CS202302B1 - Zařízení pro manipulaci a ukládání výrobků na palety v předepsaných roztečích - Google Patents

Description

Vynález se týká zařízení pro manipulaci a ukládání výrobků na palety v předepsaných roztečích, sestávající z vlastního manipulátoru s manipulačním ramenem, souřadnicového stolu a řídicího systému s pneumatickými a elektricými pohony,

V současné době se manipulace s výrobky z výrobních strojů, zejména pak lisů, provádí různými způsoby, které jsou závislé především na mechanických vlastnostech výrobků, jejich tvaru, výkonu výrobního stroje, bezpečnostních podmínkách a dalších faktorech, V mnoha případech se ještě používá ruční manipulace a to zejména tehdy, jedná-li se o manipulaci s nepříliš pevnými výlisky z prášků, které jsou mnohdy značně tvarově členité, případně mají funkční hrany, které nesmí být poškozeny. Takové výlisky se velmi často dle technologického postupu výroby skládají na palety pro následný výpal nebo slinování v peoi. Činnost obsluhy lisu je pak monotonní, při větších kadencích lisu namáhavá, s nebezpečím vzniku úrazu a v některých případech je příčinou zvýšené zmetkovitosti. Někteří výrobci lisů pro práškovou metalurgii dodávají k lisům manipulátory pro odebírání výlisků a jejich ukládání na palety. Jedno ze známých zařízení pracuje s překládáním v mezipoloze, což umožňuje zkrátit dráhy pohybu při přemísťování výlisku na polovinu. V mezipoloze je řešena rovněž orientace výlisků, tj. natáčení výlisků trojúhelníkového tvaru tak, aby ložná plocha palety byla co nejdříve využita. Pohyb palety je řízen šablonou. Zařízení je značně složité, obtížně seříditelné a zabírá neúměrně mnoho prostoru před vlastním lisem.

202 J 02

Rovněž je znám manipulátor a pneumatickým pohonem přemísíujíoí výlisek z lisovacího prostoru lisu na paletu bez mezipolohy. Zařízení je poměrně jednoduchá konstrukoe, zabírá málo prostoru u lisu a umožňuje dobrý přístup k lisu pro výměnu nástroje a seřizování. Souřadnicový stůl s paletou se pohybuje na dvoutyčovém vedení a je řízen v kartézských souřadnicích, poháněn je pneumatickými válci přes rohatkový mechanismus, Přestavitelnost souřadnicového stolu na jiný typ výlisku není pružná a odpovídá použitému systému řízení. Zařízením pro orientaci výlisků tento manipulátor není vybaven a tudíž neumožňuje maximální využití palety u výlisků trojúhelníkového tvaru.

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení pro manipulaci a ukládání výrobků na palety v předepsaných roztečích, sestávající z vlastního manipulátoru s manipulačním ramenem, souřadnicového stolu a řídicího systému s pneumatickými a elektrickými pohony podle tohoté vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že manipulační rameno opatřené na jednom konci mechanismem orientace a uchopovacím zařízením, na druhém konci pohonem orientace je zakotveno v tělese manipulátoru s převodovým ústrojím s pohonem zdvihu manipulačního ramena a koncovými spínači,, je přes fixační rameno otočně uloženo na nosné tyči spojené se základem manipulátoru, na níž je dále uložen fixační závěs souřadnicového stolu s ustaveným pohonem posuvu ve směru osy y, jednotyčové vedení ve směru osy y s jistícími koncovými spínači souřadnicového stolu a suportem pohonu, jež nese pohon posuvu ve směru osy x a jednotyčové vedení s jistícími koncovými spínači se suportem nosiče palety se stavitelným nosičem palety a s řídicím systémem, který řídí pneumatické pohony prostřednictvím signálů koncových spínačů, ovládače a obsluhovaného zařízení, zpracovaných blokem fluidní logiky a blokem výkonových zesilovačů a elektrické pohony souřadnicového stolu signály z ovládače bloku fluidní logiky a generátoru pulsů zpracovanými v blocích předvolitelných čítačů elektronických přepínačů fází krokových motorů a výkonných zesilovačů.

