RU2495738C1 - Flexible automated locating system - Google Patents

Flexible automated locating system Download PDF

Info

Publication number
RU2495738C1
RU2495738C1 RU2012103484/02A RU2012103484A RU2495738C1 RU 2495738 C1 RU2495738 C1 RU 2495738C1 RU 2012103484/02 A RU2012103484/02 A RU 2012103484/02A RU 2012103484 A RU2012103484 A RU 2012103484A RU 2495738 C1 RU2495738 C1 RU 2495738C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vacuum
supports
cup
vacuum suction
support
Prior art date
Application number
RU2012103484/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012103484A (en
Inventor
Игорь Владимирович Вайнштейн
Борис Николаевич Малахов
Михаил Михайлович Стебулянин
Василий Васильевич Обознов
Сергей Борисович Андреев
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России)
Priority to RU2012103484/02A priority Critical patent/RU2495738C1/en
Publication of RU2012103484A publication Critical patent/RU2012103484A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2495738C1 publication Critical patent/RU2495738C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Manipulator (AREA)
  • Jigs For Machine Tools (AREA)

Abstract

FIELD: process engineering.
SUBSTANCE: invention relates to appliances for locating-clamping of parts, particularly, to locators of complex-geometry flex parts at multiaxes machines and can be used in aerospace engineering and other fields. Locating system comprise table composed of four butt-jointed modular sections whereat rectangular grid of holes is made to carry extending supports with vacuum suction cups fitted therein. Said locating system comprises degassing system, compressed air feed system and flexible computer-aided locating system digital control system with vacuum section-cups. Note here that every extending support is equipped with a brake while compressed air feed system is used for releasing the brake in extension of said support with vacuum suction-cups to preset position.
EFFECT: lower production costs, possibility of locating whatever shape flex parts.
3 cl, 5 dwg

Description

Область техники.The field of technology.

Изобретение относится к устройствам, являющимся приспособлениями для крепления деталей, более конкретно - к способам и устройствам для высокоточного базирования крупногабаритных сложнопрофильных нежестких деталей на многокоординатных станках, и может быть использовано в технологических процессах при их производстве в авиакосмической и других отраслях промышленности.The invention relates to devices that are devices for fastening parts, and more particularly to methods and devices for high-precision basing of large-sized complex non-rigid parts on multi-axis machines, and can be used in technological processes in their production in aerospace and other industries.

Уровень техники.The level of technology.

В настоящее время в авиакосмической и других отраслях промышленности востребованы автоматизированные гибкие системы универсальных приспособлений для высокоточного базирования крупногабаритных сложнопрофильных нежестких деталей с целью их дальнейшей обработки на многокоординатных станках с числовым программным управлением (ЧПУ).Currently, in the aerospace and other industries, automated flexible systems of universal devices for high-precision basing of large-sized complex non-rigid parts for the purpose of their further processing on multi-axis numerically controlled machines (CNC) are in demand.

Это вызвано тем, что обычные приспособления для базирования и зажима таких деталей - это сложные металлоемкие конструкции, по размерам большие, чем детали, ими фиксируемые. Они изготавливаются индивидуально для каждой детали в зависимости от ее размеров и конфигурации. Работа с ними требует большого времени установки самого приспособления, а также детали. Необходимым является также наличие производственных площадей для складирования большого количество приспособлений.This is due to the fact that the usual devices for basing and clamping such parts are complex metal-intensive structures that are larger in size than the parts they fix. They are made individually for each part, depending on its size and configuration. Working with them requires a lot of time to install the device itself, as well as the details. It is also necessary to have production facilities for storing a large number of devices.

Эти факторы определяют высокие производственные издержки при использовании обычных приспособлений для производства крупногабаритных сложнопрофильных нежестких деталей типа панелей, листовых обшивок.These factors determine high production costs when using conventional devices for the production of large-sized complex non-rigid non-rigid parts such as panels, sheet sheathing.

В настоящее время существуют два типа конструктивных решений автоматизированных гибких систем базирования и зажима нежестких деталей, предлагаемых фирмами-производителями.Currently, there are two types of design solutions for automated flexible systems for basing and clamping non-rigid parts offered by manufacturers.

1. Системы с подвижными опорами базирования и зажима с вакуумными присосками, перемещающимися по координатам Х и Y обрабатывающего центра и выдвигающимися по координате Z (фирма "Jobs" Италия, адрес в сети Интернет: www.jobs.it).1. Systems with movable basing and clamping supports with vacuum suction cups moving along the X and Y coordinates of the machining center and sliding along the Z coordinate (Jobs Italy, Internet address: www.jobs.it).

