Технологическая система

9) ( ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК ПАТЕНТУ Литейная ставляемые ко механическим ным в трех на ных друг к друг себя захватное ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(71) Данск Индустри Синдикат А/С (ОК)(72) Оле Андерс Якобсен (ОК)(57) Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано на автоматизированных литейных установках. Цельизобретения - повышение надежности и Изобретение относится к машинострое-. нию и может быть использовано на автоматизированных литейных установках.Цель изобретения - повышение надежности и безопасности работы,На фиг.1 показаны фазы работы технологической системы, обеспечивающей подачу литейных стержней к литейным формам; на фиг.2 - захватное устройство в рабочем положении относительно объекта манипулирования (стержневой маски); на фиг.3 - захватное устройство в исходном положении. форма 1 имеет стержни, повейером 2 и захватываемые манипулятором 3, подвиж- правлениях, перпендикуляру, Манипулятор 3 включает в устройство 4, смонтирован(51)5 В 25 3 11/00, В 22 О 47/02 безопасности работы. В технологической системе, содержащей захватное устройство и ряд захватываемых объектов, имеются соединительные средства в виде ниппелей для пропускания воздушной рабочей среды и для установления временной связи между захватным устройством и захватываемым объектом. Для этого соединительные средства - ниппели содержат трубообраэный элемент, имеющий по крайней мере один открытый конец, причем этот открытый конец имеет возможность герметичного взаимодействия с плоской поверхностью на захватываемом объекте и расположения в отверстиях этого объекта, Диаметры отверстий объекта 8 немного меньше диаметров тхрытых концов ниппелей, 5 з.п,ф-лы, 3 ил,ное на нем с возможностью вращения посредством вала 5, так что оно может быть ориентировано в разных плоскостях(как показано на фиг.1,а,б,в и г). Конструкция, несущая манипулятор, не показана, но она может включать в себя известные компоненты, приспособленные выполнять требуемые движения манипулятора 3 и захватного устройства 4, а также приводить в действие два зажимных элемента 6 и 7 последнего. При функционировании манипулятор 3 перемещается между разными, показанными на фиг,1, положениями а,б,в и г, так что захватное устройство 4 может захватывать объект манипулирования - стержневую маску 8, Благодаря использованию эффекта всасывания она подхватывает стержень 9, который должен быть подан на плитке 10 конвейера 2 и перемещает стерж 1690538невую маску 8 со стержнем 9 для установкипоследнего в правильное положение в литейной форме 1, выполняя при необходимости также и другие операции. Послеустановки стержня новая литейная форма 511 транспортируется на место литейнойформы 1 посредством толкателя 12, послечего конвейер 2 подает новую плитку 13 сновым стержнем 14, После этого процесспродолжается циклически, как описано выше. Захватное устройство 4 захватывает иотпускает часть литейной формы благодарясоответствующему движению зажимныхэлементов 15 и 16(фиг.2 и 3),Как видно на фиг.2 и 3, захватное устрайство 4 включает в себя коробкообразныйкорпус 17 с цоколем 18 для крепления этогокорпуса к валу 5 захват ного устройства 4 (непоказан). В корпусе 17 имеется отверстие19 для возможности перемещения двух зажимных элементов 6 и 7 в рабочее положение, т,е, из коробкообразного корпуса 17 иобратно в него, т,е, (в исходное положение).Корпус 17 содержит четыре подшипника со взаимно параллельными осями, которые являются стационарными и служат вкачестве фиксированных центров вращениядля механизма, приводящего в действие зажимные элементы 6 и 7. В нижеследующемописании они обозначены цифровыми позициями, соединенными с их осевыми точками(фиг.2 и 3),Первый зажимной элемент б шарнирносмонтирован на подшипнике 20, а второйзажимной элемент 7 шарнирно смонтирован на подшипнике 21, так чта два зажимных элемента 6 и 7 могут перемещатьсявнутрь карабкаабраэнага корпуса 17 и изнего, как это показана на фиг.2 и 3. В рабечем положении захвата объекта манипулиравания (фиг,2), зажимные элементы б и 7входят в контакт с бабышками 22 и 23 этогообьекта - стержневой маски 8. Бабышки 22и 23 и участки зажимных элементов б и 7,предназначенные входить в контакт с ними, 45могут иметь соответствующие формы, цтобыобеспечить прочный захват.