Пристрій для передачі заготовки від першого станка до другого станка

Настоящее изобретение относится к устройствам для передачи заготовок от одного станка к другому, предпочтительно прессов. За прототип заявляемого изобретения, принято устройство для передачи заготовки от первого станка ко второму станку, предпочтительно прессам, по траектории перемещения, имеющей, по меньшей мере, одну линейную горизонтальную составляющую перемещения и направленные поперек вертикальные составляющие перемещения на ее концах, включающее несущее устройство, которое через взаимно связанные детали связано с удерживающим заготовку устройством (Заявка WO 8902348, кл. B30B15/30, 23.03.89). Однако, известное устройство требует различных комплектов захватывающих и удерживающих заготовку устройств, а также дополнительных площадей для размещения оборудования вблизи прессов. Кроме того, скорость работы и длина транспортировки известного оборудования оказались невелики и его работа не обеспечивает точность передачи заготовки. В основу изобретения поставлена задача упрощения конструкции, уменьшение габаритов и повышение эффективности работы устройства для передачи заготовки от первого станка ко второму станку путем осуществления взаимосвязи между несущим и удерживающим устройством посредством рычажной системы, включающей удлиненную стрелу, оптимизаций конструкции последней и ориентирования продольного направления ее относительно несущего устройства, что обеспечивает последовательность включения в процесс передачи заготовки элементов рычажной системы и приводных устройств, обеспечивающих трансформацию вертикального перемещения в горизонтальное по кратчайшему расстоянию между двумя точками за счет подъема и опускания несущего устройства при повышенной скорости, что, в свою очередь, увеличивает длину транспортировки и точность передачи заготовки при исключении необходимости использования большого числа различных комплектов захватывающих и удерживающих устройств. Поставленная задача достигается тем, что в устройстве для передачи заготовки от первого станка ко второму станку, предпочтительно прессам, по траектории перемещения, имеющей, по меньшей мере, одну линейную горизонтальную составляющую перемещения и направленные поперек вертикальные составляющие перемещения на ее концах, включающем несущее устройство, которое через взаимно связанные детали связано с удерживающим заготовку устройством, согласно изобретения, взаимно связанные детали включают удлиненную стрелу, продольное направление которой соответствует направлению линейной составляющей перемещения, при этом стрела установлена с возможностью перемещения в продольном направлении относительно несущего устройства, а удерживающее устройство установлено с возможностью перемещения вдоль стрелы с помощью первых приводных средств. При этом несущее устройство снабжено рычажной системой, приводящейся в действие вторыми приводными средствами и имеющей свободный грузонесущий конец для осуществления линейной составляющей перемещения, причем стрела закреплена с возможностью поддержания ее этим концом. Рычажная система закреплена в центральной части стрелы, причем стрела закреплена с возможностью подвижного направления и подержания ее несущим устройством в положении, при котором первая концевая часть стрелы в одном конечном положении рычажной системы по отношению к несущему устройству расположена за пределами грузонесущего конца рычажной системы при поддержании другой концевой части стрелы несущим устройством, а во втором конечном положении рычажной системы другая концевая часть стрелы по отношению к несущему устройству расположена за пределами грузонесущего конца рычажной системы при поддержании первой концевой части стрелы несущим устройством. При этом рычажная система выполнена с возможностью сообщения обоим концам линейной горизонтальной траектории перемещения поперечной направленной вертикальной траектории перемещения, а несущее устройство установлено на направляющей системе с возможностью подъема и опускания для дополнительного сообщения обоим концам линейной горизонтальной составляющей траектории движения направленных поперек вертикальных траекторий движения. Несущее устройство снабжено с одной стороны направляющей для направляющего смещения стрелы, а с другой стороны -третьими приводными средствами для смещения стрелы в ее продольном направлении относительно направляющей. Кроме того, третье приводное средство включает ленту или ремень, или цепь, которая закреплена в областях