Автоматическая линия штамповки поворотных кулаков Советский патент 1989 года по МПК B21J13/08 

Изобретение относится к, обработке металлов давлением, и частности к автоматическим линиям для горячей объемной штамповки.

Цель изобретения пoвыпJeниe производительности, качества поковок и облегчение их удаления.

На, фиг. 1 представлена автоматическая линия, общий вид: на фиг. 2 - блок штампов; на фиг. 3 - захват манипулятора для подачи нагретых заготовок; на фиг. 4 -- разрез А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - захват устройства для переноса заготовок между позициями штамп а; на фиг. 6 - узел обрезного ручья И1тампового блока; на фиг. 7 - кассеты с секциями под поковки; на фиг. 8 - захваты манипулятора для приемки и переноса заготовок.

Автоматическая линия для штамповки поворотных кулаков содержит индукционный нагреватель 1 со средствами загрузки, выгрузки и контроля температуры заготовок, выполненными в виде бункера 2, ориента- тора 3, смонтированных у входа в нагреватель 1, поворотной площадки 4 с приводным упором 5, установленных на выходе из нагревателя 1, датчика 6 контроля температуры заготовок, цепной конвейер 7 для подачи нагретых заготовок от индукционного нагревателя 1 к загрузочно-ориентирующему устройству, состоящему из склиза 8, поворотного стакана 9 с приводом 10 поворота, манипулятор 11 для подачи нагретых заготовок в пресс, содержащий захват 12 с общей осью 13 сведения губок 14 и их поворота от автономных приво дов сведения 15 и поворота 16, а также зубчато-реечный механизм 17 сведения губок 14 и рычажный механизм 18 поворота губок 14 захвата 12 кривоп ипный горячен тамповочный пресс 19 с многопозиционным штамповым блоком 20 содержащим площадку 21 осадки, предварительный ручей 22, окончательный ручей обрезной ручей 24, устройство 25 для перено- са заготовки между позициями штампа содержащим захват 26 с двумя парами зажимных губок 27 и 28 с автономными приводами 29 и 30, устройство 31 для удаления

Ci С5 00 С5 00

окалины и смазки инструмента, устройство для смены штамповых блоков, содержащие конвейер 32, транспортные тележки 33 и 34 с приводом 35 и кантователь 36, конвейер 37 для-удаления облоя 38, устройство 39 для ориентированной приемки поковки на позиции обрезки, снабженное приемным стаканом 40, сочлененным с рычажным механизмом 41, выполненным в форме шарнир- ного параллелограмма, у которого продол- i жение звена 42 в зоне обрезного ручья 24 I сочленено с рычагом 43, шарнирно подве- i шенным в окне стойки пресса 19 и сое- : диненным со штоком 44 силового цилиндра 45, а вне зоны обрезного ручья 24 сочленено : с копиром 46, смонтированным на корпусе : манипулятора 47 для приемки и переноса ; поковки с подвижными каретками 48 и 49, несущими одна устройство 39 для ориенти- ; резанной приемки поковки, вторая захва- : ТЫ 50 И 51, выполненные в форме вилки с ; ПОЛОСТЯМИ 52 для фиксации поковки, проме- 20 ; жуточного ложемента 53 и секционного ста- пелера 54 с фиксаторами 55 кассет 56 с ус- : тановленными секциями 57-62 с пазами 63 для транспортировки.

Верхние секции 57 кассет 56 снабжены направляющими планками 64 и 65, а нижние секции 58 кассет 56 - направляющими планками 66 и 67. Линия снабжена тарой 68 под заготовки и системой 69 программного управления ее механизмами, а также устновленными пустыми кассетами 56 расположен в крайнем, наиболее близком положении к устройству для смены блоков кассет 56.

