Устройство для подачи листовых заготовок в рабочую зону пресса Советский патент 1992 года по МПК B21D43/05 

Изобретение относится к механизации и автоматизации кузнечно-прессового производства, а именно к устройству для подачи листовых заготовок в рабочую зону пресса, и может быть использовано в различных отраслях промышленности в составе кузнечно-прессового оборудования для получения деталей из листовых заготовок.

Известно устройство для подачи листовых заготовок в рабочую зону пресса, содержащее расположенную на основании опорную плиту, вертикально смонтированные на опорной плите направляющие колонки, опорную каретку коробчатой формы, размещенную на направляющих колонках,

механизм перемещения опорной каретки в вертикальном направлении с силовым цилиндром и направляющим узлом, вспомогательную каретку, установленную на опорной каретке, механизм перемещения вспомогательной каретки в горизонтальной плоскости с силовым цилиндром вращательного действия и направляющим узлом, поперечно расположенную на вспомогательной каретке относительно продольной оси устройства траверсу с захватными органами, передаточный механизм для передачи движения от силового цилиндра вращательного действия к траверсе с захватами, включающий кривошип, жестко свя Х|VJ

№

$ :

со

эанный с силовым цилиндром вращательного действия, шатун, связывающий кривошип с траверсой, две зубчатые рейки, две жестко связанные между собой шестерни, каждая из которых установлена с возможностью взаимодействия с соответствующей рейкой. Устройство оснащено также системой управления 1.

Однако конструкция известного устройства такова, что перемещение захватных органов, закрепленных на траверсе, между позициями штамповки ограничено размером кривошипа, закрепленного на силовом цилиндре вращательного действия, приводящего в движение траверсу. Вследствие этого известное устройство может быть использовано для перемещения между позициями штамповки лишь небольших заготовок, размер которых в направлении подачи меньше размера кривошипа.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения возможности загрузки и перемещения между рабочими позициями двухпозиционного пресса заготовок увеличенного размера. Поставленная цель достигается тем, что устройство для подачи листовых заготовок в рабочую зону пресса, содержащее расположенную на основании опорную плиту, вертикально смонтированные на опорной плите направляющие колонки, опорную каретку, размещенную на направляющих колонках, механизм перемещения опорной каретки в вертикальном направлении с силовым цилиндром и направляющим узлом, вспомогательную каретку, установленную на опорной каретке, механизм перемещения вспомогательной каретки в горизонтальной плоскости с силовым цилиндром и с направляющим узлом, поперечно расположенную на вспомогательной каретке относительно продольной оси устройства траверсу с захватными органами, передаточный механизм в виде двух зубчатых реек и двух жестко связанных между собой шестерн, каждая из которых установлена с возможностью взаимодействия с соответствующей рейкой, и систему управления, снабжено механизмом горизонтального перемещения опорной плиты в направлении перемеще- ния вспомогательной каретки с направляющим блоком, хвостовиками, жестко связывающими траверсу с вспомогательной кареткой, а механизм перемещения опорной плиты выполнен в виде дополнительного силового цилиндра, корпус которо- гоо смонтирован на основании, а шток кинематически связан с одной из зубчатых реек передаточного механизма, а другая

рейка этого механизма жестко смонтирована на опорной плите, при этом каждый направляющий узел выполнен в виде закрепленных на опорной каретке эксцентриковой оси и элемента качения, размещенного на вышеуказанной оси, при этом механизм вертикального перемещения опорной каретки выполнен в виде размещенной на верхних торцовых концах иэ0 правляющих колонок верхней опорной плиты, на которой смонтирован корпус силового цилиндра этого механизма, а шток кинематически связан с опорной кареткой, регулируемых упоров, одна часть которых

5 размещена на верхней опорной плите, а другая - на опорной плите с возможностью взаимодействия с опорной кареткой в крайних ее положениях, причем корпус силового цилиндра механизма перемещения вспомо0 гательной каретки закреплен на опорной каретке, а шток кинематически связан с траверсой; кинематическая связь штоков силовых цилиндров с траверсой, с опорной кареткой и с зубчатой рейкой выполнена в

5 виде шарнирной муфты; шестерня передаточного механизма, сопряженная с зубчатой рейкой, смонтированной на опорной плите, выполнена с большим числом зубьев, чем у другой шестерни, сопряженной с при0 водной зубчатой рейкой; вспомогательная каретка выполнена в виде двух параллельно расположенных профильных балок, на одной из торцовых частей которых смонтирована траверса; направляющая колонка и

5 профильные балки выполнены с квадратной формой в поперечном сечении.

