×
27.04.2015
216.013.477b

Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЛЕГКО ДЕФОРМИРУЕМЫХ ДЕТАЛЕЙ

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002549803
Дата охранного документа
27.04.2015
Аннотация: Изобретение относится к области автоматизации технологических процессов точной механической обработки тонкостенных деталей, подверженных механической деформации в процессе обработки. Устройство для механической обработки легко деформируемых деталей содержит шпиндель обрабатывающего инструмента, установленный на держателе, и средство передачи детали компенсирующего усилия, противоположного усилию обрабатывающего инструмента, выполненное с возможностью компенсации упругих деформаций детали. В качестве держателя обрабатывающего инструмента использован манипулятор, выполненный с возможностью свободного перемещения в пространстве и оснащенный системой управления. Средство передачи детали компенсирующего усилия, противоположного усилию обрабатывающего инструмента, жестко закреплено на конце штанги, скрепленной с корпусом шпинделя, и выполнено в виде С-образной скобы, на концах которой закреплены корпусы реверсируемых раздвижных силовых цилиндров, штоки которых обращены друг к другу, и продольные оси которых расположены на одной линии, причем их концы снабжены роликами. Устройство выполнено с возможностью управления манипулятором, стереокамерой и приводами реверсируемых раздвижных силовых цилиндров и обрабатывающего инструмента посредством блока программного управления. Обеспечивается автоматическая механическая поддержка не жестко закрепленных обрабатываемых участков деталей, подверженных деформациям в процессе механический обработки, с помощью инструмента и поддерживающего устройства, автоматически перемещаемых одним манипулятором. 1 ил.
Основные результаты: Устройство для механической обработки легко деформируемых деталей, содержащее шпиндель обрабатывающего инструмента, установленный на держателе, и средство передачи детали компенсирующего усилия, противоположного усилию обрабатывающего инструмента, выполненное с возможностью компенсации упругих деформаций детали, отличающееся тем, что в качестве держателя обрабатывающего инструмента использован манипулятор, выполненный с возможностью свободного перемещения в пространстве, оснащенный системой управления, при этом средство передачи детали компенсирующего усилия, противоположного усилию обрабатывающего инструмента, жестко закреплено на конце штанги, жестко скрепленной с корпусом шпинделя, с возможностью его позиционирования перед обрабатывающим инструментом по направлению его движения, при этом выполнено в виде С-образной скобы, на концах которой закреплены корпусы реверсируемых раздвижных силовых цилиндров, штоки которых обращены друг к другу, и продольные оси которых расположены на одной линии, причем их концы снабжены роликами, а раздвижность штоков достаточна для синхронного упирания роликов в обращенные к ним поверхности обрабатываемой детали, при этом в пространстве над поверхностью детали установлена стереокамера, обращенная на деталь с возможностью точного определения мест предстоящей механической обработки детали, выделенных цветом, контрастным с цветом детали, при этом устройство выполнено с возможностью управления манипулятором, стереокамерой и приводами реверсируемых раздвижных силовых цилиндров и обрабатывающего инструмента посредством блока программного управления.

Изобретение относится к области автоматизации технологических процессов точной механической обработки тонкостенных деталей, подверженных механической деформации в процессе обработки. Известно устройство для автоматической механической обработки, содержащее исполнительный инструмент, установленный на манипуляторе, выполненном с возможностью свободного перемещения в пространстве, оснащенном системой управления (см. RU №2356721, МПК В24В 51/00, 2009).

Недостатком этого устройства является невозможность его использования для обработки тонкостенных деталей, например, типа оболочечных конструкций, подверженных механической деформации в процессе обработки.

Известно также устройство для механической обработки легко деформируемых деталей, содержащее шпиндель обрабатывающего инструмента, установленный на держателе, и средство для компенсации упругих деформаций детали, выполненное с возможностью передачи детали компенсирующего усилия, противоположного усилию, формируемому обрабатывающим инструментом (см. SU №1355452, МПК B23Q 15/00, 1987 г.).

Данное устройство по своей технической сущности является наиболее близким к предлагаемому решению. Недостатком этого устройства является то, что оно предназначено для обработки на токарных станках деталей ограниченного поперечного сечения (типа валов) и не может быть использовано для обработки тонкостенных деталей типа оболочечных конструкций, выполненных из металлов, конструкционных материалов, пластмасс и др., отдельные части (участки) которых при механических воздействиях инструмента значительно деформируются.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является устранение указанного выше недостатка и, в частности, обеспечение высокой точности автоматической механической обработки тонкостенных деталей из металлов, конструкционных материалов, пластмасс и др., отдельные части (участки) которых при механических воздействиях инструмента значительно деформируются.

