CS242374B1

CS242374B1 - Automatic workpiece feeder

Info

Publication number: CS242374B1
Application number: CS842498A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Jiricek; Jan Zohorna
Original assignee: Miroslav Jiricek; Jan Zohorna
Priority date: 1984-04-02
Filing date: 1984-04-02
Publication date: 1986-04-17
Also published as: CS249884A1

Abstract

Rašení spadá do oboru obráběcích strojů, zejména pomocných mechanismů jednoúčelových obráběcích strojů, a týká se automatického podavače obrobků do upínacího mechanismu obráběcího stroje. Podstatou je podavač sestávající ze dvou hydraulicky ovládaných okruhů, okruh zásobníku a okruh chapadla. Okruh zásobníku je tvořen třemi hydraulickými válci a zajiŠtuje odběr obrobků ze zásobníku při současném jejich polohováni, okruh chapadla je tvořen hlavním a pomocným pracovním válcem v tandemovém uspořádání a zajiŠtuje přísun obrobku do upínacího mechanismu a odběr hotového •brobku.The invention falls into the field of machine tools, especially auxiliary mechanisms of single-purpose machine tools, and concerns an automatic feeder of workpieces into the clamping mechanism of a machine tool. The essence is a feeder consisting of two hydraulically controlled circuits, a magazine circuit and a gripper circuit. The magazine circuit is formed by three hydraulic cylinders and ensures the removal of workpieces from the magazine while simultaneously positioning them, the gripper circuit is formed by the main and auxiliary working cylinders in a tandem arrangement and ensures the supply of the workpiece to the clamping mechanism and the removal of the finished workpiece.

Description

Vynález se týká automatického podavače obrobků na jednoúčelový obráběcí stroj.The invention relates to an automatic workpiece feeder for a single-purpose machine tool.

V dnešní době se v rámci zvýšení produktivity využívá ve stále větší míře jednoúčelových strojů, přičemž plné využití těchto strojů předpokládá zcela automatický provoz a to #ejen obráběcích operací, ale i operací pomocných jako je podávání obrobku do sklíčidla, upínání a odběr hotových výrobků. K tomu účelu se konstruují různé druhy manipulátorů, většinou unikátní, neopakovatelné konstrukce. Obvykle tyto manipulátory vyžadují značný prostor, protože tvoří dodatek k obráběcímu stroji a bývají konstruovány v blízkosti obráběcího stroje. Pokud tvoří součást obráběcího stroje zasahují do zásobníku, který je obvykle situován vedle stroje. V případě poruchy manipulátoru bývá obvykle přístup k ruční obsluze ztížen.Nowadays, single-purpose machines are increasingly being used to increase productivity, with full utilization of these machines assuming fully automatic operation, not only machining operations, but also auxiliary operations such as workpiece feeding to the chuck, clamping and picking of finished products. Various types of manipulators are constructed for this purpose, mostly unique, unique designs. Usually, these manipulators require considerable space as they are in addition to the machine tool and are constructed near the machine tool. When they form part of the machine tool they interfere with the magazine, which is usually situated next to the machine. In the event of a manipulator failure, access to manual operation is usually impeded.

Vynález řeší konstrukci automatického podavače obrobků libovolného tvaru na šestivřetenový soustružnický automat a v pod statě odstraňuje nevýhody a nedostatky známých řešení.The invention solves the construction of an automatic workpiece feeder of any shape for a six-spindle automatic lathe and essentially eliminates the disadvantages and drawbacks of known solutions.

