Устройство для позиционирования стопы деталей

СО08 СОВЕТСКИ1 MIHIIHI

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

И ASTOPCHONAf СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ CCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 01НРЫТИЙ

Ф (2l) 2999311/25-27 (22) 31.10.80 (46)30.08.83, Бюл. И 32 (72) В.Г.Беляков и И.Е.Трухин (53) 621.979,6(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

И 542616, кл. В 23 Я 7/00, ll 04.74.

2. Авторское свидетельство СССР

N 657892, кл. В 21 D 43/13, 27.12.77 (прототип). (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЭИЦИОНИРОВАНИЯ СТОПИ ДЕТАЛЕЙ, преимущественно листовых, содержащее снабженный приводом с регулятором подъемно"опускной стол под стопу, командоаппарат с датчиком контроля положения верхней детали стопы и датчиком загруженности стола, о т л и ч а ю щ е е с я тем. что, с целью повышения экономич .,Я0.„ 10 8020. насти и надежности работы, привод подъемно-опускного стола выполнен в виде емкости с жидкостью и связанного со стоком поплавка, размещенного в . указанной емкости, а емкость снабжена упором для ограничения подъема стола.

2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что регулятор выполнен s виде резервуара,.связанно" го с емкостью, и устройства для перераспределения жидкости между емкостью и резервуаром, 3. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что командоап.парат снабжен датчиком управления . Е подачи жидкости в емкость.

4. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что емкость для. жидкости снабжена предохранителем от выплескивания жидкости.

1 1038020 2

Изобретение относится к машиностро стоком поплавка, .Размещенного в укаению и может быть использсвано в ку" ванной емкости, а емкость снабжена знечно-прессовом произвоДстве, в ча- упором для ограничения подъема стола. стности в загрузочных устройствах, Регулятор выполнен в виде резервуа также в других отраслях, связанных > ара, связанного с емкостью, и устрой« .с поштучной выдачей однотипных пред- ства для перераспределения жидкости метов иэ стопы. между емкостью и резервуаром.

Известно устройство для поштучной Командоаппарат снабжен датчиком выда .и деталей типа пластин, содержа- управления подачи жидкости в емщее подъемно-спускн )H стол, уста- 10 кость. (новленный на нем магазин для деталей и Емкость для жидкости снабжена прегидравлический привод стола Г 1 3. дохранителем от выплескивания жидкоОднако технологические возможности сти. данного устройства ограничены вслед- На фиг. 1 схематично изображено ствие того, что оно рассчитано на ра- 15 предлагаемое устройство с подключениботу с деталями только одной опреде" ем к внешней гидросети и командоаппаленной толщины, Кроме того, возврат., -ратом с тремя датчиками; на фиг. 2подъемно-опускного стола в положение командоаппарат с двумя датчиками и загрузки по израсходованию всех дета регулятором привода", на фиг. 3- уст.лей производится вручную. ройство с ограниченным подъемом аи олее близким к предлагаемому стола (для регулятора показана тольпо технической сущности является уст- ко связь с командоаппаратом); на ройство для поштучной выдачи из фиг, 4 - устройство со вспомогательстопы деталей типа пластин, содер" ным резервуаром и насосом; на фиг.5н<ащее, снабженный приводом с .Регувспомогательный резервуар с устройлятором подъемно-опускной стол под ством перетеснения жидкости в виде стопу, командоаппарат с датчиком опускаемого в резервуар тела (связь контроля положения верхней детали управления не показана); на фиг.6стопы и да1чиком загруженности сто"

Резервуар с надув ным ус тройством ла (2), перетеснения жидкости; на фиг. 7Однако выбранный тип привода наря- 30 резервуар 6 непосредственно пневду с выдачей деталей с верха стопы матииеским перетеснением жидкости; . обусловливает в известном устрой- на фиг. 8 - устройство с видеоизменястве излишнее энергопотребление: емым внутренним объемом ванны (для после выдачи очередной детали оставрегулятора показана только связь с шиеся в стопе детали приходится подкомандоаппаратом), нимать вверх, преодолевая силу тяготения и затрачивая при этом энер- Устройство содержит подъемно-опуск гию, а после опорожнения опускать ной стол 1 для размещения стопы 2 одстол в положение загрузки, чтобы в нотипных предметов привод стола следующем рабочем цикле опять подни- 40 выполненный в виде ванны 3 с жидкомать вверх загруженные детали. Кроме стью и погруженного в нее поплавка того> в нем не обеспечивается полная 4i на котором закреплен стол ), Приавтоматизация работы: после загрузки вод снабжен предохранителем 5 от стопы деталей необходимо вмешатель- выплескивания жидкости из ванны, ство человека для включения пневмо- 4 выполненным, напр мер, в виДе Аросраспределителя. селирующих выступов ванны или поцеяь изобретения - повышение эко" плавка, защ ной крышки ва ны. ПаРаномичности и надежности работы уст- метры привода выбирают такими, чтобы ройства. для предметов, с которыми предстоит

