Загрузочное устройство

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскиа Социалистическил ЕеслтЬликК АВТОРСХО ависимое от авт, свчдетельствааявлено 13.1 тг.1962 ( 773778/25-8) Кл. 49 с, 30/О присоединением заявки Л М 11 К В 23 с 1УДК 621,9,067(088.8) иорите Комитет оо деламЬретениЯ и открытиЯи Совете МинистровСССР Опубликовано 12.111.1968. Б етеньпубликования описания 17 Л,1968 Лвторизобретен. Янсонс аявител ГРУЗОЧНОЕ УСТРОЙСТ Известны устройства для подачи заготовок с одной операции обработки на другую в автоматизированном цикле, например, в роторных автоматических линиях. Съем заготовки с исходной позиции и установка на рабочую позицию в таких устройствах сопровождается ударом, поскольку в эти моменты движение захватов изменяет свой характер при ускорениях, изменяющихся скачкообразно.Другие приемы - при возвратно-поступательном движении захватного органа или при прямолинейном его движении также не обеспечивают безударной загрузки(разгрузки) рабочих позиций. Кроме того, в силу самого характера движения, на возможности повышения производительности механизмов подачи накладываются определенные ограничения. В предлагаемом загрузочном устройстве подача заготовок с его помощью осуществляется по циклоидальным кривым, образованным качением без скольжения одной условной окружности по другой условной окружности, а передача заготовок из захватного органа на рабочую позицию и с рабочей позиции в захватный орг ан осуществляется в точках возврата циклоидальной кривой, в которых ускорение движущегося захвата изменяется плавно. Загрузочное устройство представляет собой планетарный механизм, на осях сателлитов которого установлены захваты для заготовок, совершающие при вращении водила движение по гипоциклоиде.На чертежах приведен один из вариантоввыполнения предлагаемого устройства,На фиг. 1 изображено устройство для подачи заготовок на рабочие позиции (продольный разрез); на фиг. 2 - то же (в плане); на фиг. 3 - кинематическая схема устройства; на фиг. 4 - то же (в,плане); на фиг. 5 - то же, 10 что и на фиг. 3 и 4, только с двумя захватамии смещенными гипоциклоидами; на фиг. 6 - кинематическая схема роторной машины с движением захватов по пространственной циклоидальной кривой.Устройство для осуществления предлагаемого способа представляет собой планетарный механизм с приводом. Привод содержит корпус - неподвижную втулку 1 (см. фиг. 1), вал 2 и звездочку 8. Планетарный механизм включает корпус-,водило 4, паразитную шестврню 5, солнечную шестерню б и шестерню- сателлит 7. На оси 8 сателлита закреплен захват 9, Тормозная колодка 10 прижимается пружиной 11.На фиг. 2 показана одна условная окружность А, образованная вращением захвата 9 вокруг сателлита 7, вторая условная окружность В, которой касается первая условная окружность, и гипоциклоида С с точками 30 В, О,04 возврата, в которых размещены3исходные и рабочие позиции машины. Точки Р, Р, , Р., располагаются на условной окружности В.Работа описываемого устройства заключается в следующем.Внутри корпуса - неподвижной втулки 1 свободно вращается вал 2, который приводится во вращение через звездочку 8, сидящую на одном его конце. На другом конце вала 2 жестко закреплено водило 4, в котором свободно вращаются паразитная шестерня б, обкатывающая солнечную шестерню б, жестко связанную с неподвижной втулкой 1, и шестерня-сателлит 7, находящаяся в зацеплении с паразитной шестерней б. На оси 8 сателлита 7 ясестко закреплен захват 9 для заготовок.Размеры устройства, длина захватов и передаточное отношение зубчатых передач подобраны такими, что условная окружность А катится без скольжения по другой условной окружности В, в результате чего конец захвата 9 описывает гипоциклоиду С. Диаметры окружностей А и В относятся как 1: 2, 5, в результате чего гипоциклоида С имеет пять точск Р возврата. Захват 9 проходит по всем пяти точкам возврата за два оборота вала 2.Рассматриваемое устройство, используемое для подачи заготовок с исходной позиции на рабочую позицию токарного автомата, имеет три захвата 9. В точке Р возврата гипоциклоиды С расположена исходная позиция, где происходит захватывание заготовок.В следующей позиции Р, т. е. в следующей точке возврата гипоциклоиды С, установлено приспособление, корректирующее фиксацию заготовки в захвате, в точке Р, проверяется наличие заготовки в захвате, в точке Р, производится подсчет поданных на рабочую позицию заготовок. Далее, в,следующей точке Р возврата гипоциклоиды С располагается собственно рабочая позиция машины - цанга токарного автомата (на чертежах не показана).