Vynálezem je automatický podavač obrobků sestávající ze zásobníku a podávacího mechanismu k elektromagnetickému chapadlu a dalšího mechanismu pro dopravu obrobku ke sklíčidlu obráběcího stroje, a jeho podstata spočívá v tom, že okruh zásobníku sestává ze základové desky uložené pod vertikálním zásobníkem, kde v ose zásobníku je pod základovou deskou umístěn první pracovní vále<} jehož prodloužená pístnice je opatřena nosnou destič kou zapadající do výřezu základové desky, zatímco kolmo na osu zásobníku jsou nad sebou uloženy druhý pracovní válec s pístnicí zakončenou podpěrnou vidlicí a třetí pracovní válec, jehož pístnice leží v rovině horní plochy základové desky a nese tvarový držák, přičemž okruh elektromagnetického chapadla je tvořen hlavním pracovním válcem a pomocným pracovním válcem v tandemovém uspořádání, kde na pístnicí hlavního pracovního válce je uložen pevně pomocný pracovní válec, jehož těleso je opatřeno nosným ramenem s výkyvné uloženým elektromagnetickým chapadlem, jehož upínací deska je v pohotovostní poloze v rovině pracovní desky okruhu zásobníku, přičemž pístnice pomocného pracovního válce je opatřena kulisou pro ovládání klopivého pohybu elektromagnetického chapadla.The invention is an automatic workpiece feeder consisting of a magazine and a feeder mechanism for an electromagnetic gripper and another mechanism for conveying a workpiece to a chuck of a machine tool, and wherein the magazine circuit consists of a base plate disposed below a vertical magazine. the first working cylinder is placed on the base plate, the elongated piston rod is provided with a support plate fitting into the base plate cut-out, while the second working cylinder with the piston rod ended with the supporting fork and the third working cylinder with the piston rod lying in the upper plane base plate and carries a shape holder, the circuit of the electromagnetic gripper is formed by the main working cylinder and the auxiliary working cylinder in tandem arrangement, where the piston rod of the main working cylinder is fixed a racetrack cylinder, the body of which is provided with a support arm with a pivotably mounted electromagnetic gripper, the clamping plate being in the standby position in the plane of the working circuit of the cartridge circuit, the piston rod of the auxiliary working cylinder being provided with a slide for controlling the tilting movement of the electromagnetic gripper.

242 374242 374

- 2 Další podstatou vynálezu je, že pomocný pracovní válec okruhu, elektromagnetického chapadla je uložen kluzně.It is a further object of the invention that the auxiliary working cylinder of the circuit of the electromagnetic gripper is slidably mounted.

Vyšší účinek vynálezu spočívá zejména v tom, že zásobník je umístěn spolu s vlastním podávacím mechanismem v prostoru pracovního stroje, není omezen na jediný tvar obrobku a přitom vThe higher effect of the invention lies in particular in the fact that the magazine is located together with its own feeding mechanism in the space of the working machine, it is not limited to a single workpiece shape and

zajištuje veškeré pomocné funkce od odběru obrobku ze zásobníku, přes jeho přísun k chapadlu, polohování obrobku, jeho přísun k sklíčidlu, upnutí a konečně i odběr hotového obrobku. Jeho konstrukce umožňuje v případě jakékoliv poruchy manipulátoru ruční obsluhu, aniž by byl přístup ke stroji nějak omezen.It provides all auxiliary functions from taking the workpiece from the magazine, through its feeding to the gripper, positioning the workpiece, feeding it to the chuck, clamping and finally taking the finished workpiece. Its design allows manual operation in the event of any malfunction of the manipulator, without restricting access to the machine.

Příklad konkrétního provedení vynálezu je schematicky znázorněn na připojeném výkresu, kde obr. 1 představuje kinematické schéma podavače a obr. 2 je detail elektromagnetického chapadla v základní poloze.An example of a particular embodiment of the invention is shown schematically in the accompanying drawing, in which Fig. 1 represents the kinematic diagram of the feeder and Fig. 2 is a detail of the electromagnetic gripper in the basic position.