При нажатии на кнопку «Пуск (не пока зана) запуска автоматической линии в работу заготовки 72 захватываются механизмами ориентаторов 3 и в ориентированном положении подаются в индукционный нагреватель 1. В процессе перемещения в индук10 ционном нагревателе 1 заготовки 72 нагреваются до заданной температуры, контролируемой датчиком 6 на выходе из индукционного нагревателя 1 и в конце перемещения силой своего веса сбрасываются на поворотную площадку 4 до упора 5. Если линия не готова для штамповки заготовок 72 или заготовка имеет температуру ниже заданной, то по команде системы 69 программного управления включается привод (не показан) 5 упора, перемещает упор 5 и заготовка 72 силой своего веса сбрасывается в тару 68, а затем цеховыми механизмами (не показаны) возвращается в бункер 2. Если линия готова к работе, а заготовка 72 имеет заданную температуру и фотоголовка (не показана) выдает команду нали чия заготовки в поворотной площадке 4, то включается привод (не показан) поворотной площадки 4, происходит поворот площадки 4 с уложенной заготовкой 72, а в конце поворота заготовка сбрасывается силой

ройством 70 для смены блоков кассет 56 с 30 своего веса на цепной конвейер 7, цепи котоавтономным приводом 71.

Автоматическая линия работает следующим образом.

рого, постоянно перемещаясь по замкнутому контуру, перемещают заготовку 72 к за- грузочно-ориентирующему устройству. В конце перемещения по цепному конвейеру 7 заготовка 72 сбрасывается на склиз 8 и перемещается силой своего веса по склизу 8 до упора в дно поворотного стакана 9 и фотоголовка (не показана), выдает команду на включение привода 10 поворота поворотного стакана 9, который поворачивает стакан 9 с заготовкой 72 из наклонного положения в 40 вертикальное, а датчик (не показан) привода 10 поворота выдает команду на включение в работу механизмов манипулятора 11.

В исходном положении заготовки 72 за- : гружены навалом в бункере 2, поворотная площадка 4 находится в положении, повернутом к индукционному нагревателю, и упор 5 : перекрывает путь перемещения заготовки 72 в тару 68, поворотный стакан 9 загрузочно- ориентирующего устройства установлен в наклонное положение для приема заготовки 72,захват 12 манипулятора 11 находится в поднятом положении над позицией приемки заготовки у загрузочно-ориентирующего устройства, его губки 14 разжаты и расположены в горизонтальной плоскости, ползун пресса 19 расположен в верхней мертвой точ- 45 ке, и его выталкиватели опущены в крайнее нижнее положение, захват 26 устройства 25 для переноса заготовки 72 располагается в многопозиционном штамповом блоке 20 в крайнем нижнем положении, его зажимные губки 27 раскрыты и расположены у позиции предварительного ручья 22, а зажимные губки 28 раскрыты и расположены у об- резного ручья 24, стакан 40 устройства расположен под обрезным ручьем 24 в крайрого, постоянно перемещаясь по замкнутому контуру, перемещают заготовку 72 к за- грузочно-ориентирующему устройству. В конце перемещения по цепному конвейеру 7 заготовка 72 сбрасывается на склиз 8 и перемещается силой своего веса по склизу 8 до упора в дно поворотного стакана 9 и фотоголовка (не показана), выдает команду на включение привода 10 поворота поворотного стакана 9, который поворачивает стакан 9 с заготовкой 72 из наклонного положения в 40 вертикальное, а датчик (не показан) привода 10 поворота выдает команду на включение в работу механизмов манипулятора 11.

Включается привод (не показан) манипулятора 11 и захват 12 опускается. В конце опускания захвата 12 система 69 программного управления включает привод 15 сведения губок 14, которые посредством зубчато-реечного механизма 17 зажимают заготовку 72. Датчик (не показан) контро- rf ля сведения губок 14 выдает команду на включение в работу механизмов манипулятора 11. Включаются приводы манипулятора 1 i и захват 12 поднимается на з аданную высоту, перемещается в пресс 19 и опускает заготовку 72 на площадку 21 осадки

нем верхнем положении, каретка 49 манипу- 55 многопозиционного штампового блока 20, а

лятора 47 расположена в крайнем переднем к прессу 19 положении и опущена в крайнее нижнее положение, стапелер 54 с устасистема 69 программного управления выдает команду на включение в работу механизмов пресса 19. В определенный момент

0

новленными пустыми кассетами 56 расположен в крайнем, наиболее близком положении к устройству для смены блоков кассет 56.