На фиг. 1 схематично изображен общий вид предлагаемого устройства в плане; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; на фиг.

0 3 - разрез Б--Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2.

Устройство для подачи листовых заготовок в рабочую зону пресса содержит направляющие колонки 1 и 2. вертикально

5 смонтированные на опорной плите 3, опорную каретку 4, размещенную на направляющих.колонках 1 и 2, траверсу 5 с закрепленными на ней захватными органами 6, взаимодействующими с листовой заго0 товкой 7, силовые цилиндры 8 и 9, передаточный механизм а виде двух жестко . связанных между собой шестерен 10 и 11, каждая из которых установлена с возможностью взаимодействия с соответствующей

5 рейкой 12 и 13, и вспомогательную каретку 14.

Устройство оснащено также механизмом перемещения опорной каретки 4 в вертикальном направлении, механизмом., перемещения вспомогательной каретки 14

в горизонтальной плоскости с направляющими узлами 15 и силовыми цилиндрами 9 и 8, опорными планками 16 основания, механизмом горизонтального перемещения опорной плиты 3 по опорным планкам 16 в направлении перемещения вспомогательной каретки 14 с направляющим блоком 17.

Вспомогательная каретка 14 расположена перпендикулярно направляющим колонкам 1 и 2 и выполнена в виде двух параллельно расположенных профильных балок 18 и 19. расположенных в горизонтальной плоскости, на одной из торцовых частей которых при помощи хвостовиков 20, служащих для жесткой связи траверсы 5с вспомогательной кареткой 14, смонтирована упомянутая траверса 5, при этом траверса 5 выполнена в виде поперечин 21 и 22, закрепленных на хвостовиках 20 при помощи крепежных элементов 23 поперечно от- носительно продольной оси устройства, а направляющие колонки 1 и 2 и профильные балки 18 и 19 выполнены с квадратной формой в поперечном сечении. Каждый направляющий узел 15 закреплен на опорной каретке 4 с возможностью взаимодействия со вспомогательной кареткой 14 и направляющими колонками 1 и 2 и выполнен в виде охватывающих упомянутые колонки 1 и 2 и профильные балки 18 и 19 попарно распо- ложенных элементов качения, представляющих собой ролики 24-31, имеющих V-образные кольцевые канавки, ответные поверхностям направляющих колонок 1 и 2 и профильных балок 18 и 19, каждый из которых смонтирован на шейке 32 соответствующей эксцентриковой оси 33, закрепленной на опорной каретке 4.

Эксцентриковые оси 33 имеют резьбовые участки 34 и навинченные на них гайки 35, служащие для фиксации упомянутых осей после регулировки положения роликов 24-31.

Опорные планки 16 основания, на которые опираются направляющие колонки 1 и 2, расположены параллельно вспомогательной каретке 14 под упомянутыми направляющими колонками 1 и 2 и служат для направления перемещения траверсы 5 с захватами 6 при перемещении направляющих колонок 1 и 2 вдоль опорных планок 16 в направлении к прессу. Направляющий блок 17, служащий для связи опорной плиты 3 с опорными планками 16, выполнен в виде верхних цилиндрических роликов 36, распо- ложенных над опорными планками 16 основания, и нижних цилиндрических роликов 37, расположенных под опорными планками 16. Для исключения смещения опорной плиты 3 с направляющими колонками 1 и 2

относительно упомянутых опорных планок 16 в горизонтальной плоскости предусмотрены цилиндрические ролики 38, взаимодействующие с обраа енными друг к другу поверхностями 39 и 40 опорных планок 16.

Указанные ролики 36 и 37 направляющего блока 17, а также ролики 38, взаимодействующие с поверхностями 39 и 40 опорных планок 16, смонтированы на опорной плите 3 соответственно при помощи эксцентриковых осей 41 и 42, конструкция и назначение которых аналогичны конструкции и назначению эксцентриковых осей 33.