В исходном положении (фиг.З) зажимные элементы б и 7 втягиваются и размещаются в корпусе 17 таким образом, чта 50первый зажимной элемент 6 находится позади второго зажимнага элемента 7.Для этого, чтобы пааизвести требуемыеперемещения зажимных элементов 6 и 7внутрь корпуса 17 и из него, захватное устрайство 4 включает в себя приводной механизм, содержащий два коленчатыхсоединения, па одному для каждого зажимного элемента б и 7, и эти коленчатые соединения имеют общий рычаг 24, шарнирно смонтированный в корпусе 17 посредством подшипника 25, который является одним из вышеупомянутых четырех взаимно перпендикулярных подшипников, которые смонтированы стационарно в корпусе 17 с возможностью незначительной регулировки,Перемещение иэ рабочего положения захвата (фиг,2) в исходное положение (фиг.З) и наоборот осуществляется посредством привода, в частности гидроцилиндра 26 двойного действия (или эквивалентного линейного двигателя), шарнирно смонтированного в корпусе 17 с помощью подшипника 27. Гидроцилиндр 26 имеет свой поршневой шток 28 (здесь обозначенный только своей центровой линией), соединенный с соответствующей точкой в приводном механизме.Корпус 17 содержит соединительный блок 29, имеющий разные трубопроводы для воздушной рабочей среды - вакуума и сжатого воздуха, В приведенном примере показаны вакуумный соединительный ниппель 30(фиг.2) и два соединительных ниппеля 31 для сжатого воздуха (фиг.З). Соединительный блок 29 монтируется в корпусе 17 с помощью непаказанного средства, предпочтительна имеющего возможность регулировать положение соединительного блока 29 относительно этого корпуса.Часть соединительного блока 29 (фиг.2) содержит помимо вакуумного соединительного ниппеля 30 вакуумный трубопровод 32, который может соединяться с помощью непоказаннага средства, например соответствующих гибких шлангов и т.дс внешним источником вакуума, причем этот источник предназначен создавать управляемый вакуум, соответствующий выполняемым функциям, как, например подъем и перемещение стержня (фиг.1), Вакуумный трубопровод 32 находится в постоянном сообщении с внутренней частью вакуумного соединительного ниппеля 30 посредством соответствующих боковых отверстий 33, выполненных в вакуумном соединительном ниппеле 30, причем последний открыт и имеет герметизирующий буртик 34 из резины или аналогичного материала на своем конце, обращенном наружу, и закрыт на другам конце, как показана,Вакуумный соединительный ниппель 30 подвижно смонтирован в соединительном блоке 29 и соответственна герметизираван в нем пасредстеам уплатнительных колец 35 или им подобных средств, Вакуумный соединительный ниппель 30 удерживается в рабочем положении захвата (фиг,2) в выдвинутом вперед положении благодаря механи 1690538ческому средству в виде пальца 36, прикрепленного к свободному концу гидроцилиндра26. При этом последний в этом положении(захвата) находится в максимально повернутом положении (по часовой стрелке). Когда 5захватное устройство 4 отсоединяется отстержневой маски 8, гидроцилиндр 26 отходит в сторону из положения, показанного нафиг.2, в направлении против часовой стрелки, и будет в конечном счете (в положении, 10которое не показано) упираться в тягу 37,связанную с вакуумным соединительнымниппелем 30, для возврата последнего в исходное (втянутое или убранное) положение(не показано). При этом палец.36 втягивается.Передний конец вакуумного соединительного ниппеля 30 входит в контакт с плоским участком 38 стенки 39 стержневоймаски 8. Причем этот плоский участок 38 20содержит вакуумное передаточное отверстие 40, соединенное с другими трубопроводами (не показаны). Сравнительно мягкийгерметизирующий буртик 34, конический всвоем свободном состоянии (не показано) 25будет удерживаться в герметичном контакте с плоским участком 38 стенки 39 благодаря атмосферному давлению, Это действиеудерживания прекращается, когда подачавакуума заканчивается. 