Устройство для подачи длинномерного материала в зону обработки Советский патент 1992 года по МПК B21D43/00 B30B15/30 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при автоматизации процессов штамповки, гибки, сборки и т.п.

Цель изобретения - повышение точности подачи и надежности.

На фиг.1 изображено устройство для подачи длинномерного материала в зону обработки; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - вид Б на фиг.2; на фиг.4 - сечение В-В на фиг.2; на фиг.5 - сечение Г-Г на фиг.4; на фиг.6 - сечение Д-Д на фиг.1; на фиг.7 - сечение Е-Е на фиг.З; на фиг.8 - вид

Ж на фиг.1; на фиг.9 - вид 3 на фиг.1; на фиг.10- кинематическая схема привода каретки; на фиг.11 - графики ходов каретки и пресс-блока (не показан) с интервалами циклов: 1 - подача 45°, холостой ход 90°; 2 - подача 60°, холостой ход 120°; 3 - подача 90°, холостой ход 180°;4- подача 120°, холостой ход 180°; 5 - подача 180°, холостой ход 180°; 6 - график хода ползуна пресс-блока (участки графиков 1, 2, 3, 4 - возможные холостые ходы каретки, совпадающие с нижним положением ползуна пресс-блока); на фиг. 12 - графики возможных одно- и

OJ

ы ч

N3

гократных перемещений каретки в цикле автомата с углами подач и холостого хода; 1-45°. 2-60°, 3-90°, 4-180°.

Устройство для подачи длинномерного материала в зону обработки содержит основание 1 с вертикальной плитой, приводной вал 2 с кулачком 3, установленный на основании 1, направляющие 4, смонтированные на основании 1 параллельно оси 5 подачи материала, подающую каретку 6 с неподвижной зажимной губкой 7, подвижно установленную на направляющих 8, регулируемые по длине демпферы-упоры 9, закрепленные на основании по обе стороны подающей каретки 6, рычаг 10 с роликом 11, шарнирно закрепленный на подающей каретке с возможностью поворота в вертикальной плоскости и несущей подвижную зажимную губку 12, механизм 13 поворота рычага, выполненный в виде двуплечего рычага 14 и поворотного рычага 15, шарнирно закрепленных на основании 1 с возможностью поворота в вертикальной плоскости, параллельной оси подачи материала, нажимную планку 16, шарнирно закрепленную на поворотном рычаге 15 и на одном из концов двуплечевого рычага 14с возможностью взаимодействия с роликом 11 и распо- ложенную горизонтально, пружинный демпфер 17, смонтированный на основании 1 и поджимающий другой конец двуплечевого рычага 14 к кулачку 3, преобразующий механизм 18, выполненный в виде серьги 19, шарнирно. закрепленный на основании 1 с возможностью поворота в вертикальной плоскости, параллельной оси подачи материала, приводной рычаг 20, шарнирно связывающий подающую каретку 6 с серьгой 19, планшайбу 21 с пазом 22, проходящим через ее ось вращения, сухарь 23, установленный в пазу 22 планшайбы 21 с возможностью регулировочного перемещения от узла 24 перемещения, ось 25 со сквозным радиальным отверстием 26, установленную в приводном рычаге 20 с возможностью поворота, шатун 27, подвижно установленный в отверстии 26 оси 25 и шарнирно связанный с сухарем 23, втулку 28, установленную на шатуне 27 и расположенную в отверстии 26 оси 25, упругие демпферы 29 и гайки 30, навинченные на шатун 27 и расположенные по обе стороны приводного рычага 20, ведомый вал 31 с эксцентриками (кулачками) 32 и 33, смонтированный на основании 1 и кинематически связанный с приводным валом 2, кривошипным валом 24, установленным на основании перпендикулярно оси подачи материала, ползун 35, смонтированный на основании с возможностью возвратно-поступательного движения, дополнительные ролики 36 и 37, установленные в ползуне 35 с возможностью взаимодействия с эксцентриками 32 и 33 (кулачками) и расположенными по обе стороны ведомого вала 31, дополнительный шатун 38, шарнирно связывающий кривошип 39 кривошипного вала 34 с ползуном 35, опорную планку 40, закрепленную на нажимной планке 16 с возможностью регу0 лировочного перемещения в вертикальном направлении и взаимодействия с роликом 11 рычага 10.