Механизм перемещения опорной плиты 3 вдоль опорных планок в направлении, совпадающем с направлением перемещений вспомогательной каретки 14, выполнен в виде дополнительного силового цилиндра 43, корпус которого смонтирован на основании под опорными планками 16, а шток - кинематически связан с зубчатой рейкой 13 передаточного механизма, а другая рейка 12 этого механизма жестко смонтирована на опорной плите 3, при этом шестерня 10 и шестерня 11 передаточного механизма жестко связаны между собой валиком 44, размещенным в корпусе 45, а шестерня 10 передаточного механизма, сопряженная с рейкой 12, смонтированной на опорной плите 3, выполнена с большим числом зубьев, чем у другой шестерни 11, сопряженной с приводной рейкой 13.

Кинематическая связь штока 46 силового цилиндра 43 с зубчатой рейкой 13 выполнена в виде шарнирной муфты 47, кинематическая связь штока 48 силового цилиндра 8 с траверсой 5 выполнена в виде шарнирной муфты 49, а кинематическая связь штока силового цилиндра 9, закрепленного на верхней опорной плите 50, с опорной кареткой 4 выполнена в виде шарнирной муфты 51.

Механизм вертикального перемещения опорной каретки 4 выполнен в виде размещенной на верхних торцовых концах направляющих колонок 1 и 2 упомянутой верхней опорной плиты 50, на которой смонтирован корпус силового цилиндра 9 этого механизма, регулируемых упоров, одна часть которых - 52 размещена на верхней опорной плите 50, а другая часть - 53 размещена на опорной плите 3 при помощи крон- штейнов 54 с возможностью взаимодействия с опорной кареткой 4 в крайних ее положениях.

Управление устройством осуществляется при помощи системы управления (не показана). В случае использования устройства в составе пресса для гибкого автоматизированного производства может быть использован шаговый двигатель (не показан), электрически связанный с системой программного управления и механически - с валиком 44, несущим шестерни 10 и 11.

Для размещения заготовки 7 под за- хватными органами 6 второго ряда предусмотрен стол 55.

Устройство работает следующим образом.,

Перед подачей листовой заготовки 7 в рабочую зону пресса траверса 5, несущая захватные органы 6, находится в исходном положении за пределами пресса в зоне загрузки заготовки, подаваемой в пресс, а захватные органы 6 второго ряда находятся в крайнем верхнем положении над заготовкой 7, уложенной па столе 55, при этом ползун пресса (не показан) находится в В.М.Т.

По команде от системы управления приводи гея в действие силовой цилиндр 9. В результате этого опорная каретка 4, а вместе с ней и вспомогательная каретка 14, жестко связанная с траверсой 5, направляемые направляющими колонками 1, 2 и взаимодействующими с ними роликами 26-29 перемещается вниз в направлении листовой заготовки 7, которую необходимо подать в рабочую зону пресса. В крайнем нижнем положении опорной каретки 4, после касания захватных органов б второго ряда поверхности заготовки, система управления подает последовательно команды на срабатывание захватных органов 6 и перемещение опорной каретки 4 с траверсой 5 и захваченной заготовкой 7 в крайнее верх- нее положение.

После возврата опорной каретки 4 силовым цилиндром 9 в крайнее верхнее положение на основании сигнала от датчика отсутствия листовой заготовки в рабочей зо- не пресса и сигнала от датчика (не показаны), контролирующего наличие листовой заготовки на захватных органах 6 второго ряда, система управления подает команду на приведение в действие дополнительного силового цилиндра 43, в результате чего последний через шарнирную муфту 47 приводит в поступательное движение зубчатую рейку 13, которая, взаимодействуя с шестерней 11, приводит последнюю во враще- ние, а вместе с ней и шестерню 10, сопряженную с зубчатой рейкой 12, в результате чего приводятся в движение вдоль опорных планок 16 в направлении к прессу вертикальные направляющие колонки и 2, а вместе с ними - опорная каретка 4, вспо- могател ьная ка ретка 14, траверса 5 с захват- ными органами 6, несущими листовую заготовку 7, при этом направляющий блок 17 предотвращает расцепление зубчатой

рейки 12 с шестерней 10, а величина перемещения захватных органов 6, несущих листовую заготовку 7, определяется ходом поршня дополнительного силового цилиндра 43 и передаточным отношением шестерен 10 и 11.