Поставленная цель достигается

50 работать устройству, устранить принудительный подъем и энергопотреблетем, что в устройстве, содержащем ние на всех этапах позиционирования. снабженный приводом с регулятором подь- Поплавок 4 может быть выполнен как емно-опускной стол под стопу, коман- одно-, так и многокорпусным, Гидродоаппарат с датчиком контроля положе- система устройства выполнена с регуния верхней детали стопы и датчиком 5 лируемым количеством жидкости ° При загруженности стола, привод подъем- . этом ванна 3 гидравлически связана но-опускного стола выполнен в виде через регулятор 6 с внешней гидроемкости с жидкостью и связанного cg сетью 7, обеспечивающей проточное

3 1038020 4 выполнение и опорожнение ванны 3 жидкостью и тем самым перемещение по вертикали поплавка 4. Регулятор 6 снабжен перекрывателем потока жидко сти, например клапанами. Для управления работой регулятора 6 служит командоаппарат, содержащий датчик

8 позиции для обеспечения установки верха стопы 2 на заданный уровень

9, датчик 10 загруженности для переключения режимов работы устройства и датчик 11. готовности для обеспечения фиксирования состояния готовности к загрузке, например фиксирования стола 1 на уровне 12 загрузки, а также для отключения и подключения энергопитания устройства. Датчики командоаппарата могут быть выполнены нажимными, электроконтактными, магнит ными, оптическими, пневматическими и др.

45

Состояние готовности к загрузке опорожненного стола 1 определяется повышением уровня 13 жидкости в ван- . не 3 до положения, достаточного для установки верха стопы 2 максимально допустимого веса не ниже заданного уровня 9 после естественной осадки поплавка 4 (после загрузки . В состоянии готовности к загрузке стол

g опорожнен, датчиком 10 загруженно сти для устройства задан режим установки состояния готовности к загрузке, датчиком 11 готовности энер" гопитание устройства отключено, а уровень 13 жидкости постоянен. При загрузке датчик 10 загруженности переключает устройство в режим позиционирования, а поплавок 4 начинает погружаться, вытесняя жидкость (повышая ее уровень 13) до тех пор, пока увеличивающаяся подъемная сила не уравновесит дополнительно действующий на поплавок 4 вес стопы 2.

Предохранитель тормозит вытесняемую вверх жидкость, не допуская выплескивания ее из ванны. После выхода стола из состояния готовности к загрузке датчик 11 готовности включает устройство, и происходит позиционирование: перекрыватель регулятора 6 по сигналу несоответствия заданному уровню с датчика 8 позиции открывает слив жидкости из ванны

3 во внешнюю гидросеть 7, понижая уровень 13 жидкости и опуская тем самым поплавок 4, стол 1 и стопу 2 до ,.тех пор, пока верх последней не достигнет заданного уровня 9, после чего по сигналу соответствия заданному уровню с датчика 8 позиции перекрыватель регулятора б прекраща" ет отток жидкости из ванны 3, и опускание стопы 2 прекращается. После взятия верхнего предмета из стопы 2 поплавок 4 всплывает и поднимает стопу 2 на высоту, не меньшую толщины взятого предмета. По сигналам датчи" ка 8 позиции через перекрыватель регулятора 6 производится слив очередной порции жидкости иэ ванны 3, чем восстанавливается заданный уро" вень 9 верха стопы 2. По мере взятия

15 очередных предметов иэ стопы 2 процесс позиционирования floBTopReTcR до опорожнения стола 1. После этого датчик 10 загруженности переключает устройство в режим установки состояния готовности к загрузке: сигналы с датчика 8 позиции блокируются, перекрыватель регулятора 6 подключает внешнюю гидросеть 7 к ванне 3 для наполнения ее жидкостью, повышая уровень 13 последней до по25 - ° ложения, определяющего готовность к загрузке.