Podle vynálezu je v prostoru jednoúčelového obráběcího stro je umístěn vertikální zásobník 1 obrobků určených k opracování, pod kterým je situována základová deska 2, přičemž výškový odstup horní pracovní plochy základové desky 2 od spodního okraje zásobníku 1 odpovídá tloušťce neopracovaného obrobku J. Pod základovou deskou 2, v ose vertikálního zásobníku 1, je uložen první pracovní válec £, jehož prodloužená pístnice J j^e zakončena nosnou destičkou 6., která zapadá do tvarově odpovídajícího výřezu 2. v základové desce 2. Kolmo na vertikální osu zásobníku 1 jsou umístěny nad sebou druhý pracovní válec 8 a třetí pracovní válec kde pístnice 10 druhého pracovního válce 8 je opatřena vidlicí 11,jejíž ramena 12 mají rozestup odpovídající vnitřnímu rozměru zásobníku 1, a prodloužená pístnice 13 třetího pracovního válce 9, je umístěna ve výšce horní plochy základové desky 2 a je opatřena výměnným tvarovým polohovacím držákem 14. V ose upínacího mechanismu 15 neznázoměného obráběcího stroje je uložen hlavní pracovní válec 16 a pomocný pracovní válec 12,, které jsou v tandemovém uspořádání tak, že pístnice 18 hlavního pracovního válce 16 je spojena s pomocným pracovním válcem 12., který je uložen ve vedení suvně. Na tělese pomocného pracovního vál ce 17 je umístěno nosné rameno 19 výkyvného elektromagnetického chapadla 20, ovládaného kulisou 21 jejíž jeden konec je uchycen na volném konci pístnice 22 pomocného pracovního váloe 17 a druhý konec kulisy 21 je uchycen na tělese elektromagnetického chapadla 20.According to the invention, in the area of the single-purpose machining machine there is a vertical workpiece container 1 to be machined, under which the base plate 2 is situated, the height distance of the upper working surface of the base plate 2 from the lower edge of the container 1 corresponds to the thickness of the unworked workpiece J. in the vertical axis of the container 1 is mounted first work roll £ whose extended piston rod ^e j j end surface of the sixth plate which fits into the correspondingly shaped recess in the second base plate 2. Perpendicular to the vertical axis of the container 1 are placed one above the other second a working cylinder 8 and a third working cylinder wherein the piston rod 10 of the second working cylinder 8 is provided with a fork 11 whose arms 12 have a spacing corresponding to the internal dimension of the cartridge 1, and an extended piston rod 13 of the third working cylinder 9 is located at the height of the upper surface of the base plate 2; opa The main working cylinder 16 and the auxiliary working cylinder 12, which are in tandem arrangement so that the piston rod 18 of the main working cylinder 16 is connected to the auxiliary working cylinder 12, are mounted on the axis of the clamping mechanism 15 of a machine tool not shown. , which is stored in the guide sliding. A support arm 19 of the pivotable electromagnetic gripper 20 is operated on the auxiliary working cylinder body 17, actuated by a slider 21, one end of which is mounted on the free end of the piston rod 22 of the auxiliary working cylinder 17 and the other end of the slider 21 is mounted on the body.

