Устройство для обрезки кромок листов Советский патент 1992 года по МПК B23D19/06 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к дисковым ножницам и может быть использовано в металлургии, машиностроении и других отраслях промышленности для обработки кромок листов.

Известно устройство для обрезки кромок листов, включающее подвижный и неподвижный корпус с режущими механизмами, рольганг, с приводом и блоком управления, манипулятор. Центровка листов на рольганге перед обрезкой осуществляется при помощи манипулятора. В устройстве имеются линейки, жестко закрепленные на корпусах, предназначенные для уменьшения серповидности листа. Однако они расположены за ножницами, имеют небольшую длину и для центровки листов не используются.

Недостатком известного устройства является низкая точность обрезки кромок листов, обусловленные применением ручного управления при установке листов относительно продольной оси устройства и необходимостью применения струн у неподвижного корпуса и механических ориентиров у подвижного, которые видны с параллаксом и приводят к ошибкам размеров листа. Кроме того, затруднен контроль максимально допустимой ширины обрезаемой кромки.

Известно также устройство для обрезки кромок листов, включающее два корпуса с режущими механизмами и приводами перемещения корпусов и резки, рольганг и контроллер. В данном устройстве контроллер по сигналам датчиков контроля положения кромок относительно оси перемещения по/юсы и датчика контроля за осевой линией устройства осущестолпет управление приводом nepervieaseinin корпусоп с целью совмеидекия продольных осей устройглпа и полосы,

Недостатком известного устройства является то, что оно осуществляет центровку полос с ровными кромками, Если кромки неровмые, (что наблюдается в реальных условиях), то центровка полосы по какому-то одному поперечному сечению не обеспечивает равенство обрезаемых кромок s среднем по всей длине. Это отрицательно скззываетсл на надежности работы нож1 мц, износе ножей, качестве кромок и т,г1,

В связи с большой г/ ассой нохнии,, перемещающихся на подшипниках скольжения, расход энергии из перемещение ножниц составляет значигельную величину.

Известно также устройство для обрезки кромок листов, включающее дисковые ножницы с подвижным и неподвижным корпусами, телеяску сопровождения, рольганг, блок управления рольгангом и тележкой сопровождения, манипулятор. Манипулятор выполнен в виде магнитной шайбы, расположенной под листом.

Наиболее близким по технической сущности к достигаемому результату к заявляемому я шляется устройство для обрезк;-; кромок листов, содержащее установленные на основании два корпуса, один из которых подвижный, с парами дисковых ножей, расположенные перед корпусами два приводных направляющих борта, о,ци1 из которых установлен параллельно плоскости резаимя и с возможностью плоскопараллельного перемещения перпендикулярно этой плоскости и Дгзтчики положения напрааля 01Цлх бортов.

Недостатков. устройства является недостаточное качество получаемых из.цвллй, улучшение которого в значительной степени сдерживается операцией центровки листов перед ножницами. Применение манипуляторов м двух направляющих в устройстве не позволяет улучшить качество этой операции, так как их работа не поллается автоматизации езиду неразвитости средств технического зрения и средств обработки сигналов видеоконтрольных устройств и подразумевает поэтому ручное управление. При его применении сачество отрезки листов сильно зависит от квалификации персонала, его усталости и т,п.

Целью изобретения является повышение качества получаемых изделий путегл автоматической центрооки листов п-эред ножницами.

