Автоматизированная линия для сборки и сварки коробчатых изделий

(57) Ипреимуленияисполь П. ем нов, ,И.Кри СССР973,СР1986,СР1975,Фиг. ю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТПРИ ГКНТ СССРСПИ ОАНИЕ(56) Авторское свидетельствоР 450683, кл. В 23 К 37/04,Авторское свидетельство СР 1360948, кл. В 23 К 37/04,Авторское свидетельство СУ 650768, кл . В 23 К 37/04,(54) АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ЛИНИЯ ДЛЯСБОРКИ И СВАРКИ КОРОБЧАТЫХ ИЗДЕЛИЙ зобретение относится к сварке, щественно к линиям для изготовкоробчатой формы, и может быть зовано в сборочно-сварочном производстве в различных етраслях промышленности. Цель изобретения обеспечение постоянства расположения свариваемого стыка и расширение технологических возможностей. Стенд для сборки оснащен базовыми подводными упорами 35, центратором, установленными на основании 32, а также поворотным рычагом (ПР) 43 с дополнительным базовым столом 44 и толкателем 42, смонтированным на разъемном базовом столе. Стол 44 расположен в исход ном положении на уровне транспортно1581543 го средства первого потока линии иустановлен на ПР 43 с воэможностьюперемещения от привода. На ПР 43 установлены подводные базовые упоры.Привод подъема стола 44 выполнен ввиде подпружиненных пальцев с приводными зажимами, а сам стол расположеннапротив заходного конуса, смонтированного вне зоны его перемещения.При подаче детали 3 на основной базовый стол и детали 1 на стол 44 осуществляют поворот ПР 43 и установкудетали 1 в заданное положение. ЗатеиИзобретение относится к сварке, 20 преимущественно к линиям для изготовления изделий коробчатой формы, и может быть использовано в сборочно-сварочном производстве различных отраслей промышленности. 25Цель изобретения - обеспечение пос тоянства расположения свариваемого стыка и расширение технологических возможностей.На фиг. 1 схематично изображено 30 коробчатое изделие в собранном виде; на фиг. 2 - предлагаемая линия, вид в плане; на фиг. 3 - вид А на фиг, 2; на фиг. 4 " разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 5 - узел 1 на Фиг. 3; на фиг, 6- 35 разрез В-В на фиг. 5 (расположение корпуса и крышки в исходном положении перед сборкой); на фиг. 7 - то же, при собранном корпусе с крышкой и петлями; на фиг. 8 - вариант испол нения поворотного рычага при объемной крышке; на фиг. 9 - то же, если длина крышки больше длины корпуса; на фиг. 10 - разрез Г-Г на фиг, 8; на фиг. 11 - разрез Д-Д на фиг. 8; на 45 фиг. 12 - разрез Е-Е на фиг. 9 .Коробчатое изделие (ящик) содержит крышку 1, которая на петлях 2 крепится к корпусу 3, состоящему иэ стенки-днища и торцовых стенок. На деталях ящика имеются детали насыщения (не показано). Линия для изготовления такого ящика включает в себя заготовительное отделение 4 и два пересекающихся потока 5 и 6. В эаготовительном отделении 4 расположены отдельно стоящие стол 7 сварщика для приварки к крышке и стенкам ящика внутренних деталей насыщения и стенд е осуществляют поджатие детали 3 толкателем к,детали 1 и подъемом столаосуществляют поджатие собранного узла к подводным упорам 35, При коробчатом сечении детали 1 перед поворотом ПР 43 осуществляют подъем стола44 относительно ПР 43. Для предварительного ориентирования детали 1 приее перемещении с транспортного сред".ства осуществляется опускание стола44 под воздействием подпружиненныхпальцев и его закрепление. 2 з,п,ф-лы, 12 ил,б сборки под сварку корпуса 3 ящика. Между столом и стендом 8 расположен стеллаж 9.