МАНИПУЛЯТОР ДЛЯ МАНИПУЛИРОВАНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫМ КОЛЕСНЫМ ДИСКОМ В УСТАНОВКЕ ДЛЯ ОБРАБОТКИ ПОВЕРХНОСТИ
MANIPULATOR FOR MANIPULATING AUTOMOTIVE WHEEL DISK IN SURFACE TREATMENT PLANT

Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к манипулятору для манипулирования автомобильным колесным диском или ободом в установке для обработки поверхности, содержащему по меньшей мере один захватный рычаг, вводимый в ступичную часть колесного диска и снабженный по меньшей мере одним нажимным элементом, прижимаемым к внутренней поверхности ступичной части.
Уровень техники
Из уровня техники известно применение подобных манипуляторов.
В установке обработки поверхности на легкосплавные колесные диски или ободья обычно наносят порошковое покрытие или покрытие из другого материала. После этого покрытие подвергают спеканию в печи для обжига. При переходе между станцией нанесения покрытия и печью для обжига необходимо посредством манипулятора переставлять легкосплавные колесные диски с покрытием с транспортера установки для нанесения покрытия на транспортер печи для обжига.
Известные манипуляторы для такого процесса перестановки имеют два или более захватных рычагов, которые могут вводиться в ступичную часть легкосплавного колесного диска и посредством силового привода раздвигаться в радиальном направлении. Захватные рычаги снабжены на концах нажимными элементами в виде пластмассовых или металлических губок (планок), которые при захвате колесного диска всей площадью входят в контакт с внутренней поверхностью ступичной части. Губки обеспечивают контакт с силовым замыканием между захватными рычагами и ступичной частью, поэтому захватные рычаги, связанные с автооператором, могут, перемещаясь, захватывать с собой колесный диск.
Поскольку манипулятор должен позиционировать колесные диски с высокой точностью, в известном манипуляторе для создания необходимых удерживающих усилий требуются относительно высокие усилия прижима. Однако высокие усилия прижима могут привести к тому, что на внутренней поверхности ступичной части легкосплавного колесного диска будут возникать отпечатки, состоящие из частично спеченного материала покрытия. При последующей очистке ступичной части этот материал уже невозможно полностью удалить щеткой или аналогичной обработкой. Поскольку к качеству поверхности легкосплавных колесных дисков предъявляются очень высокие требования, наличие таких отпечатков на ступичной части может повлечь за собой необходимость проведения дорогостоящей последующей обработки готового изделия или даже выбраковки соответствующего колесного диска.
Раскрытие изобретения
Исходя из вышеизложенного, в основу изобретения была положена задача усовершенствования манипулятора указанного в начале описания типа таким образом, чтобы снизить вероятность повреждения поверхности колесного диска манипулятором.
В охарактеризованном в начале описания манипуляторе эта задача решается за счет того, что по меньшей мере один нажимной элемент выполнен в виде лезвия или острого штыря.
При прижатии таких лезвий или штырей к внутренней поверхности ступичной части они под действием усилия прижима незначительно врезаются в поверхность материала, из которого выполнен колесный диск. Эксперименты показали, что это позволяет при тех же удерживающих усилиях значительно уменьшить усилие прижима по сравнению с известными манипуляторами. Поскольку предлагаемые в изобретении нажимные элементы обеспечивают лишь линейный или точечный контакт с внутренней поверхностью ступичной части, при нажатии на поверхность колесного диска спекшееся порошковое покрытие или другой материал покрытия при нажатии не может создавать сколько-нибудь значительных неровностей, оставляя отпечатки.
Для прижатия предлагаемых в изобретении нажимных элементов к внутренней поверхности ступичной части можно предусмотреть, например, несколько захватных рычагов, каждый из которых снабжен одним или несколькими нажимными элементами. При таком прижатии захватные рычаги расходятся в радиальном направлении и при этом разводят в стороны нажимные элементы.
В качестве альтернативы этому варианту может быть предусмотрен только один захватный рычаг, снабженный устройством, из которого могут выдвигаться наружу в радиальном направлении по меньшей мере два нажимных элемента. Расположение нажимных элементов следует выбирать таким образом, чтобы усилия между колесным диском и захватным рычагом передавались как можно более равномерно.