Втулка 28 жестко закреплена на шатуне 27, Планшайба 21 закреплена на кривошип5 ном валу 34, а паз 22 планшайбы 21 выполнен криволинейным с радиусом, равным расстоянию от центра сухаря 23 до центра втулки 28, установленной на шатуне 27, причем втулка 28 выполнена с длиной, равной

0 диаметру оси 28. Упругие демпфера 29 установлены на шатуне 27 и расположены между втулкой 28 и гайками 30.

Конец 41 двуплечевого рычага 14, взаимодействующий посредством ролика с ку5 лачком 3, смонтирован с возможностью регулировочного поворота относительно другого конца двуплечевого рычага,

На подающей каретке16 размещены сферические выртупы 42 с возможностью

0 взаимодействия с регулируемыми по длине демпферами-упорами 9.

Подвижная зажимная губка 12 выполнена в виде цилиндрического стержня, смонтированного с возможностью поворота

5 вокруг своей оси и имеющего лыску 43 и конический выступ 44,

Дополнительный ролик 37 снабжен механизмом регулировки поджатия к эксцент- рику (кулачку) 32 ведомого вала 31,

0 выполненным в виде корпуса 45, 46 и нажимной планки 47, подвижно установленных в ползуне 35, регулировочного винта 48, ввернутого в ползун с возможностью взаимодействия с нажимной планкой 47, ртулки

5 49 из полиуретана и пружины 50, расположенных между корпусом 46 и нажимной планкой 47, причем дополнительный ролик 37 закреплен на корпусе 46,

Узел 24 регулировочного перемещения

0 выполнен в виде отверстий 51 в планшайбе 21, дополнительного сухаря 52, установленного в пазу 22 планшайбы 21с возможностью съема, цилиндрических ступенчатых пальцев 53 с лысками 54, установленных на

5 концах сухаря 23 с возможностью поворота и имеющих резьбовые отверстия 55, дополнительного регулировочного винта 56, установленного в дополнительном сухаре 52 с возможностью взаимодействия с резьбовыми отверстиями 55 цилиндрических ступенчатых пальцев 53 и ловителей 57, смонтированных в дополнительном сухаре 52 с возможностью взаимодействия с отверстиями 51 в планшайбе 21.

На приводном валу 31 установлен дру- гой эксцентрик 58, корпус которого с одной стороны переходит в ступицу 59 с установленной звездочкой 60, кинематически связанной цепной передачей 61 с приводом автомата (не показано}. На противополож- ной стороне другого эксцентрика 58 установлен палец 62 с шатуном 63, образующие кривошипно-шатунный механизм, через который также возможно устанавливать кинематическую связь с приводом автомата.

Устройство для подачи длинномерного материала в зону обработки работает следующим образом.

В исходном положении подающей каретки 6 (правое положение каретки прини- мается за исходное) опирающейся сферическими выступами 42 на демпферы- упоры 9, происходит зажатие материала 5 (ленты) губками 12 и 7 от пружинного демпфера 17 через механизм 13 поворота ры- чага (в случае, когда подается мягкий материал) или от кулачка 3 через конец 41 двуплечевого рычага 14 механизма 13 поворота (в случае, когда подается твердый материал).

