Гибкий производственный модуль для штамповки изделий из ленточного материала Советский патент 1992 года по МПК B21D43/00 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для штамповки изделий из ленточного материала.

Целью изобретения является повышение производительности процесса штамповки и надежности.

На фиг.1 изображен гибкий производственный модуль для штамповки изделий из ленточного материала; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.З - вид Б на фиг.2; на фиг.4 вид В на фиг.2; на фиг.5 - вид Г на фиг.4; на фиг.6 - вид Д на фиг.1; на фиг,7 - вид Е на фиг.6: на фиг.8 - вид Ж на фиг.1; на фиг.9 вид 3 на фиг.1; на фиг.10 - разрез И-И на фиг.9; на фиг. 11 - разрез К-К На фиг.9; на фиг.12 - вид Л на фиг.1, на фиг.13 - вид М на фиг.1; на фиг. 14 - вид Н на фиг.13; на фиг.15- видО нафиг.1; нафиг.16-видП на фиг.15.

Гибкий производственный модуль (ГПМ) содержит систему 1 управления, расположенные в технологической последовательности устройство 2 для установки рулонов ленты с несколькими кассетами, устройство 3 для размотки рулона, пра вильное устройство 4, устройство 5 петле.образования, пресс 6 с устройством шаговой подачи ленты, магазином 7 пакетов штампов с несколькими пакетами штампов, механизмом 8 смены штампов, устройство 9 для удаления изделий и высечек, устройство 10 для удаления отходов ленты с ножницами 11 для резки отходов.

Устройство 2 для установки рулонов ленты (фиг.2 и 3) состоит из размещенной на основании приводной тележки 12 с установленными на ее фиксаторах 13 кассетами 14. Каждая кассета (фиг,4 и 5) выполнена в виде щек 15, установленныхна тележке 12 с возможностью сьема, соединенных стяжками 16, ограничителей 17, перемещающихся по направляющим 18 с помощью винтов 19 с левой и правой резьбой, опорных роликов 20 с размещенным на них рулоном 21, Двух горизонтально расположенных валков 22 и 23, нижний из которых закреплен неподвижно в корпусе 24, а верхний подпружинен. Ролики 25 служат для настройки по ширине ленты и размещены на осях 26, связанных с винтом 27 с левой и правой резьбой.

Направляющая 28 для ленты закреплена на щеках 15 через кронштейн (не обозначен) и имеет горизонтальный паз для перемещения ленты и сквозной вертикальный паз 29.

Устройство 3 для размотки рулона ленты (фиг.6 и 7) предназначено для первичной подачи ленты от устройства 2 установки рулонов ленты в правильное устройство 4 и отрезки мерной длины на заданную программу.

Устройство состоит из корпуса 30, траверсы 31, шарнирио закрепленной в корпусе 30 с возможностью поворота в вертикальной плоскости, параллельной оси

подачи лейты, посредством пневмоцилиндра 32, нижнего обрезного ножа 33, смонтированного в корпусе 30 и связанного с индивидуальным приводом, приводных роликов 34 и 35, устройства 36 для контроля наличия, ленты в горизонтальном пазу направляющей 28 (фиг.4) устройства 2. Верхний обрезной нож .37 закреплен неподвижно в корпусе 30, Шток 38 пневмоцилиндра 32 соединена с траверсой 31, имеющей возможность качания на двух полуосях 39.

Правильное устройство (фиг.8) выполнено в виде рамы 40, несущей приводной механизм 41, верхней 42 и нижней 43 плит, ходового винта 44, оси 45. звездочек 46, пневмоцилиндра 47 со штоком 48, двух отжимных пружин 49, правильных валков 50, размещенных на плитах 42 и 43, тянущих валков 51., оси 52, злектродвигателя 53 и проводки 54, при зтом злектропривод 53 связан с системой 1 управления и через передачу винт-гайка с верхней плитой 42, закрепленной шарнирно с возможностью поворота в вертикальной плоскости, параллельной оси подачи ленты.