Поставленная цель достигается тем, что к устройстве ,цля обрезки кромок листов, содержащем установленные на основании два корпуса, один из которых подвижный, с

парами дисковых 1-1ожей, расположенные перед корпусами два приводных направляющих борта, один из которых установлен параллельно плоскости резания и с возмож:::1Стыо плоскопараллельного перемещения

0 перпендикулярно этой плоскости, и датчики положения направляющих бортов, второй корпус закреплен на основании, второй направляюш,мй борт устаноолен с возмохностью ограниченного поворота относительно

5 горизонтальной оси, парал,пельной плоскости резания. Устройство снабжено тележкой сопровождения листа, механизмом, подъема листа с индивидуальным приводом, рольгангом, расположенным между направляющими бортами, электромагнитной муфтой сцепления с входом управления, установл,е1-и1ой с возможностью соединения вертикального борта с его приводом, датчиком положения подвижного корпуса, поро5 говын элементом и датчиком крутящего момента привода поворотного борта, каждый из которых выполнен с одним входом и одг;им выходом, блоком управления рольгангом и тележкой сопровождения, блоками

0 управления направляющими бортами, блоком вычитания и логическим элементом И, каждь й из которых выполнен с двумя сигнальнь Гу11.1 входами и одним выходом, блоком сравнения с двумя входами и тремя

5 выходами, два из которых 1У|еньше и Равно, а такж,й первым и вторым триггерами с информационным, синхронизирующим и двумя установленными входами Сброс и Установка, при этом, выходы датчиков по0 ложенмя подвижного корпуса и вертикального направляющего борта соединены с сиг|1альными входами блока вычитания, выход которого соединен с одним из входов блока сравнения, другой вход которого сое5 дивен с выходом датчика положения поворотного направляющего борта, выход датчика крутя1дего момента поворотного направляющего борта, посредством порогового элемента соединен с синхронизиру0 Ю1цими входами триггеров и первым входом блока управления вертикальным бортом, выход которого соединен с установленными входамь-: Сброс триггеров, выход Меньше блока сравнения соединен с информа5 циониым входом первого триггера, выход которого соединен с первым входом блока упраоления поворотным направляющим бортом, входом управления электромагнитной муфтой сцепления и первым сигнальным входом логического элемента И, выход

Равно блока сравнения соединен с установочным входом Сброс первого триггера, со вторым сигнальным входом логического элемента И и информационным входом второго триггера, второй установочный вход. Установка которого соединен с выходом логического элемента И, а выход - со вторыми сигнальными входами блоков управления направляющими бортами и входом блока управления рольгангом и тележкой сопровождения, выход которого соединен с индивидуальным приводом механизма подъема листа.

На фиг.1 показана функциональная схема устройства для обрезки кромок листов; на фиг.2 - поперечный разрез А-А устройства фиг.1; на фиг.З - схема центровки листа; на фиг.4 - функциональная схема блока управления приводом подвижного борта; на фиг.5 - функциональная схема блока управления рольгангом и тележкой сопровождения; на фиг.6 - функциональная схема блока управления приводом поворотного борта.

Устройство для обрезки кромок листов содержит (фиг.1) подвижный и.неподвижный корпуса 1 и 2 соответственно, оснащенный дисками 3. рольганг 4. тележку 5 сопровождения, блок 6 управления рольгангом и тележкой сопровождения. Поворотный борт 7 имеет привод 8 с блоком 9 управления и датчиком 10 положения борта. Вертикальный борт 11 через муфту 12 сцепления соединен с приводом 13. который снабжен блоком 14 управления и датчиком 15 крутящего момента. Для измерения перемещения подвижного корпуса 1 и вертикального борта 11 имеются соответственно датчики 16 и 17 положения. Устройство включает в себя также блок 18 вычитания, блок 19 сравнения, пороговый элемент 20, триггеры 21 и 22, логический элемент 23. лазерные отметчики 24 и механизм 25 подъема листа. Поворотный борт 7 (фиг.1 и 2) представляет собой трансмиссионный вал, на котором закреплен борт. Вал соединен с приводом 8. Поворот борта по часовой стрелке (фиг.2) соответствует повороту в сторону листа, и против часовой стрелки от листа.