- 3 242 374- 3 242 374

V zásobníku 1 je orientované uložen sloupec obrobků 2 určených k opracování tak, že se poslední obrobek 2 ^ve sloupci opírá o vidlici 12 druhého pracovního válce 8. Uvedenírn obráběcího stroje do chodu dojde k centrálně řízenému postupu jednotlivých operací jak obráběcích, tak i pomocných. Tak pístnice 2 prvního pracovního válce £ vyjede směrem nahoru a svou nosnou destičkou 6 nadzvedne sloupec obrobků 2 v zásobníku i, vidlice 1,1 druhého pracovního válce 8 vyjede ze záběru a umožní, aby sloupec s obrobky 2 poklesl řízenou činností prvního pracovního válce £ o tlouštku jednoho obrobku 2* Nato se vidlice 11 druhého pracovního válce 8 vrátí do původní polohy v zásobníku 1, a tak podepře sloupce obrobků 2 aad posledním obrobkem 2· Nyní pokračuje pístnice 2 prvního pracovního válce £-spolu s posledním obrobkem 2jspočívajícím na nosné destičce £, směrem dolů až na doraz, takže obrobek zapadne do prostoru tvarového držáku 14 pístnice 13 třetího pracovního válce 2· Současně s výše uvedenou činností probíhá podle programu odběr hotového obrobku 2 z upínacího mechanismu 15 obráběcího stroje, k přesunu obrobku 2 chapadlem 20 a jeho odhození do místa shromáždění hotových obrobků 2· Přitom zaujme chapadlo 20 pohotovostní polohu, tj. kdy horní plocha upínací desky 23 je v rovině s horní plochou základové desky 2. Až do tohoto okamžiku byla poloha obrobku 2 v tvarovém držáku 14 třetího pracovního válce 2 blokována. Po zaujetí pohotovostní polohy chapadlem 20 dojde k odblokování činnosti třetího pracovního válce 2»'takže obrobek 2 3^e prodlouženou pťstnicí 13 zatlačen a napolohován na upínací desku 23 elektromagnetického chapadla 20. Aktivizací vinutí elektromagnetu dojde k přitažení nosné desky 23 k pólům elektromagnetu, a tím i k jejímu poklesu, takže se uvolní tvarový držák 14« který se činností třetího pracovního válce 2 vrátí do původní polohy pod zásobníkem 1. Současně s přitažením nosné desky 23 k jádru elektromagnetu dojde i k upnutí obrobku 2 ^na nosné desce 23 chapadla 20. Nyní činností pomocného pracovního válce 17 a za součinnosti s kulisou 21 dojde k překlopení elektromagnetického chapadla 20 s upnutým obrobkem 2 áo základní polohy, .tj. polohy vhodné pro zavedení obrobku 2 áo sklíčidel upínacího mechanismu 15 obráběcího stroje, což je poloha znázorněná na obr. 2, kdy rovina upínací desky 23 je kolmá na podélnou osu tandemového uspořádání obou Válců 16,17« Protože hlavní pracovní válec 16 a pomocný pracovní válec 11 jsou v tandemovém uspořádání, dojde činností hlavního pracovního válce 16 k přesunu pomocného pracovního vál- 4 242 374 ce 17, spolu s elektromagnetickým chapadlem 20 a správně orientovaným obrobkem χ, k upínacímu mechanismu 15 obráběcího stroje. Při styku s upínacím mechanismem 15 obráběcího stroje dojde k vypnutí elektromagnetu chapadla 20 a obrobek X je působením pružinového mechanismu chapadla 20 dotlačen ve správně orientované poloze na dosedací plochu upínacího mechanismu 15« kde dojde k jeho mechanickému upnutí a k následné obráběcí operaci, během které odjede pomocný pracovní válec 17 s chapadlem 20 do vyčkávací, základní polohy určené naprogramovanou činností hlavního pracovního válce 16. Během obráběcí operace dojde k opakování pomocného cyklu odběru obrobku X ze zásobníku a jeho umístění do tvarového držáku 14. -^o ukončení obráběcí operace přijede pomocný pracovní válec 17 s elektromagnetickým chapadlem 20. k upínacímu mechanismu 15 obráběcího stroje tak, až dojde k částeč nému stlačení pružinového mechanismu chapadla 20 jehož elektro* · magnet je aktivizován, upne a vyjme obrobek χ z upínacího mechanismu 11» nato se pomocný pracovní válec 17 s chapadlem 20 a opracovaným obrobkem vrátí do. vyčkávací polohy, kde dojde k vypnutí elektromagnetu chapadla 20 a k odmrštění hotového obrob ku X působením pružinového mechanismu chapadla 20 do místa soustředění obrobků χ. Působením pomocného pracovního válce 17 dojde k překlopení chapadla 20 do pohotovostní polohy znázorněné na obr. 1, tedy do polohy, kdy rovina upínací desky 23 chapadla 20 souhlasí s rovinou základové desky 2. Tato poloha je signálem k odblokování třetího pracovního válce χ, takže celý cyklus se opakuje, a to až do vyčerpání zásobníku χ. Podmínkou správné činnosti podavače je dokonalá synchronizace činností jednotlivých pracovních válců okruhu zásobníku a tandemového uspořádání pracovních válců okruhu elektromagnetického chapadla.A stack of workpieces 2 to be machined is arranged in the magazine 1 so that the last workpiece 2 ^{in the} column is supported on the fork 12 of the second working cylinder 8. The machine tool is activated centrally in the individual operations of both machining and auxiliary operations. Thus, the piston rod 2 of the first work roll 6 extends upwards and its support plate 6 lifts the workpiece stack 2 in the magazine 1, the fork 1 of the second work roll 8 disengages and allows the workpiece stack 2 to fall by controlled operation of the first work roll 6. The thickness of one workpiece 2 will then return to the original position in the magazine 1 and thus support the workpiece columns 2 a and d with the last workpiece 2. Now the piston rod 2 of the first work cylinder 8 continues with the last workpiece 21 resting on the support plate 8. At the same time, according to the program, the finished workpiece 2 is taken from the machine tool clamping mechanism 15, to move the workpiece 2 by the gripper 20 and throw it away. to the place of assembly of the finished workpieces Let the gripper 20 stand by, i.e. the upper surface of the clamping plate 23 is flush with the upper surface of the base plate 2. Up to this point, the position of the workpiece 2 in the form holder 14 of the third working cylinder 2 has been blocked. After assuming the standby position by the gripper 20 is unblocked operation the third working cylinder 2 » 'so that the workpiece 2 3 13 ^e extended pťstnicí pressed and pre-positioning of the clamping plate 23 of an electromagnetic gripper 20th activating the electromagnet winding will pull the support plate 23 to the poles of the electromagnet and thereby The workpiece 2 returns to its original position under the cartridge 1 by the action of the third working cylinder 2. At the same time as the support plate 23 is pulled to the electromagnet core, the workpiece 2 is clamped ^{on the} gripper support plate 23. of the working cylinder 17 and, in cooperation with the gate 21, the electromagnetic gripper 20 is turned over with the workpiece 2 clamped in the basic position, i. 2, where the plane of the clamping plate 23 is perpendicular to the longitudinal axis of the tandem arrangement of the two rollers 16.17 Because the master work roll 16 and the auxiliary work roll 11 are in a tandem arrangement, the operation of the main working cylinder 16 will move the auxiliary working cylinder 4 242 374 ce 17, together with the electromagnetic gripper 20 and the correctly oriented workpiece χ, to the clamping mechanism 15 of the machine tool. On contact with the machine tool clamping mechanism 15, the gripper 20 is switched off and the workpiece X is pressed by the gripper spring mechanism 20 in a properly oriented position onto the contact surface of the gripping mechanism 15 ' where it is mechanically clamped. the working cylinder 17 with the gripper 20 in the holding position determined by the programmed operation of the main working cylinder 16. During the machining operation, the auxiliary cycle of taking the workpiece X from the magazine is repeated and placed in the shape holder 14. 17 with the electromagnetic gripper 20. to the clamping mechanism 15 of the machine tool until the spring mechanism of the gripper 20 is partially compressed, whose electro-magnet is activated, clamps and removes the workpiece χ from the clamping mechanism 11 ». The tool cylinder 17 with the gripper 20 and the machined workpiece returns to. a holding position where the gripper 20 is switched off and the finished workpiece X is ejected by the gripper spring mechanism 20 to the workpiece centering point χ. Operation of the auxiliary working cylinder 17 causes the gripper 20 to swivel to the standby position shown in FIG. 1, i.e. the position of the clamping plate 23 of the gripper 20 coincides with the plane of the base plate 2. This position is a signal to unlock the third working cylinder. the cycle is repeated until the reservoir χ is exhausted. The precondition of correct operation of the feeder is perfect synchronization of activities of individual working cylinders of the reservoir circuit and tandem arrangement of working cylinders of the electromagnetic gripper circuit.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

