Автоматическая линия закалки деталей

 

1. АВТОМАТИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ЗАКАЛКИ ДЕТАЛЕЙ, содержащая робот со схватом и расположенные в зоне действия робота печь с разгрузочным лотком, закалочные прессы, моечную машину и систему управления лини ей, при этом печь и моечная машина выполнены с транспортными механизмами , отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности при обработке деталей различных типоразмеров, она снабжена встроенными в нее автоматическими устройствами технологической настройки робота, переналадки оправок прессов и cxBctTOB робота, а Лоток выполнен в виде приешюго кондуктора с направляющими, имеющи (Л ми возможность поворота.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

SU . 41 А

C D 1/62

Э 4ЯЭ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР . ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbtTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н ABTOPCH05hV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

;(21) 3309699/22-02 (22) 25.06.81 .(46) 15.09.83. Бюл. 9 34 (72) Д.Г.Забулдович, В.Л.Емельянов, A.Е.Шапиро, В.П.Антонов и Л.Я.Глей-. зер (53) 621.784.82 (088.8) (56) 1,.Авторское свидетельство СССР

Ф 424891, кл. С 21 D 9/00, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР .

Р 733843, кл. В 21 J 13/10, 1980.

:3. Ота T. Промышленные роботы для термической обработки.-"Токусю-.. ко", 1973, Р 12, т. 22, с. 23-27.

Перевод с японского М Ц-.71001.

М., 1976..(54)(57) 1. АВТОМАТИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ

ЗАКАЛКИ ДЕТАЛЕИ, содержащая Робот со схватом и расположенные в зоне.

:действия робота печь с разгрузочным лотком, закалочные прессы, моечную машину и. систему управления линией, при этом печь и моечная машина выполнены с транспортными механизмами, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности при обработке деталей различных типоразмеров, она снабжена встроенными в нее автоматическими устройствами технологической настройки робота, переналадки справок прессов и схватов робота, а лоток выполнен в виде приемного g кондуктора с направляющими, имеющими возможность поворота.

1041584

20

30

40

2. Авт,дрматическая линия по п.1, отличающаяся тем, что автоматические устройства технологической переналадки оправок и схватов выполнены в виде сек:,ионных накопителей, а транспортные механиз. мы печи и моечной машины — в виде конвейеров с фиксаторами, при этом фиксаторы установлены с переменным

Изобретение относится к термической обработке металлов, проводимой в автоматической линии, а именно к процессу беэдеформационной закалки стальных деталей, и может быть использовано при изготовлении зубчатых колес, дисков, колец и т.п.

Известна автоматическая линия для термообработки деталей, в состав которой входят печи различного назначения, закалочные баки, охладительные камеры, устройства для перемещения поддонов 1) .

Однако данная линия характеризуется низкой производительностью из-за многократных ручных перегрузок деталей.

Известна также автоматическая линия, содержащая роботы, нагревательную печь и два пресса (21 .

Известная линия, предназначенная для.массового производства, непригодна для изготовления деталей мелкими сериями с широкой номенклатурой, Переналадка одного элемента линии, часто производимая при многономенклатурном характере производства, вызывает остановку всей линии, линейное расположение элементов .экономически нецелесообразно, так как при этом велика занимаемая площадь.

Наиболее близкой к предлагаемой является автоматизированная линия закалки деталей, содержащая робот со схватом и расположенные в зоне действия робота печь с разгрузочным лотком, закалочные прессы, моечную машину и систему управления линией, при этом печь и моечная машина выполнены с транспортным механизмом (3), Недостатками известной линии являются неприспособленность к многономенклатурному характеру производства, отсутствие накопителя оправок и схватов различных тироразме- 45 ров, неритмичная подача деталей,, не связанная по времени с интервалом работы закалочных прессов, незаконченность цикла закалки, так шагом и имеют воэможность перемещения в горизонтальной плоскости.

3. Автоматическая линия по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности работы, она снабжена устройством для мойки схнатов, расположенным между первым прессом и моечной машиной.

2 как отсутствует операция мойки деталей, отсутствие позиции и устройства очистки схвата робота от масла и последующей сушки, групповая подача незафиксированных деталей к разгрузочному окну печи, вследствие чего робот должен осуществить поиск и захват деталей непосредственно в горячей зоне рабочего пространства печи, что усложняет конструкцию руки робота и снижает его надежность.

Цель изобретения - повышение производительности при термической обработке деталей различных типоразмеров.

Поставленная цель достигается тем, что автоматическая линия закалки деталей, содержащая робот со схватом и расположенные в зоне действия робота печь с разгрузочным лотком, закалочные прессы, моечную машину и систему управления линией, при этом печь и моечная машина выполнены с транспортными механизмами, снабжена встроенными в нее автоматическими устройствами технологической настройки робота, переналадки оправок прессов и схватов робота, а лоток выполнен в виде приемного кондуктора с направляющими, имеющими воэможность поворота.

