SU1593915A1 - Гибкий производственный модуль - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению, в частности к гибким производственным модул м дл  механической обработки деталей. Цель изобретени  - повышение гибкости и расширение технологических возможностей. Указанна  цель достигаетс  тем, что с помощью оправки 7 путем координатных перемещений станка 1 приспособление 3 переналаживаетс  под разные детали. Деталь устанавливаетс  в приспособление 3 схватом 8 промышленного робота 2 и закрепл етс  оправкой 7. 7 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Фиг. 1

Изобретение относкгс  к машиностроению , в частности к гибким производственным модул м дл  механической обработки деталей.

Цель изобретени  - повышение гибкости и расширение технологических возможностей .

На фиг. 1 представлен гибкий производственный модуль, общий вид; на фнг. 2 - переналаживаемое приспособление; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - охват промышленного робота; на фиг. 5 - оправка, установленна  в шпиндель станка; на фиг. 6 - схема взаимодействи  оправки с элементами закреплени ; на фнг. 7 - схема установки заготовки на приспособление.

Гибкий производственный модуль содержит многоцелевой станок 1, промышленный робот 2, приспособление 3. Многоцелевой станок снабжен инструментальным магазином с устройством 4 смены инструментов и шпинделем 5, закрепленным в пинолн 6. В инструментальном магазине размещена оправка 7.

Промышленный робот оснащен адаптивным схватом 8, имеющим систему 9 уп-- равлени , датчик 10 обратной св зи, двигатель II, редуктор 12, муфту 13 и рабочие элементы 14.

Приспособление 3, устанавливаемое стационарно на столе 15 станка 1, содержит корпус 16, выполненный в виде угольника, на горизонтальной стороне которого образован стык со столом станка. На вертикальной стороне корпуса имеютс  два взаимоперпендикул рных паза 17. В них на направл ющих 18 типа ласточкина хвоста смонтированы четыре базирующие каретки 19.

Возможны исполнени  корпуса с двум  или трем  каретками. Кажда  каретка содержит основную базирующую поверхность 20 в виде выступающих над вертикальной плоскостью угольника локальных участков общей базовой плоскости 21.

При повышенных требовани х к точности базировани  на основных базах кареток могут устанавливатьс  базирующие стержни 22 в виде цилиндрических и ромбических штифтов. В каждой из кареток в базирующих выступах образованы углублени  23 под рабочие элементы схвата робота 2. Под дном этих углублений выполнены цилиндрические полости 24, в которых смонтированы элементы закреплени  - винты 25 с головкой в виде полумуфты 26 сцеплени .

Возможно использование цанговых механизмов . Винты могут перемещаты;  в цилиндрических полост х в направлении основной базовой плоскости и выходить резьбовой частью над ней. В цилиндрических полост х кареток размещены пружины 27, прижимающие винты к упорам-штифтам 28.

На наружных поверхност х кареток и в полост х под элементы закреплени  имeюtc  базовые поверхности 29 и 30, перпендикул рные основной базовой плоскости. Они МО- гут взаимодействовать с базовыми поверхност ми 31 оправки.

Направл ющие кареток оснащены фиксирующим механизмом, состо щим из качающейс  планки 32, зажимаемой винтами 33. На головках этих винтов имеютс  полумуфты сцеплени , взаимодействующие с полумуфтой инструментальной оправки. Угол поворота вннтов 33 ограничивают упоры 34. Корпус 35 оправки 7 имеет поврхности стыковки с пинолью станка, например плоскость 36 и отверстие 37, предусматривающие фиксацию положеии  оправки при ее поджатии к пиноли 6 шпиндел  5. На противоположном конце этого корпуса имеетс  базова  поверхность 31, например, бочко- ; образной формы, диаметром, равным диаметру полости 24 в каретке. Эта базова  , поверхность выполнена дл  взаимодействи  с боковыми базами кареток. В корпусе оправки на вращающихс  опорах установлены инструментальный конус 38, закрепл емый в шпинделе станка, и полумуфта 26 сцеплени , взаимодействующ.а  с полумуфтами кареток. Конус пружиной 39 через опору 40

5 вращени  поджат к упору корпуса. Полумуфта сцеплени  и конус оправки св заны между собой управл емой муфтой 41 предельного момента. Муфта может быть зуб- чатой или фрикционной. Сцепление муфты обеспечивает пружина 42. Рабочие элемен0 ты (пальцы) 14 схвата имеют главные базы 43, лежащие во врем  загрузки в общей ос- ; новной базовой плоскости кареток, параллельной плоскости перемещени  рабочих элементов.

На рабочих элементах схвата перпен5 дикул рно главным базам установлены дополнительные базирующие стержни 44, выполненные с возможностью механического взаимодействи  с теми же технологическими отверсти ми заготовок, за которые произвоQ дитс  крепление заготовок на приспособлении . На главных базах рабочих элементов схвата имеютс  сквозные прорези 45 дл  свободного прохода в момент загрузки базовых выступов кареток.

Гибкий производственный модуль рабо5 тает следую1цим образом.

Из магазина смеиных ииструментов В шпиндель 5 станка устанавливаетс  оправка 7. Затем производитс  наладка приспособлени  3 в соответствии с конфигурацией очередной заготовки,подлежащей обработке.

0 Координатными перемещени ми шпииде- л  станка относительно стола стайка корпус 35 оправки подводитс  к каретке и поверхностью 31 вводитс  в полость 24 каретки. В таком положении путем координатных перемещений шпиндел  станка оправка выво .-дит каретку на заданную системой управ- лени  станка позицию. Затем оправка выводитс  из полости 24 каретки и стыкуетс  полумуфтой 26 с винтами 33. Полумуфта,;;

оправки. Получа  вращение от шпиндел  &, заворачивает винты и фиксирует каретку в эадаиной позиции.

