Opis wynalazku Przedmiotem wynalazku jest centrum monta zowe przeznaczone do elastycznego, automatycz- nego monta zu ró znych wyrobów zw laszcza w produkcji wielkoseryjnej i masowej w ró znych ga leziach przemys lu. Znane s a centra monta zowe o ró znych konstrukcjach z adaptacyjnymi robotami, na przyk lad do monta zu odkurzaczy. Centra te zawieraj a ró zne przeno sniki, kasety, przyrz ady, magazyny montowa- nych cz esci i narz edzi, manipulatory oraz uk lady sterowania. Charakterystyczn a cech a wszystkich rozwi aza n jest kszta lt p laszczyzn, na których wykonywane s a poszczególne ruchy monta zowe i mani- pulacyjne. Z dotychczas znanych, najbardziej korzystn a z punktu widzenia wykorzystania przestrzeni roboczej, jest maszyna rotorowa opisana w ksi azce autorstwa Koszkina L. N. pt. „Rotornyje i rotorno- konwiejernyje linii” wydanej w Moskwie wydawn. Maszinostrojenie - 1986 r., w której wszystkie ruchy obróbkowo-monta zowe i manipulacje s a na powierzchniach obracaj acych si e i stykaj acych walców. Sprzyja to zwi ekszeniu wydajno sci i pe lniejszemu wykorzystaniu przestrzeni roboczej. Do wad tego rozwi azania i innych dotychczas znanych centrów monta zowych mo zna zaliczy c ogra- niczone mo zliwo sci technologiczne, ograniczon a wydajno sc i niepe lne wykorzystanie przestrzeni roboczej. Celem wynalazku jest rozszerzenie mo zliwo sci technologicznych centrum monta zowego, zwi ekszenie jego uniwersalno sci, wydajno sci i pe lniejsze wykorzystanie roboczej strefy monta zowej. Centrum monta zowe zawieraj ace pozycje monta zowe i narz edziowe, magazyny narz edzi mon- ta zowych i montowanych cz esci, nap edy i uk lady sterowania zgodnie z wynalazkiem charakteryzuje sie tym, ze pozycje monta zowe montowanych obiektów i narz edzi monta zowych, magazyny cz esci montowanych i narz edzi monta zowych oraz manipulatory s a rozmieszczone na trzech wspó lsrodko- wych powierzchniach sferycznych. Jedna z tych powierzchni jest nieruchoma i na niej korzystne jest rozmieszczenie magazynów montowanych cz esci i narz edzi monta zowych, natomiast dwie pozosta le s a ruchome wzgl edem siebie i sta lej powierzchni sferycznej. Ruchome powierzchnie sferyczne stano- wi a konstrukcje kratowe, na których usytuowane s a naprzeciw siebie parami pozycje monta zowe oraz narz edziowe. Pozycje monta zowe s a ruchome w p laszczy znie ich ustawienia z mo zliwo scia samo- ustalenia wzgl edem odpowiadajacych im pozycji narz edziowych. Proponowane rozwi azanie pozwala uzyska c nowoczesn a, wielofunkcyjn a konstrukcj e centrum monta zowego do automatycznego monta zu, na którym mo zna b edzie znacznie zmniejszy c praco- ch lonno sc i koszt technologiczny monta zu, skróci c takt i cykl monta zu, zwi ekszy c niezawodno sc prze- biegu automatycznego procesu monta zu. Techniczno-ekonomiczna efektywno sc stosowania centrum monta zowego uzasadniona jest now a jako scia wynikaj ac a z wykorzystania dla automatycznego mon- ta zu powierzchni dwóch, wzgl edem siebie ruchomych powierzchni sferycznych, na których umiesz- czono pozycje monta zowe i narz edziowe oraz jednej sfery nieruchomej. Pe lniejsze wykorzystanie przestrzeni roboczej uzyskuje si e kosztem zwi ekszenia wspó lczynnika wykorzystania powierzchni sferycznej wype lnionej pozycjami monta zowymi i narz edziowymi. Na takiej powierzchni mo zna umie- sci c znacznie wi ecej pozycji ani zeli, na przyk lad, na powierzchni walcowej, jak to jest przy monta zu rotorowym. Zwi ekszenie wydajno sci monta zu uzyskuje si e kosztem wzgl ednego zwi ekszenia liczby