Технический результат, который может быть получен при реализации заявляемого решения, выражается в обеспечении автоматической механической поддержки не жестко закрепленных обрабатываемых участков деталей, подверженных деформациям в процессе силовой механический обработки, с помощью инструмента и поддерживающего устройства, автоматически перемещаемых одним манипулятором.

Поставленная задача решается тем, что устройство для механической обработки легко деформируемых деталей, содержащее шпиндель обрабатывающего инструмента, установленный на держателе, и средство для компенсации упругих деформаций детали, выполненное с возможностью передачи детали компенсирующего усилия, противоположного усилию, формируемому обрабатывающим инструментом, отличается тем, что как держатель обрабатывающего инструмента использован манипулятор, выполненный с возможностью свободного перемещения в пространстве, оснащенный системой управления, при этом средство передачи детали компенсирующего усилия, противоположного усилию обрабатывающего инструмента, жестко закреплено на конце штанги, жестко скрепленной с корпусом шпинделя, с возможностью его позиционирования перед обрабатывающим инструментом, по направлению его движения, и выполнено в виде С-образной скобы, на концах которой закреплены корпусы реверсируемых раздвижных силовых цилиндров, штоки которых обращены друг к другу, их продольные оси расположены на одной линии, а их концы снабжены роликами, причем раздвижность штоков достаточна для синхронного упирания роликов в обращенные к ним поверхности обрабатываемой детали, кроме того, в пространстве над поверхностью детали установлена стереокамера, обращенная на деталь с возможностью точного определения мест предстоящей механической обработки детали, выделенных цветом, контрастным с цветом детали, при этом устройство снабжено блоком программного управления, выполненным с возможностью управления манипулятором, стереокамерой и приводами реверсируемых раздвижных силовых цилиндров и обрабатывающего инструмента.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с его аналогом и прототипом свидетельствует о его соответствии критерию «новизна».

При этом отличительные признаки формулы изобретения обеспечивают точную непрерывную автоматическую механическую обработку протяженных участков легко деформируемых деталей.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства для автоматической механической обработки легко деформируемых деталей. Устройство содержит вращающийся шпиндель 1 с режущим инструментом 2, свободно перемещаемый в пространстве манипулятором 3, оснащенным системой 4 управления, устройство 5 поддержки, стереокамеру 6, помещаемую и закрепляемую определенным образом в пространстве вблизи детали 7, и устройство программного управления 8, соединенное с системой 4 управления, со стереокамерой 6 и с приводом шпинделя 1. Устройство 5 поддержки жестко закреплено на корпусе шпинделя 1 и в процессе обработки нежестких частей тонкостенной детали 7 всегда располагается перед режущим инструментом 2 по направлению его движения на заданном расстоянии от него. При этом устройство 5 поддержки состоит из двух жестко связанных между собой первой 9 и второй 10 установок, расположенных по разные стороны от обрабатываемого участка детали 7, при этом продольные оси каждой из этих установок располагаются на одной общей оси 11, и каждая их них содержит первую 12 и вторую 13 части, телескопически выдвигающиеся с помощью приводов из обращенных друг к другу торцов первой 9 и второй 10 установок, способные линейно перемещаться вдоль указанной общей оси 11 навстречу друг другу или в противоположные стороны. На обращенных друг к другу концах первой 12 и второй 13 выдвигающихся частей устанавливаются подвижные шарики (или ролики) 14, способные вращаться в направлении перемещения режущего инструмента 2, причем устройство программного управления 8 соединено также с приводами первой 12 и второй 13 выдвигающихся частей первой 9 и второй 10 установок устройства 5 поддержки.

Кроме того, на чертеже показано обозначенное буквой А направление перемещения шпинделя 1 с режущим инструментом 2 в процессе обработки протяженной части (она обозначена буквой Б) нежесткой тонкостенной детали 7.

Предложенное устройство работает следующим образом.