Поплавок 4 и стол 1 при этом, например, поднимаются, и при достижении столом уровня 12 загрузки по сигналу датчика 11 готовности перекрыватель регулятора 6 прекращает наполнение ванны 3 жидкостью, фиксируя состояние готовности. Датчик 12 готовности отключает энергопитание устройства.

Командоаппарат может содержать вместо трех два датчика: датчик 10 загруженности и управляющий регулятором 6 датчик 8 позиции, переклю;чаемый датчиком 10 загруженности ,при загрузке стола 1 в режим поэици", онирования верха стопы, а при опо рожнении стола 1 — в режим установ ки состояния готовности к загрузке.

8 последнем случае работа датчика 8 позиции аналогична работе датчика 11 готовности.

Для улучшения условий загрузки высота подъема опорожненного стола

1 может быть ограничена упором 14 ванны 3 на уровне.15 не ниже заданного уровня 9 позиционирования ° При

: этом датчик 11 готовности командоаппарата выполнен в виде измерителя силы прижима стола 1 к упору 14. Сра батывание датчика 11 готовности про- исходит при силе прижима, соответст-

5 103 вующей состоянию готовности к загруэ." ке.

НаРяду с указанной возможно применение и других схем регулировки уровня жидкости 6:ванне.

Для обеспечения замкнутости гждросистемы устройства оно может быть выполнено с постоянным количеством жидкости. При этом регулятор 6 содержит вспомогательный резервуар l6, 1 гидравлически связанный через насос

17 (устройство перетеснения жидкости) с ванной 3. Работой насоса 17 по сигналам с датчиков командоаппарата управляет блок 18 регулятора. 15

Вспомогательный резервуар 16 регу" лятора может быть гидравлически свя" зан с a анной непосредственно (жид- . кость свободно перетекает между ними), Устройство перетеснения жидко- 20 сти при этом выполнено в вида тела

lg постоянного объема с управляемой величиной погружения s жидкость резервуара 16.

Устройство перетеснения жидкости 25 cl может быть выполнено в виде разме" щенного во вспомогательном резервуаре 16 эластичного тела 20 переменного объема, п евматически связанного через блок 18 регулятора с внешней пневмосетью 21 и атмосферой 22. Блок 18 снабжен перекрыва* телем потока воздуха и регулирует

ilo сигналам с датчиков командоаппарата (вязи 23) степень надувания тела 20.

Кроме того, устройство перетес" нения жидкости, может быть выполне" но пневматическим с непосредственным контактом воздуха 24 переменно" 40 го давления и жидкости 25 во вспомогательном резервуаре 16. Последний герметизирован и пневматически связан через перекрыватель потока воздуха блока 18 с источником 26 повышенного или пониженного давления и атмосферой 22. Работой блока 18 yn" равляют датчики командоаппарата (связи 23).

8020 б

Управление исполнительными механизмами происходит сигналами датчиков В, . 10 и 11 командоаппарата через блок

18 регулятора.

При условиях сохранения по вертикали площадей горизонтальных сечений поплавка и внутреннего пространства ванны, устранения неуправляемого влияния жидкости ванны на за0 пас плавучести поплавка (например, при жесткой герметичной его конструкции) справедливы следующие уравнения;

S„d где Н

P я где V - объем вытесненной поплавком

30 жидкости, компенсирующей вес указанного предмета;

5„ - площадь горизонтального сечения внутреннего пространства ванны 3;

H В

2 5 В (3) где Н > - вертикальное смещение поплав. ка относительно ванны 3 при взятии из стопы 2 указанного предмета.

Из уравнений (1), (2) и (3) получаем

P S 1

45 ,= — (- - -) (4)

S„Sп при 2(НЗ где НЗ - лщина указанного предмета.

Устройство работает в режиме с

50 наибольшим энергопотреблением так

1 как после взятия верхнего предмета и всплытия поплавка на высоту Н при позиционировании необходимо дополнительно поднимать поплавок, стол

1 и стопу 2.