pozycji monta zowych oraz zastosowania dodatkowego obrotu z mo zliwo sci a wzajemnego orientowa- nia dowolnych pozycji monta zowych i narz edziowych po najkrótszych trajektoriach. Rozszerzenie mo zliwo sci technologicznych nast epuje dzi eki du zej liczbie pozycji narz edziowych, magazynów za la- dowczych i roz ladowczych oraz realizacji wieloasortymentowego monta zu, to jest jednoczesnego au- tomatycznego monta zu ró znych typów cz esci i zespo lów. Na poszczególnych pozycjach monta zowych mo zna wykonywa c wszystkie znane rodzaje prac monta zowych. Przedmiot wynalazku przedstawiono w przyk ladowym wykonaniu na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat kinematyczny centrum monta zowego, fig. 2 - boczny, schematyczny widok, fig. 3 - schemat konstrukcyjny wewn etrznej sfery z pozycjami monta zowymi, fig. 4 - schemat konstrukcyjny zewn etrznej sfery z pozycjami narz edziowymi, fig. 5 - schemat samoustalania monta zowych i narz e- dziowych pozycji, fig. 6 - trajektorie przemieszcze n monta zowych i narz edziowych pozycji, fig. 7 - schematy mi edzypoziomowych przemieszcze n pozycji narz edziowych i monta zowych, fig. 8 - wspó l- zale znosc pozycji monta zowych i narz edziowych umownie przedstawiona na p laszczy znie. Centrum monta zowe zgodnie z wynalazkiem, jak to uwidoczniono na fig. 1 i fig. 2 zawiera pod- staw e 1 ze wspornikami 2, na których ustawiono nap edy dok ladnego 3 i szybkiego 4 obrotu. Na osiach 5 tych nap edów zamontowano pier scie n 6 obrotu a i sfery narz edziowej 7, na której ustawiono pozycje narz edziowe 8. Na pozycjach narz edziowych 8 montowane s a ró zne mechanizmy monta zo-PL 203 582 B1 3 we, na przyk lad g lowice monta zowe, przyrz ady montazowe, urz adzenia kontrolne i tym podobne. Po- zycje monta zowe 8 po lo zone s a symetrycznie na równoleg lych okr egach naprzeciw sfery 7, a ich licz- ba zale zy od gabarytów i wymiarów sfery 7. Nap ed 9 poprzez dr azony wa l 10 z lo zyskowaniem 11 zapewnia drugi obrót sfery 7 - ß i . Naprzeciw miejsca po lo zenia pozycji narz edziowych 8 na nierucho- mym stojaku 12 s a usytuowane magazyny 13a narz edzi monta zowych wykonuj ace ich za ladunek w kierunku strza lki I oraz magazyny 13b cz esci do monta zu. Wewn etrzna ruchoma sfera 14 zawiera- jaca pozycje monta zowe 15 po laczona jest poprzez wa ly 16 z nap edami dok ladnych 17 i przyspieszo- nych 18 obrotów a d . Na pozycjach monta zowych 15 znajduj a si e urz adzenia bazuj ace i ustalaj ace montowanych obiektów, do ich mocowania, kontroli, a tak ze, w razie konieczno sci, palety z montowa- nymi cz esciami. Wymienione nap edy 17 i 18 zamontowano na ruchomym pier scieniu 19 wyposa zo- nym w górny wa l 20 ustawiony w oporze 21 ruchomego pier scienia 19 obrotu ß d oraz dolny wa l 22 nap edu 23 jego obrotu. W górnej czesci sfera narz edziowa 7 jedn a ze swoich osi ustawiona jest w oporze 24 pier scienia 6. Na stojaku 12 stanowi acym nieruchom a powierzchni e sferyczn a 25, na- przeciw miejsc usytuowania pozycji monta zowych 15 ustawiono magazyny 26 czesci podawanych na pozycje monta zowe 15 w kierunku strza lki D. Pozycje monta zowe 15 wewn etrznej ruchomej sfery 14, jak to przedstawiono na fig. 3, umiesz- czone s a na podstawach 28 po laczonych mi edzy sob a trzpieniami 29 zamontowanymi na centralnej oporze 30. Jedna para tych trzpieni ko nczy si e wa lami 16. Z kolei pozycje narz edziowe 8 zewn etrznej ruchomej sfery 7 ustawione s a na podstawach 31 kratowej konstrukcji 32. Jedna para podstaw 31 zawiera wa ly 20 i 22. Pozycje monta zowe 15 