Гибкая производственная система листовой штамповки Советский патент 1993 года по МПК B21D43/00 B30B15/30 B23Q41/00 

Изобретение относится к машиностроению, и может быть использовано для автоматизации процессов холодной обработки полосового и ленточного материала.

Цель изобретения - сокращение производственной площади.

На фиг,1 изображена гибкая производственная система листовой штамповки на базе двух автоматических комплексов для штамповки деталей-из рулднного материала на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.З - вид Б на фиг.1; на фиг.4-устройство крепления верхней плиты штампа к ползуну пресса; на фиг,5 - разрез В-В на фиг.4, узел поворота устройства крепления верхней плиты; на фиг.6 - вид Г на фиг.4, вид сверху; на фиг.7 - разрез Д-Д на фиг.б; на фиг.8 - разрез Е-Е на фиг.7; на фиг,9 - блок крепления нижней плиты штампа, вид сверху (вид Ж, на фиг.2); на фиг.10-разрез 3-3 на.фиг.9; на фиг,11 - взаимное расположение стола пресса, автооператора и двухпозиционного загрузочного стола штампов, на фиг. 12 - разрез К-К.на фиг.11. v . :

Гибкая производственная система (ГПС) листовой штамповки содержит несколько автоматических штамповочных комплексов (АШК), смонтированных на двухярусных металлоконструкциях 1 (фиг.1) и установленных в линию, единую для всех комплексов-автоматизйрюваяную транс- портно-складскую систему (АТСС), расположенную по обеим -сторонам АШК и систему управления ГПС (СУ ГПС). В случае технологической необходимости, предложенная компановка ГПС позволяет устанавливать последовательно различные автоматизированные штамповочные комплексы. Так, например, первый комплекс может обрабатывать материал из рулона, послече- го результаты штамповки на первом комплексе, -могут обрабатываться на последующих комплексах, при этом, все модули объединяются единой транспортной связью (на фиг. не показано). В данном случае, рассматриваемая ГПС состоит из двух автоматизированных комплексов для штамповки деталей из ленточного материала, каждый из которых состоит из пресса 2, установленного на втором ярусе металлоконструкции 1, системы для подачи материала в рабочую зону пресса, устройства для смены штампов, элементов удаления деталей и отходов из зоны пресса, устройства смены рулонов. Автоматизированные штамповочные комплексы (АШК) смонтированы на двухпрусных металлоконструкциях и установлены в линию, единую для всех комп- лексов -. автоматизированную транспортно-складскую систему (АТСС),

расположенную по обеим сторонам АШК. Система для подачи материала в рабочую зону пресса, содержащая устройство 3 для шаговой подачи ленты, петлеобразующее

устрйство 4, правильное устройство 5, двух- позиционное разматывающее устройство 6 (рулонницу). Устройство смены рулонов имеет транспортную тележку 7 для рулона, на которой установлен поворотный стол 8,

0 несущий двухпозиционный поддон 9 с рулонами 10 ленты. Тележка 7 установлена на направляющих элементах 1. Рулонница 6 установлена на втором ярусе металлоконструкции 1 с возможностью поворота относи5 тельно своей вертикальной оси и содержит два барабана 12, которые предназначены для фиксации рулонов по внутреннему их диаметру, а элементы удаления деталей и отходов выполнены в виде наклонных скли0 зов 13 и 14, закрепленных под прессом 2, тары 15 и 16, установленной на первом ярусе под соответствующими им склизами 13, 14. АТСС содержит стеллажи 17, п редназна- ченнЫе для хранения штампов 18, транс5 портный модуль 19 для транспортировки штампов со стеллажей 17 к прессу 2, складскую систему 20 для хранения тары с готовыми изделиями и отходами, пустой тары, рулонов лент и поддонов, освободившихся

0 из-под использованных рулонов, кран-шта- белер 21 для обслуживания складской сис темы 20. Устройство для смены штампов выполнено в виде двухпозиционного загрузочного стола 22, автооператора 23 подачи

5 и удаления штампа 18 из рабочей зоны пресса 2, механизмов крепления плиты штампа. .Механизм крепления верхней плиты 24 к ползуну 25 пресса (см. фиг,4) выполнен в виде зажимных узлов 26, установленных на