Устройство 5 петлеобразования (фиг.911) состоит из вертикальных стоек 55 с горизонтальными направляющими 56, каретки 57, подвижно установленной на горизонтальных направляющих 56, имеющей захват с верхней 58 и нижней 59 губками и несущей два вертикально установленных силовых цилиндра 60 и 61 для привода верхней 58 и нижней 59 губок захватного органа каретки 57, поддерживающего Т-образного упора 62 с возвратной пружиной 63, двух шестерен 64, двух пластинчатых боковых направляющих 65 для материала с пружиной 66, желобков 67 с системой датчиков 68, откидной створки 69 с ползуном 70 и пальцем 71, двуплечего рычага 72, штока 73 пневмоцилиндра 74, при зтом горизонтальные направляющие 56 установлены параллельно оси подачи ленты, ползун 70 установлен на рычаге 72 с возможностью вертикального перемещения, палец 71 закреплен на ползуне 70 перпендикулярно оси подачи ленты, датчики 68 материала установлены под и над пальцем 71, верхняя зажимная губка 58 каретки 57 связана с пневмоцилиндром 60, а нижняя губка 59 смонтирована на каретке 57 с возможностью поворота в вертикальном направлении и связана с цилиндром 61, подпружиненный упор 62 закреплен на губке 59 со стороны пресса, оси шестерен 64 установлены на верхней губке 58 перпендикулярно оси подачи ленты, а шестерни 64 смонтированы с возможностью взаимодействия между собой, пластинчатые боковые

паправляющие 65 расположены по обе стороны оси подачи ленты, закреплены на шестернях 64 и подпружинены пружиной 66.

Механизм 8 смены штампов (фиг. 12} состоит из станины сварного типа и двух корпусов. Корпус 75 консольно закреплен на стойке 75, другой конец корпуса 75 закреплен к магазину 7 пакетов штампов. Редуктор 77 связан с быстроходным валом 78, на котором посажена гайка 79, жестко связанная с кареткой 80, имеющей возможность перемещения по направляющей 81. Каретка 80 несет два штока 82, на которых закреплен корпус 83 с размещенным в нем пневмоцилиндром 8, на штоке последнего размещен захват 85 с дйумя фиксаторами 86, входящими в два отверстия, имеющиеся на нижнем конце каждого пакета штампов.

Ус грбйство 10 для Удаления отходов ленты включает в себя пневматические ноЖницы 11 для резки отходов (фиг.13 и 14), связанные с системой 1 управления, состоящие из стойки 87, лотка ВЙ для перемещения материала, смонтированного на ножницах 11, верхней 89 и нижней 90 направяяющих крышек, шарнирио закреплённых на лотке 88 с возможностью поворота в вертикальной плоскости, плиты 91, Пневмоцилиндра 92, приводных тянущих валков-93, закрепленных на ножницах 11 под направляющими крышками 89 и 90, обоймы 94 пневмодвигателя 95, при зтом на лотке 88 размещен датчик (не обозначен) и флажок 96, крышки 89 и 90 подпружИнены пружиной 97, Отход ленты удаляется в тару, раз мешенную на приводной 98 (фиг.15 и 16), имеющей возможность перемещения по направляющим 99, установленных на раме 100. На раме 100 размещен также корпус 101, в котором установлены электродвигатель и редуктор (не показаны) и ведущие натяжные звездочки 102, посредством которых цепью 103 перемещается тележка 98 с тарой. Тележка 98 снабжена нажимными контактами 104 которые сигнализируют о наличии тары..

Гибкий производственный модуль работает следующим образом.

При Заправке кассеты 14 устройства 2 для установки рулона ленты рулон 21 опускается на опорные ролики 20, конец ленты пропускается между валками 22 и 23 и далее а направляющую 28 так, чтобы он выступал из направляющей 28 на заданную величину.

: : . ;

Ролики 25 настраиваются на ширину ленты за счет вращения винта 27, ограничителя 17. выставляются по ширине рулона 21, перемещаясь с помощью винтов 19 по направляющим 18..