przedstawione na fig. 5 posadowione s a spr ezy scie na spr ezynach 33 z mo zliwo sci a samoustalania wzgl edem pozycji narz edziowej 8. W tym celu posiadaj a one na ko ncach par e sto zkowych otworów 34, a pozycje narz edziowe 8 - wysuwane sto zkowe trzpienie 35 z zatrzaskami 36. Centrum monta zowe funkcjonuje w ten sposób, ze po za ladowaniu centrum monta zowego wszystkimi rodzajami cz esci i narz edziami monta zowymi uk lad sterowania uruchamia program pracy. Pozycje monta zowe 15 umieszczone na wewn etrznej ruchomej sferze 14, poprzez obroty a d i ß d usta- wiane s a naprzeciw magazynu cz esci 13b, z którego na pozycj e monta zow a 15 podawane s a czesci monta zowe pojedynczo, lub przy paletowym monta zu - na paletach. Takie podawanie wykonywane jest poprzez mi edzypozycyjne przestrzenie 37 kratowej konstrukcji sfery narz edziowej 7. Zarówno cz esci jak i palety mocowane s a przed wypadaniem przy pochyleniach. W podobny sposób przepro- wadzane jest podawanie narz edzi na pozycje narz edziowe 8, a mianowicie - pozycje narz edziowe 8 poprzez obracanie si e sfery narz edziowej 7 poprzez nap edy 9 i 4 ustawiane s a naprzeciw magazynów narz edziowych 13a, z których podawane s a wymienione narz edzia. Na pozycjach narz edziowych 8, w przypadku wykorzystywania cz esci typu laczniki, podk ladki i tym podobne mog a by c podawane wraz z narz edziami tak ze cz esci, na przyk lad laczniki do g lowic wkr ecaj acych. Poniewa z centrum monta zowe mo ze realizowa c wieloprzedmiotowy monta z, to na monta zowe pozycje 15 i narz edziowe pozycje 8, po swoich okr egach, podawane s a ró znoasortymentowe montowane czesci i konieczne do monta zu narz edzia. Podawanie i odprowadzanie cz esci montowanych i narz edzi monta zowych mo ze by c wykonywane z dowolnych, wybranych pozycji. W celu zrealizowania poszczególnych operacji pozycje monta zowe 15, po lo zone na okr egach ruchomej sfery 14, kolejno ustawiane s a naprzeciw pozycji narz edziowych 8. Pozycje narz edziowe 8 z pomoc a nap edów 27 przemieszczaj a si e w kierunku pozycji monta zowych 15 zgodnie ze strza lk a B jak to przedstawiono na fig. 5. Nast epnie sto zkowe trzpienie 35 wchodz a w otwory 34 pozycji monta- zowych 15 powoduj ac ich dodatkowe samoustalenie, które unieruchamiane s a zatrzaskami 36. Na- st epnie na ka zdej pozycji jednocze snie wykonywane s a zaprogramowane czynno sci monta zowe zgodnie z procesem technologicznym. Automatyczny monta z wykonywany jest jednocze snie na wszystkich pozy- cjach monta zowych 15 z mo zliwo sci a kolejnego przej scia na dowolne okr egi ich rozmieszczenia, co przed- stawiono na fig. 8. Wzajemne zorientowanie pozycji narz edziowych 8 - górna cz esc J figury 8 i monta zo- wych 15 - dolna cz esc D figury 8, nast epuje wed lug programu wykonania automatycznego monta zu, na przyk lad przemieszczenie narz edziowej pozycji J i z monta zow a D i na pozycj e D k realizowane jest dwoma obrotami a i i ß i lub a d i ß d lub wszystkimi wskazanymi obrotami jednocze snie, to znaczy wzajemna orienta- cja pozycji wykonywana jest wed lug najkrótszej trajektorii mi edzy nimi. W takim przypadku programuje si e przemieszczenia wszystkich pozycji ca lego kompletu J i D, a nie poszczególnych par. Programowanie tych przemieszcze n nie stwarza trudno sci i wykonywane jest znanymi metodami. Praktycznie istnieje mo zliwo sc programowania i wyboru dowolnych trajektorii wzajemnego przemieszczania wszystkich pozycji, wynikaj a- ca z ich ilo sci i realnego schematu kinematycznego centrum monta zowego.PL 203 582 B1 4 PL