Блок 14 управления приводом 13 вертикального борта 11 может быть выполнен в виде источника 30 питания (см.фиг.4), управляемого размыкающегося контакта 31, конечных выключателей 32 и 33, сдвоенной кнопки 34 управления (при управлении оператором вручную; в случае управления по сигналу фотореле применяется сдвоенный управляемый замыкающийся ключ, управляющий вход которого подключается к оыходу фотореле подхода листа к ножницам), управляемого замыкающегося ключа 35 и эпекгромагнитных реле 36, 37 (с контактом 37.1) и 38 (с контактом 38.1) напряжения.

Управляющие входы контактов 31 и 35

являются входами блока 14 и подключаются соответственно к выходам порогового устройства 20 и триггера 22. Точка В является выходом блока 14. Реле 36 обеспечивает

0 своими контактами (не показаны на фиг.4) включение привода 13 для перемещения борта 11 от листа, реле 37 - включение привода 13 для перемещения борта 11 по направлению к листу, а реле 38 - запоминание

5 сигнала управления до времени окончания обрезки листа. Конечный выключатель 32 переключается при подходе -тележки сопровождения с листом к ножницам, а выключатель 33 предназначен для остановки

0 борта 11 в крайнем положении на расстоянии от поворотного борта, несколько превы шающем максимальную ширину листа.

Блок 6 управления (фиг,5) рольгангом и тележкой сопровождения (к нему подключен и привод механизма подъема листа) может быть выполнен в виде источника 39

/

питания, управляемого замыкающегася ключа 40. конечных выключателей 41 и 42, электромагнитных реле 43, 44 и 45 (с контактами 45.1 и 45.2) и контакта 38,2 реле 38,

Управляющий вход ключа 40 является входом устройства и подключается к выходу триггера 22. Реле 43 своими контактами (не показаны) обеспечивает включение приводов рольганга 4 и привода 28 механизма 25 для опускания листа, реле 44 - захват листа тележкой сопровождения, а реле 45 - включение привода тележки сопровождения для возврата в исходное состояние после обрезки листа по сигналу конечного выключателя 43. Конечный выключатель 41 служит для остановки тележки сопровождения в исходном состоянии.

Блок 9 управления (фиг.6) приводом 8

5 поворотного борта 7 может быть выполнен в виде источника 46 питания, конечного выключателя 47, управляемых замыкающихся контактов 48 и 49 и электромагнитных реле 50 и 51. Управляющие входы ключей 48 и 49

0 являются входами блока 9 и подключаются соответственно к выходам триггеров 22 и 21. Конечный выключатель 47 предназначен для остановки поворотного борта 7 в вертикальном положении. .Реле 50 своими контактами (не показаны) обеспечивает включение привода 8 для поворота борта 7 в направлении к листу, и реле 51 - в направлении от листа.

Датчик 10 положения может быть выполнен в виде бесконтактного датчика типа

вал-код и редуктора, Коэффициент передачи редуктора выбирается таким, чтобы перемещение листа на 1 мм соответствовало 1 импульсу. Датчики 16 и 17 расположения представляют собой совокупность зубчатой рейки, шестерни, редуктора и датчика типа вал-код.

Блок 19 сравнения может быть построен на базе микросхем К134СГИ или К530СП1, В качестве триггеров мог,т быть использованы микросхемы К155ТМ2, в которых 3 - вход используется как вход Сброс, R - вход - как вход Установка, С-вход - как синхронизирующий вход, а Dвход- как информационный. Причем сигналы на R- и S - входы целесообразно подавать через дифференциру1ощую цепочку, например, через конденсатор и резистор. Логический элемент И может быть выполнен на базе микросхемы К155ЛИ1 общепромышленной серии. Остальные элементы устройства трудностей в реализации не вызывают и выполнены по типовым схемам. Механизм 25 подъема листа предназначен для исключения трения листа о рольганг при его центровке, что снижает мощность приводов бортов. Механизм 25 содержит тележки 26 с холостыми роликами 27. которые по наклонному пути могут подниматься и опускаться под де 7 ствием привода, 28. При. центровка лист 29 располагается на холостых роликах 27. Вертикальный борт целесообразно выполнить из секций с общим приводом и зубчатой передачей.