При нажатии на кнопку «Пуск (не показана) запуска автоматической линии в работу заготовки 72 захватываются механизмами ориентаторов 3 и в ориентированном положении подаются в индукционный нагреватель 1. В процессе перемещения в индук0 ционном нагревателе 1 заготовки 72 нагреваются до заданной температуры, контролируемой датчиком 6 на выходе из индукционного нагревателя 1 и в конце перемещения силой своего веса сбрасываются на поворотную площадку 4 до упора 5. Если линия не готова для штамповки заготовок 72 или заготовка имеет температуру ниже заданной, то по команде системы 69 программного управления включается привод (не показан) 5 упора, перемещает упор 5 и заготовка 72 силой своего веса сбрасывается в тару 68, а затем цеховыми механизмами (не показаны) возвращается в бункер 2. Если линия готова к работе, а заготовка 72 имеет заданную температуру и фотоголовка (не показана) выдает команду наличия заготовки в поворотной площадке 4, то включается привод (не показан) поворотной площадки 4, происходит поворот площадки 4 с уложенной заготовкой 72, а в конце поворота заготовка сбрасывается силой

0 своего веса на цепной конвейер 7, цепи котосвоего веса на цепной конвейер 7, цепи кото

рого, постоянно перемещаясь по замкнутому контуру, перемещают заготовку 72 к за- грузочно-ориентирующему устройству. В конце перемещения по цепному конвейеру 7 заготовка 72 сбрасывается на склиз 8 и перемещается силой своего веса по склизу 8 до упора в дно поворотного стакана 9 и фотоголовка (не показана), выдает команду на включение привода 10 поворота поворотного стакана 9, который поворачивает стакан 9 с заготовкой 72 из наклонного положения в вертикальное, а датчик (не показан) привода 10 поворота выдает команду на включение в работу механизмов манипулятора 11.

Включается привод (не показан) мани, пулятора 11 и захват 12 опускается. В конце опускания захвата 12 система 69 программного управления включает привод 15 сведения губок 14, которые посредством зубчато-реечного механизма 17 зажимают заготовку 72. Датчик (не показан) контро- ля сведения губок 14 выдает команду на включение в работу механизмов манипулятора 11. Включаются приводы манипулятора 1 i и захват 12 поднимается на з аданную высоту, перемещается в пресс 19 и опускает заготовку 72 на площадку 21 осадки

многопозиционного штампового блока 20, а

система 69 программного управления выдает команду на включение в работу механизмов пресса 19. В определенный момент

хода ползуна (не показан) пресса 19, определяемый экспериментально, включается привод 15 сведения губок 14, которые посредством зубчато-реечного механизма 17 раскрываются, заготовка 72 осаждается, исправляется косина ее торцов от резки на ножницах, сбивается окалина.

По возвращении ползуна (не показан) пресса 19 в исходное положение, система 69 программного управления включает привод 15 сведения губок 14, которые посредством зубчато-реечного механизма 17 зажимают осаженную заготовку 73 в середине ее длины. Датчик (не показан) контроля сведения губок 14 включает привод (не показан) манипулятора 11 и захват 12 поднимается на заданную высоту. Система 69 программного управления включает привод 16 и посредством рычажного механизма 18 губки 14 поворачиваются из горизонтального в вертикальное положение, а находящаяся в губках 14 осажденная заготовка 73 поворачивается на 90°. Датчик контроля поворота (не показан) губок 14 включает привод (не показаны) .манипулятора 11 и захват 12 перемещается к предварительному ручью 22 и опускается на заданную высоту. Система 69 программного управления включает привод 15 сведения губок 14, которые посредством зубчато-реечного меха- низма 17 раскрываются, и заготовка 73 ук- ; laдывaeтcя в предварительный ручей 22. По завершении укладки заготовки 73 в предварительный ручей 22 система 69 програ.ммно- го управления включает привод манипулятора И и захват 12 поднимается на заданную высоту. Одновременно с подъемом захвата 12 включается привод 16 поворота губок 14 и посредством рычажного механизма 18 губки 14 из вертикального положения поворачиваются в горизонтальное положение. Датчик контроля поворота (не показан) губок 14 включает привод манипулятора II и захват 12 возвращается к за- грузочно-ориентирующему устройству в исходное положение. В исходном положении захвата 12 манипулятора II система 69 программного управления выдает команду на включение в работу механизмов пресса 19, ползун (не показан) которого осуществляет щтамповку заготовки 73 в предварительном ручье 22. По возвращении ползуна пресса 19 в исходное положение включается нижний выталкиватель (не показан), который приподнимает заготовку 74 и выдает команду на включение в работу механизмов устройства 25 для переноса заготовки 74 из предварительного ручья 22 в окончательный ручей 23. При этом включается привод 29 захвата 26 и зажимные губки 27 зажимают заготовку 74. Датчик контроля сведения (не показан) зажимных губок 27 включает приводы (не показаны) устройства 25 для переноса заготовки 74 и захват 26 под10