Такая система описана в ЕР50703381, 01.02.1995 г. Опоры устанавливаются на поперечных ходу по координате Х балках. Балки перемещаются по направляющим качения по координате Х от синхронизированных зубчато-реечных приводов. Каждая опора имеет индивидуальный шариковинтовой привод перемещения по направляющим качения вдоль балки по координате Y. Перемещение по координате Z вакуумных чашек с присосками, установленных на балках опор, осуществляется от электродвигателей с помощью точных шариковинтовых передач и валов в направляющих скольжения или качения.Such a system is described in EP50703381, 02/01/1995. Supports are mounted transverse to the X coordinate of the beams. The beams move along the rolling guides along the X coordinate from synchronized gear rack drives. Each support has an individual ball screw drive moving along the rolling guides along the beam along the Y coordinate. Moving along the Z coordinate of the vacuum cups with suction cups mounted on the support beams is carried out from electric motors using precision ball screws and shafts in the sliding or rolling guides.

Система содержит следующие признаки, общие с предлагаемым изобретением: выдвижные опоры с вакуумными присосками, система вакуумирования, система подачи сжатого воздуха, числовая система управления всей автоматизированной гибкой системой базирования с системой управления опорами с вакуумными присосками.The system contains the following features common with the invention: retractable bearings with vacuum suction cups, a vacuum system, a compressed air supply system, a numerical control system for the entire automated flexible basing system with a control system for supports with vacuum suction cups.

Преимуществами компоновки с подвижными опорами базирования и зажима являются:The advantages of the arrangement with movable bearings of the base and clamp are:

- возможность изменения расстояния между опорами;- the ability to change the distance between the supports;

- возможность создания прямоугольных сеток вакуумных чашкообразных опор различной конфигурации.- the ability to create rectangular grids of vacuum cup-shaped supports of various configurations.

Недостатком таких систем является высокая стоимость из-за наличия:The disadvantage of such systems is the high cost due to the presence of:

- приводов перемещения по координатам X, Y, кроме приводов по координате Z выдвижения вакуумных чашек с присосками в заданную позицию;- Drives for moving along the X, Y coordinates, except for drives along the Z coordinate of the extension of the vacuum cups with suction cups to a given position;

- подвижных кабеленесущих цепей подводов пневмовакуумных рукавов и кабелей электропитания;- movable cable-carrying chains for supplying pneumatic vacuum hoses and power cables;

- большого объема аппаратуры электроавтоматики и пневматики.- a large volume of electrical equipment and pneumatics.

2. Системы с неподвижными опорами базирования и зажима.2. Systems with fixed bearings of the base and clamp.

Они оснащаются столом с прямоугольной сеткой отверстий для жесткой установки выдвижных опор. Эти системы предполагают замену стола, использующего традиционные приспособления обрабатывающего CNC центра,They are equipped with a table with a rectangular grid of holes for the rigid installation of extendable supports. These systems involve replacing a table using conventional CNC machining center fixtures,

на стол с гибкой системой базирования крупногабаритных сложнопрофильных нежестких деталей.on a table with a flexible system for basing large-sized complex non-rigid parts.

Ведущей фирмой в области производства таких систем универсальных гибких приспособлений является фирма "Kostyrka", Германия (адрес в сети Интернет www.Kostyrka.com). Стол выполняется секционным с возможностью наращивания по длине.The leading company in the production of such systems of universal flexible devices is the company "Kostyrka", Germany (Internet address www.Kostyrka.com). The table is made sectional with the possibility of extension along the length.

В компоновочном решении такой автоматизированной гибкой универсальной системы для высокоточного базирования основным модульным компонентом является чашкообразная выдвижная опора с вакуумной присоской с приводом перемещения по координате Z для ее автоматической установки по программе в заданное положение.In the layout solution of such an automated flexible universal system for high-precision basing, the main modular component is a cup-shaped extendable support with a vacuum suction cup with a drive of movement along the Z coordinate for its automatic installation according to the program to a predetermined position.

Приводы обеспечивают точность позиционирования и повторяемость в пределах ±0,01 мм при перемещении и установке опор в заданном положении.Drives provide positioning accuracy and repeatability within ± 0.01 mm when moving and installing supports in a given position.

Фиксацию-расфиксацию вала с установленной чашкой вакуумной с присоской в заданной позиции фирма осуществляет при помощи гидромеханического тормоза.The firm fixes and unlocks the shaft with the vacuum cup installed and the suction cup in the set position using a hydromechanical brake.

Для фиксации вала в тормозе используется разрезная упругая зажимная гильза. Расфиксация для перемещения вала с чашкообразной опорой и вакуумной присоской осуществляется подачей давления масла, освобождающего зажимную гильзу. Чашкообразная опора с вакуумной присоской выполнена в виде полусферы с каналами для отсоса воздуха при вакууме. В полусферу встроен обратный клапан, перекрывающий отсос воздуха из зоны присоски при достижении между ней и деталью требуемого уровня вакуума.To fix the shaft in the brake, a split elastic clamping sleeve is used. Unlocking for moving the shaft with a cup-shaped support and a vacuum suction cup is carried out by applying oil pressure, releasing the clamping sleeve. The cup-shaped support with a vacuum suction cup is made in the form of a hemisphere with channels for suctioning air under vacuum. A check valve is built into the hemisphere, blocking the suction of air from the suction cup zone when the required vacuum level is reached between it and the part.

