CZ2007592A3 - Zarízení k nadzvednutí tocnice otocného manipulátoru palet - Google Patents

Abstract

Zarízení k nadzvednutí tocnice (4) otocného manipulátoru palet (1) tvorené prímocarým motorem (9) usporádaným na hrídeli (6) otácení tocnice (4) a uloženým prostrednictvím mustku (8) na rámu (2) manipulátoru palet (1). V prívodním potrubí (16) tlakového média do prímocarého motoru (9) je usporádán proporcionální rozvádec (13), pricemž na telese pracovního válce (10) prímocarého motoru (9) je uchycen držák (14) analogového snímace (15), který je svým cidlem orientován proti kuželovitému povrchu (12a) kroužku (12) usporádaného na náboji (11a) kotoucového pístu (11).

Description

Zařízení k nadzvednutí točnice otočného manipulátoru palet

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení k nadzvednutí točnice otočného manipulátoru palet, zejména manipulátorů palet určených pro automatickou výměnu obrobkových palet u obráběcích strojů pracujících v automatickém cyklu.

Dosavadní stav techniky

U obráběcích strojů pracujících v automatickém cyklu je výhodné doplnit tyto stroje o manipulátory zabezpečující výměnu obrobeného kusu za nový polotovar bez nutnosti jeho zdlouhavého ustavování v pracovním prostoru stroje. Tato výměna se děje výměnou celých obrobkových palet. Tím je umožněno ustavení polotovaru na paletu mimo pracovní prostor a v průběhu obráběcího cyklu. Dosud známé manipulátoiy pro automatickou výměnu obrobkových palet jsou řešeny buď jako stacionární nebo otočné.

Stacionární manipulátory jsou opatřeny dvěma vodícími dráhami, z nichž na jedné je ustavena paleta s novým polotovarem a druhá vodící dráha je volná. Na volnou dráhu se přesouvá paleta s obrobkem z otočného stolu stroje. Palety jsou unášeny řetězem s čepem, jež zapadá do zámku na paletě. Nevýhodou tohoto řešení je zanášení hnacích řetězů třískami a jinými nečistotami z obrobků. V důsledku toho dochází ke ztížení provozu manipulátoru odrážející se ve zvýšených nákladech na údržbu. Nevýhodou je i velký stavební prostor který, toto řešení zaujímá. K odstranění těchto nedostatků se v praxi začaly využívat otočné manipulátory palet s kruhovou točnicí. Kruhová točnice manipulátoru je středovou přepážkou rozdělena na dvě poloviny. V polovině točnice, odvrácené od pracovního prostoru stroje, je ustavena paleta s s polotovarem. Na volnou polovinu točnice, přivrácené k pracovnímu prostoru stroje, se přesune z pracovního stolu paleta s obrobkem. Točnice manipulátoru se otočí o 180° a vyměňovaná paleta je hydraulickým přímočarým motorem přesunuta na pracovní stůl stroje. Nevýhodou těchto řešení je velká plocha kruhové točnice která zůstává nechráněná proti třískám v pracovním prostoru stroje. Další nevýhodou je uspořádání přímočarých motorů a z toho plynoucí komplikovaný přívod energií kjeho ovládání. Možnosti zajištění podstatného zkrácení času, potřebného k výměně obrobkové *44 • ·4

44 • 44

4 4 4 4 v

4 44 44

palety, jsou u tohoto řešení velmi omezené. Proto se začala využívat řešení u kterých je uplatněna třmenová točnice a obrobková paleta není na pracovní stůl posouvána, ale usazována. Zvedání obrobkových palet je realizováno hydraulickým válcem ovládaným elektrohydraulickým rozváděčem se škrtícím ventilem, bez možnosti plynule měnit rychlost pohybu nadzvedávání. Jsou snímány pouze krajní polohy zdvihu obrobkové palety a mezipoloha není monitorována. Související funkce, ovlivňující přesnost a rychlost ustavení obrobkové palety, musí být tedy nastaveny pouze dle časových konstant, případně krajní polohy palety. Průběh souvisejících funkcí je tak závislý na zatížení palety. Celý mechanismus musí být nastaven tak, aby vyhovoval nejvíce zatížené paletě. Nevýhodou je, že i v případě menšího zatížení palety je celý proces výměny zbytečně zdlouhavý a limituje možnosti tohoto konstrukčního uspořádání. Další nevýhodou dosud používaných konstrukčních řešení je skutečnost, že v důsledku nedostatečné regulace tlaku k nadzvednutí točnice má celá soustava proměnlivou tuhost. To se projevuje zejména nežádoucím rozkmitáním které má za následek zpomalení procesu usazování palety na úložné místo.

