Роботизированный комплекс горячей штамповки

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к роботизированным комплексам для горячей изотермической штамповки конструкционных и инструментальных изделий. Цель - сокращение производственных площадей и повышение производительности. В роботизированном комплексе горячей штамповки, содержащем механизм поштучной выдачи заготовок, нагреватель, пресс со штампом и манипулятор, нагреватель выполнен в виде двухъярусной печи роторного типа, а манипулятор состоит из двух встречно установленных модулей, каждый из которых содержит механическую руку, снабженную приводами подъема, поворота и радиального перемещения и неподвижной стойкой, установленной соосно печам и проходящей через центр жестко закрепленного на ней зубчатого колеса. Последнее входит в зацепление с ведомой шестерней редуктора, установленной на оси с возможностью вращения. Механическая рука закреплена на той же оси, соединенной траверсой через подшипник с осью жестко установленного в центре зубчатого колеса редуктора, снабженного приводом вращения. Последний установлен на другой траверсе, закрепленной на стойке с возможностью поворота вокруг нее. При работе роботизированного комплекса производится одновременная обработка как минимум, двух типоразмеров деталей. При этом обеспечивается стабилизация температурных характеристик подаваемых на обработку заготовок. 5 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 21 J 13/02

ГОСУДАРСТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4482987/25-27 (22) 19.09.88 (46) 15.12.90. Бюл, hh 46 (71) Фрунзенский политехнический институт и Производственное объединение "Завод Арсенал" (72) В.Д.Даровских, Я,И.Рудаев, Н.В.Жданов и В.М,Бабиченко (53) 621.73(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1255256, кл. В 21 J 13/02, 1984. (54) РОБОТИЗИРОВАННЫЙ KQMllJlEKC .ГОРЯЧЕЙ ШТАМПОВКИ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к роботизиро- ванным комплексам для горячей изотермической штамповки конструкционных и инструментальных изделий. Цель— сокращение производственных площадей и повышение производительности. В роботизированном комплексе горячей штампбвки, содержащем механизм поштучной выдачи заготовок, нагреватель, пресс со штампом и манипулятор, нагреватель выполнен в виде

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к автоматизированным системам машин для горячей штамповки.

Цель изобретения — сокращение производственных площадей и повышение производительности.

На фиг. 1 показан роботизированный комплекс горячей штамповки; на фиг. 2— вид А на фиг. 1; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 — узел Iна фиг,,1; на фиг. 5вид B на фиг. 4.,, 5U „„1613233 А1 двухьярусной печи роторного типа, а манипулятор состоит из двух встречно установленных модулей, каждый из которых содержит механическую руку, снабженную приводами подьема, поворота и радиально- ° го перемещения и неподвижной стойкой, установленной соосно печам и проходящей через центр жестко закрепленного на ней зубчатого колеса. Последнее входит в зацепление с ведомой шестерней редуктора, установленной на оси с возможностью вращения. Механическая рука закреплена на той же оси, соединенной траверсой через подшипник с осью жестко установленного в центре зубчатого колеса редуктора, снабженного приводом вращения. Последний

М установлен на другой траверсе, закрепленной на стойке с возможностью поворота вокруг нее, При работе роботизированного комплекса производится одновременная обработка, как минимум двух типоразмеров деталей. При этом обеспечивается стабили- Я зация температурных характеристик подаваемых на обработку заготовок, 5 ил.

Компле с состоит.|з печей 1 и 2 нагрева заготовок, смонтированных одна над другой и на основании 3. Каждая печь 1 и 2 имеет окна 4, 5 для загрузки холодной и выдачи нагретой заготовки, Окна 4 выполнены с воэможностью взаимодействия с устройствами 6 (фиг. 2), автоматической ориентации и поштучной выдачи заготовок.