В корпус сферический поворотный чашкообразной опоры встроен клапан безопасности вакуума, автоматически закрывающийся при отрыве детали от присоски.A vacuum safety valve is built into the spherical rotary cup-shaped support, which automatically closes when the part is separated from the suction cup.

Недостатком данной системы является использование гидравлики в конструкции тормоза и, как следствие, возможность критических утечек масла и загрязнения. Современной тенденцией при создании гибких автоматизированных систем ведущими фирмами-производителями "Forest line group" Франция и др. является отказ от гидравлики в пользу пневматики.The disadvantage of this system is the use of hydraulics in the design of the brake and, as a consequence, the possibility of critical oil leaks and contamination. The current trend in creating flexible automated systems by leading manufacturers of Forest line group France and others is the rejection of hydraulics in favor of pneumatics.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Задачей изобретения является разработка гибкой автоматизированной системы базирования сложнопрофильных нежестких деталей с целью их дальнейшей обработки на многокоординатных станках с ЧПУ.The objective of the invention is to develop a flexible automated system for basing complex non-rigid parts for the purpose of their further processing on multi-axis CNC machines.

Поставленная задача решается созданием системы, оснащенной:The problem is solved by creating a system equipped with:

- столом с прямоугольной сеткой чашкообразных опор с вакуумными присосками со встроенными обратными клапанами, регулирующими подвод вакуума, а также имеющими возможность сферического поворота чашкообразных опор вокруг координат Х и Y и возврата в исходное положение с помощью пружины;- a table with a rectangular grid of cup-shaped supports with vacuum suction cups with built-in non-return valves that regulate the supply of vacuum, as well as having the ability to spherically rotate the cup-shaped supports around the X and Y coordinates and return to their original position using a spring;

- высокоточными приводами перемещения опор по координате Z;- high-precision drives for moving supports along the Z coordinate;

- системой вакуумирования для закрепления деталей с помощью вакуумных присосок чашкообразных опор;- a vacuum system for fixing parts using vacuum suction cup-shaped supports;

- системой подачи сжатого воздуха, обеспечивающей расфиксацию тормоза в процессе перемещения опор с вакуумными присосками в заданное по координате Z положение от системы управления;- a compressed air supply system that unlocks the brake in the process of moving the supports with vacuum suction cups to a position set by the Z coordinate from the control system;

- числовой системой автоматического управления перемещениями опор с вакуумными присосками в заданное положение.- a numerical system for the automatic control of the movements of supports with vacuum suction cups to a given position.

Такие решения изобретения обеспечат синтез современной технологии, гибкости производства, производительности и надежности при изготовлении сложнопрофильных нежестких деталей типа панелей и листовых обшивок и снизят стоимость изготовления подобных деталей в авиакосмической и других отраслях промышленности, а также повысят их конкурентоспособность на рынке.Such solutions of the invention will provide a synthesis of modern technology, manufacturing flexibility, productivity and reliability in the manufacture of complex non-rigid parts such as panels and sheathing and reduce the cost of manufacturing such parts in the aerospace and other industries, as well as increase their competitiveness in the market.

Перечень фигурList of figures

Изобретение поясняется чертежами, на которых:The invention is illustrated by drawings, in which:

Фиг.1 - общий вид спереди на гибкую автоматизированную систему базирования,Figure 1 is a General front view of a flexible automated basing system,

Фиг.2 - общий вид сверху на гибкую автоматизированную систему базирования,Figure 2 is a General top view of a flexible automated basing system,

Фиг.3 показывает конструкцию выдвижных опор базирования с вакуумными присосками,Figure 3 shows the design of the sliding base supports with vacuum suction cups,

Фиг.4 показывает конструкцию чашкообразной опоры базирования с вакуумной присоской.Figure 4 shows the construction of a cup-shaped base support with a vacuum suction cup.

Фиг.5 показывает конструкцию фиксатора выдвижной опоры базирования.Figure 5 shows the design of the latch retractable support base.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Гибкая автоматизированная система базирования сложнопрофильных нежестких деталей на многокоординатных станках включает следующие составные части.A flexible automated system for basing complex non-rigid parts on multi-axis machines includes the following components.

Стол 1 (Фиг.1) с выдвижными опорами с вакуумными присосками 6 (Фиг.1), устанавливается на станке вместо традиционного жесткого стола станка, использующего обычные приспособления при обработке традиционных жестких деталей.Table 1 (Figure 1) with retractable supports with vacuum suction cups 6 (Figure 1), is installed on the machine instead of the traditional rigid table of the machine, using conventional tools in the processing of traditional hard parts.

Стол состоит из четырех одинаковых модульных секций 5 (Фиг.2), выставляемых на башмаках 36 (Фиг.2), установленных на фундаменте 27 (Фиг.1) и состыкованных между собой болтами 25 (Фиг.2).The table consists of four identical modular sections 5 (Figure 2), exposed on the shoes 36 (Figure 2), mounted on the foundation 27 (Figure 1) and joined together by bolts 25 (Figure 2).

Каждая модульная секция имеет прямоугольную сетку отверстий, в которые устанавливаются выдвижные опоры базирования 6 (Фиг.1) и (Фиг.2).Each modular section has a rectangular grid of holes in which retractable base supports 6 (Figure 1) and (Figure 2) are installed.