Лазерные отметчики 24 закреплены на корпусах 1 и 2 над дисками ножей ножниц так, что лучи отметчиков совпадают с линиями реза ножниц и очерчивают таким образом обрезь.

Блоки 9 и 14, 18 управления, вычитания и логический элемент 23 имеют два сигнальных входа и один выхо,ц, а электромагнитная муфта 12 выполнена с выходом управлени.ч. Пороговый элемент 20 и датчики 15, 16 и имеют fio одному входу и выхо,цу. Триггеры 21 и 22 выполнены с информационным, синхронизирующим и двумя установочными входами, а блок 19 сравнения имеет два входа м три выхода (Меньше, Равно и Больше).

Выходы датчиков 16 и 17 положения соединены с входами блока 18 вычитания, оыход которого соединен с входом блока 19 сравнения. Другой вход блока 19 сравне1- мл соединен с выходом датчика 10 положения, Выход датчика 15 крутящего момента посредством порогового элемента 20 соединен с синхронизирующими входами триггеров 21 и 22 и входом блока 14 управления. Входы Сброс триггеров 21 и 22 соединены с выходом блока 14 управления. Выход Меньше блока 19 сравнения соединен с информационным входом триггера 21.

выход которого соединен с входом блока 9 управления, управляющим входом муфты 12 и первым входом элемента 23 И, Выход Равно блока 19 сравнения соединен с выходом Сброс триггера 21, вторым входом

0 элемента 23 И, информационным входом триггера 22. Вхо,д Установка триггера 22 соединен с выходом элемента 23 И, а выход - с вторыми входами блоков 9 и 14 управления. Выход блока 6 управления соединен с

5 приводами рольганга тележки сопровождения и механизма 25 подъема листа.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии поворотный борт

0 7 находится в вертикальном положении, при этом, сигнал с датчика 10 положения соответству эт максимально допустимой ширине обрези. Борт 11 находится в крайнем правом положении (см.фиг.1) на расстоянии от

5 поворотного борта, несколько превыш ающем максимальную ширину листа. Сигналы датчиков 16 и 17 вычитаются в блоке 18 и полученная разность, соответствующая величине С (величина кромки справа по фиг,1)

0 поступает на вход блока 19 сравнения. На другой вход блока 19 подается сигнал с датчика 10, соответствующий величине А (ширина слева по фиг.1), В зависимости от соотношения сигналов на входе блока 19

5 сравнения на одном из его трех выходов появляется сигнал.

При подходе листа к ножницам оператор нажимает на кнопку 34 (или автоматически замыкаются контакты ключа по сигналу

0 фотореле), реле 37 и 38 получают питание и подхватываются через контакты 37,1 и 38.1, Ыа выходе блока 14 появляется сигнал, который поступает на входы Сброс триггеров 21 и 22, и по срезу этого сигнала они

5 устанавливаются в исходное (нулевое) положе те. Пропадание сигнала на выходе триггера 22 приводит к размыканию ключа 40, потере пита1|Ия реле 43, а, следовательно, к остановке рольганга 4 и подъему листа при

0 помощи механиз,ма 25, Реле 37 обеспечивает включение привода 13 перемещения борта 11 в направлении листа, В результате перемещения борта 11 лист оказывается зажатым между бортами 7 и 11, Как только это

5 происходит, возрастает сигнал с выхода датчика 15 крутящего момента, что приводит к срабатыванию порогового устройства 20. Сигнал с его выхода поступает на синхронизирующие входы триггеров 21 и 22, а также на управляющий вход ключа 31. Реле

37 обесточивается, контакт 37,1 размыкается, борт 11 останавливается, сигнал на выходе блока 14 управления пропадает.