Окна 4 выполнены с возможностью взаимодействия с ведомыми звеньями схватами 8, 9 манипуляционных механизмов, которые выполнены идентично, но расположены встречно один другому относительно общей

1613235

30 ри этом манипуляционные механизмы 27, 9 смонтированы на печи 1, а механизмы 26, 8 — на печи 2. Каждый схват состоит из такана 34 (фиг. 5), к которому прикреплен сланец 35 для связи с траверсой 21. Вдоль 40 >браэующей стакана 34 выполнен паз 36, В

1орце стакана 34 в подшипнике 37 смонтирована ось 38, несущая шторку 39 и связанный с ней жестко рычаг 40, Профиль шторки

"39 выполнен из условия герметизации внут- 45

50 смонтированным на плечи с жестким ynolt)oM45, смонтированным на оси 14 манипу- 55 1яционного механизма. оси смонтированных одна над другой печей

1и2, Манипуляционный механизм, как модуль, состоит из центрального зубчатого колеса 10, жестко смонтированного на печах

1 и 2, и кинематически взаимодействующей с ним шестерни, которая посредством вращательной кинематической пары 12 установлена на оси 13. Последняя через траверсы 14, 15 связана кинематически с >снованием 3 и имеет возможность вращеНия относительно него, С шестерней 11, заеплена, образуя редуктор, также шестерня 6, закрепленная на выходном валу привод ного двигателя 17. Двигатель 17 жестко демонтирован на траверсе 14, С шестерней

11 через направляющие 18 взаимодействут подьемник 19, который кинематически вязан и с осью 13. С подьемником 19 кинеМатически связана механическая рука 20, с

Которой также кинематически связана траверса 21 схвата 8 (9). На оси 13, подьемнике !

l9 и руке 20 смонтированы приводы 22, 23

24, ведомые звенья которых соединены соответственно с подьемником 19, рукой 20 и траверсой 21, Кроме того, на основании 3 монтирован управляемый фрикционный ормоз 25, выполненный с возможностью поступательного перемещения относительно общей оси печей 1 и 2 и периодического кинематического взаимодействия с

1раверсой 14. Схваты манипуляционных

Механизмов 26 — 29 (фиг; 2) выполнены с возМожностью взаимодействия со штамповыМи блоками прессов 30 — 33 соответственно >енней полости стакана 34. На наружной йоверхности стакана 34 смонтированы приводы 41, отстоящие друг от друга на 120О, с ведомыми звеньями 42. Последние выпол нены с воэможностью взаимодействия с платформой 43 (фиг. 2), несущей заготовку.

Рычаг 40 шторки 39 выполнен с во можностью взаимодействия с жестким упором 44, Роботизированный комплекс горячей штамповки работает следующим образом.

Устройства 6 и 7 ориентации и поштуч-" ной выдачи заготовки загружают печи 1 и 2

20 соответственно заготовками 46, размещенными на платформах 42. Через окна 4 последующим вращением ведомого элемента печей заготовки проходит стадию термообработки и поступают к окнам 5. При этом имеет место одновременное движение к позициям выдачи заготовок окнами 5 манипуляционных механизмов, например 26 и 27.

Это движение обеспечивается включением приводного двигателя 17, который вращает шестерню 16. Фрикционный тормоз 25 в момент запуска двигателя 17 отключается и обеспечивает кинематическую подвижность манипуляционному механизму относительно основания 3.

Шестерня 16 вращает зацепленную с ней шестерню 11, смонтированную подвижно на оси 13. Шестерня 11, свободно проворачиваясь на оси 13, начинает движение обкатки относительно центрального зубчатого колеса 10, с которым она находится в зацеплении. Межцентровые расстояния при этом определяются жесткими радиальными траверсами 14 и 15. Совместно с шестерней 11 начинает вращение вокруг оси 13 и угловое смещение относительно оси основания 3 подъемник 19. Передача крутящего момента от шестерни 11 на подъемник 19 обеспечивается посредством направляющих 18. Механическая рука 20, несущая схват 9, также вращается вокруг оси 13 совместно с подьемником 19. Но одновременно с этим вращением выполняется ее переносное вращение вокругоси основания

3. Суммарное движение носит характер эпициклоиды. Радиальное перемещение руки

20 выполняется посредством привода 22.