Выдвижные опоры с вакуумными присосками (Фиг.3) включают в себя:Retractable supports with vacuum suction cups (Figure 3) include:

- привод позиционирования, состоящий из электродвигателя 8, сильфонной муфты 40, шарикоподшипниковой опоры винта 41, шариковинтовой пары 7, полого вала 9 с закрепленной чашкой вакуумной А;- a positioning drive, consisting of an electric motor 8, a bellows coupling 40, a ball bearing support of the screw 41, a ball screw pair 7, a hollow shaft 9 with a fixed vacuum cup A;

- фиксатор 13 для удержания полого вала в заданной позиции;- latch 13 to hold the hollow shaft in a given position;

- направляющие втулки скольжения 10 для полого вала;- slide guide bushings 10 for a hollow shaft;

- корпус 43 выдвижной опоры базирования.- housing 43 retractable base support.

Привод позиционирования выдвижной опоры базирования с чашкой вакуумной А (Фиг.3) осуществляется от электородвигателя 8 через сильфонную муфту 40, вращающую винт 42 шариковинтовой пары 7, которая перемещает полый вал 9 с закрепленной чашкой вакуумной.The drive positioning of the sliding base support with a vacuum cup A (Figure 3) is carried out from an electric motor 8 through a bellows coupling 40, a rotary screw 42 of a ball screw pair 7, which moves the hollow shaft 9 with a fixed vacuum cup.

Привод размещается в корпусе 12, где установлена опора шариковинтовой пары и имеется штуцер 33 (Фиг.3) для подвода вакуума в систему вакуумирования.The drive is placed in the housing 12, where the ball screw support is mounted and there is a fitting 33 (Figure 3) for supplying vacuum to the vacuum system.

Корпус 12 крепится к нижней плоскости секции модульной 5 (Фиг.2).The housing 12 is attached to the lower plane of the section of the modular 5 (Figure 2).

Полый вал 9 с чашкой вакуумной (А, Фиг.3) перемещается в корпусе 43 в направляющих втулках скольжения 10. Корпус 43 крепится к верхней плоскости секции модульной 5.The hollow shaft 9 with a vacuum cup (A, FIG. 3) moves in the housing 43 in the slide guide bushings 10. The housing 43 is attached to the upper plane of the module 5 section.

Чашка вакуумная в сборе (А, Фиг.4) навинчивается корпусом 18 (Фиг.4), имеющим опорную сферическую поверхность, на конец полого вала 9, который перемещается по координате Z от шариковинтовой пары 7 (Фиг.3) и электродвигателя 8.The vacuum cup assembly (A, Fig. 4) is screwed into the housing 18 (Fig. 4) having a spherical bearing surface onto the end of the hollow shaft 9, which moves along the Z coordinate from the ball screw pair 7 (Fig. 3) and the electric motor 8.

Чашка вакуумная поворотная 19 (Фиг.4) опирается на сферическую поверхность корпуса 18 и выполнена в виде полусферы, в верхней части которой установлена опорная шайба 15 (Фиг.4) со сферическим углублением, центр которого является центром поворота вакуумной чашки, и имеющая каналы для отсоса воздуха при создании вакуума. В чашку вакуумную поворотную встроен обратный клапан 16 (Фиг.4), закрывающий отсос воздуха из зоны между резиновой присоской 14 (Фиг.4) и закрепляемой деталью при достижении между ней и закрепленной деталью требуемого уровня вакуума.A rotary vacuum cup 19 (Figure 4) is supported on a spherical surface of the housing 18 and is made in the form of a hemisphere, in the upper part of which a support washer 15 (Figure 4) is installed with a spherical recess, the center of which is the rotation center of the vacuum cup, and having channels for air suction when creating a vacuum. A check valve 16 (FIG. 4) is built into the vacuum rotary cup, closing the air suction from the area between the rubber suction cup 14 (FIG. 4) and the fixed part when the required vacuum level is reached between it and the fixed part.

Поворотная вакуумная чашка имеет возможность поворота по сферической поверхности корпуса 18 (Фиг.4) вокруг координат X, Y на угол ±40° и самоустанавливается при установке и базировании детали на опорную шайбу 15, центр сферического углубления которой совпадает с центром поворота вакуумной чашки.The rotary vacuum cup has the ability to rotate along the spherical surface of the housing 18 (Figure 4) around the X, Y coordinates by an angle of ± 40 ° and self-installs when installing and basing the part on the support washer 15, the center of the spherical recess of which coincides with the rotation center of the vacuum cup.

После снятия готовой детали пружина 17 (Фиг.4), закрепленная между соединенным с корпусом 18 (Фиг.4) фланцем 30 (Фиг.4) и чашкой, возвращает поворотную сферическую чашку 19 в исходное положение.After removing the finished part, the spring 17 (Figure 4), fixed between the flange 30 (Figure 4) connected to the housing 18 (Figure 4) and the cup, returns the rotary spherical cup 19 to its original position.