противоположных концов стрелы и установлена с возможностью приведения в действие с помощью приводных роликов, расположенных на несущем устройстве, и приводного двигателя для перемещения стрелы из одного положения, в котором один ее конец расположен рядом с концом направляющей, во второе положение, в котором противоположный конец стрелы расположен рядом с противоположным концом направляющей. Несущее устройство установлено на направляющей системе с возможностью подъема и опускания для дополнительного сообщения направленной поперек вертикальной траектории движения обоим концам линейной горизонтальной траектории движения. Первые приводные средства содержат ленту или ремень, или цепь, которая направлена вдоль стрелы и установлена с возможностью перемещения вокруг установленных на противоположных концах стрелы роликов, причем одна часть ленты приводного устройства соединена с несущим устройством или направляющей, в то время как вторая часть ленты связана с удерживающим устройством для его перемещения вдоль стрелы и в направлении ее движения. Направляющее устройство установлено с возможностью прохождения параллельно горизонтальной траектории перемещения и поддержания у противоположных концов, с помощью несущих элементов, которые закреплены на прессах или отдельных рамах, причем несущее устройство выполнено с помощью установки на направляющем устройстве и установлено с возможностью смещения вдоль направляющего устройства. При этом несущие элементы направлены поперек, предпочтительно перпендикулярно направлению движения стрелы и параллельно друг другу. Кроме того, направляющее устройство установлено с возможностью наклона в поперечном направлении для выполнения перемещения транспортируемой заготовки в поперечном направлении, а рама для размещения несущих элементов выполнена в виде тележки, перемещающейся в промежуток между двумя близко стоящими прессами. На фиг.1 изображен перспективный вид устройства настоящего изобретения, расположенного на двух взаимно последовательных прессах, входящих в линию прессов; на фиг.2 - в увеличенном масштабе показана правая часть фиг.1. Хотя настоящее изобретение будет описано ниже применительно к линии прессов, состоящей, по крайней мере, из двух прессов, однако, будет очевидно, что настоящее изобретение может быть использовано в любом другом механизированном оборудовании, в котором заготовка должна перемещаться от одной позиции к другой и размещаться там, при этом расстояние транспортировки является таким большим, что промышленные роботы не могут быть использованы. На фиг.1 позиция 1 относится к первому станку, к которому или от которого должны подаваться заготовки 2, являющемуся предпочтительно, механическим или гидравлическим прессом с инструментальным столом 3, тогда как позицией 4 обозначен второй станок или гидравлический пресс с инструментальным столом 5. Оба станка или пресса могут входить вместе с другими прессами в линию прессов. С обеих сторон от прессов 1 и 4, обращенных друг к другу, установлены вытянутые несущие устройства 6 и 7 в виде балок, расположенных предпочтительно горизонтально. Балки 6 и 7 снабжены продольными направляющими 8 и 9 соответственно, в результате чего каретки 10 и 11 соответственно перемещаются вдоль обеих балок 6 и 7. На своих противоположных концах, если смотреть в направлении движения, каретки снабжены скользящими направляющими 12 и 13 соответственно и, кроме того, опорными роликами 14 в центральной части, воспринимающими вес кареток на обеих балках 6 и 7. Две каретки 10 и 11 взаимно соединены с управляющим устройством, снабженным двумя вышележащими балками с направляющими рельсами 15 и 16. Каретка перемещается по направляющим рельсам 15 и 16 со скользящими направляющими 17 и 18, взаимодействующими с двумя направляющими рельсами. Имеется также каретка (не показана) с направляющей для монтажа несущего устройства 19, поддерживающего рычажную систему, которая, например, может быть выполнена в соответствии с описанием в нашей ранней заявке на шведский патент 8803440 - 0, или может быть любой другой подходящей конструкции, удовлетворяющей приводимым ниже условиям. Независимо от конструкции рычажной системы 20, решающим в соответствии с настоящим изобретением является то, что рычажная система имеет свободный грузонесущий конец 21, который во время работы рычажной системы смещается линейно, предпочтительно в горизонтальном направлении. Возможно также, чтобы сама рычажная система была выполнена таким образом, чтобы она также вызывала на обоих концах