Hlavní výhodou manipulátoru pro odebírání výlisků od lisů dle tohoto vynálezu je, že umožňuje velmi snadné seřízení při změně typu odebíraného výlisku. Zejména seřízení velikosti žádaných roztečí výlisků na paletě a jejich poctu v jedné řadě Se provádí pouhým nastavením žádaných hodnot v obou souřadnicových osách na přepínačích předvolby. Další výhodou jsou malé rozměry manipulátoru i souřadnicového stolu v.důsledku použití kompaktního jednotyčového vedení v obou souřadných osách a pohonu posuvů pomocí krokových motorů. Snad ný přístup k lisu při výměně a seřizování lisovacího nástroje případně možnost lisování bez použití manipulátoru instalovaného na lise je zajištěno zavěšením vlastního manipulátoru i souřadnicového stolu otočně na vertikální nosné tyči s možností jejioh odklopení na bok lisu, Nemalou výhodou tohoto manipulátoru je, že manipulační rameno je opatřeno mechanismem orientace, který umožňuje výlisky tvaru trojúhelníka skládat na paletu tak, že využití ložné plochy palety výlisku bude co největší. Tento mechanismus je řízen pneumatickým čítačem, který způsobí natočení každého druhého výlisku o 60 °, je-li na ovládacím panelu orientace předvolena. Další výhodou je i použití fluidikovýoh turbulentních zesilovačů bez pohyblivých součástí u logické části řídicího systému, což je výhodné v prašném prostředí.

202 302

Na přiloženém výkrese je na obr, 1 znázorněn manipulátor se souřadnicovým stolem, jejichž uloženi na společné nosné tyči a ovládací panel s řídicím systémem a na obr. 2 je schematicky znázorněno blokové schéma řízení manipulátoru a souřadnicového stolu.

Na obr. 1 je zobrazena manipulovaná součást 20 umístěná na úložné ploše 21 obsluhovaného zařízení 21» manipulační rameno g v základní poloze opatřené na jednom konci mechanismem 10 orientace a uchopovacím zařízením 11, na druhém konci pohonem 8 orientace zakotvené v tělese 6 manipulátoru s převodovým ústrojím 38 s pohonem 2 zdvihu manipulačního ramena 9 a koncovými spínači 22 je prostřednictvím fixačního ramene 2 otočně uloženo na noené tyči 2 spojené s základem 1 manipulátoru, kde je rovněž otočně uložen fixační závěs £ souřadnicového etolu nesoucí pohon 19 posuvu ve směru osy y a jednotyčové vedení 18. s jistícími koncovými spínači 23 souřadnicového stolu, na kterém je uložen suport 17 pohonu ve směru osy x nesoucí pohon 16 posuvu a jednotyčové vedení 15 s jistícími koncovými spínači 23 souřadnicového stolu, na kterém je uložen suport 14 nosiče 12 palety 12 se stavitelným nosičem 13 a vloženou paletou 12, přičemž řídicí systém manipulátoru a souřadnicového stolu uložený v ovládacím panelu 2£ obsahuje jak znázorněno na obr. 2 blok fluidní logiky 25. blok výkonových zesilovačů 26 pro ovládání pohonů 5, 2» <3, blok elektronické logiky 2J pro ovládání pohonu 16 posuvu ve směru osy x a pohonu 19 posuvu ve směru osy y prostřednictvím bloku předvolitelnýoh čítačů 28, bloku předvolíteIných čítačů 2g, elektronického přepínače fází krokového motoru 22» elektronického přepínače fází krokového motoru 22» elektronického přepínače fází krokového motoru 21» výkonového zesilovače 32 ^a výkonového zesilovače 22. Impulsy pro ovládání krokových motorů jsou vytvářeny generátorem pulsů 21» přičemž celé zařízení lze řídit ovládačem 35 a vazba na obsluhované zařízení 37 je zajištěna prostřednictvím výkonového zesilovače 36.