Диалогично производитс  настройка остальных кареток.

Наладка схвата заключаетс  в программно-управл ющем перемещении пальцев 14. Базирующие стержни 44 по командам системы 9 управлени  вывод тс  в соответствующее захватываемой заготовке заданное положение, при котором межосевое рассто ние базирующих стержней равно межосевому рассто нию технологических отверстий заготовки. После наладки рабочих элементов схвата происходит захват заготовки роботом и устаиовка ее на основную базовую плоскость 21. При загрузке заготовки базовые выступы кареток свободно проход т через прорези в пальцах схвата.

После установки заготовки на основную базовую плоскость кареток оправка 7 путем совместных координатных перемещений шпиндел  5 и стола 15 снова вводитс  в полость 24 каретки и входит в зацепление с винтом 25.

Далее за счет поступательного перемещени  стола вдоль оси шпиндел  и вращательного движени  щпиндел  оправка осуществл ет завинчивание винта 25 в заготовку, вследствие чего заготовка прит гиваетс  к основной базовой плоскости приспособлени . Заготовка удерживаетс  схватом до завершени  процесса закреплени  хот  бы одним из винтов.

В процессе заворачивани  винтов оправка 7 работает следующим образом. Войд  в зацепление с полумуфтой, например, винта 25, осевым перемещением щпиндел  сжимаетс  пружина 42. Сила сжати  пружины, очевидно, определ ет предельный момент, передаваемый муфтой 41. Сжатие пружины управл етс  по программе и, таким образом , выбираетс  оптимальный момент зат жки винта 25.

После окончани  загрузки оправка сдаетс  в инструментальный магазин,а в шпиндель 5 из магазина устанавливаетс  требуемый инструмент, и станок переходит непосредственно к обработке заготовки.

Разгрузка приспособлени  производитс  в обратном пор дке.

Claims (8)

1. Формула изобретени 

   . Гибкий производственный модуль, содержащий многоцелевой станок с автоматической сменой инструмента, включающий основание, координатный стол и щпиндель, приспособление дл  закреплени  деталей, инструментальный магазш с инструментами и оправкой, промышленный робот со схватом, систему управлени , отличающий-: с  тем, что, с целью повышени  гибкости и расширени  технологических возможностей

   0

   путем использовани  координатных перемещений станка дл  автоматической переналадки приспособлени  и закреплени  на нем деталей, упом нутое приспособление выполнено в виде корпуса, па направл ющих которого с возможностью перемещени  по ним размещены каретки, снабженные элементами фиксации последних на направл ющих корпуса и элементами закреплени  деталей на базирующих поверхност х приспособлени , при это.м элементы фиксации кареток и элементы закреплени  заготовок размещены с возможностью взаимодействи  с упом нутой оправкой.
2. 2., Модуль по п. I, отличающийс  тем, что корпус приспособлени  выполнен в виде угольника со сквозными пазами на вертк-. кальной плоскости, а направл ющие дл  кареток размещены по кра м указанных пазов, при этом вертикальна  плоскость корпуса размещена между шпинделем станка , установленным горизонтально, и схватом робота.
3. 3.Модуль по п. 1, отличающийс  тем, что элементы фиксации кареток выполнены в виде винтов и планок, причем планки уста5 новлены с возможностью взаимодействи  с направл ющими кареток посредством упом нутых винтов, а элементы закреплени  деталей - в виде подпружиненных винтов, при этом головки винтов выполнены в виде полумуфт, а оправка снабжена ответ0 ной полумуфтой.
4. 4.Модуль по п. I, отличающийс  тем, что элементы закреплени  деталей размещены в углублени х, выпо.пненных в каретках, при этом на боковых поверхност х углублений и на боковых наружных стенках каре5 ток выполнены базовые поверхности, а оправка снабжена ответными рабочими эле- ментамн, размещенными на ее корпусе дл  взаимодействи  с упом нутыми базовыми поверхност ми.

   0 ., .
5. 5.Модуль по п. I, отличающийс  тем, что

   базирующие поверхности приспособлени  выполнены в виде базирующих выступов, размещенных на каретках, а схват робота выполнен адаптивным в виде лоух перенала- 5 живаемых губок с прорез ми под базирующие выступы кареток.
6. 6.Модуль по п. 1, отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности, базирующие выступы на каретках и губки схвата снабжены базирующими стержнгми, закреп ленными перпендчкул ррю рабочим поверхност м выступов и гуоок схвата соответственно .
7. 7.Модуль по п. I, отличающийс  тем, что хвостовик оправки размещен в ее кор пусе с возможностью вращени  относитель- но последнего и св зан с полумуфтой посредством муфты предельного момента.
8. 8.Модуль по пп. I и 3, отличающ1:йс  тем, что корпус приспособлени  снабжен

   21

   N

   -/(

   /5

   X

   -€ .

   фиг. 2

   26

   /

   11

   10

   у

   ФиеЛ

   %

   Фиг. 5

   Загото8т

   Фиг.7

   Составитель А. Медведев

   Техред А. КравчукКорректор М. Пожо

   Тираж 670Подписиое

   ВНИИПИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР

   113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д 4/5 Производственно-издательский комбинат «Патент, г. Ужгород, ул Гагарина 101

   Редактор Н. Тупица Заказ 2799