Автоматические устройства технологической переналадки оправок и схватов выполнены в виде секционных накопителей, а транспортные механизмы печи и моечной машины - в виде конвейеров с фиксаторами, при этом фиксаторы установлены с переменным шагом и имеют воэможность перемещения в горизонтальной плоскости..

Кроме того, линия снабжена устройством для мойки схватов, распо-, ложенным между первым прессом и моечной машиной.

На фиг. 1 изображена предлагаемая автоматическая линия закалки деталей, вид в плане; на фиг. 2 печь с конвейером, вертикальный разрез; на фиг. 3 †. разгрузочный

1041584 ход 35 системы программного управления 3 робота — с входом 36 схемы управления 37 закалочного пресса 8.

Третий,38 и четвертый 39 входы системы программного управления 3 ро,бота связаны с выходами датчиков

17 и 18 наличия деталей, установленных на лицевых панелях первого

7 и второго 8 закалочных прессов соответственно, пятый вход 40 систе10 мы программного управления 3 робота . связан с нормально замкнутым контактом датчика 19 готовности моечной машины, а третий выход 41 системы программного управления 3 ро15 бота связан с входом 42 схемы управления 43 устройства очистки схватов 14 ° .

Автоматизированная линия закалки работает следующим образом.

Детали 22 поочередно загружаются в нагревательную печь 4 на фиксаторы 21, установленные на конвейере 20 ° Расстояние между фиксаторами 21 выбрано таким образом, что при заданной скорости конвейера 20 детали 22 поступают в разгрузочный лоток 5 и из него в приемный кондуктор 6 с интервалом, соответствующим времени срабатывания закалочных прессов 7 и 8. Таким обра- зом, обеспечивается равномерная ритмичная подача деталей к прессам, исключается их скопление .у разгрузочного окна. печи, что в свою очередь исключает необходимость поЗ5 иска и захвата детали роботом 1 в рабочей зоне при высокой температуре рабочего пространства печи. Это позволяет упростить конструкцию руки и схвата, уменьшить требования

4Р к тепловой защите и, следовательно, повысить ее надежность ° Положение фиксаторов 21 на конвейере 20 регулируется при наладке линии путем их перемещения и эакрегления в горизонтальной плоскости (плоскости конвейера) в продольном и попереч-. ном направлениях в зависимости от температуры нагрева и массы деталей.

Детали 22 подаются в разгрузочный лоток 5, .ориентируются при движении по лотку направляющими 23 и фиксируются в приемном кондукторе

6 в положении, удобном для работы схвата 2 робота 1.

Датчик 24 фиксирует наличие детали в кондукторе б и подает сигнал на первый вход 28 системы прог- . раммного управления 3, включая механизм движения робота 1.

65 лоток печи; на фиг. 4 — схема связей агрегатов линии.

Автоматическая линия содержит, ", промышленный робот 1, оснащенный схватом 2 и системой программного управления 3, нагревательную печь

4 с разгрузочным лотком 5, содержащим приемный кондуктор б,; закалочные прессы 7 и 8 с выдвижными каретками

9 и 10, автоматическое устройство

11 технологической переналадки ро.- бота 1, моечную машину 12 с кон- --. вейером 13 и устройство 14 для мой» . ки схвата 2 робота. 1 от закалочного масла, автоматические устройства

15 и 16 переналадки оправок прессов

7, и 8 схватов 2 робота 1.

Все точки позиционирования деталей в агрегатах линии расположены в зоне действия робота, осу- .. ществляющего разгрузку иэ приемного кондуктора выходящей из печи 4 детали, ее захват, транспортировку: от приемного кондуктора б к зака- ... лочным прессам 7 и 8 и к конвейеру"

13 моечной машины 12. На лицевых панелях закалочных прессов 7 и 8 установлены датчики 17 и 18 наличия деталей в выдвижных каретках 9 и

10 соответственно, а на лицевой панели моечной машины 12 — датчик 19, ". фиксирующий ее готовность к рабоТе.

Конвейер 20 печи .4 содержит сту - пенчатые цилиндрические фиксаторы .

21 с деталями 22. После окончания нагрева до заданной температуры детали с конвейера печи попадают . в .разгрузочный лоток 5 и иэ него, s" приемный кондуктор 6, откуда робот

1 переносит их к закалочным прессам.

Разгрузочный лоток 5 оснащен регу-. лирующими направляющими 23, ориентирующими движение детали относительно вертикальных осей кондуктора 6 и схвата 2. Под приемным кондукто-. :ром 6 установлен датчик 24 наличия,. детали.

Каждая из направляющих 23 имеет неподвижную ось 25 и подвижную ось 26, положение которых регули-.,-. руется относительно продольной оси лотка 5 путем фиксации в прорезях.