При подходе схвата к заготовке 40, размещенной на платформе 43 в окне 5 выдачи, паз 36 в стакане 34 открыт, так как шторка

39 сдвинута в угловом направлении в крайнюю позицию рычагом 40. По окончании движения манипуляционного механизма заготовка 46 оказывается внутри стакана

34. При этом приводной двигатель 17отключается, а тормоз 25 включается, Приводы 41 перемещают ведомые звенья 42, которые контактируют с отверстиями (не показаны) платформы 43, производя процесс захвата заготовки. Далее срабатывает привод 24 и схват 9 с платформой 43 и заготовкой 46 поднимаются относительно руки 20. Реверсом привода 23 и приводного двигателя 17 обеспечивается обратный ход манипуляционному механизму после отключения тормоза 25. В начале обратного хода рычаг 40 упирается на жесткий упор 44, заставляя шторку 39 вращаться в опоре 37 на оси 38, перекрывая паз.36, что обеспечивает герметизацию внутренней полости стакана 34.

1613235

Возвратное движение манипуляционного механизма завершается при достижении им оси пресса 30. Двигатель 17 отключается, а тормоз 25 вновь включается. Приводом 22 подъемник 19 с рукой 20 и соответственно схватом 9 поднимается до уровня приемного устройства пресса 30, а приводом 23 схват 9 перемещается в зону штампа. При этом упор 45 воздействует на рычаг 40 шторки 39 схвата 9 и последняя, вращаясь, открывает паэ 36 в стакане 34. Приводы 41 извлекают ведомые звенья 42 из отверстия платформы 43. Рука 20 приводом 23 выносит схват из пресса 31, в котором осталась заготовка 46 и платформа 43. Тормоз 25 вновь отключается, а двигатель 17 реверсом

-движения возвращает схват 10 с открытым пазом 36 в стакан 34 к окну 5 выдачи термообработанных заготовок. В процессе этого движения подъемник 19 и схват 9 приводами 22 и 24 также опускаются до уровня окна

5 в печи.

Цикл работы манипуляционных механизмов 26 и 29 сдвинут по фазе: загрузка одного из них сопровождается разгрузкой второго. Цикл повторяется автоматически.

У манипуляционных механизмов 27 и

28, обслуживающих печь 1, вынос схвата 8 на уровень приемного устройства прессов

31 и 32 выполняется не подъемом, а опусканием механической руки со схватом подъемником 19 посредством привода 22. В остальном .цикл их работы идентичен описанному.

Роботизированный комплекс горячей, в том числе изотермической штамповки обеспечивает одновременную обработку как минимум двух типоразмеров деталей, стабилизирует температурные характеристики подаваемых на обработку заготовок, 5 гарантируя надежность процесса, занимает меньшую производственную площадь при одновременном увеличении в 4 раза производительности.

10 Формула изобретения

Роботизированный комплекс горячей штамповки, содержащий механизм поштучной выдачи заготовок, нагреватель, формообразующий пресс и манипулятор, о т л и15 ч а ю шийся тем, что, с целью сокращения производственных площадей и повышения производительности, нагреватель выполнен в виде двухъярусной печи роторного типа с центральной стойкой, манипулятор

20 выполнен состоящим иэ двух встречно установленных на ярусах печи манипуляционных модулей, кинематически связанных с центральным зубчатым колесом, жестко ээкрепленным на стойке соответствующего

25 яруса печи, каждый модуль содержит механическую руку, снабженную приводами подъема, поворота и радиального перемещения и закрепленную через траверсу и подшипник на ведомой шестерне, которая

30 кинематически связана с центральным зубчатым колесом и приводом вращения, при этом последний смонтирован на индивидуальной траверсе, а указанная траверса закреплена на стойке соответст35 вующего яруса печи с возможностью поворота вокруг оси стойки.

1613235

1613235

Составитель В. Карпычев

Техред М.Моргентал Корректор Л. Патай

Редактор М. Келемеш

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3854 Тираж 504 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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