Устройство для передачи деталей между прессами

Свез Советских Соцналнстнческнх РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о 11897351(51) М К 3 В 21 Р 43/18 Государственный комитет СССР ло делам изобретений и открытий(23) ПриоритетОпубликовано 15,01,82 Бюллетень М 3 2 Дата опубликования описания 150 1,82(72) Авторы изобретения тел 54) УСТРОЙСТ Я ПЕРЕДАЧИ ДЕТАЛЕЙ МЕ ПРЕССАМИ ретение относится втоматиэации тран с одной технолог другую, в частнос передачи деталей листоштампЬвочном атических линиях ых роботов, выпол алей в штамп и выд з механиэаортированияеской позик устройстпресводстве е про- пода- штамции и детале ции на вам дл сами в в авто между прои э а баз яющих чу из чу де па.В настоящее время к устройствам для передачи деталей между прессами выдвигаются следующие основные требования: быстроходность, компактность, точность позиционирования передаваемых деталей. Для увеличения быстроходности нужно уменьшить массу движущихся частей устройства, чтобы уменьшить динамические нагрузки, как при торможении, так и при разгоне,Известны ленточные транспортеры, содержащие основание, бесконечную конвейерную ленту, магниты, расположенные под лентой, привод ленты, Магниты служат для Фиксации деталей на ленте Ц .Недостатком этих устройств является Фо, что на них невозможно осуществить точное позиционирование транспортируемых деталей из-за вытяжки и пробуксовки транспортернойленты, Кроме того, лента сама по себе не имеет достаточной жесткости,чтобы осуществить точное позиционирование транспортируемых деталей прибольших динамических нагрузках, которые возникают при частых и быст-.рых остановках, как того требуетвысокий темп работы современных прессов.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяпередающее устройство, содержащеесмонтированную на основании гильзу 15 с торцовыми крышками и каналами дляподсоединения к трубопроводам подвода сжатого воздуха, размещенный внутри гильзы поршень со штоком, подвижную каретку для транспортирования де талей и тормозные блоки для смягчения ударов и плавного останова при .торможении каретки 123.Недостатком известного устройстваявляется наличие в устройстве штока,который жестко соединен с поршнем цилиндра и с кареткой, что приводит кбольшим габаритам устройства по длине, При выдвижении штока из цилиндрадля него требуется место, приблизитель- ЗО но равное или большее хода поршня.Так как общая длина корпуса цилиндраи выдвинутого штока часто оказывается чрезмерно большой, в 2,2-2,6 разабольше величины хода, то привод невсегда можно разместить между прессами, не увеличивая общей длины линии.При применении в пневмоприводахускоряющих реечных передач, габаритынесколько сокращаются, но привод конструктивно усложняется и снижаетсяточность позиционирования за счет увеличения передаточного числа.Для имеющих широкое распространение прессов усилием 16-100 тс установочное расстояние между прессамиберется до 2300 мм и более.При таких расстояниях масса штокаполучается большой, что затрудняетразгон и останов движущихся частейустройства и поэтому время цикла передачи деталей увеличивается, а кроме того, увеличиваются динамические 20нагрузки, что ведет к повышенномуизносу устройства и снижению точности позиционирования транспортируемойдетали.Кроме этого, из-за наличия шТока и д 5механических связей с поршнем, кареткой, а также уплотнения штока в крышке цилиндра конструкция привода усложняется, а надежность работы снижается,Целью изобретения является уменьшение габаритов передающего устройства и движущихся масс,Поставленная цель достигается тем,что в устройстве для передачи деталеймежду прессами, содержащем смонтированную на основании гильзу с торцовыми крышками и каналами для подсоединения к трубопроводам поцачи сжатоговоздуха, размещенный внутри гильзыпоршень, подвижную каретку для транспортирования деталей и тормозные блоки, поршень выполнен магнитным, а каретка для транспортирования деталейимеет выполненные из ферромагнитногоматериала взаимодействующие с поршнем 4элементы и смонтирована на гильзе,изготовленной из немагнитного материала с возможностью перемещения относительно нее.