На фланце 30 (Фиг.4) закреплен клапан безопасности вакуума 31 (Фиг.4), имеющий предварительно настроенный обратный клапан, автоматически закрывающийся при отрыве детали 32 (Фиг.4) от резиновой присоски 14 (Фиг.4) и таким образом защищающий систему вакуумирования от попадания в нее атмосферного воздуха после снятия детали.A vacuum safety valve 31 (Figure 4) is mounted on the flange 30 (Figure 4), having a pre-configured check valve that automatically closes when the part 32 (Figure 4) is disconnected from the rubber suction cup 14 (Figure 4) and thus protects the system evacuation from atmospheric air after removing the part.

Для удержания опоры с чашкой вакуумной после ее перемещения в заданную позицию имеется фиксатор (Б, Фиг.3) и (Фиг.5), который крепится на верхней плоскости модульной секции 5 (Фиг.2) винтами 38 (Фиг.5).To hold the support with the vacuum cup after it is moved to a predetermined position, there is a latch (B, Figure 3) and (Figure 5), which is mounted on the upper plane of the modular section 5 (Figure 2) with screws 38 (Figure 5).

Фиксатор является пневмомеханическим цилиндром, состоящим из корпуса 24 (Фиг.5), закрывающегося с одной стороны крышкой 22 (Фиг.5), с другой разрезной конусообразной четырехлепестковой цангой 21 (Фиг.5).The latch is a pneumomechanical cylinder, consisting of a housing 24 (Figure 5), closed on one side by a cover 22 (Figure 5), with another split conical four-leaf collet 21 (Figure 5).

Внутри корпуса 24 перемещается поршень 20 (Фиг.5), имеющей внутреннюю конусную поверхность, сопрягаемую с наружной конусной поверхностью четырехлепестковой цанги 21.Inside the housing 24 moves the piston 20 (Figure 5) having an inner conical surface mating with the outer conical surface of the four-leaf collet 21.

Между поршнем 20 и крышкой 22 установлены пружины 23 (Фиг.5), которые за счет перемещения конусной поверхности поршня 20 вниз при перекрытии подвода сжатого воздуха сжимают сопрягаемые лепестки цанги 21, фиксируя полый вал 9 с вакуумной чашкой в неподвижном состоянии.Between the piston 20 and the cover 22, springs 23 are installed (Fig. 5), which, due to the conical surface of the piston 20 moving downward when the supply of compressed air is blocked, compress the mating petals of the collet 21, fixing the hollow shaft 9 with the vacuum cup in a stationary state.

Для расфиксации при необходимости перемещения и установки опоры с вакуумной чашкой в другую заданную позицию по координате Z в рабочую полость поршня 20 подается сжатый воздух из пневмосети.To fix, if necessary, move and install the support with the vacuum cup in another predetermined position along the Z coordinate, compressed air is supplied from the pneumatic network to the working cavity of the piston 20.

Сжатый воздух из пневмосети (Фиг.2) через блок подготовки воздуха 26 (Фиг.2) поступает в усилитель 3 (Фиг.2), давление на выходе которого составляет 1,0 МПа, а затем по команде на расфиксацию опоры с вакуумной чашкой открывается пневмоклапан, установленный на нижней плоскости секции модульной 5, и сжатый воздух подается в фиксатор (Б, Фиг.5).Compressed air from the pneumatic network (Figure 2) through the air preparation unit 26 (Figure 2) enters the amplifier 3 (Figure 2), the outlet pressure of which is 1.0 MPa, and then opens upon the command to release the support with the vacuum cup a pneumatic valve mounted on the lower plane of the modular section 5, and compressed air is supplied to the retainer (B, Figure 5).

При подаче сжатого воздуха в фиксатор (Б, Фиг.5), в полость между поршнем 20 и корпусом 24, поршень 20 перемещается до упора вверх, сжимая пружины 23. При этом лепестки цанги 21 освобождаются от конусной поверхности поршня и разжимаются, полый вал 9 с вакуумной чашкой расфиксируется, давая возможность перемещения и установки полого вала 9 с вакуумной чашкой в заданную позицию по координате Z. После этого по команде закрывается пневмоклапан, перекрывая подачу сжатого воздуха, и происходит фиксация полого вала 9 с вакуумной чашкой, как описано выше.When compressed air is supplied to the retainer (B, Fig. 5), into the cavity between the piston 20 and the housing 24, the piston 20 moves up to the stop, compressing the springs 23. In this case, the petals of the collet 21 are released from the conical surface of the piston and unclenched, the hollow shaft 9 with the vacuum cup is unlocked, allowing the movement and installation of the hollow shaft 9 with the vacuum cup in a predetermined position at the coordinate Z. After this, the pneumatic valve closes by command, blocking the supply of compressed air, and the hollow shaft 9 is fixed with the vacuum cup, as described above.

Система вакуумирования создается вакуумной насосной станцией 2 (Фиг.1) с диапазоном вакуумирования -0,07…-0,093 МПа.The vacuum system is created by a vacuum pumping station 2 (Figure 1) with a vacuum range of -0.07 ... -0.093 MPa.