30Как показано на фиг,2, вакуумное передаточное отверстие 40 меньше, чем взаимодействующее с ним концевое отверстие ввакуумном соединительном ниппеле 30,Это означает, что незначительная несоосность между осями двух отверстий не будетвызывать утечки в соединении при условии,что герметизирующему буртику 34 предоставлена возможность войти в контак, сплоским участком 38 вдоль всей его периферии.Соединительные ниппели 31 сжатоговоздуха, показанные главным образом нафиг.З, выполнены в форме цилиндрических.пробок или поршней, подвижно смонтированных в соответствующих отверстиях в соединительном блоке 29, и герметиэируютсяв нем с помощью соответствующих уплотнительных колец 41 или им подобных. Воздушные соединительные ниппели 31 полые, 50открыты с обох концов имеют боковые отверстия 42, сообщающие внутреннюю частькаждого соединительного ниппеля 31 с трубопроводом 43 сжатого воздуха, соединяемого с внешними источниками сжатого 55воздуха, например, посредством соответствующих гибких шлангов, причем эти источники могут управляться,На фиг,З соединительные ниппели 31сжатого воздуха показаны в их втянутом или убранном положении вне контакта с плоским участком 38 стенки 39 стержневой маски 8. Когда захватное устройство функционирует, т.е. эажимные элементы 6 и 7 перемещаются иэ исходного положения (фиг,З) в рабочее положение захвата (фиг.2) вильчатая пластина 44, прикрепленная к вакуумному соединительному ниппелю 30 и имеющая два выступа, входящие в контакт с соответствующими пазами 45 в соединительных ниппелях 31 сжатого воздуха, перемещается совместно с вакуумным соединительным ниппелем 30, тем самым также перемещая соединительные ниппели 31 сжатого воздуха наружу (вправо на фиг.З) в положение захвата или контакта (фиг,2), при котором они упираются в плоский участок 38 с помощью своих передних торцовых поверхностей, особенно при контакте уплотнительных колец 46, соответственно вделанных в выступ чуть позади жесткого тела каждого соединительного ниппеля 31 с тем, чтобы создать эффективное уплотнение в положении захвата или контакта,Сжатый воздух, подаваемый по каналам трубопровода 43, может иметь высокое давление. По этой причине является важным эффективное уплотнение с тем, чтобы экономить энергию и избежать шума из-за утечки сжатого воздуха. Для этой цели соединительные ниппели 31 сжатого воздуха имеют участки с разными диаметрами б и б 2 корпуса 47 и их концевых уплотнительных колец 46 соответственно, Причем диаметр д является большим по величине, поэтому результирующее усилие давления, действующее на соединительные ниппели 31, направлено наружу (т.е. вправо на фиг.З), т.е. соединительные ниппели 31 прижимаются к плоскому участку 38 с силой, величина которой увеличивается с увеличением воздушного давления в каналетрубопровода 48. Это случается только в случае, когда соединительные ниппели 31 находятся в плотном контакте с плоским участком 38, и сжатый воздух подается по каналу трубопровода 43.Когда соединительные ниппели 31 сжатого воздуха находятся в вышеназванном контактном положении, их концевые уплотнительные кольца 46 окружаот воздухопередаащие отверстия 48, имеющие диаметр чуть меньше диаметра бг, тем самым давая возможность некоторой несоосности, как описано выше для ниппеля 30,Чтобы еще больше улучшить захват стержневой маски 8, особенно с целью достижения хорошей точности и стабильности соосного положения соединительных ниппелей 30 и 31 и соответствующих передаточ 1690538ных отверстий 40 и 48, показанная компановка может включать в себя захватные крюки 49, прикрепленные к "корневым участкам" эажимных элементов 6 и 7 и предназначенные входить в контакт с крюками 50 на стержневой маске 8, Эта конструкция будет значительно снижать свободу перемещения стержневой маски 8 относительно корпуса 17 захватного устройства.Когда вакуумный соединительный ниппель 30 находится в своем исходном, т.е. убранном положении, и соединительные ниппели 31 сжатого воздуха также находятся в исходном, т.