0 ползуне 25 пресса, толкателей 27 и узлов поворота 28 толкателей, смонтированных на станине 29 пресса. Толкатель 27 представляет собой гидроцилиндр, на штоке 30 которого выполнены шлицы, а узел поворо5 та 28 состоит из пневмоцилиндра 31 (см, фиг.5) шток-рейки 32, шестерни 33, установленной с возможностью взаимодействия со шток-рейкой. 32 и посредством своих внут: ренних. шлицов со штоком 30 гидроцилинд0 ра, Узел зажима также содержит корпус 34, установленный с возможностью возвратно- поступательного перемещения относительно ползуна пресса посредством, направляющего элемента 35 корпуса 34 и

5 взаимодействующей с ним соответствующей направляющей ползуна-пресса (на фиг. не показано), В корпусе 34 установлены подпружиненная двумя пружинами 36 и 37 ползушка 38, упор 39, ограничивающий перемещение ползушки 38, поршень 40, пята

41, кулачок 42, взаимодействующий с поршнем 40 и с пятой 41. На корпусе 34 посред-- ством оси 43 закреплен прижим 44, взаимодействующий своим одним плечом с горизонтальной плоскостью верхней плиты штампа, а на втором плече установлена пробка 45, при этом второе плечо прижима 44 взаимодействует с поршнем 40 посредством второго кулачка 46. Механизм крепления нижней плиты 47 штампа содержит блок 48, смонтированный на столе пресса, в котором расположены четыре гидрозажима 49. Автооператор 23 снабжен прямоугольным поворотным захватом 50, который закреплен на штоке 51, при этом на нижней плите смонтирован кронштейн 52, имеющий возможность взаимодействия с пово- ротным захватом 50. Гибкая производственная система содержит также систему управления, размещенную в шкафах 53, расположенных на нижнем ярусе металлоконструкции.

Гибкая производственная система листовой штамповки работает следующим образом.

Система управления ГПС подает команду на обслуживание одного из АШК. Транспортный модуль 19 забирает из ячейки стеллажа 17 соответствующий штамп 18 и переносит его на двухпо зиционный загрузочный стол 22, Если загрузочный стол находится в правой позиции (см. фиг.11), то транспортный модуль 19 устанавливает на его правой площадке. Следует отметить, что установка штампа на правой площадке производится загодя, т.е. до остановки комплекса, тем самым сокращается время, необходимое для замены штампа. После команды системы управления происходит раскрытие нижних гидрозажимов 49, которые освобождают нижнюю плиту, установленного в прессе 2 и находящегося в крайнем нижнем положении штампа 18. Одновременно с этим дается команда на освобождение верхней плиты штампа. Это происходит следующим образом: включается гидроцилиндр 27, шток 30 которого доходит до крайнего положения. Затем включается узел поворота, пневмоцилиндр перемещает шток-рейку 23, вращается шестерня, а вместе с ней начинает вращаться шток гидроцилиндра 30. Кулачок 54, смонтированный на конце штока попадает в замок, выполненныйв виде паза, в ползушке 38 зажима (см. фиг.7). Гидроцилиндр совершает возвратное движение, при этом вместе со штоком 30, ползушкой 38, преодолевая усилие пружины 36, перемещается корпус 34 по направляющему пазу, выполненному в ползуне пресса, за счет

чего происходит разжим штампа. В это время шток 30 гидроцилиндра доходит до своего среднего положения и останавливается. Затем включается узел поворота, который посредством пневмоцилиндра 31, штокрейки 32, шестерни 33 поворачивает шток 30 гидроцилиндра. Кулачок 54 выходит из замка зажима. Затем гидроцилиндр возвращается в крайнее исходное положение. Автооператор 23 посредством штока

0 51, поворотного захвата 50 входит во взаимодействие с кронштейном 52 нижней плиты и далее выталкивает штамп на свободную позицию загрузочного стола 22. Загрузочный стол перемещается в крайнее

5 положение. Захват 50 выходит из взаимодействия с кронштейном 52, и в обратной последовательности загружается в пресс, необходимый для следующей технологической операции штамп. Одновременно с

0 этим производится перемещение отработавшего штампа с левой площадки загрузочного стола 22, краном-штабелером 19 на складскую систему 20.

Параллельно с описанными операция5 ми происходит подача рулона на двухпози- ционное разматывающее устройство 6: кран-штебелер 21 (фиг.8) перемещает поддон с рулонами ленты из ячейки складской системы 20 и, перемещаясь по рельсам, рас0 положенным вдоль складской системы 20,. устанавливает поддон 9 на платформу рулонной тележки 8. Управление его осуществляется с местного пульта управления (на фиг. не показано), рулонная тележка пере5 мещается по рельсам 11, доходит до рулон- ницы 6 и устанавливает рулон на барабан 12. Подается команда на поворот барабанов разматывающего устройства и производится заправка конца ленты в устройство для

0 шаговой подачи ленты в штамп. Одновременно с этим производится насадка второго рулона.на свободный барабан 12. Для этого поворотный стол рулонной тележки поворачивается на 180°, а сама рулонная тележка

5 7 перемещается по направляющим рельсам 11 на один шаг в направлении рулонницы. После установки второго рулона на барабан тележка 7 забирает пустой поддон и отправляет его посредством кран-штабелера21 на

0 складскую систему 20.