Такое конструктивное Решение позволяет осуществлять движение кареткинепосредственно от поршня за счет магнитной связи посредством индукционныхлиний (магнитных силовых линий) магнитного потока, создаваемого магнитным поршнем, и надобность в традиционном штоке, соединяющим каретку споршнем, отпадает Следовательно,масса движущихся частей значительновуменьшается за счет отсутствия штока и механических связей с поршнем 60и кареткой, особеннО ПРи больших ходах, что очень важно, так как массаштока в этом случае значительно превосходит массу поршня и каретки с передаваемой деталью вместе взятых. 65 Каретка и магнитный поршень имеют свои тормозные блоки.Для повышения точности позиционирования каретки для транспортирования деталей тормозные блоки магнитного поршня и каретки смещены вдоль оси для останова магнитного поршня за ка:реткой по ходу возвратного движения.Тормозной блок плавно притормажи" вает каретку и точно ее позиционирует, так как связь между кареткой и поршнем осуществляется магнитным потоком, позволяющим относительное перемещение магнитного поршня относительно каретки.Для фиксации на каретке деталей из ферромагнитных материалов при транспортировании участок каретки между опорной поверхностью, на которой находится транспортируемая деталь, и поверхностью, обращенной к гильзе, выполнен из немагнитного материала.Вследствие этого, индукционные линии магнитного потока, создаваемого магнитным поршнем, замыкаются через тело транспортируемой детали и притягивают ее к каретке, т.е. фиксируют ее. Таким образом, надобность в специальных трафаретных или магнитных схватах отпадаетДля облегчения съема этих деталей, чтобы она не притягивалась к каретке магнитным поршнем, гильза имеет вставки из ферромагнитного материала.На фиг, 1 схематически представлено предлагаемое устройство для пе" редачи деталей между прессами, разрез 1 на фиг. 2 - поперечный разрезпо каретке, разрез А-А на фиг. 1,изображающий вариант, когда втулкакаретки выполнена целиком из ферромагнитного материала;. на фиг, 3 - то же, но вариант, когда каретка имеет отдельные элементы выполненные иэ ферромагнитного материала; на фиг. 4 " то же, но вариант когда участбк каретки между опорной поверхностью,накоторой находится транспортируемая деталь, и поверхностью обращенной к магнитному поршню, выполнен из немагнитного материала; на фиг. 5 - магнитный разрез по магнитному поршню, представляющему сборный вариант, состоящий из .втулки, выполненной из постоянного магнита и шайб, выполненных из материала, проводящего магнитное поле;на фиг,6 поперечный разрез по магнитному поршню представляющему конструктивный вариант, когда постоянные магниты расположены радиально и залиты эпоксидной смолой; на фиг. 7 - вариант, когдапостоянные магниты расположены по окружности вдоль.оси гильзына фиг.8- то же, поперечный разрез; на фиг. 9 продольный разрез по магнитному поршню, представляющему вариант с электромагнитной катушкой.На основании 1 посредством кронштейнов 2, выполненных за одно целоес крышками 3, смонтирована гильза 4,изготовленная из немагнитного материала (например силумина, алюминия, не 5магнитной латуни, бронзы, фторопласга, эбонита, пластмассы, стекла иТ Д)Внутри гильзы 4 помещен со свободойперемещения вдоль гильзы поршень 5,который выполнен магнитным. Магнитныйпоршень 5 является свободно движущимся поршнем, т.е. плавающим поршнембез штока.