Podstata vynálezu

Uvedené nedostatky odstraňuje zařízení k nadzvednutí točnice otočného manipulátoru palet, zejména manipulátorů palet určených pro výměnu obrobkových palet u obráběcích strojů pracujících v automatickém pracovním cyklu a tvořené přímočarým motorem uspořádaném na hřídeli otáčení točnice, jehož podstata spočívá v tom, že přímočarý motor, uložený na můstku uchyceném na rámu manipulátoru palet, je tvořen pracovním válcem ve kterém je uspořádán kotoučový píst s oboustranně prodlouženým nábojem přesahujícím vnější rozměry pracovního válce, přičemž v náboji kotoučového pístu je uložen hřídel točnice a na straně odvrácené od točnice je náboj pístu opatřen opěrným kroužkem kuželovitého tvaru proti jehož povrchu je orientován analogový snímač uchycený prostřednictvím držáku na tělese pracovního válce. Podstatné na vynálezu je í to, že v přívodním potrubí na vstupu tlakového média do pracovního válce přímočarého motoru je uspořádán proporcionální rozváděč.

Pokrok dosažený použitím zařízení k nadzvednutí točnice otočného manipulátoru palet podle vynálezu spočívá v tom, že umožňuje plynulé řízení rychlosti nadzvednutí a usazení obrobkové palety bez ohledu na velikost jejího zatížení.

• · · · · · · · vv • · · · « · * · ·· • · φ * · « · · · φ ·φ • · φ φ · « · · φ ·· φ* ·· φφ ·ΦΦ· ·

Zvolené konstrukční uspořádání zabezpečuje i možnost ovládání doplňkových funkcí v závislosti na skutečné poloze palety. Současně je podstatně omezeno rozkmitávání pohybujících se Částí čímž je umožněno přesné usazení obrobkové palety na otočný stůl bez nutnosti doplňující indikace její polohy v pracovním prostoru stroje. Tak je dosaženo podstatného zkrácení času výměny obrobku. Univerzálnost použití zařízení podle vynálezu zvyšuje i odstranění nutnosti použití kontrolních čidel uložení obrobkové palety na pracovním stole a umožnění průběžného monitorování polohy zdvihu obrobkové palety, přičemž monitorování polohy zdvihu obrobkové palety probíhá mimo pracovní prostor obráběcího stroje. Tak je zabezpečeno, že nedochází ke znečisťování kontrolních čidel a z toho vyplývajících nepřesností při indikaci polohy palety.

Přehled obrázků na výkresech

Příkladné provedení zařízení podle vynálezu je zobrazeno na přiložených výkresech, kde na obrázku 1 je axonometrický pohled zobrazující uspořádání zařízení na rámu otočného manipulátoru palet a na obrázku 2 je zobrazen podélný řez zařízením.

Příkladné provedení vynálezu

Zařízení k nadzvednutí točnice otočného manipulátoru palet podle vynálezu je v příkladném provedení tvořeno rámem 2 nesoucím nakládací stůl 3 s úložným místem 3a pro obrobkové palety. V rámu 2 je uložena svislá hřídel 6 nesoucí točnici 4 manipulátoru palet