Поток 5 включает в себя взаимно перпендикулярные транспортер-накопитель 10 крышек 1 и подающий транспортер 11. В конце потока 5 на раме транспортера 11 имеется устройство ориентации крышки 1, которое выполнено в виде двух подпружиненных пру жинами 12 ограничителей 13. Поток 6 включает в себя транспортер-накопитель 14 корпусов 3 ящиков, который за счет перемещения грузонесущих площадок 15 обеспечивает постоянное наличие корпусов 3 ящика на своей последней позиции, поворотный стол 16 для контактной сварки корпуса 3 ящика роботом 17, стенд 18 для сборки крышки 1 с корпусом 3 и приварки петель 2, верхний шаговый транспортер 19, автоматический магазин 20 для кассет с петлями 2, комплект верстаков 21 для сборки петель 2 и укладки их в кассеты, сборочный робот 22, сварочный робот 23 и шаговый транспортер 24.Верхний транспортер 19 содержит три жестко связанные между собой тележки 25, перемещающиеся посредст. вом цепного привода 26 по направляющим 27. На каждой из тележек 25 закреплен пневмоцилиндр 28 подъема и .опускания грузозахватного устройства 29 с пневмоцилиндром 30 зажима и пневмоприводом 3 1 кантовки иэделия.Стенд 18 (фиг. 4) содержит основание 32, базовый стол 33, который перемещается в вертикальной плоскости по средством силового цилиндра 34, под 5 15 водные базовые упоры 35, установленные с возможностью отвода посредством силовых цилиндров 36, центраторы 37 с роликами 38, установленные с возможностью перемещения по ходовому винту 39 от электромеханического привода 40. На базовом столе 33 смонтированы пневмоцилиндр 41, на штоке которого закреплен толкатель 42,и поворотный рычаг 43, который содержит дополнительный базовый стол 44, привод поворота в виде силового цилиндра 45, связанный с дополнительным базовым столом 44, зажим 46 с силовым цилинд. ром 45.Л случае, когда крышка 1 имеет объемную форму и длина ее равна или меньше длины корпуса 3 ящика (фиг. 7, 9 и 10), поворотный рычаг 43 помимо цилиндра 45 и дополнительного базового стола 44 содержит закрепленные на столе 44 опорные пальцы 48, которые подпружинены пружинами 49 и находятся в направляющих 50, две зажимные планки 51, которые насажены на оси 52, закрепленные на поворотном рычаге 43, и связаны посредством пальцев 53 и тяг 54 с лневмоцилиндром 55, при срабатывании которого заклинивают опорные пальцы 48. При этом упоры 56 с заманами установлены отдельно (например, на раме транспортера 11) вне зоны перемещения дополнительного базового стола.В случае, когда крышка 1 объемная и длина ее больше длины корпуса 3 ящика (фиг. 8 и 11), поворотный рычаг 43 помимо цилиндра 45 и дополнительного базового стола 44 содержит закрепленный на корпусе поворотного рычага 43 силовой цилиндр 57, шток которого соединен с базовым столом 44, и двуплечие поворотные рычаги 58, закрепленные на корпусе поворотного рычага 43, причем одно плечо каждого рычага 58 снабжено базовым упором 56, а второе связано с пневмоцилиндром 59.Линия работает следующим образом.Сваренную на столе 7 крышку 1 с внутренними деталями насыщения укладывают на транспортер-накопитель 10, по.которому крышка перемещается на подающий транспортер 11 и далее до стенда 18. Сваренные на столе 7 боковые стенки корпуса 3 ящика накапливают в стеллаже 9, откуда они поступают в стенд 8 сборки корпуса ящика., Собранный на прихватках корпус 3 ук 81543 6 1 ладывают на транспортер-накопитель,14 и с этого момента линия работает1 в автоматическом режиме. Транспортернакопитель 14 обеспечивает автоматически постоянное наличие корпусовящика на своей последней позиции,Верхний транспортер 19 пневмоцилиндром 28 опускает грузозахватное устройство 29, которое зажимами 30 захватывает ящик. Затем пневмоцнлиндры28 срабатывают на подъем и тележки25 цепным приводом 26 перемещают корпус на шаг конвейера к поворотномустолу 16. Далее пневмоцилиндры 28опускают корпус на стол 16, зажимы30 освобождают корпус и цилиндр 28срабатывает на подъем. На поворотномстоле корпус ящика