Тонкостенная деталь 7 произвольным образом фиксируется в пространстве, но ее отдельные протяженные участки при продольных и поперечных механических воздействиях на деталь 7 со стороны режущего инструмента 2, возникающих в процессе ее непрерывной механической обработки, могут неизвестным заранее образом деформироваться, изменяя пространственное расположение и ориентацию этих обрабатываемых участков, что приводит к появлению брака или разрушению детали 7. Причем при идентичных силовых воздействиях деформации участков тонкостенной детали 7 в направлении, перпендикулярном ее обрабатываемой поверхности, много больше, чем в продольном (см. направление А). Это объясняется значительно большей жесткостью обрабатываемых участков детали вдоль поверхности обработки.

Для исключения поперечных деформаций непрерывно обрабатываемых режущим инструментом 2 протяженных участков тонкостенной детали 7 необходима их подвижная, но постоянная фиксация в поперечном направлении. Это обеспечивается с помощью специальной конструкции предложенного устройства 5 поддержки.

Перед началом обработки протяженных участков тонкостенной детали 7 стереокамера 6 фиксируется в пространстве таким образом, чтобы с ее помощью по команде, поступающей от устройства 8, можно было точно определить пространственные координаты протяженного места предстоящей механической обработки, отмеченного маркером (см. метку Б на чертеже). Стереокамера 6 с учетом ее известного текущего пространственного положения, которое может изменяться, передает координаты и ориентацию очередного обнаруженного места (Б) предстоящей обработки в устройство 8, которое на основе этой полученной информации формирует программные сигналы и подает их в систему 4 управления манипулятора 3, который перемещает шпиндель 1 с режущим инструментом 2 и закрепленным на нем устройством 5 поддержки в начало участка обработки (в исходное положение). В исходном положении первая 12 и вторая 13 выдвигающиеся части расположены внутри первой 9 и второй 10 установок соответственно. Поэтому между их шариками (или роликами) 14 имеется большой зазор, позволяющий расположить первую 12 и вторую 13 части первой 9 и второй 10 установок с обеих сторон очередного обрабатываемого участка детали 7 так, чтобы при этом режущий инструмент 2 находился в стороне от поверхности детали 7.

После установки шпинделя 1 с режущим инструментом 2 в исходное положение устройство 8 подает сигналы на включение шпинделя 1, а затем на приводы (пневматические или электромеханические) первой 12 и второй 13 выдвигающихся частей, которые обеспечивают смыкание этих частей по обе стороны от обрабатываемого участка детали 7 и одновременное врезание инструмента 2 в эту деталь. При этом манипулятор 3 по сигналу, поступающему от устройства 8, одновременно отрабатывает требуемое перемещение шпинделя в пространстве (во время врезания инструмента на требуемую глубину).

После врезания инструмента 2 в деталь 7 и смыкания первой 12 и второй 13 выдвигающихся частей с обеих сторон обрабатываемой части детали 7 происходит фиксация обрабатываемого участка этой детали в пространстве с помощью устройства 5 на требуемом расстоянии от места механического воздействия на этот участок. Сжимание обрабатываемого участка детали 7 первой 12 и второй 13 выдвигающимися частями устройства поддержки 5 с обеих сторон необходимо для исключения вибраций в процессе обработки и для исключения появления волновых образований при наличии в процессе механической обработки продольных силовых воздействий на обрабатываемый участок тонкостенной детали 7. Усилие сжатия обрабатываемого участка детали 7 первой 12 и второй 13 выдвигающихся частей устанавливается таким, чтобы оно позволяло плавно перемещать устройство 5 вместе с режущим инструментом 2 вдоль промаркированной на детали 7 линии обработки Б.

После фиксации обрабатываемого участка детали 7 устройство 8 непрерывно подает команды в систему 4 управления манипулятора 3, который перемещает шпиндель 1 с режущим инструментом 2 и устройством 5 в направлении А вдоль отмеченной на детали 7 маркером линии Б. Правильность и точность перемещения режущего инструмента 2 вдоль линии Б контролирует стереокамера 6, которая непрерывно передает соответствующие сигналы в устройство 8. При этом режущий инструмент 2, перемещаемый вдоль линии Б манипулятором 3, использующим непрерывно поступающие команды от устройства 8, обеспечивает точное выполнение необходимой механической операции. При этом сигналы, формируемые устройством 8 и подаваемые в систему 4 управления, учитывают информацию, непрерывно получаемую устройством 8 от стереокамеры 6.

После завершения выполнения очередной механической операции устройство 8 вначале подает команды управления на приводы первой 12 и второй 13 выдвигающихся частей для их ввода внутрь первой 9 и второй 10 установок соответственно и на привод шпинделя 1 для остановки режущего инструмента 2, а затем - в систему 4 управления манипулятора 3 для перемещения устройства 5 и режущего инструмента 2 на новый участок обработки, выявленный стереокамерой 6. Указанная последовательность операций продолжается до полного завершения обработки всех отмеченных маркером участков механической обработки детали 7.