линейного смещения поперечно направленную или вертикальную составляющую перемещения, так что цикл перемещения начинался бы с вертикального подъема с последующим трансформированием в горизонтальное положение, снова возвращаясь. к вертикальному вниз перемещению и наоборот. Использование рычажной системы 20 в соответствии с настоящим изобретением позволяет реализовать вертикальную составляющую перемещения за счет подъема и опускания несущего устройства 19 относительно каретки с помощью приводного двигателя 22. Как показано на фиг.2, рычажная система 20 включает приводной рычаг 23, шарнирно закрепленный на нижнем конце несущего устройства 19, и который через передачу, расположенную внутри последнего, приводится в действие с помощью приводного двигателя (или второго приводного средства) 24 между положением, показанным сплошными линиями на фиг. 1, и положением, показанным штрихпунктирными линиями. Наружный конец приводного рычага 23 шарнирно соединен с центральной точкой рычага управления 25, верхний конец которого скользит вверх и вниз по направляющей 26. Нижний конец рычага управления 25 соединен с помощью шарнира 27 с удлиненной стрелой 28, продольное направление которой соответствует направлению перемещения грузонесущего конца 21 рычажной системы 20 во время его линейного, предпочтительно горизонтального, перемещения. Т.е. грузонесущий конец рычажной системы 21 связан со стрелой 28 через шарнир 27, Кроме того, стрела 28 соединена через шарнир 29 с параллелограммным рычагом 30. На своей стороне, обращенной к несущему устройству 19, стрела 28 имеет продольную направляющую, взаимодействующую с направляющим роликом, закрепленным на. нижнем конце несущего устройства 19 и выступающего вбок. Поскольку стрела 28 направляется и поддерживается таким образом: с одной стороны с помощью направляющего ролика (не показан) на нижнем конце несущего устройства 19, а с другой стороны с помощью двух шарниров 27 и 29, стрела будет иметь трехточечную подвеску, то тем самым улучшаются точное перемещение стрелы и ее грузонесущая способность. Как показано на фиг.2, на противоположных концах стрелы 28 установлены ролики 31 и 32, через которые натянут ремень 33, цепь или лента. Таким образом, ремень 33 будет иметь верхнюю и нижнюю части или ветви, идущие вдоль продольного направления их стрелы 28. Верхняя часть снабжена анкерным крепежным устройством, объединенным с нижним концом несущего устройства 19, тогда как верхняя часть будет оставаться неподвижной относительно несущего устройства 19, когда стрела 28 смещается в своем продольном направлении. Это означает, что нижняя часть ремня 33 будет перемещаться в том же направлении, в котором движется стрела 28, хотя вдвое быстрее относительно окружающих ее петлей. Стрела снабжена также продольными направляющими для взаимодействия с держателем 34 с тем, чтобы последний направляемо перемещался вдоль длины стрелы. Удерживающее устройство 34 соединено с нижней частью бесконечного ремня 33, в результате чего удерживающее устройство будет перемещаться от одного конца стрелы к другому, одновременно с тем, как стрела 28 перемещается в этом же направлении. Удерживающее устройство 34 снабжено захватывающими элементами 35 в соответствии с их предназначением, при этом захватывающие элементы, показанные на чертежах в виде присосок, предназначенных для захвата и удержания заготовки 2, когда последняя удаляется от приспособления 3 первого пресса в приспособление 5 второго пресса. Вышеописанное устройство работает, как показано на фиг.1, следующим образом. Удерживающее устройство 34 располагается на первом конце 36 стрелы 28 непосредственно над приспособлением 3 первого пресса 1, где он захватывает заготовку 2. В этом положении стрела 28 удерживается в неподвижном состоянии благодаря тому, что приводной рычаг 23 не подвержен никакому вращательному перемещению. После этого несущее устройство 19 поднимается в своих направляющих на каретке (не показано), установленной на направляющих 15 и 16. Таким образом, заготовка 2 будет подниматься вверх с приспособления 3 на определенную высоту. Таким образом, в этом положении стрела 28 располагается своим первым концом 36 снаружи грузонесущего конца 21 рычажной системы 20 относительно несущего устройства 19, тогда как другой конец 37 стрелы поддерживается несущим устройством 18. На заключительном этапе подъема заготовки или только после завершения операции подъема приводной рычаг 23 поворачивается против часовой стрелки из положения,показанного сплошными линиями, в