автоматически ориентируется, прижимается и контактный 5101520 робот 17- производит точечную сваркукорпуса ящика, После выполнения программы сварки робот отключается и дает команду верхнему транспортеру наначало работы. Цикл перемещения корпуса ящика с поворотного стола 16 встенд 18 аналогичен описанному циклуперемещения корпуса с последней позиции транспортера-накопителя 14 на поворотный стол 16 с той лишь разницей,что между столом 16 и стендом 18 коропус кантуется в воздухе на 90 пневмопрнводом 31 и укладывается в стенд18 на боку для стыковки с крь 1 шкой,которая в этот момент находится на 35 последней позиции передающего транспортера 11. После опускания корпусаящика на базовый стол 33 стенда 18подается сигнал на перемещение транспортера 11 второго потока линии и 40 крышка перемещается на дополнительныйбазовый стол 44 поворотного рычага43, предварительно ориентируетсяпо упорам 13 и затем фиксируется прижимом 46. Параллельно этому процессу 45 корпус ящика центрируется в продольном направлении центратором 37 и, таким образом, производится базированиеящика относительно его поперечнойплоскости симметрии, на которую за программированы роботы. Одновременносвое рабочее положение занимают откидные упоры 35 лод действием привода 36. По готовности рабочего положения упоров 35 подается сигнал на 55 срабатывание пневмоцилиндра 45 и поворотный рычаг 43, поворачиваясь наоугол 90 , устанавливает крышку вертикально, сов;.ещая ее с базовойплоскостью Я, на которую запрограм 1581543мированы.сборочный робот 22 и сварочный робот 23. Далее автоматическипоступает сигнал на привод 41 и толкатели 42 прижимают корпус ящика5к крышке, после чего пневмоцилиндр34 перемещает базовый стол 33 вверхдо упоров 35, обозначивших базовуюплоскость о , При этом проворачива-,ются ролики 38 центратора 37.После сборки корпуса ящика с крышкой 1 автоматически поступает сигнална начало работы роботов 22 и 23. Сборочный робот 22 специальным захватомберет из кассет автоматического магазина 20 петли 2, сборка которых осуществляется на верстаках 21, и укладывает их на боковую поверхность корпуса ящика вплотную к крышке и прижимает, после чего сварочный робот 23приваривает петли к корпусу ящика икрышке, По выполнении сварки робот 23отключается и подает сигнал на отключение робота 22 и расфиксацию ящикав стенде 18. Все прижимы, участвовав шие в процессе сборки корпуса ящика скрышкой, разжимаются, базовый стол 33опускается, поворотный рычаг 43 занимает исходное положение, подаетсясигнал верхнему транспортеру 19, который снимает ящик со стенда 18 и передает на транспортер 24, предварительно в воздухе кантуя ящик на 90На рабочих позициях транспортера 24заканчивается технологический процесснасыщения ящика другими наружнымидеталями, производятся зачистка иправка ящика.Таким образом, применение сборочного и сварочного роботов при автоматической сборке корпуса и крышкиящика с петлями обеспечивается постоянно точным положением крышки иверхней плоскости корпуса ящика, совпадающими соответственно с плоскостями 9 и Ю , на которые запрограммированы роботы. Кроме того, благодаря базированию ящика в продольномнаправлении относительно его. поперечной плоскости симметрии, возможны5 Оточная установка и сварка роботаминаружных деталей насыщения (в данномслучае петель),В рассмотренном случае крышкавыполнена иэ листа, допуск на толщи 55ну которого не превышает + 0,5 мм,Поэтому отклонения поверхности крышки от плоскости 9 находятся в допустимых пределах. В случае выполнения крышки объемной формы типа коробки необходимо предварительно фиксировать положение верхней плоскости крышки до ее кантовки (см. плоскость 3 на фиг. 7 и 8).