Устройство для механической обработки легко деформируемых деталей, содержащее шпиндель обрабатывающего инструмента, установленный на держателе, и средство передачи детали компенсирующего усилия, противоположного усилию обрабатывающего инструмента, выполненное с возможностью компенсации упругих деформаций детали, отличающееся тем, что в качестве держателя обрабатывающего инструмента использован манипулятор, выполненный с возможностью свободного перемещения в пространстве, оснащенный системой управления, при этом средство передачи детали компенсирующего усилия, противоположного усилию обрабатывающего инструмента, жестко закреплено на конце штанги, жестко скрепленной с корпусом шпинделя, с возможностью его позиционирования перед обрабатывающим инструментом по направлению его движения, при этом выполнено в виде С-образной скобы, на концах которой закреплены корпусы реверсируемых раздвижных силовых цилиндров, штоки которых обращены друг к другу, и продольные оси которых расположены на одной линии, причем их концы снабжены роликами, а раздвижность штоков достаточна для синхронного упирания роликов в обращенные к ним поверхности обрабатываемой детали, при этом в пространстве над поверхностью детали установлена стереокамера, обращенная на деталь с возможностью точного определения мест предстоящей механической обработки детали, выделенных цветом, контрастным с цветом детали, при этом устройство выполнено с возможностью управления манипулятором, стереокамерой и приводами реверсируемых раздвижных силовых цилиндров и обрабатывающего инструмента посредством блока программного управления.
УСТРОЙСТВО ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЛЕГКО ДЕФОРМИРУЕМЫХ ДЕТАЛЕЙ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 241-250 из 291.
13.01.2017
№217.015.8d69

Устройство для программного управления манипулятором

Изобретение относится к робототехнике и может быть использовано при создании контурных систем управления многостепенными манипуляторами. Задачей заявляемого изобретения является создание устройства управления, которое обеспечит выполнение технологических операций на протяженных объектах с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002604555
Дата охранного документа: 10.12.2016
13.01.2017
№217.015.8e15

Способ получения споровой культуры на основе бактериального штамма bacillus sp. 1839

Изобретение относится к биотехнологии, микробиологии и может быть использовано для производства спорового материала из бактерий штамма Bacillus sp. 1839. Способ предусматривает засев питательной среды бактериями штамма Bacillus sp. 1839 с последующим культивированием на ней. Проводят отделение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002605543
Дата охранного документа: 20.12.2016
25.08.2017
№217.015.99fb

Устройство для формирования пространственного спирального поля

Изобретение относится к области антенной техники и может быть использовано в качестве источника излучения. Устройство для формирования пространственного спирального поля включает излучатель поля и выполненную с возможностью вращения относительно оси распространения фронта спиральной волны...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002609821
Дата охранного документа: 06.02.2017
25.08.2017
№217.015.9ae8

Ротор электромашины

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электромашиностроению. Технический результат - повышение механической прочности ротора, уменьшение дополнительных потерь и паразитных моментов, вызванных высшими гармониками магнитного поля индуктора. Ротор электромашины выполнен в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610305
Дата охранного документа: 09.02.2017
25.08.2017
№217.015.9b1e

Ротор электромашины

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат - повышение механической прочности ротора, уменьшение дополнительных потерь и паразитных моментов, вызванных высшими гармониками магнитного поля индуктора. Ротор содержит цилиндрический вал из немагнитного материала, на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610157
Дата охранного документа: 08.02.2017
25.08.2017
№217.015.9b39

Ротор электромашины

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат – повышение прочности ротора, уменьшение дополнительных потерь и паразитных моментов, вызванных высшими гармониками магнитного поля индуктора. Ротор выполнен в виде цилиндрического вала из немагнитного материала, содержащего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610158
Дата охранного документа: 08.02.2017
25.08.2017
№217.015.9b4e

Устройство для формирования пространственного спирального поля

Изобретение относится к области антенной техники и может быть использовано в качестве источника излучения. Устройство для формирования пространственного спирального поля включает антенну, выполненную в форме тарелки, на поверхности которой через равные угловые интервалы выполнено по меньшей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610289
Дата охранного документа: 08.02.2017
25.08.2017
№217.015.9c43