положение, обозначенное штрихпунктирными линиями. В таком случае стрела 28 будет смещаться в ее продольном направлении влево, в результате чего первый конец 36 стрелы будет располагаться рядом и поддерживаться несущим устройством 19, тогда как другой конец 37 стрелы будет выступать наружу за грузонесущий конец 21 рычажной системы 20, если расстояние между приспособлениями 3 и 5 меньше, чем максимальная рабочая длина, проходящая через соответствующий адаптированный угол поворота приводного рычага 23. С другой стороны, если же расстояние между приспособлениями больше, чем рабочий диапазон стрелы, то каретка, на которой смонтировано несущее устройство 19, также перемещается вдоль направляющих до тех пор, пока не будет достигнута нужная рабочая длина. После завершения горизонтального перемещения независимо от того, как оно было осуществлено, другой конец стрелы располагается над приспособлением 5 пресса 4. Во время смещающего перемещения стрелы удерживающее устройство 34 также перемещается вдоль длины стрелы от первого конца 36 к другому концу 37, в результате чего удерживающее устройство 34 после завершения перемещения располагается над вторым приспособлением 5. После этого несущее устройство 19 еще раз опускается, и заготовка устанавливается в приспособление 5, после чего схема перемещения повторяется в обратном направлении. В соответствии с настоящим изобретением необязательно, чтобы приспособления 3 и 5 двух прессов были бы на одной линии, однако устройство настоящего изобретения выполнено таким образом, чтобы оно было способно осуществлять боковое смещение (поперек главному направлению потока деталей через линию прессов). Такое боковое смещение заготовки 2 достигается благодаря тому, что каретки 10 и 11 перемещаются вдоль двух балок 6 и 7. В соответствии с настоящим изобретением приводные двигатели (включая приводные двигатели 22 и 24), соединены с системой управления так, что они могут обеспечивать с высокой степенью точности требуемые перемещения приводных деталей. Таким образом, можно смещать несущее устройство 19 в вертикальном направлении между точно определенными конечными точками, и также перемещать несущее устройство 19 вдоль направляющих 15 и 16 также между точно установленными положениями. Соответственно можно также смещать обе каретки 10 и 11 между положениями, которые были точно определены заранее. Естественно, угол поворота приводного рычага 23 может также точно регулироваться, в результате чего длина перемещения стрелы 28 может также точно регулироваться. В описанном варианте рычажная система 20 использовалась для реализации линейной и по существу горизонтальной составляющей перемещения. Кроме того, рычажная система 20 может быть выполнена таким образом, чтобы она на обоих концах линейной составляющей перемещения обеспечивала бы по существу вертикальную составляющую перемещения. Однако, настоящее изобретение включает также другие варианты, в которых линейная составляющая перемещения стрелы 28 достигается с помощью других средств. Например, несущее устройство 19 может быть снабжено направляющей, на которой подвижно установлена стрела и которая может перемещаться по ней в своем продольном направлении. В таком случае направляющая ориентирована так, что продольное направление стрелы является по существу горизонтальным и параллельным линейной составляющей перемещения. Кроме того, стрела 28 и направляющая выполнены таким образом, что стрела может смещаться вдоль по существу всей своей длины от одного конечного положения, где в одном направлении она выступает за направляющую, через различные промежуточные положения во второе конечное положение, где она по существу полностью выступает за направляющую в другом направлении. Для реализации перемещения стрелы 28 относительно направляющей может использоваться ремень, цепь, лента и т.п., которые своими противоположными концами соединены с противоположными концами стрелы. Между своими концами ремень взаимодействует с приводным узлом, расположенным на направляющей или несущем устройстве 19, через соответствующие приводные ролики, в результате чего ремень перемещается, тем самым перемещая стрелу 28 на направляющей так, что она смещается в своем продольном направлении по существу параллельно линейной составляющей перемещения заготовки. Аналогичным образом, как в вышеописанных вариантах, стрела 28 на каждом своем конце снабжена роликом, через который проходит ремень. Этот ремень с одной стороны соединяется с направляющей или несущим устройством 19, а с другой стороны с удерживающим устройством 34, служащим для захвата и удержания заготовки 2. Конструкция с ремнем, соединенным с держателем, является такой, что держатель движется в том же направлении, что и стрела, но со скоростью вдвое быстрей, чем она. Аналогично вышеописанному, вместо ремня для приведения в действие удерживающего устройства могут использоваться другие подходящие приводные средства, как то гидравлический или пневматический цилиндры, электрические линейные двигатели, шариковые ходовые винты и т.