5

5

нимается, перемещается к окончательному ручью 23 и опускается. Система 69 программного управления включает привод 29 захвата 26, зажимные губки 27 открываются и заготовка 74 укладывается в окончательный ручей 23. Одновременно с работой устройства 25 для переноса заготовки манипулятор 11 переносит очередную заготовку 73 на площадку 21 осадки. Когда манипулятор 11 и устройство 25 заверщит перенос заготовок, система 69 программного управления выдает команду на включение в работу механизмов пресса 19. В процессе перемеще - ния ползуна (не показан) пресса 19 щтам- пуются две заготовки: одна на площадке осадки 21, вторая в окончательном ручье 23. По возвращении ползуна пресса 19 в исходное положение включается нижний выталкиватель (не показан), который приподнимает заготовку 75 в окончательном ручье 23 и выдает команду на включение в работу ма- 0 нипулятора 11 и устройства 25. При этом манипулятор II переносит осаженную заготовку 73 и укладывают ее в предварительный ручей 22, а устройство 25 переносит заготовку 75 из окончательного ручья 23 в обрезной ручей 24. При укладке заготовки 75 в обрезной ручей 24 хвостовая часть ее входит в отверстие стакана 40 устройства 39 для ориентированной приемки поковки 76. Когда манипулятор 1 и устройство 25 за- вершают перенос заготовок, система 69 программного управления выдает команду на включение в работу механизмов пресса 19. В процессе перемещения ползуна (не показан) пресса 19 штампуется заготовка в предварительном ручье 22 и обрезается на провал заготовка в обрезном ручье 24. В мо.мент 5 завершения обрезки свободное падение обрезанной поковки 76 ограничивается плоскостью стакана 40, облой 77 остается на зеркале (не показано) обрезного ручья 24. По возвращении ползуна пресса 19 в ис.чодное положение включается нижний выталкива- 0 тель (не показан), который приподнимает заготовку 74 в предварительном ручье 22 и выдает команду на включение в работу манипулятора 11, устройства 25 и устройства 39 для ориентированной приемки поков- 5 ки 76. Манипулятор 11 переносит очередную заготовку на площадку 21 осадки. Устройство 25 получает команду на включение приводов 29 и .30 захвата 26 и зажимные губки 27 зажимают заготовку 75, а зажимные губки 28 зажимают облой 77. Прн переме- 0 щении захвата 26 заготовка 75 укладывается в окончательный ручей 23, а облой 77 сбрасывается на конвейер 37. При включении пневмоцилиндра 45 его щток 44 поднимает рычаг 43, а последний освобождает звено 42 рычажного механизма 41 и стакан 40 с поков- 5 кой 76 под действием собственных весов опускаются. В опущенном положении стакана 40 датчик конечного перемещения (не показан) выдает команду на включение в работу меха0