е, убранном положении, показанном на фиг,3, то относительное перемещение, параллельное торцовой стенке 39 стержневой маски 8, т,е. параллельно и перпендикулярно к плоскости чертежа,может иметь место без риска повреждения соединительных ниппелей 30 и 31, так как нет частей, выступающих иэ торцовой стенки 39, которые могли бы вызвать такие повреждения, Одним исключением являются крюки 50, но так как движения манипулятора 3, несущего корпус 17 захватного устройства, обычно происходят в соответствии с заданным программированием, и вероятность соударения соединительных ниппелей 30 и 31 с крюками 50 чрезвычайно мала. Так как поверхностный участок 38 стенки 39 является плоским, лк)бое относительное движение вышеназванного типа даже при разных положениях соединительных ниппелей при их выдвинутых вперед соединительных положениях маловероятно может явиться причиной повреждения частей, кроме возможного некоторого незначительного износа уплотнительного буртика 34 и уплотнительных колец 46,Выгодно использовать датчик (не показан) типа так называемого микровыключателя, установленного в нижней части полукруглой контактной выемки в зажимном элементе 6, при этом датчик предназначается для передачи сигнала на управляющее устройство, когда выемка входит в контакт с захватными бобышками 22 правильно, При этом управляющее устройство может остановить работу всей установки и/или послать аварийный сигнал, если датчик не передает такой сигнал в течение короткого интервала времени после перемещения захватного механизма в положение захвата, показанное на фиг.2, Г 1 ри такой компановке опасные ситуации могут быть устранены, например в случае выпадения из захватного устройства уже поднятой стержневой маски8, так как подобные инциденты могут вызвать серьезные функциональные сбои и повреждения установки,5 Формула изобретения1, Технологическая система, включающая в себя захватное устройство с приводом и ряд захватываемых объектов, вкоторой захватное устройство имеет кор 10 пус, зажимные элементы, предназначенныедля взаимодействия с объектом и его захватывания, а также ниппеля для пропусканияпо ним воздушной рабочей среды, взаимодействующие с захватываемыми объектами,15 которые, в свою очередь, имеют бобышки,крюки, предназначенные для взаимодействия с зажимными элементами захватногоустройства, и отверстия на их плоской поверхности, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с20 целью повышения надежности и безопасности в работе, ниппели для пропускания воздушной рабочей среды выполнены в видетрубообразных элементов по крайней мерес одним открытым концом, причем этот от 25 крытый конец имеет возможность герметичного взаимодействия с плоской поверхностью захватываемого объекта и расположения соответственно в отверстиях объекта,30 2, Система по п,1, отл ича ю щая с ятем, что ниппели для пропускания по нимрабочей среды имеют возможность перемещения относительно корпуса захватного устройства и установки в исходное и рабочее35 положения.3, Система поп 2, отл ича ю щаясятем, что для перемещения ниппелей онаснабжена механическим средством для перемещения ниппелей, связанным с допол 40 нительно введенным приводом,4. Система по п,3. о т л и ч а ю щ а я с ятем, что механическое средство выполненов виде тяги и пальца, взаимоде 1 ствующегос ниппелем, а привод выполнен в виде сило 45 вого цилиндра, на штоке которого расположены эти тяга и палец,5. Система по пп.1 - 4, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что ниппели имеют средства герметизации отверстий, расположенных на пло 50 ской поверхности захватываемого объекта.6. Система по пп.1-5, отл ич а ю щаяс я тем. что зажимные элементы захватногоустройства, а также бобышки и крюки захватываемого объекта образуют две пары сое 55 динительных средств, расположенных вовзаимно перпендикулярных плоскостях.169053 В иг Составитель С.Новик Техред М. Моргентал Гербер ектор М.Демчи Реда зводственно-иэдательскиЧ комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 1 Заказ ЗВ 29 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5