Во время автоматической работы комплекса, кран-штабелер 21 забирает следующий двухсекционный поддон 9 с рулонами, устанавливает его,на стол рулонной тележ5 ки, которая доставляет рулоны к двухпозиционной рулоннице 6. В процессе работы

комплекса отштампованные детали и отхо, ды удаляются раздельно на провал в окнах

стола пресса и по склизам 13 и 14 попадают

в тару 15 и 16, которая забирается краном- штабелером и заменяется порожней. При переналадке ГПС необходимо лишь удалить быстро устанавливаемую двухярусную металлоконструкцию со штамповочным комплексом, А,на это место межцеховым транспортным средством (на фиг. не пока- зано)устанавливается налаженная и отрегулированная на специальной площадке, вне зоны ГПС, металлоконструкция с новым штамповочным комплексом, затем подключается система управления комплексом к единой системе управления ГПС. Все эти мероприятия необходимы лишь в тех случаях, когда переналадка ГПС требует замены пресса или вспомогательного оборудования. При наладке комплекса для штамповки следующего наименования изделия производится дистанционная регулировка по ширине, толщине и величине шага, что предусмотрено конструкцией устройства

для шаговой подачи ленточного материала в пресс

Наличие двухярусной компановки комплекса и стеллажей, имеющих суммарную

высоту обоих ярусов комплекса, расположенных вдоль комплекса в пределах действия кранов-штабелеров позволяет отказаться от промежуточных транспортеров и, тем самым, сэкономить занимаемую

производственную площадь.

Исполнение комплексов органически подразумевает их встраивание в гибкую производственную систему на базе двух- и более комплексов с единой транспортноскладской системой и системой управления. При этом резко повышается производительность труда, сокращается обслуживающий персонал, рационально используется производственная площадь, в

основном исключается ручной труд и повышается культура производства.

Использование: в машиностроении для обработки давлением листового материала. Сущность изобретения: система листовой штамповки содержит единую систему управления производственные модули, стеллажи 17 для хранения штампов, механизм 11 5 их перемещения на рабочую позицию и смены, накопители обрабатываемого материала, накопители готовых изделий и отходов, штабелер для перемещения обрабатываемого материала. Каждый производственный модуль содержит двухярусную раму 1. На верхнем ярусе рамы размещен пресс 2, накопитель обрабатываемого материала в виде двухпозиционной рулонницы, устройство для подачи материала с рулонницы и узлы крепления штампов на прессе. На нижнем ярусе размещены средства удаления готовых деталей и отходов и тара для их сбора. Для перекладки системы требуется удалить раму с размещенным на ней про- изводственным модулем, . а на освободившееся место установить другую раму с другим производственным модулем. 2 з.п. Ь-лы. 12 ил. Z2 2/ 70 I / / (Л

Формула изобретения 1. Гибкая производственная система листовой штамповки с единой системой управ- ления, содержащая установленные в технологической последовательности производственные модули, каждый из которых выполнен в виде пресса, устройства подачи материала в рабочую зону пресса, средства удаления отштампованных деталей и отходов, тару для их сбора, узлы крепления штампов на рабочей позиции, а также содержащая стеллаж для хранения штампов, механизм их перемещения на рабочую позицию и смены, накопители обрабатываемого материала, накопитель готовых деталей и отходов, штабелер, отличаю- щ а я с я тем, что, С целью сокращения производственной площади, она снабжена устанавливаемыми с возможностью съема двухярусными рамами, число которых равно числу модулей, на верхнем ярусе каждой из которых размещены пресс, устройства для подачи материала, узлы крепления штампов, а на нижнем ярусе - средства удаления деталей и отходов и тара для их сбора, стеллаж для хранения штампов и накопители готовых деталей и отходов размещены по разные стороны последовательно установленных модулей, штабелер установлен с возможностью взаимодействия с элементами устройства для подачи материала.

фагЛ

Фг/г.&

35 tf 42 . 34 -H Ј

Фиг. 7

ЈЈ 4S f

Вид Ж

з-з

I

47

Фиг.9

Фиг. 10

Фиг. 11