На поршне 5 смонтировано уплотнение в виде резиновых колец б. В крышках 3 смонтированы тормозные блоки 7для смягчения ударов магнитного поршня 5 в крайних его положениях. Тормозные блоки в частном случае могут 20быть гидравлическими,Каретка 8 для транспортирования деталей 9 смонтирована на гильзе 4 сосвободой движения вдоль гильзы, которая служит направляющей для каретки. р 5Каретка 8 имеет ступицу 10, охватывающую гильзу 4.Ступица, для увеличения тяговогоусилия, может быть выполнена целикомиз ферромагнитного материала (фиг. 2),З 0а также для облегчения конструкцииступица может быть изготовлена излегкого материала или из материала снизким коэффициентом трения, но приэтом в.тело ступицы заделаны отдельные элементы 11, изготовленные изферромагнитного материала, которыеохватывают гильзу 4 снаружи.Чтобы каретка 8 не поворачиваласьвокруг гильзы 4, могут быть применены различные конструктивные приемы, 40например ходовая шпонка, закрепленная на гильзе по всей ее длине (непоказана).Каретка 8 может.в частном случаеиметь участок 12, выполненный из немагнитного материала, который рааположен между опорной поверхностью13, на которой находится транспортируемая деталь 9, и поверхностью 14,обращенной к магнитному поршню (фиг. 504) .В крайних положениях каретки смонтированы тормозные блоки 15 для смягчения ударов при остановке каретки.Тормозные блоки 7 магнитного поршня 5 установлены по отношению соот 55ветствующих тормозный блоков 15 каретки так, что магнитный поршень послеостанова каретки имеет возможностьпродолжения своего движения относительно уже остановившейся каретки на 60некоторую величину а (фиг. 1), соответствующую величине перемещаемыхмасс и скорости перемещения.Тормозные блоки 7 магнитного поршня и тормозные блоки 15 каретки в 65 частном случае могут иметь одинаковое конструктивное устройствоТормозные блоки 15 имеют пРужинный шариковый фиксатор 16. На каретке 8 смонтированы штыри 17 с проточ,ками 18 под шариковые фиксаторы 16.Таким образом, тормозные блоки являются тормозными устройствами, выполняющими одновременно и роль фиксаторов.Для фиксации транспортируемых деталей 9 на каретке 8 могут быть смонтированы трафареты 19 с ограничительной конфигурацией соответствующейтранспортируемой детали или захватыразличных типов; магнитные, вакуумные, клещевые и т.д(не показаны).Подвод и отвод сжатого воздухав гильзу 4 осуществляется через отверстия 20,Схваты 21 и 22 промышленных роботов располагаются над кареткой 8 напозициях укладки и взятия деталей 9с каретки для передачи в штамп прессов,На позициях укладки и съема транспортируемых деталей с каретки гильза4 имеет вставки 23, изготовленные изферромагнитного материала и являющиеся продолжением самой гильзы.Конструктивное выполнение магнитного поршня может быть самым различным, Он может быть целиковым, т.е,выполненным как единое целое из постоянного магнита (фиг. 1);сборным -из постоянного магнита в виде втулки 24 и шайб 25 (фиг, 5) выполненныхиз материала проводящего магнитноеполе, и несущих на себе уплотнительные элементы (не показаны),Постоянные магниты в поршнях могутрасполагаться радиально, как, например, магниты 26 (фиг. 6); по окружности вдоль оси гильзы, как магниты27 (фиг, 7) и т,д.Поршни с электромагнитной катушкой 28, (фиг. 9) также могут быть выполнены по различным конструктивнымсхемам.Магниты могут заливаться эпоксидным клеем, стеракрилом, силумином ит.д,Постоянные магниты могут быть изготовлены из различных материалов,например из сплавов алнико и магнико.Эти магниты развивают отрывную силуне меньшую, а даже большую, чем электромагнитные. В последнее время начали применять ферритные керамическиепостоянные магниты. Существуют такжеоксидно-бариевые магниты, Эти магниты также отличаются высокой силойпритяжения, Плиты с такими магнитамиуспешно применяются на фрезерных,строгальных и других станках,Что касается магнитных поршней сэлектромагнитными обмотками, то ихконструкция может быть аналогичнойконструкции электромагнитных муфт, 897351магнитных столов, надежных в работе и широко применяемых в шлифовальных, фрезерных и других различных станках.