Добавка в бетонные смеси и строительные растворы

Изобретение относится к области строительных материалов, а именно к составам добавок, используемых в производстве бетонов и строительных растворов. Добавка в бетонные смеси и строительные растворы, включающая цитрат натрия трехзамещенный двуводный, который обработан при температуре 200°С в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610458
Дата охранного документа: 13.02.2017
25.08.2017
№217.015.9d24

Электромашина

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электромашиностроению. Технический результат – уменьшение массы и габаритов электромашины, повышение её надежности и эффективности охлаждения обмотки и сердечника статора. Электромашина содержит ротор, на котором закреплен индуктор с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610449
Дата охранного документа: 13.02.2017
25.08.2017
№217.015.9d4b

Ротор электромашины

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат: повышение механической прочности ротора, уменьшение дополнительных потерь и паразитных моментов, вызванных высшими гармониками магнитного поля индуктора. Ротор содержит цилиндрический вал из немагнитного материала, на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610455
Дата охранного документа: 13.02.2017
Показаны записи 241-250 из 303.
13.01.2017
№217.015.8236

Способ тестирования препаратов с предполагаемым психотропным или актопротекторным действием

Изобретение относится к экспериментальной медицине и касается исследований соединений с психотропными и актопротекторными свойствами на доклиническом этапе наблюдения. Способ включает формирование контрольной и экспериментальных групп животных (крыс), введение им препарата и тестирование...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601376
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.824b

Способ повышения уровня работоспособности лабораторных животных в эксперименте

Изобретение относится медицине, а именно к экспериментальной фармакологии, и касается выявления и изучения средств для повышения физической работоспособности у лабораторных животных в эксперименте. Способ включает введение животному актопротектора, в качестве которого используют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601393
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.833e

Технологическая линия для переработки золошлаковых отходов

Изобретение относится к области переработки продуктов сгорания и может быть использовано на тепловых электростанциях и в котельных, работающих на каменноугольных топливах. Технологическая линия для переработки золошлаковых отходов содержит дозатор-питатель золошлаковых отходов, связанный с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601648
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.8376

Майонез

Изобретение относится к масложировой промышленности. Майонез, содержащий жировую фазу в виде смеси, включающей оливковое масло и нерафинированное льняное масло, а также одно из масел, выбранных из рафинированного подсолнечного, кукурузного либо хлопкового, горчичный порошок, сахар-песок, соль...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601570
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.837d

Способ определения возможности сейсмического события

Изобретение относится к области сейсмологии и может быть использовано для прогнозирования возможности сейсмического события на материковых зонах субдукции и островах. Сущность: предварительно выявляют разбивку контролируемой территории на отдельные блоки. Размещают измерительные станции...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601389
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.8393

Сосиски

Изобретение относится к мясоперерабатывающей промышленности, а именно к производству сосисок. Сосиски содержат жирное и постное мясное сырье, переработанное в виде фарша, биологически активную добавку ликопин HS 121128, полученную из природного сырья, сухое молоко, специи, пищевые добавки,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601571
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.83f5

Способ получения водного красителя из растительного сырья

Изобретение относится к технологии получения натуральных пищевых красителей из растительного сырья и может быть широко использовано для окраски различных субстратов. Описывается способ получения водного красителя из растительного сырья - околоплодника ореха маньчжурского в потребительской или...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601452
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.8698

Творожный десерт

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к молочной. Творожный десерт содержит творог 9%-ный, сливки 33%-ные, пюре из корня лопуха большого, сорбит и желатин. При этом пюре из корня лопуха большого готовят путем промывки корней, очистки от кожистого слоя, нарезки на кусочки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603273
Дата охранного документа: 27.11.2016
13.01.2017
№217.015.8796

Способ производства творожного десерта

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к молочной. Способ включает приготовление смеси, содержащей творог 9%-ный, сливки 33%-ные, пюре из корня лопуха большого, сорбит и желатин. Пюре из корня лопуха большого получают путем измельчения на куски 1,5-5 см очищенного и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603275
Дата охранного документа: 27.11.2016
13.01.2017
№217.015.89e5

Состав для приготовления печенья

Изобретение относится к пищевой промышленности. Предложен состав для приготовления печенья, содержащий пшеничную муку, сахар-песок, продукт переработки яиц и растительную добавку, в качестве которой используется пюре из водоросли Ундария перистая. При этом для приготовления пюре сухие слоевища...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002602613
Дата охранного документа: 20.11.2016
+ добавить свой РИД