Роботизированный комплекс горячей штамповки

)5 ЕНИ К АВТОРСКОМУ ТЕЛЬСТВ ГОСУДАРСТВЕ ННЫ Й КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗО(71) фрунзенский политехнический институт и Производственное обьединение "Завод Арсенал"(56) Авторское свидетельство СССРМ 1255256, кл, В 21,3 13/02, 1984.(57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к роботизиро-ванным комплексам для горячейизотермической штамповки конструкционных и инструментальных изделий. Цель -сокращение производственных площадей иповышение производительности. В роботизированном комплексе горячей штампбвки,содержащем механизм поштучной выдачизаготовок, нагреватель, пресс со штампом иманипулятор, 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 роботизированныйкомплекс горячей штамповки; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - узел на фиг, 1; на фиг. 5- вид В на фиг. 4,двухьярусной печи роторного типа, а манипулятор состоит из двух встречно установленных модулей, каждый из которых содержит механическую руку, снабженную приводами подьема, 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 роботизирооанного комплекса производится одновременная обработка, как минимум двух типоразмеров деталей. При этом обеспечивается стабили- Я зация температурных характеристик подаваемых на обработку заготовок, 5 ил,Комплес 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 общей25 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 образующей стакана 34 выполнен паз 36, В 1 орце 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 50 смонтированным на плечи с жестким упоэом 45, смонтированным на оси 14 манипу1 яционного механизма,оси смонтированных одна над другой печей 1 и 2,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 рснованием 3 и имеет возможность вращения относительно него, С шестерней 11, заеплена, образуя редуктор, также шестерня6, закрепленная на выходном валу приводного 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 аси 13, подьемнике 19 и руке 20 смонтированы приводы 22, 23 И 24, ведомые звенья которых соединены оответственно с подьемником 19, рукой 20 н траверсой 21, Кроме того, на основании 3 монтирован управляемый фрикционный ормоз 25, выполненный с возможностью поступательного перемещения относи 1 ельно общей оси печей 1 и 2 и периодического кинематического взаимодействия с 1 раверсой 14. Схваты манипуляционных Механизмов 26 - 29 (фиг; 2) выполнены с возможностью взаимодействия со штамповыМи блоками прессов 30 - 33 соответственно ренней полости стакана 34, На наружной йоверхности стакана 34 смонтированы приводы 41, отстоящие друг от друга на 120 О, с ведомыми звеньями 42. Последние выполнены с воэможностью взаимодействия с платформой 43 (фиг. 2), несущей заготовку, Рычаг 40 шторки 39 выполнен с вазможностью взаимодействия с жестким упором 44,Роботизированный комплекс горячейштамповки работает следующим образом. Устройства 6 и 7 ориентации и поштуч-"ной выдачи заготовки загружают печи 1 и 2 5 10 15 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 места 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 17 отключается, 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 манипуляцианному 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.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, занимаетменьшую производственную площадь при одновременном увеличении в 4 раза производительности. 10 Формула изобретенияРоботизированный комплекс горячейштамповки, содержащий механизм поштучной выдачи заготовок, нагреватель, формообразующий пресс и манипулятор, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращенияпроизводственных 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 центральнымзубчатым колесом и приводом вращения, при этом последний смонтирован на индивидуальной траверсе, а указанная траверса закреплена на стойке соответст вующего яруса печи с возможностью поворота вокруг оси стойки.1613235 Заказ 3854 Тираж 504 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открыт 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5