В этом положении подающая каретка 6 поддемпферена через приводной рычаг 20 относительно упора 9 посредством левого упругого демпфера 29, установленного на шатуне 27. Причем жесткость (податливость упругого демпфера 29 в этом случае определяется суммарной величиной, состоящей из жесткости предварительно сжатого демпфера 29 посредством гайки 30 относительно торца втулки 28 (линейный размер втулки 28, жестко закрепленной на шатуне 27), соизмерима с диаметром оси 25, что позволяет применить упругие демпферы 29 различной жесткости, получаемой при последующем сжатии его, но уже зависящей от величины хода шатуна 27 с втулкой 28 относительно оси 25 (величины перемещения левого торца втулки 28 относительно боковой поверхности оси 25) при неподвижной подающей каретке 6 (ограничение перемещения подающей каретки 6 демпфером-упором 9, определяемое в миллиметрах, соответствует определенному числу градусов цикла автомата). Большая жесткость упругого демпфера129 (без учета дру- гих факторов, например, скорости каретки в момент удара ее по упору 9, массы каретки 6) может вызвать большие вибрации, отскоки, которые отрицательно сказываются на точности и стабильности подачи, на долговечности. Возможность регулировки величины жесткости демпфера 29 позволяет снизить воздействие таких отрицательных факторов. Затем приводной рычаг 20 перемещает подающую каретку 5 с лентой 5 до левого демпфера-упора 9. В этом положении срабатывает правый упругий демпфер 29. Подаваемый материал (лента) зажимается в неподвижных направляющих 4, после чего расходятся губки 12 и 7, освобождая ленту 5 в подающей каретке 6, которая посредством приводного рычага 20 возвращается в исходное положение.

Прижатие ленты 5 в каретке 6 может производиться по двум схемам и зависит от мягкости. Мягкие тонкие ленты прижимаются к неподвижной губке7лыской 43 подвижной губки 12 от пружинного демпфера 17, который имеет тарированную пружину на различное усилие прижатия. Разжим ленты в этой схеме производится от кулачка 3.

В этом случае подвижная зажимная губка 12 не оставляет следов на ленте и не демпфирует ее. Мягкость прижатия определяется тарированной пружиной демпфера 17.

В случаях, когда подаются твердые или мягкие ленты, но толщиной более 0,5 мм, и требуется приложить к ленте усилие, направленное на протяжку ее через устройство правки, для исключения проскальзывания ленты относительно губок и 12, прижатие ее может производиться по второй схеме (жесткой). По этой схеме прижатие ленты 5 в подающей каретке 6 производится от кулачка 3 через конец 41 двуплечевого рычага 14, взаимодействующего посредством ролика с кулачком 3, и нажимную планку 16 (для этого случая конец 41 двуплечего рычага 14 регулировочно повернут относительно другого конца двуплечевого рычага). Причем губка 12 может быть установлена в рычаге 10 таким образом, чтобы контактировать с поверхностью ленты 5 коническим выступом 44. Степень жесткости прижатия создается регулировкой положения нажимной планки 16. Усилие прижатия ленты 5 в направляющих 4 в обоих случаях может регулироваться (не показано), а разжим производится от кулачка 64 через рычаг 65 с роликом.

Возможность производить прижим ленты в каретке по двум схемам позволяет переходить к переработке материалов в автоматах от мягких и тонких к твердым и толстым и, наоборот, без дополнительных затрат на специальные конструкции.

Привод в возвратно-поступательное движение подающей каретки 6 осуществляется следующим образом. При перемещении каретки 6 с прижатой лентой 5 вращение от приводного вала 2 через цепную передачу 61, звездочку 60, ведомый вал 31 с эксцентриком (кулачком) 33, ролик 34, ползун 35, дополнительный шатун 38, криво- шип 39 кривошипного вала 34, планшайбу 21, сухарь 23, шатун 27, ось 28, приводной рычаг 20 и далее на подающую каретку 6, перемещая ее влево до демпфера-упора 9. Возврат каретки б в крайне правое положе- ние производится от эксцентрика (кулачка) 32 через ролик 37, ползун 35, дополнительный шатун 38, кривошип 39 кривошипного вала 34, планшайбу 21, сухарь 23, шатун 27, ось 28, приводной рычаг 20 и далее на каретку 6, перемещая ее вправо до демпфера-упора 9 (правого), т.е. в исходное положение.