С этой целью крышка с последнейпозиции транспортера 11 досылаетсяна дополнительный базовый стол 44поворотного рычага 43 под упорами56, установленными вне зоны перемещения поворотного рычага 43При этомбазовый .стол 44, установленный наподпружиненных опорных пальцах 48,опускается. В тот момент, когдакрышка при перемещении по рабочейплоскости 44 еще не миновала упоры56, срабатывает пневмоцилиндр 55 и1 приводит в действие две зажимныепланки 51, воздействующие на опорные пальцы 48. Происходит фиксациябазового стола 44 и теперь после кантовки крышки в положение сборки скорпусом ящика плоскость крышки совпадает с плоскостью Я . При этомбазовый стол 44 поворотного рычага43 проходит между упорами 56 (фиг. 9).Конструктивно фиксация плоскостиЭ может осуществляться и иначе(фиг. 9-11). При этом упоры 56 могутбыть установлены непосредственно наповоротном рычаге 43. В этом случаекрышка под упорами 56 свободно пере-,мещается на рабочую плоскость кантователя и затем пневмоцилиндром 57прижимается к упорам 56, обозначившимплоскость 3 . После срабатывания поворотного рычага 43 плоскость 9совпадает с плоскостью 11 . Далеекорпус ящика толкателями 42 прижимается к крышке, при этом усилиепневмоцилиндра 4 1 должно быть меньше усилия пневмоцилиндра 57. Послесборки угоры 56 пневмоцилиндром 59откидываются и поворотный рычаг 43может вернуться в исходное положение,Использование предлагаемой линииблагодаря точному трехкоординатномуавтоматическому базированию в специальном стенде собираемых частей изделия позволит использовать роботы,1 ак сборочные так и сварочные, увеличить производительность труда, освободить человека от тяжелого, монотонного или вредного труда. Наличиебазовых упоров-ограничителей верхней поверхности крышки ящика, а также выполнение рабочей плоскости кан 158543тователя-укладчика подвижной по вертикали с возможностью фиксации ееположения позволяет изготавливатьящики с крышками различной формыи размеров, что расширяет технологические возможности линии.Формула из обр етени я 1. Автоматизированная линия для сборки и сварки коробчатых изделий, содержащая два независимых потока, в каждом из которых установлены по ходу технологического процесса транспортеры-накопители, стенд для сборки 15 и сварки изделия, выполненный в виде основания с базовым столом и фиксирующими элементами, поворотный рычаг, связанный с потоками линии, сварочное оборудование и транспортные средства, отличающая с я тем, что, с целью обеспечения постоянства расположения свариваемого стыка путем повышения точности базирования собираемых элементов, стенд 25оснащен центратором и подводящимися базовыми, упорами, установленными на основании, поворотным рычагом с дополнительным базовым столом и толкателем, смонтированными оппоэитно на базовом столе, при этом дополнительный базовый стол установлен с возможностью расположения на уровне транспортного средства первого потока, а основной стол установлен на основании с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной основанию.2. Линия по и. 1, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расши" рения технологических возможностей путем обеспечения сборки деталей с разной толщиной, подводящиеся базовые упоры смонтированы на поворотном рычаге, а дополнительный стол установлен с возможностью вертикальногопер емещения.3. Линия по п. 2, о т л и ч а ю - щ а я с я тем, что, с целью обеспечения предварительного базирования, поворотный рычаг оснащен подпружиненными пальцами и приводными зажимами, установленными с возможностью взаимодействия с подпружиненными пальцами, при этом дополнительный базовый стол смонтирован на подпружиненных пальцах и выполне " с заходным конусом, расположенным напротив эаходного конуса, смонтированного вне зоны перемещения дополнительного базового стола.