1. Točnice 4 je opatřena dvěma protilehle uspořádanými třmeny 5 vzájemně oddělenými středovou přepážkou 7. Svislá hřídel 6 prochází oboustranně prodlouženým nábojem 11a kotoučového pístu 11 uspořádaného v pracovním válci 10 přímočarého motoru 9. Náboj 11a kotoučového pístu 11 oboustranně přesahuje pracovní válec 10 a na straně odvrácené od točnice 4 je osazen opěrným kroužkem Γ2. Vzájemná poloha hřídele 6 a kotoučového pístu 11 je zajištěna maticí 17 opírající se o kroužek 12. Oproti kuželovitému povrchu 12a kroužku 12 je uspořádán analogový snímač 15 uchycený prostřednictvím držáku 14 na tělese pracovního válce 10 přímočarého motoru 9. Tlakové médium je do pracovního válce 10 přiváděno přívodním potrubím 16 ve kterém je uspořádán proporcionální rozváděč 13. Na rámu 2 manipulátoru palet 1, je přímočarý motor 9 uložen prostřednictvím můstku 8.

Funkce zařízení podle vynálezu spočívá v zabezpečení plynulého nadzvednutí točnice 4 manipulátoru palet 1 při zahájení cyklu výměny obrobkové palety na pracovním stolu obráběcího stroje a usazení nové obrobkové palety na pracovní stůl. Posuvný pohyb točnice 4 je realizován přímočarým motorem 9 a odvozen od průběhu technologického cyklu. Po signálu řídícího systému k výměně obrobkové palety je do pracovního válce 10 přes proporcionální rozváděč 13 přivedeno tlakové médium. Proporcionální rozváděč 13 mění velikost průtoku od 0 do 100% dle vstupního napětí daného zatížením obrobkové palety. Dále je celý mechanismus doplněn o analogový snímač 15 polohy který umožňuje průběžné monitorování polohy zdvihu obrobkové palety. Kombinace proporcionálního rozváděče 13 a analogového snímače 15 polohy umožňuje plynule řídit rychlost zvedání nebo spouštění obrobkové palety v závislosti na jejím zatížení a dle skutečné polohy palety uvádět v činnost další funkce související s výměnnou palet.

Celý proces je tedy řízen analogově, s využitím principu proporcionality a bez závislosti na pevných časových konstantách. Okamžitá hodnota velikosti průtoku tlakového média do přímočarého motoru je přímo úměrná velikosti zatížení palety a tím nedochází k rozkmitání celé soustavy. Je tak umožněno usazení palety bez nutnosti indikace výchozí polohy před zahájením vlastního spouštění palety. V důsledku toho je možno dosáhnout překrytí časů u souvisejících funkcí jako je ofukování upínačů palet a vlastní upnuti palety a celkový čas výměny palety je podstatně kratší.

Průmyslová využitelnost

Řešení zařízeni k nadzvednutí točnice otočného manipulátoru palet podle vynálezu je možno využít v celém spektru oboru stavby strojů, zejména pak ve stavbě obráběcích strojů určených k bezobslužnému provozu, nebo strojů integrovaných do výrobních linek.

Claims (2)

1. Zařízení k nadzvednutí točnice otočného manipulátoru palet, zejména manipulátorů palet určených pro výměnu obrobkových palet u obráběcích strojů pracujících v automatickém pracovním cyklu a tvořené přímočarým motorem uspořádaným na hřídeli otáčení točnice, vyznačující se tím, že přímočarý motor (9), uložený na můstku (8) uspořádaném na rámu (2) manipulátoru palet (1), je tvořen pracovním válcem (10) ve kterém je uspořádán kotoučový píst (11) s oboustranně prodlouženým nábojem (11a) přesahujícím vnější rozměry pracovního válce (10), přičemž v náboji (11a) kotoučového pístu (11) je uložen hřídel (6) točnice (4) a na straně odvrácené od točnice (4) je náboj (11a) kotoučového pístu (11) opatřen opěrným kroužkem (12) na kterém je uložena matice (17) uspořádaná na hřídeli (6) a v přívodním potrubí (16) tlakového média do pracovního válce (10) přímočarého motoru (9) je uspořádán proporcionální rozváděč (13).

2. Zařízeni k nadzvednutí točnice otočného manipulátoru palet, podle nároku 1, vyznačující se tím, že opěrný kroužek (12) je kuželovitého tvaru a oproti kuželovitému povrchu (12a) opěrného kroužku (12) je orientován analogový snímač (15) uchycený prostřednictvím držáku (14) na tělese pracovního válce (10).