27. Расстояние между направляющиМи в конце разгрузочного лотка 5 переА переходом деталей в приемный кон.-. .,: дуктор устанавливается при перена-, ладке соответственно размеру детали. Датчик 24 наличия деталей в приемном кондукторе б связан с первым 28 и вторым 29 входами системз . программного управления 3 робота--1 и схемами управления 30 и 31, при» водами кареток 9 и 10 эакалочных. ., прессов 7 и 8 соответственно.

Первый выход 32 системы програм-. много управления 3 робота связан с входом 33 схемы управления 34 закалочного пресса 7, а второй выТот же сигнал поступает,в схему управления 30 привода каретки 9 первого закалочного пресса 7, которая выдвигается в исходное иоложение, необходимое для приема детали 22. Робот 1 поворачивается к

1041584

15

25

50

55 устройству переналадки справок 15, берет оправку, устанавливает ее на нижнюю матрицу каретки пресса 7 и, повернувшись к приемному кондуктору 6, берет деталь с помощью схвата 2 и переносит ее в матрицу штампа, надев на оправку.

Датчик 17 фиксирует наличие детали в штампе и подает сигнал на третий вход 38 систеьы программного урравпения 3 робота 1, переключая его на выполнение других движений, в частности возвращая робот к устройству переналадки оправок за очередной оправкой, которая им устанавливается на матрице выдвину-. той кареткой 10 второго закалочного пресса 8, после чего он повора.чивается к приемному кондуктору 6.

Пока первый эакалочный пресс осуществляет закалку первой детали, в приемный кондуктор 6 посту.пает вторая деталь, датчик 24 подает сигнал на второй вход 29 систеьы программного управления 3 робота

1, который, захватив деталь, переносит ее в штамп каретки 10 второго пресса 8.

Датчик 18 фиксирует наличие детали в штампе и подает сигнал на четвертый вход 39 системы программнс го управления 3 робота, возвращая его к первому закалочному прессу 7. Второй пресс начинает закалку детали, а робот 1, повернувшись к первому прессу, ожидает. окончания его работы и выхода каретки 9 с закаленной деталью.

Одновременно на пятый вход 40 системы программного управления 3 поступает сигнал готовности моечной машины 12 от датчика 19, фиксирующего наличие свободного Фиксатора на конвейере 13, аналогично фиксатору 21. Сняв с оправки зака-,. ленную в прессе 7 деталь, робот

1 переносит ее к моечной машине и, надев на Фиксатор, включает моечную машину. После этого робот 1 поворачивается к устройству 14 очистки схвата 2 и включает его, подавая сигнал на вход 42 систеьы управления 43. Устройство 14 осуществляет отьывку .схвата 2 от закапочного масла и его сушку. На этом цикл закалки первой детали заканчивается.

Робот 1 поворачивается к приемному кондуктору 6, куда поступает очередная деталь, которую робот загружает в первый закалочный пресс

7, переносит вторую закаленную деталь 22 иэ второго пресса 8 в моечную машину 12 и, очистив схват

2, возвращается к приемному кондур тору 6 эа очередной деталью, загружает ее в пресс 8, а сам вновь возвращается к первому прессу 7. °

Цикл повторяется.

Наличие справок, на которых эакаливаются детали в прессах, вызвано тем, что они исключают деформации по внутреннему диаметру. Переход от закалки одной детали к закалке детали с другим внутренним диаметром осуществляется установкой другой оправки, которая извлекается роботом из накопителя 15.

Перестройка программы закалки одного типоразмера детали на другой происходит после того, как робот получает команду о том, что обрабатываемая партия деталей закалена.

При этом вся линия автоматически перестраивается на новый типоразмер детали, а робот получает команду освободиться от использованных охвата и оправки и извлечь иэ автоматических устройств 15 и 16 переналад". ки новые оправку и схват.

Автоматические устройства 11, 15 и 16 переналадки представляют секционные конструкции, в ячейках которых размещены детали, оправки и схваты определенных типоразмеров.

Все эти устройства снабжены автономными системами программного Управления, связанными между собой и с общей системой 3.

Как только поступает команда о замене типоразмера детали, на схему робота 1 подается команда о смещении его координат для извлечения со ответствующих оправок и схвата. В том случае, когда эакаливаются детали, близкие по габаритам и не требующие смены оправок и схватов, устройства 15 и 16 могут быть отключены без нарушения работы линии.

Таким образом, наличие связан- . ных в одну систему автоматических устройств 11, 15 и 16 позволяет производить переналадку линии беэ ее остановки.

Использование в автоматической линии закалки деталей устройств технологической настройки робота, переналадки оправок прессов и схватов робота, а также лотка, выполненного в виде приемного кондуктора с регулируеьыми направляющими, позволяет увеличить производительность линии при обработке.на ней деталей различных типоразмеров °

Использование устройств для мойки схватов робота повышает надежность работы автоматической линии.

1041584

1041584

Составитель В.Марковский °

Редактор В. Ковтун Техред N.Tenep Корректор л. Йовх

Заказ 70б8/27 Тираж 5б8 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4