В предпочтительном варианте осуществления изобретения по меньшей мере один нажимной элемент представляет собой лезвие с режущей кромкой в форме дуги окружности. Таким образом, в случае обычно используемых колесных дисков, у которых внутренняя поверхность ступичной части имеет коническую форму, достигается почти линейный контакт между лезвием и колесным диском. В случае нескольких лезвий дуги окружности могут располагаться концентрически и иметь одинаковые радиусы. Таким образом, лезвия образуют кольцо с двумя или более разрывами, которое при вводе в колесный диск имеет малый диаметр, затем расширяется по радиусу в ступичной части для захвата колесного диска и, наконец, точно или по меньшей мере приблизительно по линии входит в контакт с внутренней поверхностью ступичной части. При этом режущие кромки располагаются на геометрической окружности только в одном разведенном положении, соответствующем радиусу кривизны дуг окружности. Если желателен точно линейный контакт режущих кромок с внутренней поверхностью ступичной части, то это разведенное положение должно быть конечным положением, в котором режущие кромки прижаты к внутренней поверхности ступичной части.
Наиболее симметричное распределение усилий прижима достигается, если манипулятор имеет n нажимных элементов, расположенных с n-кратной симметрией, где n=2, 3, 4, … и предпочтительно равно 3.
При использовании штырей по меньшей мере на одном захватном рычаге может быть установлено устройство, позволяющее убирать и выдвигать в радиальном направлении. Например, могут быть предусмотрены три штыря, контактирующие с внутренней поверхностью ступичной части в точках, разнесенных друг от друга 120°.
В другом предпочтительном варианте осуществления изобретения используются заточенные лезвия. Это позволяет использовать еще меньшее усилие прижима и дополнительно уменьшает вероятность повреждения нанесенного на обод материала покрытия.
Осуществление изобретения
Ниже рассматривается вариант осуществления изобретения, поясняемый единственным чертежом, на котором в осевом разрезе показаны основные части предлагаемого в изобретении манипулятора 10 для манипулирования легкосплавным колесным диском или ободом 11. Манипулятор 10 является частью установки, в которой проводится обработка поверхности легкосплавных колесных дисков. При этом задача манипулятора 10 состоит, например, в том, чтобы переставлять легкосплавный колесный диск 11 с транспортера установки для нанесения покрытия на транспортер печи для обжига.
Манипулятор 10 имеет два захватных рычага 12, которые с помощью привода 14 могут перемещаться относительно друг друга в направлении, указанном стрелкой 16. Привод 14 соединен с автооператором манипулятора 10, имеющим на чертеже обозначение 15.
На противоположных приводу 14 концах захватных рычагов 12 расположены нажимные элементы 18 в форме лезвий. Нажимные элементы 18 в плоскости, перпендикулярной длине захватных рычагов 12, имеют периметр, образованный дугами окружности. Вдоль изогнутой по дуге стороны нажимные элементы 18 скошены таким образом, чтобы получить там режущие кромки 20, которые для более эффективного врезания можно заточить. Поэтому нажимные элементы 18 предпочтительно выполнять из высококачественной стали.
Предлагаемый в изобретении манипулятор 10, показанный на чертеже, функционирует следующим образом.
Для того чтобы захватить легкосплавный колесный диск 11, захватные рычаги 12 сначала с помощью привода 14 перемещают в радиальном направлении навстречу друг другу. Кроме того, посредством автооператора 15 захватные рычаги 12 перемещаются относительно легкосплавного колесного диска 11 таким образом, чтобы оба захватных рычага 12 с закрепленными на них нажимными элементами 18 можно было ввести через переднее отверстие 24 ступичной части 26 колесного диска 11. Теперь система управления автооператором 15 обеспечивает установку нажимных элементов 18 в ступичной части 26, имеющей небольшую конусность, в заданном положении в продольном направлении.
Затем с помощью привода 14 захватные рычаги 12 раздвигаются в указанном стрелкой 16 радиальном направлении друг от друга. При этом нажимные элементы 18 движутся к внутренней поверхности 28 ступичной части 26. Наконец, режущие кромки 20 нажимных элементов 18 соприкасаются со ступичной частью 26 и слегка врезаются в ее внутреннюю поверхность 28. При этом положение захватных рычагов 12 в ступичной части 26 в продольном направлении согласовано с радиусом кривизны режущих кромок 20 и с формой внутренней поверхности 28 ступичной части 26 таким образом, чтобы режущие кромки 20 касались внутренней поверхности 28 ступичной части 26 по всей своей длине как можно более равномерно. Благодаря такому врезанию даже при относительно небольшом усилии прижима захватных рычагов 12 к внутренней поверхности 28 ступичной части 26 могут создаваться большие удерживающие усилия, требующиеся для точного поворота автооператора 15 в нужную позицию в пределах установки для обработки поверхности.
Кроме того, благодаря линейному контакту между захватными рычагами 12 и ступичной частью 26 практически исключаются повреждения манипулятором 10 порошкового или другого покрытия, нанесенного на легкосплавный колесный диск 11, как это было бы в случае прилегания нажимных элементов 18 к внутренней поверхности 28 ступичной части 26 плоскостью (плашмя).