В конце хода поршня дополнительного силового цилиндра 43 происходит остановка захватных органов б второго ряда, несущих листовую заготовку, перед первой позицией обработки заготовок, а по сигналу от датчика (не показан), контролирующего крайнее положение зубчатой рейки 13, система управления выдает последовательно команды: вначале на приведение в действие силового цилиндра 8, который выдвигает вспомогательную каретку 14 и переносит тем самым листовую заготовку 7 к первой позиции обработки, а затем, после остановки вспомогательной каретки 14, на приведение в действие силового цилиндра 9, который опускает опорную каретку 4 в крайнее нижнее положение, при этом листовая заготовка 7 укладывается на первую позицию обработки в рабочей зоне пресса.

После отключения захватных органов 6 система управления вновь подает команду на перевод захватных органов 6 в крайнее верхнее положение при помощи силового цилиндра 9, перемещение траверсы 5 при помощи силового цилиндра 8 к опорной каретке 4 и возврат захватных органов 6 в исходное положение за пределы пресса при помощи дополнительного силового цилиндра 43. После удаления траверсы 5 с захватными органами 6 из рабочей зоны пресса производится технологическая операция обработки листовой заготовки на первой позиции обработки.

После завершения технологической операции и возврата ползуна пресса в В.М.Т. система управления вновь подает команду на приведение в действие дополнительного силового цилиндра 43, при этом новая листовая заготовка 7, захваченная вторым рядом захватных органов б, аналогично тому как описано выше.перемещается к прессу.

В конце хода поршня дополнительного силового цилиндра 43 происходит остановка траверсы 5, в результате чего первый ряд захватных органов б устанавливается над листовой заготовкой, находящейся на первой позиции обработки, а второй ряд захватных органов 6, несущих листовую заготовку 7} перед упомянутой позицией. В этой позиции захватных органов 6 система управления подает команду на приведение & действие силового цилиндра 9, который гтеревсдит опорную каретку 4, а значит., и

захватные органы 6 в крайнее нижнее положение.

В крайнем нижнем положении первый ряд захватных органов 6 захватывает заготовку, находящуюся на первой позиции обработки, после чего до командам от системы управления силовой цилиндр 9 переводит опорную каретку 4 и траверсу 5 с двумя заготовками 7, захваченными захватными органами 6, в крайнее верхнее положение, затем силовой цилиндр 8 выдвигает вспомогательную каретку 14, профильные банки которой 18 и 19 взаимодествуют с роликами 24, 25, 30 и 31 направляющего узла 15, в направлении следующей позиции обработки заготовок 7. В конце хода поршня силового цилиндра 8 первая листовая заготовка 7 располагается над второй позицией обработки, а новая листовая заготовка 7 - над первой позицией обработки, а система управления подает команду на приведение в действие силового цилиндра 9, который переводит опорную каретку 4 в крайнее нижнее положение. В результате этого происходит укладка упомянутых заготовок на позициях обработки. После отключения по командам от системы управления захватных органов б вновь приводится в действие сначала силовой цилиндр 9, который переводит опорную каретку 4 в крайнее верхнее положение, а затем одновременно силовой цилиндр 8, который возвращает траверсу 5 в исходное положение относительно опорной каретки 4, и дополнительный силовой цилиндр 43, который, как описано выше, возвращает траверсу 5 в исходное положение на позицию захвата новой заготовки.

После совершения технологических операций на позициях обработки заготовок в прессе цикл работы устройства повторяется. В случае использования в устройстве шагового двигателя работа устройства осуществляется так же, как описано выше. Отличие заключается в том, что величина перемещений захватных органов 6 к первой позиции обработки будет изменяться по заданной программе в соответствии с изменением положения позиций обработки в сменных штампах для разных деталей.

Таким образом, предложенное устройство позволяет производить подачу к прессу и между позициями обработки заготовок, имеющих размер более 200 мм в направлении их перемещения, по сравнению с заготовками, перемещаемыми известным устройством, размеры которых в направлении перемещения ограничиваются размером кривошипа кривошипно-шгтунного механизма.