Профиль кулачков определяет закон перемещения каретки с прижатой лентой, снижение скорости перед ударом о демпферы-упоры 9, возвращение в исходное положение, смещение начала движения с лентой от начала общего цикла автомата или смещение во времени (в градусах относительно начала цикла), возвращение в исходное поло кение сразу или с выстоем в крайнем правом положении (от одно- и до четырехкратной подачи).

Возвращение каретки в исходное поло- жение в момент нахождения пуансонов штампа (не показан), внедренными в ленту снижает отрицательное действие вибраций, возникающих в момент удара каретки по регулируемым винтам, на точность переме- щения ленты. На фиг.11 изображены графики перемещения каретки с углами цикла 45, 60, 90, 120 и 180°, затрачиваемыми на подачу, и углами в 90, 120, 180°, затрачиваемыми на возвращение. Более длительный участок цикла, затрачиваемый на возвращение каретки в исходное положение, обеспечивает лучшую динамику клещевой подачи. На фиг.11 изображен участок цикла а 120 нахождения пуансонов штампа в нижнем положении и участки графиков (незавершенных) возвращения каретки в исходное положение с перекрытием по участку а 120.

Настройка шага подачи производится следующим образом.

Отпустив стопорящие винты (не показано), крепящие сухарь 23, вращая дополнительный регулировочный винт 56, установленный на дополнительном сухаре 52, производят перемещение сухаря 23 с шатуном 27 в пазу 22 планшайбы 21, удаляя или приближая его к центру качания кривошипного вала 34, тем самым увеличивая

или уменьшая угол качания приводного рычага 20 привода каретки, увеличивая или уменьшая шаг подачи.

При этом осевая среднего положения каретки относительно демпферов-упоров 9 при этих изменениях остается без изменения, т.е. обеспечивается симметричность приращения или уменьшения шага подачи относительно демпферов-упоров 9 (положительным в этом случае является то, что не нужно учитывать несимметричность приращений или уменьшения посредством упоров 9, при этом сохраняется тождественность работы упругих демпферов 29 на шатуне 27 по отношению к приводному рычагу 20, а это улучшает динамику подачи), так как осевая шатуна 27 совпадает с радиусом кольцевого паза 22.

Установка сухаря 23 с шатуном 27 в кольцевом пазу 22 выше оси качания кривошипного вала 34 позволяет реверсировать направление усилия, прилагаемого к материалу в процессе подачи. Применение устройства для подачи длинномерного материала в зону обработки позволит производить одно- и многократные подачи и, увеличивая интервал цикла на выполнение сложных технологических операций, повысить производительность при элементарных технологических операциях за счет многократной подачи материала, упростить конструкцию инструмента, например, при пообивке однотипных отверстий в длинных линейках за счет дискретности подачи, значительно улучшить динамику подачи за счет подвода каретки к демпферам-упорам с наименьшими скоростями, возврата каретки в исходное положение с наиболее благоприятными скоростями за счет более пологих участков спада на кулачках, повысить точность подачи за счет возврата каретки в исходное положение при внедренных пуансонах в материал, трансформировать подачу при подаче мягких и твердых материалов, получать большие развертки заготовок за счет многократной подачи, реверсировать направление усилия, прилагаемого к материалу в подаче Простота конструкции привода каретки от кулачков делает доступной эксплуатацию автоматов в отраслях с разным техническим уровнем квалификации специалистов. Доступность и дешевизна изготовления делает возможным эксплуатацию с наименьшими затратами.