Наличие индивидуальной настройки в каждой кассете 14 позволяет использовать в модуле рулоны ленты различной ширины.

Кассета 14 с рулоном 21 устанавливается на приводной тележке 12, и по заданной программе от системы 1 управления тележка 12 перемещается на рабочую позицию загрузки конца ленты, расположенную соосно зеву устройства 3 для размотки руло.на.,, / ,. ., :, , .

Когда одна из кассет 14 с рулоном 21 лент окажется на рабочей позиции, в зеве устройства 3 для размотки рулона верхний ролик 34 вместе в траверсой 31 с помощью оси (не показана), штока 38 и пневмоцилиндра 32 опускается, прижимает ленту, находящуюся в вертикальном пазу 29 кассеты 14 к нижнему ролику 35. Затем ролик 34 получает вращение от электродвигателя М2 и подает ленту в правильное устройство 4.

Работа правильного устройст§а 4 осуществляется следующим образом.

В нижнюю полость пневмоцилиндра 47 подается воздух, шток 48, сжимая пружину

49,поджимает верхний тянущий валок 51, освобождая проход для ленты. Одновременно через систему 1 управления от электродвигателя 53 через цепь (не показана) и звездочку 46 получает вращение ходовой винт 44, который при вкручивании в ось 45 поднимает верхнюю плиту 42, поворачивая ее вокруг оси 52. Количество оборотов винта 44 контролирует вращающийся трансформатор (не показан), соединенный с валом электродвигателя 53.

После того, как лента с помощью устройства 2 для размотки рулона пройдет через проводку 54 в нем между верхней 42 и нижней 43 плитами, она попадает в губки 58 и 59 захвата устройства 5 петлеобразования, электродвигатель М2 привода ролика 34 отключается, верхняя плита 42 по сигналу от системы 1 управления опускается, после чего прекращается подача воздуха в полость цилиндра 47, шток 48 с верхним тянущим роликом 51 под действием пружины 49 опускается, при этом лента зажимается между тянуидими валками 51, траверса 31 устройства 3 для размотки рулона ленты поднимается, и ролики.34 и 35 освобождают ленту, а затем включается привод 41 валков

50.правильного устройства 4.

Устройство 5 петлеобразования работает следующим образом.

Каретка 57 находится в крайнем левом положении, вблизи от выходной проводки 54 правильного устройства 4. Верхняя губка 58 поднята, а нижняя 59 находится в горизонтальном положении. Лента подается слева между губок 58 и 59 до правого конца

Т-образного упора 62, находящегося ниже уровня нижней губки 59 и служащего для поддержания от провисания конца ленты, При движении лента своими боковыми сторонами разводит пластинчатые боковые направляющие 65, связанные шестернями 64 и пружиной 66, при этом направляющие 65 разводятся На один м тот же угол, тем самым центрируя ленту вдоль упора 62 по оси подачи ленты.

Верхняя губка 58 опускается, прижимая ленту к нижней губке 59, каретка 57 с зажатым концом ленты начинает перемещаться по горизонтальный направляющим 56 в правую сторону, при этом подача ленты осуществляется валками 50 и 51 правильного устройства 4, Скорость подачи ленты валками 50 и 51 правильного устройства 4 задается примерно равной скорости перемещения каретки 57..

При подходе каретки 57 к подёчё пресса 6 упор 62 упирается в корпус подачи ленты пресса 6 и при дальнейшем Двйж1ении каретки 57 конец ленты заправляется в щель, подачи пресса 6, при крайнем правом положении каретки 57 по команде от системы 1 управления конец ленты зажимается в гюдв че пресса 6 специальным роликом. Подача ленты валками 50 и 51 Правильного устройства 4 и губками 58 и 59 каретки 57 Ирекрдщается. Верхняя губка 58 поджимается, освобождая ленту, каретка 57 возвращается влево, занимая проме}(;угочное гтоложение: верхняя губка 58 снова опускается, занимая ленту, ролик подачи пресса 6 освобождает ленту, подавая ее в пресс 6. Каретка 57 вновь движется вправо, а затем эти циклы повторяк)тся 3-4 раза, тем самым Лента досылается к пакету штампа.