От вакуумной насосной станции 2 через систему трубопроводов вакуум подается к каждой выдвижной опоре базирования с вакуумной чашкой через штуцер 33 (Фиг.3).From the vacuum pumping station 2 through a system of pipelines, the vacuum is supplied to each sliding base support with a vacuum cup through the nozzle 33 (Figure 3).

От штуцера 33 вакуум попадает в зазор между шариковинтовой парой 7 (Фиг.3) и корпусом 12 в полый вал 9 (Фиг.3) и (Фиг.4) и через клапан безопасности вакуума 31 (Фиг.4), обратный клапан 16 (Фиг.4) и отверстия в опорной шайбе 15 (Фиг.4) попадает в пространство между базируемой деталью 32 (Фиг.4) и резиновой присоской 14 (Фиг.4), притягивая деталь к опорной шайбе 15 (Фиг.4). По достижении требуемого вакуума между деталью и резиновой присоской 14 обратный клапан 16 (Фиг.4) закрывает поступление вакуума от вакуумной станции. Клапан безопасности вакуума 31 (Фиг.4), имеющий предварительно настроенный обратный клапан, автоматически закрывает поступление воздуха из атмосферы в систему вакуумирования после снятия базируемой детали с резиновых присосок 14 и опорной шайбы 15.From the nozzle 33, the vacuum enters the gap between the ball screw pair 7 (Figure 3) and the housing 12 into the hollow shaft 9 (Figure 3) and (Figure 4) and through the vacuum safety valve 31 (Figure 4), the check valve 16 ( Figure 4) and the holes in the support washer 15 (Figure 4) falls into the space between the base part 32 (Figure 4) and the rubber suction cup 14 (Figure 4), attracting the part to the support washer 15 (Figure 4). Upon reaching the required vacuum between the part and the rubber suction cup 14, the check valve 16 (Figure 4) closes the intake of vacuum from the vacuum station. The vacuum safety valve 31 (Figure 4), having a pre-configured check valve, automatically closes the air from the atmosphere into the vacuum system after removing the base part from the rubber suction cups 14 and the supporting washer 15.

Числовая программная система управления (ЧПУ) 2 (Фиг.2) всей автоматизированной гибкой системой базирования с системой управления опорами с вакуумными присосками осуществляет их выдвижение, она построена на основе принципа децентрализованной периферии.Numerical control system (CNC) 2 (Figure 2) of the entire automated flexible basing system with a support system for supports with vacuum suction cups carries out their extension, it is built on the basis of the principle of decentralized periphery.

Основным периферийным элементом системы является выдвижная опора базирования с вакуумной чашкой, в конструкцию которой вмонтирован интеллектуальный электродвигатель позиционирования 8 (Фиг.3).The main peripheral element of the system is a sliding base support with a vacuum cup, the design of which is mounted intelligent positioning motor 8 (Figure 3).

Интеллектуальный электродвигатель обладает программнымиIntelligent electric motor has software

функциями позиционирования, а также возможностью управления двумя дискретными выходами, к одному из которых подключен электромагнитный пневмоклапан разжима фиксатора.positioning functions, as well as the ability to control two discrete outputs, one of which is connected to an electromagnetic pneumatic valve for expanding the latch.

Конструктивно все опоры гибкой системы базирования расположены на четырех одинаковых модульных секциях. Элементы каждого модуля объединены в одну субсеть, которая подключена к центральному процессору системы управления.Structurally, all the supports of a flexible base system are located on four identical modular sections. Elements of each module are combined into one subnet, which is connected to the central processor of the control system.

К каждому модулю подключается два кабеля: кабель 34 (Фиг.3) силового энергопитания и информационный кабель 35 (Фиг.3).Two cables are connected to each module: cable 34 (FIG. 3) of power supply and information cable 35 (FIG. 3).

Защитно-пусковая аппаратура обслуживает источник питания и вакуумную станцию и управляется от устройства дискретного ввода-вывода.The protective and starting equipment serves the power source and the vacuum station and is controlled by a discrete input-output device.

Гибкая автоматизированная система базирования работает следующим образом.Flexible automated basing system operates as follows.