низмов манипулятора 47. Каретка 48 перемещается в крайнее от пресса 19 положение. Закрепленное к каретке 48 устройство 39 для ориентированной приемки поковки 76 перемещается из зоны обрезного ручья 24 в зону действия захвата 50 каретки 49. В процессе перемещения каретки 48, после выхода стакана 40, обрезного ручья 24, звено 42 взаимодействует с копиром 46 и поднимает стакан 40 в верхнее положение. В конце перемещения каретки 48 по команде датчика (не показан) каретка 49 с захватами 50 и 51 поднимается в крайнее верхнее положение. В процессе подъема каретки 49 поковка 76 поднимается захватом 50 из стакана 40 и фиксируется в расточке полости 52, затем каретка 49 перемещается от пресса 19 по направлению к секционному стапелёру 54. В конце перемещения каретка 49 опускается.При этом поковка 76 из захвата 50 укладывается в промежуточный ложемент 53. В нижнем положении по команде датчика (не показан) каретка 49 с захватами 50 и 51 возвращается к прессу 19 в исходное положение. В крайнем переднем положении каретка 49 с захватами 50 и 51 поднимается в крайнее верхнее положение. В процессе подъема поковка 76 из промежуточного ложемента 53 укладывается в фиксирующую полость 52 захвата 51. Каретка 49 с захватами 50 и 51 перемещается от пресса 19 к секционному стапелёру 54. В конце перемещения каретка 49

fO

20

25

секции одной кассеты заполнены, включается привод 71 устройства 70 для смены блоков кассет 56 и под загрузку устанавливается очередная кассета. Заполненная кассета 56 может быть снята или посредством цехового крана или посредством автопогрузчика, подъемные лапы которого входят в пазы 63 кассеты 56 и снимают ее с фиксаторов 55. На освободившееся место устанавливается пустая кассета. После заполнения поковками и второй кассеты стапе- лер 54 перемещается в первоначальное положение и под загрузку устанавливаются секции пустой кассеты, наполненная вторая кассета снима ется так же, как и первая, и на ее место устанавливается пустая тара.

Формула изобретения

1. Автоматическая линия щтамповки поворотных кулаков, содержащая индукционный нагреватель со средствами загрузки, транспортер подачи заготовок от нагревателя к устройству загрузки нагретых . заготовок в пресс с окном многопозиционным щтампо- вым блоком, устройство для переноса заготовок между позициями щтампа, устройство удаления поковок из пресса с манипулятором, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности, надежности и качества поковок, она снабжена устройством для ориентированной приемки поковок на

опускается. В процессе опускания поковка 76 -jo позиции обрезки щтампа и последующего их из захвата 51 укладывается на направляющие планки 64 и 65 верхней секции 57 кассеты 56. В нижнем положении по команде датчика (не показан) каретка 49 возвращается к прессу 19. На этом цикл изготовления и укладки поковки заверщается. Последующие мента и секционного стапелера в виде блостапелирования в виде приемного стакана, соединенного с механизмом удаления поковки из пресса, манипулятора приемки и переноса поковок с захватами, размещенными на подвижных каретках, промежуточного ложециклы повторяются с некоторыми отличиями при укладке поковки в секции кассет. Так при укладке второй поковки она сдвигает первую поковку по направляющим 64 и 65 и захватом 51 укладывается на занимаемое место первой поковкой. Следующая поковка сдвигает по направляющим 64 и 65 уложенные ранее две заготовки и так до полного заполнения направляющих 64 и 65 верхней секции 57. Затем заполняются направляющие 66 и 67 нижней секции 58. Отличие состоит в том, что находящаяся в захвате 51 поковка поднимается на высоту, соответствующую укладке для нижней секции 58. После заполнения секций 57 и 58 по команде системы: 69 программного управления включается привод 71 устройства 70 для смены блоков кассет 56 и под загрузку устанавливаются секции 59 и 60, заполнение которых производится так же, как и секций 57 и 58. После заполнения секций 59 и 60 по команде системы 69 программного управления включается привод 71 устройства 70 для смены блоков кассет 56 и под загрузку ливаются секции 6 и 62. После того, как все

40

45

ка кассет, и устройством для их замены с автономным приводом.