В момент, когда ось заготовки совмещается с осью цанги, толкатель (не показан) направляет заготовку в цангу, где она зажимается.На сателлиге 7 имеется проточка, по которой непрерывно скользит тОрмозная колодка 1 О, прижимаемая пружиной 11, служащая для того, чтобы исключить влияние зазоров в зацеплении шестерен на движение захватов 9.При перемещении захватов 9 по циклоидальным кривым скорость движения их в точках (Р, Р , Р,) возврата циклоидальных кривых обращается в нуль, а скорость и ускорение по всему пути перемещения по кривой меняются плавно, что дает возможность осуществлять безударное захватывание заготовок и безударную загрузку (разгрузку) их.Из свойств циклоидальных кривых при непрерывном вращении водила 4 определяется также время занятия захватом 9 исходной или рабочей позиции, которое в данном случае составляет 25 поворота водила 4,В момент разгрузки рабочей позиции можнопрактически считать, что центр заготовки неподвижен (с точностью 0,1 - 0,15 мм) в течение поворота водила 4 на 5 - :10. Введение вустройство трех захватов позволило увеличитьэтот период в 1,5 раза (каждый захват проходит одну рабочую позицию за два оборотавала 2).В результате применения описываемого устройства к одношпиндельному токарному автомату для обработки торцовой поверхностивтулки одним фасонным резцом производительность автомата повысилась с 12 до 200деталей в минуту благодаря сокращениювспомогательного времени; значительно снизилось количество брака, возникающего из-занедостаточно точной подачи заготовок нарабочие, позиции - в цангу автомата.Устройство может иметь захваты, переме 20 щающиеся как по гипоциклоидальным, так иэпициклоидальным кривым.Конструкции захватов 9 могут быть самыми разнообразными, например механическими, управляемыми, неуправляемыми, магнитными, электромагнитными однопозиционнымии многопозиционными, для однотипной заготовки и нескольких разных заготовок, смещенных по высоте и радиусу описанной окружности А.Предлагаемое устройство для подачи заготовок, примущественно в форме тел вращения,может быть также использовано для подачизаготовок на рабочие позиции роторных машин, в которых исходные и рабочие позицииразмещены соответственно на двух концентрично расположенных окружностях, одной изкоторых является условная окружность Р (см,фиг. 4), проходящая через рабочие позиции12 ротора И, а другой - условная окруж ность В, проходящая через исходные позиции 14.Можно выбрать несколько, например пять,исходных позиций 14 для захватывания и выдачи заготовок, Ротор И имеет три рабочие4 позиции 12. Водило 4 вращает сателлит 7, наоси 8 которого укреплен захват 9 таким образом, что условная окружность А без скольжения катится по условной окружности В, на которой расположены исходные позиции 14.При этом захваты движутся относительноусловной окружности В по гипоциклоиде С,Кроме того, условная окружность А должнакатиться без скольжения по условной окружности Р ротора И. Скорость вращения ротора соответственно в два раза больше, чемскорость водила 4.Безударная загрузка (разгрузка) рабочихпозиций 12 ротора 18 обеспечивается присложном движении захватов 9 по гипоциклои 6 О де С в относительном движении ротора 18 сзахватами 9, в результате чего получаем эпициклоиду Н, в точках возврата которой происходит загрузка (разгрузка) рабочих позиций ротора при плавном изменении скорости65 и ускорения, 213543Для обеспечения последовательного прохождения захватов 9 всех рабочих и исходных позиций необходимо, чтобы диаметры условной окружности В и условной окружности Р делились на число, кратное диаметру условной окружности А.При этом загрузка и разгрузка рабочих позиций ротора будет произведена только одним захватом 9, для чего необходимо, чтобы точки разгрузки и загрузки рабочих позиций ротора были смещены по высоте одна относительно другой,Установкой нескольких, например двух, захватов 9 и 9" (см. фиг. 5) со смещенными центрами вращсния можно обеспечить последовательную разгрузку рабочих позиций ротора одним захватом 9, а загрузку - другим захватом 9". Величиной смещения и углом новорота захватов 9 и 9" при их установке определяется путь их движения относительно исходных 14 и рабочих 12 позиций, В данном примере (фиг, 5) захваты 9 и К движутся по двум разным гипоциклоидам С, и С. при общей эпициклоиде относительного движения захватов 9 и 9" к ротору 13, Таким образом, исходные позиции 14 для захватывания заго товок смещены относительно позиций для выдачи заготовок.