Удельная сила притяжения современных электромагнитных плит колеблется в пределах 20-130 г/см 2-13 кгс/см ) 5 Для питания электромагнитных плит. применяют чаще постоянный ток напряжением 24, 48, 110 и 220 В. Наиболеечасто применяют ток напряжением 119 в,1 рМощность, потребляемая электромагнитными плитами, обычно находится в пределах 100-300 Вт. В качестве источника питания наиболее часто применяют селеновый выпрямитель.15Потребное усилие перемещения каретки с деталью невелико, так какмасса транспортируемой детали и самойкаретки сравнительно мала. При применении шариковых сепараторов усилие перемещения еще меньше. Так, при общейподвижной массе 10 кг и коэффициентетрения 0,1 потребное усилие перемещения равно 1 кг, что вполне приемлимо, учитывая удельную силу притяжениямагнитов в среднем 2 кгс/см, Как вид но, запас по тяговому усилию большой.Устройство для перемещения деталеймежду прессами работает следующим образом.При подаче сжатого воздуха через 3 Оотверстия 20 во внутрь гильзы 4 в туили иную полость магнитный поршень 5движется в соответствующую противоположную сторону. Уплотнение полостейгильзы друг от друга осуществляется.резиновыми кольцами 6 магнитногопоршня 5,Магнитный поршень 5 создает вокругсебя магнитное поле, магнитный потоккоторого проходит сквозь стенку гильзы 4 из немагнитного материала и замыкается через втулку каретки из ферромагнитного материала или отдельныеэлементы 11, изготовленные также изферромагнитного материала и заделанные в тело каретки. Возникает магнитная сила сцепления магнитного поршняс кареткой 8, достаточная для того,чтоб каретка перемещалась совместно смагнитным поршнем.Так как тормозные блоки 7 магнит Оного поршня 5 установлены по отношению соответствующих тормозных блоков15 каретки, то в крайних положенияхкаретка первой взаимодействует сосвоим тормозные блоком 15 по сравне 55нию с моментом взаимодействия магнитного поршня 5 со своим тормозным блоком 7, Штырь 17 каретки входит в отверстие пружинного шарикового фиксатора 16 и нажимает на свой тормознойблок 15. Этот блок срабатывает, т.е. 60смягчает удар каретки и плавно ее останавливает. Шарик фиксатора 16 заскакивает в проточку 18 штыря 17 каретки и удерживает ее от смещения, т.е,стопорит. 65 Поршень после полного остановакаретки подолжает свое движение нанекоторую величину д для того, чтобыгарантировано довести каретку, а темсамым и транспортируемую деталь 9, донужного положения с заданной точностью позиционирования, и только потомполностью останавливается.Магнитный поршень 5 в конечномположении упирается в штырь своеготормозного блока 7, который смягчаетудар поршня и плавно его останавливает.После того, как каретка 8 остановилась, промышленный робот своим схватом 22 берет деталь 9 и переносит еев штамп пресса, или, в зависимостиот положения каретки, другой роботсхватом 21 кладет деталь 9 на каретку. Деталь 9 может. быть взята непосредственно из магазина или быть ужеотштампованной, т.е. ее переносятиз штампа пресса.После этого сжатый воздух переключается в противоположную полость. Магнитный поршень 5 при обратном движении своим магнитным потоком опять увлекает за собой каретку 8,При обратном ходе каретки ее штырь17 расцепляется с шариковым фиксатором 16. Тормозной блок 15 каретки 8и тормозной блок 7 магнитного поршня5 возвращаются в исходное положение,т.е. они готовы к новому торможениюи смягчению удара.Далее цикл работы устройства повторяется. Для того, чтобы фиксировать транспортируемые детали на каретке, используя магнитный поток, создаваемый магнитным поршнем, участок 12 каретки между опорной поверхностью 13, на которой находится транспортируемая деталь 9, и поверхностью 14, обращенной к магнитнбму поршню, выполнен из не- магнитного материала, сквозь который магнитный поток поршня проходит через тело транспортируемой детали и замыкается, тем самым притягивает эту деталь к каретке, т.