2.Автоматическая линия по п. 1, отличающаяся тем, что устройство удаления поковок из пресса выполнено в виде щарнирно- го параллелограмма, рычага, щарнирно размещенного в окне пресса, силового цилиндра со щтоком, а также копира, смонтированного на корпусе манипулятора для удаления поковок, при этом одно из звеньев параллелограмма сочленено с рычагом, а последний соединен со щтоком силового цилиндра и копиром.

3.Автоматическая линия по п. 1, отличающаяся тем, что захваты манипулятора уда-, ления поковок выполнены в форме вилки с

50 полостями фиксации поковки.

4.Автоматическая линия по п.1, отличаю- ш,аяся тем, что устройство для загрузки нагретых заготовок в пресс выполнено в виде манипулятора, снабженного захватом с общей осью сведения губок и его поворота, автономными приводами механизмов сведения и поворота захвата, при этом механизм сведения губок захвата выполнен зубчато- реечным.

55

0

5

секции одной кассеты заполнены, включается привод 71 устройства 70 для смены блоков кассет 56 и под загрузку устанавливается очередная кассета. Заполненная кассета 56 может быть снята или посредством цехового крана или посредством автопогрузчика, подъемные лапы которого входят в пазы 63 кассеты 56 и снимают ее с фиксаторов 55. На освободившееся место устанавливается пустая кассета. После заполнения поковками и второй кассеты стапе- лер 54 перемещается в первоначальное положение и под загрузку устанавливаются секции пустой кассеты, наполненная вторая кассета снима ется так же, как и первая, и на ее место устанавливается пустая тара.

Формула изобретения

1. Автоматическая линия щтамповки поворотных кулаков, содержащая индукционный нагреватель со средствами загрузки, транспортер подачи заготовок от нагревателя к устройству загрузки нагретых . заготовок в пресс с окном многопозиционным щтампо- вым блоком, устройство для переноса заготовок между позициями щтампа, устройство удаления поковок из пресса с манипулятором, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности, надежности и качества поковок, она снабжена устройством для ориентированной приемки поковок на

позиции обрезки щтампа и последующего их мента и секционного стапелера в виде блостапелирования в виде приемного стакана, соединенного с механизмом удаления поковки из пресса, манипулятора приемки и переноса поковок с захватами, размещенными на подвижных каретках, промежуточного ложе0

5

ка кассет, и устройством для их замены с автономным приводом.

2.Автоматическая линия по п. 1, отличающаяся тем, что устройство удаления поковок из пресса выполнено в виде щарнирно- го параллелограмма, рычага, щарнирно размещенного в окне пресса, силового цилиндра со щтоком, а также копира, смонтированного на корпусе манипулятора для удаления поковок, при этом одно из звеньев параллелограмма сочленено с рычагом, а последний соединен со щтоком силового цилиндра и копиром.

3.Автоматическая линия по п. 1, отличающаяся тем, что захваты манипулятора уда-, ления поковок выполнены в форме вилки с

0 полостями фиксации поковки.

4.Автоматическая линия по п.1, отличаю- ш,аяся тем, что устройство для загрузки нагретых заготовок в пресс выполнено в виде манипулятора, снабженного захватом с общей осью сведения губок и его поворота, автономными приводами механизмов сведения и поворота захвата, при этом механизм сведения губок захвата выполнен зубчато- реечным.

5

Изобретение относится к обработке металлов даг ление 1, в частности к автома- тически.м линиям для горячей штамповки. Цель изобретения повышение произво- дите,1ьности, качества поковок и облегчение их удаления. Автоматическая линия содержит индукционный нагреватель, устройство загрузки нагретых заготовок в пресс с многопозиционным штампом, устройство для перекоса заготовок между позициями обработки, устройство для удаления поковок из пресса в виде манипулятора, а также устройство ориентированной приемки поко вок и последующего стапе,1ирования. Поковки после обработки в обрезном ручье много- позиционного штампа пресса передаются при- емны.м стаканом устройства ориентированной приемки поковок и станелирования в зону размещения блоков кассет и последующего их складирования. 3 з. п. ф-лы, 8 ил .

Фие.2

А-А

Фие.

2/

/4

Фиг.З

15 77

55

JS

Фаз. б

77777777 л