Если лист смещен влево, т.е. (фиг.1), то на информационном входе триггера 21 присутствует сигнал и при появлении сигнала на его синхронизирующем входе с выхода порогового элемента происходит переключение триггера 21. Сигнал с его выхода приходит на управляющий вход муфты 12, которая отсоединяет приЕзод 13 от борта 11. Сигнал с выхоДа триггера 21 поступает также на управляющий вход ключа 49, о результате чего получает питание реле 50, и привод 8 включается для поворота борта 7 в направлении к листу. При этом, лист перемещается бортом 7 до тех пор, пока величины А и С на входах блгка 19 не сравняются.

По достижении равенства между ними, что говорит об окончании центровки листа, сигнал с выхода Равно блока 19 поступает на вход элемента 23 И, что приводит к появлению сигнала на входе Установка триггера 22, на выходе которого появляется вследствие этого сигнала. Сигнал с выхода Равно блока 19 поступает также на вход Сброс триггера 21, что приводит к пропаданию сигнала на его выходе. Вследствие этого ключ 49 размыкается, реле 50 обесточивается, поворот борта 7 прекращается, муфта 12 сцепления включается. Появление сигнала на выходе триггера 22 приводит к замыканию ключей 35, 40 и 48 включение реле 36, 43, 44 и 51, которые обеспечивают перемеш,ение борта 11 в направлении от листа, включение приводов рольганга 4, привода механизма 25 на опускание листа и поворот борта 7 в направлении от листа, захват листа тележкой сопровождения. В результате этого лист перемещается в продольном направлении по рольгангу для обрезки. Как только поворотный борт пройдет вертикальное положение, размыкается выключатель 47, реле 51 теряет питание, борт 7 останавливается. Аналогично по сигналу конечного выключателя 33 останавливается борт 11. Осуществляется обрезка листа. По окончании обрезки при подходе тележки 5 к ножницам срабатывают конечные выключатели 32 и 42, теряют питание реле 38 и 44, а реле 45 получает питание и подхватывается своим контактом 45.1. Тележка сопровождения освобождает лист, включается привод ее перемещения от нoжtlиц. В исходном состоянии она останавливается при помощи конечного выключателя 41. который обесточивает реле 45,

После этого поворотный борт 7 возвращается в исходное вертикальное положение.

Если лист центрирован правильно, т,е. , то на информационном входе триггера 22 присутствует сигнал. По срезу сигнала с выхода порогового элемента 20 происходит

опрокидывание триггера 22. Это приводит к включению привода 13 перемещения борта 11 в направлении от листа, механизма 25, привода 8 поворотного борта 7, При этом, также включаются привод тележки сопротивления 5 и привода рольганга 4. Происходит обрезка-листа.

Работа блокор. 6, 9 и 14 управления в этом случае осуществляется аналогично. образом, видно, что центрирование листа перед обрезкой боковых кромок производится в поперечном направлении (перпендикулярном оси рольганга 4), с целью получения одинаковой ширины обрези с двух сторон. Центрирование осуществляется относительно оси, проходящей по середине между линиями реза ножей корпусов 1 и 2 (фиг. 1 и 3). По окончании центрирования эта ось совмещается с продольной осью листа, зажатого по всей его длине между бортами 7 и 11, причем эта продольная ось листа расположена на одинаковом расстоянии от бортов.

Если , то на выходе Больше блока 19 сравнения присутствует сигнал. Этотсигнал может быть использован в качестве дополнительной информации для оператора. Его появление говорит о том, что из этого листа нельзя получить лист заданной ширины при выполнении требования по максимальной допустимой ширине обрези. Поэтому, необходимо увеличить расстояние между дисками ножей ножниц с целью получения большей ширины (если такой есть в программе ножниц) или осуществить обрезку листа два раза, не превышая при этом каждый раз максимально допустимую ширину обрези.

Статистический анализ поступающих на обрезку листов позволяет сделать вывод

об эффективности работы предложенного устройства. Автоматическое управление устройство осуществляет по показаниям датчиков 10, 16, 17 положения. Лазерные лучи здесь используются только для дополнительного визуального контроля оператором правильности центровки листов.

