загрузки в обрабатывающее оборудование.
Технической задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является повышение функциональной надежности устройства и расширение его технологических возможностей.
Требуемый технический результат достигается тем, что в известном бункерном загрузочном устройстве, содержащем бункер, транспортер, лоток подачи на транспортер продольно ориентированных деталей и вертикально подвижный шибер, рабочий торец которого скошен в сторону примыкающей к шиберу стенки корпуса бункера, для подъема продольно ориентированных цилиндрических стержневых деталей в лоток, по предложению авторов, оно снабжено кантователем расположенных на транспортере деталей и видеодатчиком идентификации профиля торца детали, при этом кантователь выполнен с поворотным захватом, управляемым по сигналу видеодатчика, а шибер выполнен в виде двух независимых подъемников, между которыми размещена стационарная платформа перегрузки, торец которой скошен адекватно торцам подъемников.
Отличительные признаки предложенного технического решения обеспечили в автоматическом режиме вторичное ориентирование продольно подаваемых транспортером цилиндрических стержневых деталей несимметричного профиля, в частности, имеющих глухое осевое отверстие, которые направляются однотипно, при повышении функциональной надежности более производительного устройства в целом.
Оснащение устройства кантователем деталей на транспорте расширяет технологические возможности межстаночного оборудования, в котором на подающем выходном транспортере детали продольно ориентированы и одинаково направлены, соответственно профилю торца, имеющего глухое поднутрение, занижение диаметра и т.п.
Размещение над подающим транспортером поворотного манипулятора, зажимной захват которого действует по сигналу от видеодатчика, когда деталь неверно ориентирована торцевым профилем, необходимо для автоматического разворота ее на 180°, в противном направлении. Это обеспечивает вторичное ориентирование деталей в устройстве, из которого они выходят однотипно направленными, в частности, глухим осевым отверстием вперед.
Кантование детали манипулятором, посредством зажатой в захвате поворотного пневмоцилиндра, является надежным и наиболее простым автоматическим средством принудительного ориентирования заданного направления движения в подающем транспортере.
Сканирование торца деталей видеодатчиком бесконтактно идентифицирует торцевой профиль и, обнаружив рассогласование с базовым изображением, подает команду на функционирование манипулятора, который ее кантует, устанавливая в заданном направлении.
Выполнение шибера из двух независимых частей, примыкающих к центральной стационарной платформе, функционируя автономно последовательно в качестве разновысоких подъемников, максимально повысило коэффициент технической загрузки подающего транспортера ориентированными в продольном направлении цилиндрическими деталями за счет дополнительной их самоустановки при перекатывании по состыкованному наклонному торцу составного ступенчатого шибера, который дополнительно выполняет функции ворошителя.
Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность в устойчивой взаимосвязи являются достаточными для достижения новизны качества, то есть поставленная техническая задача решена не суммой эффектов, а новым сверхэффектом суммы признаков.
Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого полезная модель явным образом не следует для специалиста-машиностроителя, а с учетом практической возможности серийного изготовления на действующем производстве бункерных загрузочных устройств, можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.
Сущность предложенной полезной модели поясняется чертежом, который имеет чисто иллюстративную цель и не ограничивает объема притязаний совокупности признаков формулы.
На чертеже схематично изображены:
на фиг.1 - общий вид устройства;
на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1.
Предложенное бункерное загружающее устройство ориентированной подачи штучных стержневых деталей, имеющих стержневую форму и снабженных осевым глухим отверстием, содержит смонтированные на станине 1 бункер 2, корпус 3 и привод 4, связанный через кривошипно-шатунный механизм 5 с параллельно расположенными подъемниками 6 и 7, примыкающими к стационарной платформе 8, верхний торец которых скошен в сторону горизонтального подающего транспортера 9, смонтированного в верхней части корпуса 3.
Независимые подъемники 6 и 7, смонтированные на разной высоте (7 выше 6), и стационарная платформа 8 перегрузки между ними выполняют функции шибера, который последовательно передает стержневые детали из бункера 2 в подающий транспортер 9. При этом автоматически происходит ориентирование деталей, которые продольно самоустанавливаются.
Подающий транспортер 9 выполнен в виде бесконечной роликовой цепи.
Нижний (левый по чертежу) подъемник 6 в исходном положении совмещен с наклонным дном бункера 2 под загрузку деталей навалом.
Торец подъемника 7 в исходном положении совмещен со скосом стационарной платформы 8 (фиг.1).
Подъемник 6, платформа 8 и подъемник 7 совокупно формируют в действии каскад, на котором детали поштучно извлекаются из бункера 2, последовательно ступенчато поднимаются к транспортеру 9 подачи, продольно ориентируясь при перекатывании по торцевым скосам.
В крайнем верхнем положении подъемника 7 скос его торца совмещается с лотком 10, направленным на транспортер 9.