Этим упрощается конструкция исходных и рабочих позиций машины,В случае смещения захватов 9 и 9" так, чтобы они двигались по общей гипоциклоиде, но по разным эпициклоидам относительного движения захватов 9 и 9" к ротору 13, получим увеличенное число рабочих позиций 12 ротора относительно исходных позиций 14. В общем случае количество гипоциклоид сложного движения захватов 9 и эпициклоид относительного их движения к ротору не ограничивается. При этом количество захватов должно быть не меньшим, чем наибольшее количество гипоциклоид или эпициклоид.Можно построить схему с неподвижными рабочими позициями.Это достигается путем прекращения движения ротора И, вместо которого вращают исходные 14 позиции, соблюдая при этом условие, при котором условная окружность А катилась бы оез скольжения по условным окружностям В и Р, или же обменом мест исходных 14 и рабочих 12 позиций,Применение пространственных циклоидальных кривых для движения захватов 9 позволяет построить схему (см. фиг. 6) подачи заготовок в роторной линии, в которой все роторы расположены на одном валу.В этом случае исходные 14 позиции для выдачи заготовок будут расположены на неподвижном диске 15, рабочие 12 позиции - на роторе И, а исходные 14 позиции для захватывания заготовок будут расположены на не. подвижном диске 15". На дисках 15 и 15" жестко закреплены солнечные шестерни б захватов 9 и 9".5 10 15 го 25 Зо 35 40 45 50 55 60 65 Шестерни 16 жестко соединены с ротором13. Между солнечной шестерней б и шестерней 1 б установлен сателлит 7 с осью 8, на кою латороп укреплены захваты 9 и 9 .Передаточные отношения зубчатых передачподобраны так, что при вращении вала 2 ротора 13 захваты 9 и 9" своей условной окружностью А катятся без скольжения по выбранной условной окружности с диаметром 1 под.глом 90.Этим обеспечивается движение захватов 9по циклоцде, плоскость которой изогнута порадиусу окружности с таким же диаметром 1.Захватывание и выдача заготовок с неподвижных дисков производится в точках возврата циклоиды. Относительное движение захватов 9 и 9" к ротору И также представляетсобой циклоиду, в точках возврата которойпроисходит разгрузка и загрузка рабочих позиций ротораПринцип работы ротора состоит в следующем.Заготовки подаются с исходной 14 позициинеподвижного диска 15 захватом 9 на рабо//чую позицию ротора, после чего захват 9передает заготовку на исходную 14 позициюнеподвижного диска 15",Путем произвольного увеличения числа роторов и неподвижных дисков возможно осуществить роторные линии, в которых все роторы будут расположены на одном общем валу 2. Располагая рабочие 12 позиции на неподвижных дисках и используя вращающийсядиск для размещения промежуточных исходных 14 позиций, получим схему многопозиционной машины с неподвижными рабочими позициями,Предлагаемый способ подачи заготовок может быть использован также при подаче заготовок, не имеющих формы тел вращения,например боковой пластинки мотоциклетныхцепей.Переналадка устройства для подачи заготовок разного типа предельно проста, что позволяет применять его даже в мелкосерийномпроизводстве, 1 огда требуется устройство сотноситсльно оольшими параметрами, зубчатая передача может быть замснена цепной.Таким образом, предлагаемый способ подачи заготовок имеет целый ряд преимуществ по сравнению с известными.Подачу заготовок осуществляют по строгоопределенной ц неизменной траектории с точностью до сотых долей миллиметра.Наличие нескольких исходных и рабочихпозиций (количество задается) дает возможность осуществлять ряд дополнительных операций, например корректировать положениезаготовок в захватах, осуществлять программную выдачу заготовок в разных потоках, атакже сборку произвольного числа одинаковых илп различных заготовок. Безударное захватывание и выдача заготовок позволяет пересмотреть обычное понятие о пределе производительности.Если пренебречь вращательным движением заготовки вокруг центра захвата, производительность обрабатывающей машины при использовании предлагаемого устройства можно многократно увеличить по сравнению с производительностью обрабатывающей машины, использующей любое из известных устройств для подачи заготовок, благодаря незначительному неперекрываемому вспомогательному времени. Предмет изобретенияЗагрузочное устройство, например, для роторных машин, отличающееся тем, что, с целью уменьшения скорости захватного органа в момент контакта с рабочим органом машины, оно выполнено в виде планетарного механизма, на осях сателлитов которого установлены захватные органы, совершающие при 10 вращении водила движение по гипоциклоиде,Заказ 1042/13 Тираж 530ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открыгий приМосква, Центр, пр. Серова, д. 4 исное СССР ете Минист ппографпя, пр, Сапунова, 2