Когда каретка 57 последний ра;з Досылает Ленту к пакету штампа, ее нижняя губка 59 откидывается вниз, лента подается правильным устройством 4 до тех пор, пока образуется петля между правильным устройством 4 и подачей пресса 6.

Петля ленты ложится на )келрба 67 и контролируется системой датчиков 68. Подается воздух в пнеамрцилиндр 74, шток 70 которого через двухллечий рычаг 72 закрывает створку 69 (как показано на чертеже, до этого створка 69 была откинута в сторону). Таким образом, лента оказывается в зоне между желобом 67 и пальцем 71. Включается в работу пресс 6, петля ленты уменьшается и поднимает палец711 вместе с ползуном 70, Левый конец пальца 71 поднимается к одному из датчиков 68, который включает в работу валки 50 и 51 правильного устройства 4, поддерживающие оптимальные размеры петли. Если же петля

резко уменьшается, отключается весь модуль (аварийный Останов).

Таким образом, лента из кассеты 14 устройства 2 для установки рулонов ленты,

п ройдя через устройство 3 для размотки рулона, правильное устройство 4 и устройство 5 петлеобразования, подана в штамп пресса 6.

Механизм удаления отходов ленты ножниц 11 включается в aвtOмaтИчecкyю работу только после того, как конец ленты выходит из-под беск онтактного выключателя, расположенного а валково- секторной подаче

прессаб.- : ;/ ., . : . ; ..;:: .;, ,./.:

Отход Ленты после штампа пресса 6 пО падает а лоток 88, проходит по стойке 87 и попадает на валки ножниц 11, При прступ целого остатка ленты производят следую дие операции. Лента прпадает в лоток

88, нажимает pitiMiaг (не показан), который опускает флажОк 96, тем самым подается команда о ЧПУ в пневмосеть, пневмОцй линдр 92 открывает нижнюю часть стойки 87, остаток ленты выбрасывается в тару для

Отходов, разйещен нук на приводной тележке.98;. - ,;;./. ,.;,,, ;. ;:..- ..f

Если скорость подачи ленты больше и не совпадает со скоростью работы ножниц, то , доходя до валкОв ножниц 11, упрется в них, при этОм об разуется петля. Под давлением лентЦ|Верхняя направлжощая крышка 89 приподнимается, после устранений петли крыщка 89 возвращается в исходноеположение пружиной 97.

Заполненная тара удаляется тележкой 98, перемещающейся по направляющим 99 с помощью цепи 103 и натяжных звездочек 102.. -:;;;;.,,,;:/.: .: ;, .,; „.:,

Механизм 8 смены штампов работает

следующим образом;

Для выгру 1ки пакетов штампов каретка 80 подается в зону выгрузки. ПО сигналам от датчика и ЧПУ отпнев)угораспределите |1я (не показаны) давление подается в пневмоцИ

линдр 84, шток которого, опускаясь, опуска« ет захват 85, который сврими фиксатОрами 86 в в:иде пальцев попадает в специальные пазы на пакете штампа. Затем каретка 80 совершаетобратный ход. Штамп переМеЩается из зоньг штампового пространства пресса 6 и Останавливается в магазине 7 пакетов штампов. Пневмоцилиндр 84 поджимает захват 85i фиксаторы 86 выходят из пазов штампа.

Выбор нужного штампа для загрузки и контроль за операциями смены штампа Осу ществляется от ЧПУ.

Предлагаемый гибкий производственный модуль для листовой штамповки из ленты позволяет повысить производительность и надежность работы, полностью исключив участие человека при получении изделий методом листовой штамповки из ленты и переналадке модуля, используя в качестве исходного материала ленту изчерных и цветных металлов различной ширины и толщины.