Таким образом, по сравнению с прототипом, использование поворотного и вертикальиого бортов для центровки листов перед ножницами, автоматическое управление их работой по разработанному алгоритму при помощи введения элементов вычислительной техники, повышает качество листов при обрезке кромок, сокращает

орзмя центровки листов, повышает наде.жность работы ножниц.

Формула изобретения Устройство для обрезки кромок листов, содержащее установленные на основании два корпуса, один из которых подвижный, с парами дисковых нсжей, расположенные перед корпусами два приводных направляющих борта, один из которых установлен параллельно плоскости резания и с возможностью плоскопараллельного перемещения перпендикулярно этой плоскости, и датчики положения направляющих бортов, о т л и ч а (О щ в 6 с я. тем, что, с целью повьшения качества получаемых изделий, второй корпус закреплен на основании, второй направляющий борт установлен с возможностью ограниченного поворота относительно горизонтальной оси, параллельной плоскости резания, устройство снабжено тележкой сопровождения листа, механизмом подъема листа с индивидуальным приводом, рольгангом, расположенным между направляющими бортами, электромагнитной муфтой сцепления с входом управления, установленной с возможностью соединения вертикального борта с его приводом, датчиком положения подвижного корпуса, пороговым элементом и датчиком кр /-гящего момента привода поворотного борта, каждый из которых выполнен с одним входом и одним выходом, блоком управления рольгангом и тележкой сопровождения, блоками управления направляющими бортами, блоком вычитания и логическим элементом И, каж,цый из которых выполнен с двумя сигнальными входами и одним выходом, блоком сравнения с

двумя входами и тремя выходами, два из которых Меньше и Равно, а также первым и вторым триггерами с информационным, синхронизирующим и двумя

установочными входами Сброс и Установка, при это.м выходы датчиков положения подвижного корпуса и вертикального направляющего борта соединены с сигнальными входами блока вычитания, выход

которого соединен с одним из входов блока сравнения, другой вход которого соединен с выходом датчика положения поворотного направляющего борта, выходдатчика крутящего момента поворотного направляющего

борта посредством порогового элемента соединен с синхронизирующими входами триггеров и первым входом блока управления вертикальным бортом, выход которого соединен с установочными входами Сброс

триггеров, выход Меньше блока сравнения соединен с информационным входом первого триггера, выход которого соединен с первым входом блока управления поворотным направляющим бортом, входом управления электромагнитной муфты сцепления и первым сигнальным входом логического элемента И, выход Равно блока сравнения соединен с установочным входом Сброс первого триггера, с вторым сигнальным входом логического элемента И и информационным входом второго триггера, второй установочный вход Установка которого соединен с выходом логического элемента И, а выход - с вторыми сигнальными

входами блоков управления направляющими бортами и входом блока управления рольгангом и тележкой сопровождения, выход которого соединен с индивидуальным приводом механизма подъема листа.

27 2В х/ / f у f f f Х/ //ХХ / Фиг.1 Е 29 U / 7 f f X/

Использование; обработка металлов давлением металлургия, машиностроение. Сущность изобретения: перед подвижным и неподвижным корпусами с парами дисковых ножей расположен рольганг. С двух сторон от рольганга установлены вертикальный и поворотный направляющие борты. Со стороны поворотного борта размещена тележка сопровождения листа. Устройство также содержит механизм подъема листа с индивидуальным приводом, электромагнитную муфту сцепления, соединяющую вертикальный борт с его приводом. Система управления устройством состоит из датчиков положения направляющих бортов, датчика положения подвижного корпуса, порогового элемента, датчика крутящего момента привода поворотного борта, блока управления рольгангом и тележкой сопровождения, блоков управления направляющими бортами, блока вычитания блока сравнения, двух триггеров и логического элемента И. 6 ил.

24

2

-

фиг.3

&5 f

чп

и

-SMXO

О37

39

иг//