е. фиксируетТаким образом, надобность в специальных схватах, траферетах отпадает,На позициях укладки и съема транспортируемых деталей с каретки схватами промышленных роботов гильза имеет вставки 23, изготовленные из ферромагнитного материала и являющиеся продолжением самой гильзы. Магнитный поток, . создаваемый магнитным поршнем, замыкается через эти вставки, которые выполняют роль экрана. Магнитный поток, приходящий через транспортируемую деталь, ослабляет или совсем исчезает, а тем самым исчезает и сила прижатия детали к каретке, Таким образом,транспортируемая деталь освобождается от фиксирующего действия магнитного потока и может быть легко, без затрудйений, снята.схватом промышленногоробота с каретки,Предложенное устройство по сравнению с известными обладает следующими преимуществами. За счет того,что поршень выполнен магнитным, а 5гильза - из немагнитного материала,каретка для транспортирования деталей размещена на гильзе и имеет вставки из ферромагнитного материала,охватывающие гильзу, отпадает надобность в штоке цилиндра, благодаря чему уменьшаются габариты устройства,масса движущихся частей, повышается надежность работы. Преимуществатем более ощутимее, чем больше потребный ход поршня. При транспортировании деталей из ферромагнитныхматериалов не требуется применениеспециальных трафаретов или схватов,монтируемых на каретке, что ведетк снижению себестоимости производст Ова.Так как листоштамповочное производство имеет многономенклатурныйхарактер, изобретение даст положительный эффект, йоскольку отпадает рнадобность не только в большом количестве трафаретов, но и стеллажей дляих хранения, Кроме этого, экономитсявремя на переналадку трафаретов, чтоувеличивает производительность труда, ЗОа себестоимость производства снижается.Годовой технико-экономический эффект от использования. изобретениясоставит 3 тыс. руб. (от примененияодного устройства),Формула изобретения1. Устройство для передачи деталей 40 между прессами, содержащее смонтированную на основании гильзу с торцовыми крышками и каналами для подсоединения к трубопроводам подачи сжатого воздуха, размещенный внутри гильзы поршень, подвижную каретку длятранспортирования деталей и тормозныеблоки, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью уменьшения габаритов устройства, и массы движущихся частей,поршень выполнен магнитным, а каретка для транспортирования деталей имеет выполненные из ферромагнитногоматериала взаимодействующие с поршнем элементы и смонтирована на гильзе, изготовленной из .немагнитногоматериала с возможностью перемещенияотносительно нее.2. Устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности позиционированиякаретки для транспортирования деталей, тормозные блоки магнитного поршня и каретки смещены вдоль оси дляостанова магнитного поршня за кареткой по ходу возвратного движения.3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью Фиксации на каретке деталей из.ферромагнитных материалов, участоккаретки между опорной поверхностью,на которой находится деталь, и поверхностью, обращенной к гильзе, выполнен из немагнитного материала,4, Устройство по пп. 1, 2 и 3,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с(целью обеспечения съема транспортируемых деталей из ферромагнитных материалов с каретки, гильза имеетвставки из ферромагнитного материала,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент СНА Р 4034846,кл. 198-422, опублик. 1977,2. Власов С.Н. и Черпаков Б.И.Справочник молодого наладчика автоматических линий и специальных станков, М., Высшая школа, 1977,с. 29-30 (прототип),897351Г г гвВ ВНИИПИ Заказ 11798/12 Тираж 841 Подписное Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4