Формула изобретения Гибкий производственный модуль для штамповки изделий из ленточного материала, содержащий систему управления, расположенные в технологической последовательности устройство для установки рулонов ленты в виде тележки с приводом, установленной на основании с возможностью перемещения перпендикулярно оси подачи ленты и несущей по меньшей мере одну кассету для размещения рулона ленты, устройство для размотки рулона, правиль ное устройство, выполненное в виде рамы несущей приводной механизм, нижнюю и верхнюю плиты с правильными валками, и тянущих валков, верхний из которых связан с приводом подъема, устройство пет леобразрвания, выполненное в виде датчиков материала, вертикальных стоек с горизонтальными направляющими, каретки, подвижно установленной на горизонтальных направляющих и несущей два вертикально установленных силовых цилиндра и захват материала, рычага, щарнирно закрепленного на стойках с возможностью поворота в вертикальной плоскости, перпендикулярной оси подачи ленты, и ползуна с пальцем, пресс с устройством шаговой подачи ленты и механизмом смены штампов, и устройства для удаления изделий и отходов ленты, о т л и .4 а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения производительности процесса штамповки и надежности, кассета выполнена в виде щек, установленных на тележке с возможностью съема, опорных роликов для рулона, смонтированных на щеках, и направляющей для ленты, закрепленной на щеках и имеющей горизонтальный паз для перемещения ленты и сквозной вертикальный паз: устройство для размотки вы.полнено в виде корпуса, приводного нижнего подающего, валка, закрепленного в корпусе и расположенного в вертикальном пазу направляющей для ленты, траверсы, шарнирно закрепленной в корпусе с возможностью поворота в вертикальной плоскости, параллельной оси подачи ленты, и несущей верхний приводной подающий валок, верхнего обрезного ножа, yctaнoвлeнного на корпусе за верхним подающим валком походу подачи ленты, и нижнего обрезного ножа, смонтированного в корпусе и связанного с индивидуальным приводом; приводной механизм правильного устройства выполнен в виде электропривода, связанного с системой управления и через ходовой винт и гайку с верхней плитой, причем верхняя плита правильного устройства закреплена шарнирно с возможностью поворота в вертикальной плоскости, параллельной оси подачи ленты; горизонтальные направляющие устройства петлеобразования установлены параллельно оси подачи ленты, ползун установлен на рычаге с возможностью перемещения в вертикальном направлении, палец закреплен на ползуне перпендикулярно оси подачи ленты, датчики материала установлены под п.альцем и над пальцем, захват материала выполнен в виде верхней зажимной губки, связанной с одним из вертикальных силовых цилиндров, нижней зажимной губки, шарнирно смонтированной на каретке с возможностью пово. рота в вертикальном направлении и связанной с другим вершкальным силовым цилиндром, подпружиненного упора, закрепленного на йижней зажимной губке со стороны пресса, осей, установленных на верхней зажимной губке перпендикулярно оси подачи ленты, шестерен, смонтированных на осях с возможностью взаимодействия между собой, и пластинчатых боковых направляющих для материала, расположенных по обе стороны оси подачи ленты и закрепленных на шестернях; механизм смены штампов выполнен в виде подающей каретки с приводом горизонтального перемещения, фиксирующего силового цилиндра со штоком, установленного на подающей каретке, и фиксаторов для штампов, .закрепленных на штоке фиксирующего силового цилиндра; устройство для удаления отходов ленты выполнено в виде ножниц для резки отходов, связанных с системой управления, лотка для перемещения материала, смонтированного на ножницах, верхней и нижней направляющих крышек, шарнирно закрепленных на лотке с возможностью поворота в вертикальной плоскости, приводных тянущих валков с пневмодвигателем, закрепленных на ножницах под направляющими крышками, по меньшей мере одной приводной тележки, подвижно установленной под приводными тянущими валками.

Л

г .7

Buffs

фиг. г

Фие.3

Фие

ВибГ

ВидЛ

31

фце.

SJ JM

Фие,8

5S

47

ВидЗ

hr

Фи8.9

м

т

ft 6ft

Фие.Ю

т

ВДг

S6 ц

и

т

77

М7 / /

I

X

79

ш. Фиг.№ ВидН и . u u и./ им u iiu UUUL Фиг.16 u uu ц 99 r