242 374

An automatic workpiece feeder for a single-purpose machine tool comprising a magazine circuit and an electromagnetic gripper circuit, characterized in that the magazine circuit (1) consists of a base plate (2) located below the vertical magazine (1) where a first working cylinder (4) is provided below the base plate (2), the elongated piston rod (5) being provided with a support plate (6) which fits into the recess (7) of the base plate (2) while perpendicular to the container axis (1) a second working cylinder (8) with a piston rod (10) terminated with a supporting fork (11) and a third working cylinder (9), whose piston rod (13) lies in the plane of the upper surface of the base plate (2) carrying a shaped support (14) wherein the circuit of the electromagnetic gripper (20) is formed by a main working cylinder (16) and an auxiliary working cylinder (17) in a tandem arrangement, wherein on the piston rod (18) of the main working cylinder (1β) the auxiliary working cylinder (17) is fixed, the body of which is provided with a support arm (19) with a pivotably mounted electromagnetic gripper (20), whose clamping plate (23) is in the standby position in the plane of the working plate (2) wherein the piston rod (22) of the auxiliary working cylinder (17) is provided with a slide (21) for controlling the tilting movement of the electromagnetic gripper (20).

Automatic feeder according to claim 1, characterized in that the auxiliary working cylinder (17) of the electromagnetic gripper circuit (20) is slidably mounted.