Pracovní oyklus manipulátoru dle vynálezu vychází ze základní polohy manipulačního ramena 2 nad paletou 12 s pohonem 2 zdvihu manipulačního ramena 2 v horní úvrati. Rozběh pracovního cyklu manipulátoru je zajištěn impulsem od obsluhovaného zařízení 37 zavedeným do bloku fluidní logiky 2£, Prostřednictvím bloku výkonových zesilovačů 26 je řízen pohon 2 otáčení manipulačního ramena 2» který přes těleso 1, manipulátoru s převodovým ústrojím 38 natáčí manipulační rameno 9 ze základní polohy do druhé krajní polohy nad manipulovanou součást 20, která je na úložné ploše 21 obsluhovaného zařízení 37. Impulsem od koncového spínače 22 se v této poloze přestaví pohon 2 zdvihu manipulačního ramena 2 do spodní úvrati. Tím se uchopovací zařízení 11 přiblíží k manipulované součásti 20 a provede její uchopení. Podle druhu, tvaru a vlastností manipulované součásti 20 lze použít uchopovací zařízení pracující na principu přísavky ovládané vývěvou, mechanického sevření, magnetickém a podobně.

Po určitém zpoždění, které je nutné pro spolehlivé uchopení součásti, které lze v určitém rozmezí nastavit, dojde k reverzaci pohonu 2 zdvihu manipulačního ramena 2 a jeho přestavení zpět do horní úvrati. Potom následují zpětný otáčivý pohyb manipulačního ramena 2 s uchopenou manipulovanou součástí 20 do základní polohy nad paletu 12, kde opětnou reverzací pohonu 2 zdvihu dojde k přestavení manipulačního ramena 2 do spodní polohy a k uvolnění součásti 20 uchopovacím zařízením 11. čímž dojde k uložení zmíněné součásti na paletu 12,

202 302

Následuje opětná reverzace pohonu J zdvihu manipulačního ramena 2 a ti“ i_enávrat manipulačního ramena 2 do základní polohy pro provedení dalěího cyklu.

Při manipulaci ee součástmi trojúhelníkového tvaru se na ovládači 22 předvolí orientace součásti a tím při každém druhém pracovním cyklu manipulátoru v průběhu zpětného otáčivého pohybu manipulačního ramena 2 do základní polohy dojde k přestavení uchopovacího zařízení 11 s uchopenou součástí o úhel 60 ⁰ pohonem 8 orientace prostřednictvím mechanismu 10 orientace, Reverzace tohoto pohybu probíhá po uvolnění součásti uchopovacím zařízením 11. a návratu manipulačního ramena 2 do základní polohy.

Vzájemná vazba jednotlivých pohybů tvořících pracovní cyklus manipulátoru je zajišíována blokem fluidní logiky 2£ a impulsy koncových spínačů 22 signalizujících dosažení krajních poloh pohonu 2 otáčení manipulačního ramena 2 ^a pohonu J zdvihu manipulačního ramena 2, Základní pohyby je rovněž možno ovládat při seřizování ručně tlačítky na ovládači 35.

Nosič 13 palety 12 se při činnosti manipulátoru pohybuje ve směrech dvou na sebe kolmých os x a χ. Jak naznačeno na obr, 1 vykoná nosič 12 palety 12 napřed příslušný počet kroků ve směru osy x, potom následují jeden krok ve směru osy χ a opět stejný počet kroků ve směru osy x, další krok ve směru osy χ atd. Velikost roztečí součástí 20 ukládaných na paletu 12 v obou osách, stejně jako počet kroků (roztečí) v obou osáoh je nastavena na přepínačích předvolby při seřizování zařízení,

Fři činnosti manipulátoru je zaváděn z bloku fluidní logiky 25 startovací signál do bloku elektronické logiky 27 tak, že přesunutí nosiče 13 palety 12 proběhne v časovém úseku od okamžiku, kdy pohon zdvihu 2 manipulačního ramena 2 dosáhne horní úvratě po odložení součásti 20 na paletu 12 do okamžiku, kdy manipulační rameno 2 ⁸ uchopenou součástí 20 dosáhne při zpětném otáčivém pohybu své základní polohy. Rychlost pohybu nosiče 12 palety 12 je dána převodem a frekvencí impulsů z generátoru 3-fr ^a tento pohyb se koná vždy pouze ve směru jedné souřadné osy.