Исходной информацией для расчета позиций выдвижных опор является 3D-модель базируемой сложнопрофильной поверхности обрабатываемой детали. Для определения величины перемещения каждой опоры задается шаг между ними и расчетный размер от нижнего исходного положения опоры с чашкой вакуумной до выхода центра полусферы опорной шайбы 15 (Фиг.4) в заданную точку базируемой поверхности. Перед установкой детали все выдвижные опоры находятся в нижнем исходном положении. От устройства ЧПУ в автоматическом режиме опоры позиционируются, образуя "постель" чашек вакуумных с присосками, соответствующую заданной 3D-модели базируемой поверхности детали, и затем фиксируются. Нежесткая сложнопрофильная заготовка устанавливается на образованную выдвижными опорами "постель". Включается вакуум и с помощью вакуумных сферических присосок, самоустанавливающихся по профилю базируемой поверхности, деталь прижимается с помощью резиновых присосок 14 к опорной шайбе 15 (Фиг.4) чашки вакуумной с точкой базирования в центре ее поворота.The initial information for calculating the positions of the sliding supports is a 3D model of the complex surface profile of the workpiece. To determine the amount of displacement of each support, a step is set between them and the calculated size from the lower initial position of the support with the vacuum cup to the exit of the center of the hemisphere of the support washer 15 (Figure 4) at a given point on the basis of the surface. Before installing the part, all the retractable bearings are in the lower initial position. From the CNC device in automatic mode, the supports are positioned, forming a "bed" of vacuum cups with suction cups, corresponding to a given 3D model of the base surface of the part, and then fixed. A non-rigid, complex-shaped workpiece is installed on the bed formed by the retractable supports. The vacuum is turned on and with the help of vacuum spherical suction cups, self-aligning along the profile of the base surface, the part is pressed with the help of rubber suction cups 14 to the supporting washer 15 (Figure 4) of the vacuum cup with the base point in the center of its rotation.

При этом закрепленная деталь приобретает жесткость, необходимую для последующей механообработки.At the same time, the fixed part acquires the rigidity necessary for subsequent machining.

Гибкие автоматизированные системы базирования сложнопрофильных нежестких деталей имеют следующие технико-экономические преимущества:Flexible automated systems for basing complex non-rigid parts have the following technical and economic advantages:

- объединяют современные технологии с гибкостью, обеспечивающей установку и закрепление нежестких деталей;- combine modern technology with the flexibility to install and secure non-rigid parts;

- ликвидируют высокие производственные издержки за счет универсальности;- eliminate high production costs due to universality;

- создают возможность базирования и зажима деталей любой конфигурации;- create the possibility of basing and clamping parts of any configuration;

- сокращают время установки детали;- reduce the installation time of the part;

- имеют высокую допустимую нагрузку на каждую опору;- have a high permissible load on each support;

- обеспечивают жесткость и точность базируемых деталей после установки и закрепления.- provide rigidity and accuracy based parts after installation and fastening.

Claims (3)

1. Гибкая автоматизированная система базирования сложнопрофильных нежестких деталей на многокоординатных станках, содержащая стол, на рабочей поверхности которого выполнена прямоугольная сетка отверстий с установленными в них выдвижными опорами с вакуумными присосками, систему вакуумирования, систему подачи сжатого воздуха и числовую систему управления гибкой автоматизированной системой базирования, включающей систему управления опорами с вакуумными присосками, при этом каждая из выдвижных опор выполнена с тормозом, отличающаяся тем, что она снабжена столом, состоящим из четырех состыкованных между собой модульных секций, на рабочей поверхности каждой из которых выполнена прямоугольная сетка отверстий с установленными в них выдвижными опорами с вакуумными присосками, а система подачи сжатого воздуха использована для расфиксации тормоза в процессе перемещения выдвижных опор с вакуумными присосками в заданное положение.1. A flexible automated system for basing complex non-rigid parts on multi-axis machines, comprising a table, on the working surface of which there is a rectangular grid of holes with retractable supports with vacuum suction cups installed in them, a vacuum system, a compressed air supply system and a numerical control system for a flexible automated base system, including a support system for supports with vacuum suction cups, with each of the sliding supports made with a brake, characterized the fact that it is equipped with a table consisting of four modular sections docked together, on the working surface of each of which a rectangular grid of holes is made with retractable supports with vacuum suction cups installed in them, and the compressed air supply system is used to release the brake during the movement of the sliding supports with suction cups in the set position. 2. Система базирования по п.1, отличающаяся тем, что она снабжена пневмоцилиндром, а тормоз выполнен с фиксатором, для отключения которого при перемещении опор с вакуумными присосками от системы управления в заданное положение по координате Z использован пневмоцилиндр.2. The base system according to claim 1, characterized in that it is equipped with a pneumatic cylinder, and the brake is made with a latch, to disconnect which when moving supports with vacuum suction cups from the control system to a predetermined position along the Z coordinate, a pneumatic cylinder is used. 3. Система базирования по п.1, отличающаяся тем, что вакуумная присоска выполнена в виде вакуумной чашки, в опору которой, используемой для отсоса воздуха для создания вакуума в вакуумной присоске, встроен обратный клапан, закрывающий отсос воздуха из присоски при достижении между присоской и установленной деталью требуемого уровня вакуума. 3. The base system according to claim 1, characterized in that the vacuum suction cup is made in the form of a vacuum cup, in the support of which is used to suck air to create a vacuum in the vacuum suction cup, a check valve is built in to close the suction of air from the suction cup when it reaches between the suction cup and installed part of the required vacuum level.
RU2012103484/02A 2012-02-02 2012-02-02 Flexible automated locating system RU2495738C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012103484/02A RU2495738C1 (en) 2012-02-02 2012-02-02 Flexible automated locating system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012103484/02A RU2495738C1 (en) 2012-02-02 2012-02-02 Flexible automated locating system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012103484A RU2012103484A (en) 2013-08-10
RU2495738C1 true RU2495738C1 (en) 2013-10-20