Формула изобретения

1. Устройство для подачи длинномерного материала в зону обработки, содержащее основание, приводной вал с кулачком, установленный на основании, направляющие,

смонтированные на основании параллельно о.си подачи материала, подающую каретку с неподвижной зажимной губкой, подвижно установленную на направляющих, регулируемые по длине демпферы-упо- 5 ры, закрепленные на основании по обе стороны подающей каретки, рычаг с роликом, шарнирно закрепленный на подающей каретке с возможностью поворота в вертикальной плоскости и несущий подвижную 10 зажимную губку, механизм поворота рычага, выполненный в виде двуплечего рычага и поворотного рычага, шарнирно закрепленных на основании с возможностью поворота в вертикальной плоскости, парал- 15 лельной оси подачи материала, нажимной планки, шарнирно закрепленной на поворотном рычаге и на одном из концов двуплечего рычага с возможностью взаимодействия с роликом и расположенной го- 20 ризонтально, и пружинного демпфера, смонтированного на основании и поджимающего другой конец двуплечего рычага к кулачку, преобразующий механизм, выполненный в виде серьги, шарнирно закреплен- 25 ной на основании с возможностью поворота в вертикальной плоскости, параллельной оси подачи материала, приводного рычага, шарнирно связывающего подающую каретку с серьгой, планшайбы с пазом, проходя- 30 щим через ее ось вращения, сухаря, установленного в пазу планшайбы с возможностью регулировочного перемещения от узла перемещения, оси со сквозным радиальным отверстием, установленной в 35 приводном рычаге с возможностью поворота, шатуна, подвижно установленного в отверстии оси и шарнирно связанного с сухарем, втулки, установленной на шатуне и расположенной в отверстии втулки, упругих 40 демпферов и гаек, навинченных на шатун и расположенных по обе стороны приводного рычага, отличающееся тем, что, с целью повышения точности подачи и надежности, оно снабжено ведомым валом с эксцентри- 45 ками, смонтированным на основании и кинематически связанным с приводным валом, кривошипным валом, установленным на основании перпендикулярно оси подачи материала, ползуном, смонтиро- 50 ванным на основании с возможностью возвратно-поступательного движения, дополнительными роликами, установленными в ползуне с возможностью взаимодействия

перемещения в вертикальном направлении и взаимодействия с роликом рычага, причем втулка жестко закреплена на шатуне, план шайба закреплена на кривошипном валу паз планшайбы выполнен криволинейным с радиусом, равным расстоянию от сухаря до втулки на шатуне, втулка выполнена с дли ной, равной диаметру оси, демпферы уста новлены на шатуне и расположены между втулкой и гайками.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- ся тем, что кинематическая связь выполнена в виде цепной передачи.

3 Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что кинематическая связь выполнена в виде кривошипно-шатунного механизма.

4.Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что конец двуплечего рычага, взаимодействующий с кулачком, смонтирован с возможностью регулировочного поворота относительно другого конца двуплечего рычага.

5.Устройство по п.1. от л и ч а ю щ е е- с я тем, что на подающей каретке размещены сферические выступы с возможностью взаимодействия с регулируемыми по длине демпферами-упорами.

6.Устройство по л.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что подвижная зажимная губка выполнена в виде цилиндрического стержня, смонтированного с возможностью поворота и имеющего лыску и конический выступ.

7.Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что один из дополнительных роликов ползуна снабжен механизмом регулировки поджатия к эксцентрику ведомого вала, выполненным в виде корпуса и нажимной планки, подвижно установленных в ползуне, регулировочного винта, ввернутого в ползун с возможностью взаимодействия с нажимной планкой, и втулки из полиуретана и пружины, расположенных между корпусом и нажимной планкой, причем дополнительный ролик закреплен на корпусе.