Fo zavedení startovacího signálu do bloku elektronické logiky 2J dojde k připojení elektronických impulsů určité frekvence na blok předvolíteIných čítačů 28. dále na elektronický přepínač fází krokového motoru 30 a po zesílení na výkonovém zesilovači 32 na pohon posuvu 16 tvořený krokovým motorem. Krokový motor reaguje na každý impuls pootočením hřídele o určitý úhel tak dlouho, až počet impulsů dosáhne hodnoty nastavené na přepínači předvolby rozteče bloku předvolitelných čítačů 28 a blok elektronické logiky 2J odpojí napájení pohonu posuvu 16 a tím ukončí poljyb. V bloku předvolitelnýoh čítačů 28 se zaznamená vykonání jednoho kroku ve směru osy x. Fři dalších pracovních cyklech manipulátoru se tato činnost opakuje, až počet kroků ve směyu osy x registrovaný čítačem dosáhne hodnoty počtu kroků pro tuto osu nastavené na přepínači předvolby počtu kroků na bloku předvolitelnýoh čítačů 28. Při následuj íc^L· cyklu připojí blok elektronické logiky 2J elektrické impulsy z generátoru 21 na blok přWvolitelných čítačů 22, dále na elektronický přepínač fází krokového motoru 21„a přes výkonový zesilovač 22 ^na pohon posuvu 12 tvořený krokovým motorem. Činnost bloku předvolitelných čítačů 29 je analogická již popsané činnosti bloku předvolitelnýoh čítačů 28, Po provedení(G&dnoho kroku ve směru osy y blok elektronické logiky 2J y 202 302

......

opět připojí pohon posuvu 16 avšak s opačným smyslem otáčení krokového motoru. Popsaná činnost řídicího systému pokračuje analogicky dále, až dojde v obou osách k vykonání předvoleného počtu kroků, který odpovídá nastaveným roztečím. Tím je paleta 12 plně obsazena manipulovanými součástmi 20 a blok elektronické logiky 27 generuje signál, který po zesílení výkonovým zesilovačem 36 zastaví obsluhované zařízení 37 a tím i manipulátor. Po výměně plné palety 12 za prázdnou, obsluha startovacím tlačítkem spustí nový cyklus.

Claims (1)

1. Zařízení pro manipulaci a ukládání výrobků na palety v předepsaných roztečích, sestávající z vlastního manipulátoru s manipulačním ramenem, souřadnicového stolu a řídicího systému s pneumatickými a elektrickými pohony, vyznačený tím, že manipulační rameno (9), opatřené na jednom konci mechanismem (10) orientace a uchopovacím zařízením (11), na druhém konoi pohonem (8) orientace^ je zakotveno v tělese (6) manipulátoru s převodovým ústrojím (38) s pohonem zdvihu (7) manipulačního ramena (9) a koncovými spínači (22), je přes fixační rameno (3) otočně uloženo na nosné tyči (2) spojené se základem (1) manipulátoru, na níž je dále uložen fixační závěs (4) souřadnicového stolu s ustaveným pohonem (19) posuvu ve směru osy Y, jednotyčové vedení (18) ve směru osy Y s jistícími koncovými spínači (23) souřadnicového stolu a suportem pohonu (17), jež nese pohon (16) posuvu ve směru osy X a jednotyčové vedení (15) s jistícími koncovými spínači (23) se suportem (14) stavitelného nosiče (13) palety (12) a s řídicím systémem pro řízení pneumatických pohonů (5, 7,

   8) prostřednictvím signálů koncových spínačů (22), ovládače (35) a obsluhovaného zařízení (37), zpracovaných blokem fluidní logiky (25) a blokem výkonových zesilovačů (26) a elektrické pohony (16, 19) souřadnicového stolu signály z ovládače (35) bloku fluidní logiky (25) a generátoru pulsů (34) zpracovanými v blocích předvolitelných čítačů (28, 29), elektronických přepínačů fází krokových motorů (30, 31) a výkonových zesilovačů (32,33),