п. Для реализации вертикальных составляющих перемещения в рассматриваемом варианте направляющая, несущая стрелу, может подниматься и опускаться по направляющему устройству 19 и перемещаться в вертикальном направлении с помощью подходящего приводного средства, возможно, включающего ремень, подходящие направляющие ролики и, по крайней мере, один приводной ролик, соединенный с приводным двигателем. Другие типы приводных средств могут также, применяться в данном контексте, включая зубчатые рейки, шариковые ходовые винты, цилиндры и т.п. Другая альтернатива по реализации вертикального перемещения заключается в возможности подъема и опускания всего несущего устройства 19 с помощью соответствующих приводных средств. Хотя вышеописанные приводные средства (первые приводные средства) для удерживающего устройства 34 в виде бесконечного ремня 33 обладают основными преимуществами, однако, можно в качестве альтернативы во всех вариантах использовать, например, шариковые ходовые винты, гидравлический или пневматический цилиндры со штоками или без них и т.п. Кроме того, может отсутствовать соединение ремня 33 с несущим устройством 19, а вместо этого ремень может иметь отдельный привод, расположенный на стреле 28. В соответствии с настоящим изобретением направленное поперек перемещение. заготовки 2 может реализовываться за счет выполнения на удерживающем устройстве 34 направленной поперек (предпочтительно перпендикулярно продольному направлению стрелы 28) скользящей направляющей, на подвижной части которой установлены захватывающие элементы, соответствующие присоскам 35. Применение такой направленной поперек направляющей может. заменить смещение кареток 10 и 11 вдоль обоих балок 6 и 7. Кроме того, между держателем 34 и частью, несущей соответствующие захватывающие элементы 35, можно разместить регулировочное устройство, обеспечивающее вращение или наклон этой части вокруг или более осей относительно удерживающего устройства. Таким образом, поворотное устройство с вертикальной осью вращения может использоваться в тех случаях, когда прессы выравнены друг с другом. В таком случае не требуется перемещение каретки 10, если вместо этого стрела 28 направляется со своим продольным направлением и направлением перемещения вдоль наклонного направления транспортировки заготовки и во время ее транспортировки она поворачивается вокруг вертикальной оси. В соответствии с настоящим изобретением можно также использовать два держателя 34 на каждой стреле 28 и размещать. на этих держателях оборудованные для передачи заготовки из одного держателя в другой, возможно одновременно с тем, как заготовка наклоняется или поворачивается. Еще одна альтернатива поперечному смещению, реализуемому за счет смещения кареток 10 и 11 вдоль балок 6 и 7, может достигаться за счет того, что направляющее устройство 15 и 16 наклонно направлено относительно главного направления потока деталей через линию прессов. Такое наклонное расположение направляющего устройства может достигаться, например, тем, что только одна из кареток 10 и 11 смещается вбок, тогда как другая остается на месте. Направляющее устройство в таком варианте шарнирно соединено с каретками 10 и 11, при этом ось вращения является вертикальной. Кроме того, соединение между каретками и направляющим устройством или устройства сами по себе могут быть выполнены так, что может реализовываться продольное изменение продольного направления направляющего устройства. В соответствии с настоящим изобретением необязательно использовать балки 6 и 7, установленные на прессах 1 и 4, вместо этого балки могут размещаться на отдела ной раме, установленной на основании, или располагаться на каретке, перемещающейся по основанию. Кроме того, балки 6 и 7, как и каретки 10 и 11, могут использоваться, а вместо этого направляющее устройство 15, 16 монтируется на каретке, движущейся по основанию. Настоящее изобретение может иметь другие модификации, не выходящие за объем и сущность запатентованного изобретения.