Над транспортером 9 установлен манипулятор 11 (фиг.2), который на фиг.1 условно не показан, выполненный в виде поворотного пневмоцилиндра, управляемого по команде с видеодатчика 12, ориентированного на торец транспортируемой детали.
На штоке поворотного пневмоцилиндра 11 установлен подпружиненный захват 13.
В конце транспортера 9 установлен наклоненный в отводящий склиз 14 лоток 15 (фиг.1).
Соосно лотку 14 закреплен толкатель 16, выполненный в виде штока пневмоцилиндра.
Установка в лотке 14 на выходе подающего транспортера 9 соосного толкателя 16, предпочтительно выполненного в виде штока пневмоцилиндра, обеспечивает принудительную поштучную выгрузку в ориентированном продольном положении деталей, направленных глухим осевым отверстием вперед, в технологическое оборудование на обработку.
Над подъемником 7, у лотка 10, на корпусе 3 установлен с возможностью регулирования криволинейный ограничитель 17, направленный в сторону бункера 1, а над платформой 8 закреплен упор 18, расположенный на траектории движения деталей в подъемнике 7, которые по какой-либо причине расположены поперек, то есть продольно не ориентированы.
Закрепленный над стационарной платформой 8 упор 18, который расположен на траектории движения неверно ориентированных и выступающих за габарит подъемника 6 деталей, обеспечивает их принудительное перемещение на скос подъемника 6, где стержневая деталь размещается продольно, или съем этих деталей и возврат в бункер 2, что повышает функциональность и надежность работы устройства.
Работает устройство следующим образом.
От привода 4 через кривошипно-шатунный механизм 5 шиберный подъемник 6 приводится в движение, в результате чего захватывается скошенным торцом закатившаяся цилиндрическая деталь, стержень которой располагается вдоль подъемника 6, на его скосе, примыкая к поверхности платформы 8 и перекатываясь по ней.
В крайнем верхнем положении подъемника 6 его скос совмещается с наклонным торцом платформы 8 и скосом торца шиберного подъемника 7, по которым деталь перекатывается до упора в корпус 3.
Далее подъемник 6 опускается в исходное положение в бункере 2, а подъемник 7 под действием кривошипно-шатунного механизма 5 подается вверх.
В крайнем верхнем положении подъемника 7 скос его торца совмещается с наклоненным лотком 10, по которому деталь скатывается на несущую поверхность движущегося транспортера 9, который продольно перемещает деталь к толкателю 16 на перегрузку.
При этом изображение торца детали, снятое видеодатчиком 12, сопоставляется с контрольным (базовым изображением), где присутствует отверстие.
В случае идентичного совпадение обоих изображений деталь свободно проходит дальше, а если торец детали сплошной, то с датчика 12 сигнал рассогласования подается в систему управления пневмоцилиндром 11, в результате чего пружинный захват 13 манипулятора 11 опускается на деталь и зажимает ее (фиг. 2).
Далее захват 13 поворачивается манипулятором на 180° и переориентирует деталь осевым глухим отверстием вперед и возвращает ее на транспортер 9.
После разжатия захват 13 возвращается в исходное положение, а свободная деталь перемещается транспортером 9 к лотку 15.
В крайнем положении транспортера 9 деталь останавливается на упоре и скатывается по лотку 15 в склиз 14, где взаимодействует с нормально разомкнутым конечным выключателем путевой системы управления пневмоцилиндром 16, штоком которого деталь проталкивается по склизу 14 в приемное устройство технологического оборудования в заданной пространственной ориентации.
По описанной последовательности действия далее функционирует предложенное межстаночное устройство поштучной подачи продольно ориентированных деталей цилиндрической формы глухим отверстием вперед.
Испытания опытного образца предложенного бункерного загрузочного устройства показали надежное функционирование ступенчатого шибера, извлекающего детали из навала в бункере, их продольное ориентирование в процессе подъема к транспортеру подачи с автоматической перегрузкой, и вторичное переориентирование деталей манипулятором по результатам сканирования торцевого профиля в заданном его направлении, при этом повышен, сравнительно с известными аналогами коэффициент технического использования оборудования, что позволяет рекомендовать его для серийного изготовления и поставки заказчикам.
Бункерное загрузочное устройство, содержащее бункер, транспортер, лоток подачи на транспортер продольно ориентированных деталей и вертикально подвижный шибер, рабочий торец которого скошен в сторону примыкающей к шиберу стенки корпуса бункера для подъема продольно ориентированных цилиндрических стержневых деталей в лоток, отличающееся тем, что оно снабжено кантователем расположенных на транспортере деталей и видеодатчиком идентификации профиля торца детали, при этом кантователь выполнен с поворотным захватом, управляемым по сигналу видеодатчика, а шибер выполнен в виде двух независимых подъемников, между которыми размещена стационарная платформа перегрузки, торец которой скошен адекватно торцам подъемников.