При H2>H > энергопотребление меньше: поднимать необходимо только поплавок и опорожненный стол 1 при установке состояния готовности к заРегулятор может быть также выполнен видеоизменяющим.внутренний объем ванны 3 с помощью исполнительных механизмов: подвижной, ..по крайней мере частично, внутрен, ней поверхности ванны, например эластичной, со встроенными поршнями и вытесняющих жидкость тел, на-, пример погружаемых 27 и надувных 23, изменение глубины погружения поплавка относительно поверхности жидкости при взятии из стопы 2 верхнего предмета; вес указанного предмета; площадь горизонтального сечения поплавка; удельный вес жидкости; ч=Н1(В-"» (2) (- —, ) Ъ (P) „(5) и где (),„„- максимально возиожное

Нд

30 для загружаемых предметов отношение толщины предмета к его весу.

ApN Н Н и Н 3/Ð=ñoïá t (частный

3 случай этого - идентичные предиеты} возможен режим самопозиционирования верха стопы. Такой режим работы реализуется для ванны 3; площадь гориэонтального сечения внутреннего пространства которой удовлетворяет уравнению н Р

Б - -г — - + s„(6) Для этого ванна 3 выполнена с возможностью регулировки указанной площади горизонтального сечения по крайней иере иежду. уровняии жидкости, соответствующиии позиционированным состояниям при максимальной (урс вень 29) и иинимальной (уровень 30) загрузке, наприиер снабжена подвижныи по горизонтали поршнем с электроприводои. Верхний край поршня может 35 быть расположен выше уровня 29, а нижний край - ниже уровня 30 вплоть до уровня 31, соответствующего уровню жидкости при позиционированном состоянии верха опорожненного стола 40

1, Дальнейшее снижение нижней границы регулировки приводит к необходимости одновременно с регулировкой указанной площади производить дополнительную регулировку уровня 45 жидкости в ванне 3, что усложняет структуру регулятора и командоаппа.рата. Между. заданным относительно ванны 3 уровнем 9 позиционирования и количеством жидкости в ней суще- . 50 ствует однозначное соответствие.

Практически количество жидкости грузке, а при позиционировании поплавок, стол 1 и стопу 2 достаточно опускать, на что энергия не .потребляется, Такой режим работы реализуется при параметрах устройства, удовлетворяющих неравенству

1038020 8 выбирают таким, чтобы при выполне: нии (6) дЬя загруженного стола 1 и отключенного регулятора верх стопы

: 2 соответствовал задайному уровню

9. Теперь, после первоначальной регулировки для предиетов с выбранНФ ным при ней отношением =const.

При отключенном регуляторе всег" да будет происходить процесс саиопоэиционирования как при разгрузке. так и при загрузке. Коиандоаппарат и регулятор при этом требуются лишь для первоначальной регулировки и контроля работы устройства.

Для предметов с иэменяющиися от стопы к стопе отношением Н;/Р состояние готовности к заГрузке должНо позволять позиционировать верх стопы 2 с иинимально возможным от" ношением Н /P, что обеспечивается: командоаппаратом и регуляторои.

После загрузки стопы 2 командоаппа" рат и регулятор изме«яют площадь го-. ризонтального сечения внутреннего пространства ванны 3, снижая уровень жидкости, опуская поплавок 4; стол

1 и стопу 2 и производят тем самым.. первоначальное позиционирование верха стопы 2, после чего до полного опорожнения стола 1 никаких регу" лировок больше не требуется, так как выполняются условия самопоэиционирования, После опорожнения стола 1 состояние готовности к загрузке восстанавливается командоаппаратои и регулятором.

При промышленнои использовании в каждои конкретнои случае можно выбрать свой оптииальный вариант выполнения устройства.

Применение предлагаемого устройства позволяет резко снизить энер гопотребление при его работе, а для предметов, в частности для идентичных, свести энергопотребление к нулю. Это наиболее существенно при включении устройства в качестве иа-. гаэина в автоматическую линию, тем ,более, что коиандоаппарат позволяет полностью автоматизировать работу устройства.

1оВ802о

Составитель А.Пятаков

Редактор А.Лежнина Техред B.далекорей Корректор Я. ференц

Заказ 6099/9 Тираж 816 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитетЬ СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4