Family

ID=49159190

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012103484/02A RU2495738C1 (en) 2012-02-02 2012-02-02 Flexible automated locating system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2495738C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU179349U1 (en) * 2017-07-07 2018-05-10 Игорь Игоревич Филатов STAPEL FOR ASSEMBLY UNDER WELDING OF THE LOCOMOTIVE TRACTION REDUCER COVER
RU179348U1 (en) * 2017-07-07 2018-05-10 Игорь Игоревич Филатов STAPEL FOR ASSEMBLY UNDER WELDING OF HALF HOUSING OF THE LOCOMOTIVE TRACTION REDUCER
RU2677036C2 (en) * 2017-06-19 2019-01-15 Акционерное общество "Научно-производственное объединение" Оптика" (АО "НПО "Оптика") Device for basing and unloading of large-sized high-accuracy mirrors during their formation and control
RU201648U1 (en) * 2020-08-18 2020-12-24 Публичное акционерное общество "КАМАЗ" SELF-ADJUSTING SUPPORT

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB120697A (en) * 1917-10-10 1918-11-11 Pilkington Brothers Ltd Improvements in or relating to Apparatus for Grinding and/or Polishing Plate Glass.
FR2083018A5 (en) * 1969-12-19 1971-12-10 Combustion Eng
US3681834A (en) * 1969-01-24 1972-08-08 Ver Flugtechnische Werke Method and apparatus for fabricating workholders
EP0507033B1 (en) * 1991-04-05 1995-02-01 Manuel Torres Martinez Machine tool installation for supporting and machining workpieces

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB120697A (en) * 1917-10-10 1918-11-11 Pilkington Brothers Ltd Improvements in or relating to Apparatus for Grinding and/or Polishing Plate Glass.
US3681834A (en) * 1969-01-24 1972-08-08 Ver Flugtechnische Werke Method and apparatus for fabricating workholders
FR2083018A5 (en) * 1969-12-19 1971-12-10 Combustion Eng
EP0507033B1 (en) * 1991-04-05 1995-02-01 Manuel Torres Martinez Machine tool installation for supporting and machining workpieces

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2677036C2 (en) * 2017-06-19 2019-01-15 Акционерное общество "Научно-производственное объединение" Оптика" (АО "НПО "Оптика") Device for basing and unloading of large-sized high-accuracy mirrors during their formation and control
RU179349U1 (en) * 2017-07-07 2018-05-10 Игорь Игоревич Филатов STAPEL FOR ASSEMBLY UNDER WELDING OF THE LOCOMOTIVE TRACTION REDUCER COVER
RU179348U1 (en) * 2017-07-07 2018-05-10 Игорь Игоревич Филатов STAPEL FOR ASSEMBLY UNDER WELDING OF HALF HOUSING OF THE LOCOMOTIVE TRACTION REDUCER
RU201648U1 (en) * 2020-08-18 2020-12-24 Публичное акционерное общество "КАМАЗ" SELF-ADJUSTING SUPPORT

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012103484A (en) 2013-08-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2495738C1 (en) Flexible automated locating system
CN108908117B (en) Constant force actuator for installing polishing head
RU2706448C2 (en) Automated dynamic production systems and corresponding methods
US11262724B2 (en) Pneumatic manifold-based flexible tooling system
CN108995453B (en) Glass engraving and milling machine
US20130334753A1 (en) Workpiece holding fixture for machining multiple prismatic parts
CN109623447A (en) A kind of fixture of thin part processing
JP2012533439A (en) Automatic adjustable machine tool workpiece mounting device
ITBS20100176A1 (en) PLANT FOR WORKING OF SLIGHTENING OF PANELS OR THIN SHEETS BY MEANS OF MATERIAL REMOVAL
US20210046595A1 (en) Overhead machining device based on portable five-degree-of-freedom full parallel module
ITMO20130231A1 (en) EQUIPMENT TO KEEP A PIECE
US20170209968A1 (en) O-ring mounting device and method
KR20130040515A (en) O-ring inserting apparatus
CN109877851B (en) Mobile double-robot mirror image processing system for processing weak rigid wall plate
CN114654397A (en) Vacuum chuck device for aircraft skin clamping
KR20160085001A (en) Clamping aparatus for rotary table
CN113182907B (en) Flexible clamping device and clamping method
RU2666651C1 (en) Universal specialized technological equipment for laser dimensional processing of thin-wall parts of complex spatial configuration
RU2620524C2 (en) Device for wrapping of thick-wall heavy details at processing
CN102700724B (en) Positioning method of auxiliary hydraulic system finished attachment support
CN117532370A (en) Flexible clamping device and clamping method for controlling deformation of thin-wall parts
CN106862959A (en) The application method of fixture, processing assembly and processing assembly
CN114083254A (en) Flexible clamping device and method for automatic adjustment of multiple hydraulic actuating cylinders
CN110869168B (en) Clamping device with excavation function
CN106312607A (en) Air-floating type hole part positioning device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170203

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20180911

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200203