Формула изобретения

1. Устройство для подачи листовых заготовок в рабочую зону пресса, содержащее расположенную на основании опорную плиту, вертикально смонтированные на опорной плите направляющие колонки, опорную каретку, размещенную на направляющих

колонках, механизм перемещения опорной каретки в вертикальном направлении с силовым цилиндром и с направляющим узлом, вспомогательную каретку, установленную на опорной каретке, механизм перемещения с силовым цилиндром и с направляющим узлом, поперечно расположенную на каретке относительно продольной оси устройства траверсу с захватными органами, передаточный механизм в виде двух зубчатых реек и двух жестко связанных между собой шестерен, каждая из которых установлена с возможностью взаимодействия с соответствующей рейкой, и систему управления, отличающееся тем, что, с целью

расширения функциональных возможностей путем загрузки и перемещения между рабочими поршнями двухпозиционного пресса, оно снабжено механизмом горизонтального перемещения опорной плиты в направлении перемещения вспомогательной каретки с направляющим блоком, хвостовиками, жестко связывающими траверсу с вспомогательной кареткой, а механизм перемещения опорной плиты выполнен в виде

дополнительного силового цилиндра, корпус которого смонтирован на основании, а шток кинематически связан с одной из зубчатых реек передаточного механизма, другая рейка этого механизма жестко

смонтирована на опорной плите, при этом каждый направляющий узел выполнен в виде закрепленного на каретке эксцентриковой оси элемента качения, размещенного на указанном валу, при этом механизм вертикального перемещения опорной кэретки выполнен в виде размещенной на верхних торцевых концах направляющих колонок опорной плиты, на которой смонтирован корпус силового цилиндра этого механизма,

а шток кинематическ связан с опорной кареткой, регулируемых упоров, одна часть которых размещена на опорной плите, а другая - на опорной плите с возможностью взаимодействия с опорной кареткой в крайних ее положениях, причем корпус силового цилиндра механизма перемещения вспомогательной каретки закреплен на опорной каретке, а шток кинематически связан с траверсой.

2.Устройство по п. 1, отличающее с я тем, что кинематическая связь штоков силовых цилиндров с траверсой,с опорной кареткой и с зубчатой рейкой выполнена в виде шарнирной муфты,

3,Устройство по п. 1, отличающее с я тем, что шестерня передаточного механизма, сопряженная с зубчатой рейкой, смонтированной на опорной плите, выполнена с большим числом зубьев, чем другая шестерня, сопряженная с приводной зубчатой рейкой.

.Позиции ой а&отки

0

4.Устройство по п. 1, отличающее- с я тем, что вспомогательная каретка выполнена в виде двух параллельно расположенных профильных балок, на одной из торцевых частей которых смонтирована траверса.

5.Устройство по пп. 1 и 3, отличающее с я тем, что направляющие колонки и профильные балки выполнены квадратной формы в поперечном сечении.

Использование: механизация и автоматизация кузнечно-прессового производства. Сущность изобретения: устройство содержит расположенную на основании опорную плиту, вертикально смонтированные на опорной плите направляющие колонки, опорную каретку, размещенную на направляющих колонках, механизм перемещения каретки в вертикальном направлении с силовым цилиндром и с направляющим узлом, вспомогательную каретку, установленную на опорной каретке, механизм перемещения вспомогательной каретки в горизонтальной плоскости с силовым цилиндром и с направляющим узлом попеременно относительно продольной оси устройства, размещенную на вспомогательной каретке траверсу с захватными органами, передаточные механизмы каждый в виде двух зубчатых реек и сопряженных с соответствующей рейкой двух шестерен, механизм горизонтального перемещения опорной плиты в направлении перемещения вспомогательной каретки с направляющим блоком, поперечину с захватными органами и хвостовиками, жестко связывающими поперечину с траверсой. 4 з.п. ф-лы, 4 ил. fe

21

23

ЭД Реь5ь|и Ј й. ТйУсаФоЗб

I2 J5 5 (M

1777569

В &-,Bud A

52 ТПТГ 9 5f 52 50

«о/ iy /в фиг

Составитель В.Жиганов37/ /-46

Редактор Н.КозловаТехред М.МоргенталКорректор А.Козориз

Заказ 4129ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035. Москва. Ж-35, Раушская наб„ 4/5

3f

Б-6

32

34

M

&

. 3

Л5 33

, 2. 25. 6. 27.

B-B5, ГГГШ 1 SO

--ч iiw1

14