8.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что узел регулировочного перемещения выполнен в виде отверстий в- планшайбе, дополнительного сухаря, установленного в пазу планшайбы с возможностью съема, цилиндрических ступенчатых пальцев с лысками, установленных на кожух сухаря с возможностью поворота и имеющих резьбовые отверстия, дополнительного регулировочного винта, установленного в

с эксцентриками и расположенными по обе 55дополнительном сухаре с возможностью стороны ведомого вала, дополнительнымвзаимодействия с резьбовыми отверстиями шатуном, шарнирно связывающим криво-цилиндрических ступенчатых пальцев, и шип кривошипного вала с ползуном и опор-ловителей, смонтированных в дополнительной планкой, закрепленной на нажимнойном сухаре, с возможностью взаимодейст- планке с возможностью регулировочноговид с отверстиями в планшайбе.

перемещения в вертикальном направлении и взаимодействия с роликом рычага, причем втулка жестко закреплена на шатуне, планшайба закреплена на кривошипном валу, паз планшайбы выполнен криволинейным с радиусом, равным расстоянию от сухаря до втулки на шатуне, втулка выполнена с длиной, равной диаметру оси, демпферы установлены на шатуне и расположены между втулкой и гайками.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- ся тем, что кинематическая связь выполнена в виде цепной передачи.

3 Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что кинематическая связь выполнена в виде кривошипно-шатунного механизма.

4.Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что конец двуплечего рычага, взаимодействующий с кулачком, смонтирован с возможностью регулировочного поворота относительно другого конца двуплечего рычага.

5.Устройство по п.1. от л и ч а ю щ е е- с я тем, что на подающей каретке размещены сферические выступы с возможностью взаимодействия с регулируемыми по длине демпферами-упорами.

6.Устройство по л.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что подвижная зажимная губка выполнена в виде цилиндрического стержня, смонтированного с возможностью поворота и имеющего лыску и конический выступ.

7.Устройство поп.1,отличающее- с я тем, что один из дополнительных роликов ползуна снабжен механизмом регулировки поджатия к эксцентрику ведомого вала, выполненным в виде корпуса и нажимной планки, подвижно установленных в ползуне, регулировочного винта, ввернутого в ползун с возможностью взаимодействия с нажимной планкой, и втулки из полиуретана и пружины, расположенных между корпусом и нажимной планкой, причем дополнительный ролик закреплен на корпусе.

8.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что узел регулировочного перемещения выполнен в виде отверстий в- планшайбе, дополнительного сухаря, установленного в пазу планшайбы с возможностью съема, цилиндрических ступенчатых пальцев с лысками, установленных на кожух сухаря с возможностью поворота и имеющих резьбовые отверстия, дополнительного регулировочного винта, установленного в

W

20 fff /0

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при автоматизации штамповочных процессов. Применение устройства для подачи длинномерного материала в зону обработки позволяет производить одно и мно- гократные подачи материала в цикле автомата, сокращая время подачи и увеличивая интервал цикла на выполнение сложных технологических операций, повысить производительность при элементарных технологических операциях за счет многократной подачи материала, упростить конструкцию инструмента, например, при пробивке однотипных отверстий в длинных линейках за счет дискретности подачи, значительно улучшить динамику подачи за счет подвода каретки к демпферам-упорам с наименьшими скоростями, возврата каретки в исходное положение с наиболее благоприятными скоростями за счет более пологих участков спада на кулачках, повысить точность подачи за счет возврата каретки в исходное положение при внедренных пуансонах в материал, транспортировать подачу, при подаче мягких и твердых материалов, получать большие развертки заготовок за счет многократной подачи, реверсировать направление усилия, прилагаемого к материалу. 7 з.п. ф-лы, 12 ил. (Л С

Фиг. 4

%

fc

N

к

I,

4I

rj

«5

L$

ч i

.

хИ

I

±t- r

-

«ч

I

в-в

2

56

Фиг.Ц

Г-Г

/

57 Фиг,5

49 50

Pui.i

V 20Л

t Хя

S,MM

ОспО

Я°60

Фи.11

19

Фиг. 10

270°

Ш°Г

13

I

V

t

§

t