Автоматизированная линия горячей штамповки крупных поковок с вытянутой осью Советский патент 1993 года по МПК B21D43/00 B21J13/08 

Изобретение относится к кузнечно- прессовому машиностроению.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей линии за счет устранения провисания и потери ориентации заготовки в пространстве при ее перемещении манипулятором ковочных вальцов.

На фиг.1 показан общий вид автоматизированной линии горячей штамповки; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.2.

Автоматизированная линия содержит установленные по ходу технологического процесса индукционный нагреватель 1 с загрузчиком 2 и стеллажом 3, ковочные вальцы 4 с манипулятором 5, манипулятор 6, транспортер 7, передаточное устройство 8, штамповочный пресс 9 с манипуляторами 10 и 11, транспортером 12 и сортировочной стрелкой 13, обрезной пресс 14 с манипулятором 16 и накопителем 17, калибровочный пресс 18 с манипулятором 19, 20, транспортером 21 и сортировочной стрелкой 22.

Передаточное устройство 8 содержит корпус 23 с цилиндрической полостью 24, в которой размещен стаканообразный поршень 25 с торцевой крышкой 26. В полости стаканообразного поршня 25 установлена подшипниковая опора 27. в которой смонтирован нижний конец вертикального шлице- вого вала 28. Кроме того, в корпусе 23 над поршнем 25 в дополнительной полости 29 смонтирована в подшипниковой опоре 30

со

ю го со ел

OJ

со

зубчато-реечная передача 31, шестерня 32 которой установлена на шлицевоМ валу 28, а на свободном конце этого вала при помощи гайки 33 жестко установлена поддерживающая площадка 34 для заготовки 35. Рейка 36 зубчато-реечной передачи 31 смонтирована в упомянутом корпусе и снабжена приводом от силовых цилиндров 37 и

38, поршни которых 39 и 40 сочленены с торцевыми частями рейки 36 зубчато-реечной передачи 31.

Автоматизированная линия работает

следующим образом.

Нагретая заготовка из индукционного нагревателя 1 захватывается загрузчиком 2 и укладывается на стеллаж 3, который подает ее вперед к манипулятору 5 ковочных вальцов 4.Манипулятор 5 захватывает клещами за один конец заготовку 35, после чего стеллаж 3 возвращается в исходное положение.

По команде от манипулятора 5 ковочные вальцы 4 совершают вальцовку заготовки на первой позиции, перемещают ее вперед вместе с рукой манипулятора 5 и останавливаются. Манипулятор 5 сначала перемещает заготовку на вторую позицию, а затем возвращает ее назад к ковочным вальцам 4, которые вальцуют заготовку уже на второй позиции, снова перемещают ее из своей рабочей зоны вперед вместе с рукой манипулятора 5 и останавливаются.

Далее совместная работа манипулятора 5 с ковочными вальцами 4 может продолжаться на последующих позициях в зависимости от требований технологического процесса. После окончания вальцовки манипулятор 5 останавливается на последней вальцовочной позиции, затем перемещается назад, выводя вальцованную заготовку 35 из рабочей зоны вальцов 4 и удерживая ее над поддерживающей площадкой 34 передаточного устройства 8. По сигналу манипулятора 5 подается воздух в полость под поршень 25. При этом вал 28 с поршнем 25 и поддерживающей площадкой 34 поднимается вверх, перемещаясь относительно зубчатого колеса 32. Площадка 34 подходит под вальцованную деталь, зажатую в клещах манипулятора 5, причем деталь, ложась на поддерживающую площадку 34, выравнивается от провисания, приобретая заданную ориентацию. После окончания подъема срабатывает датчик (на чертеже не показан), который дает сигнал манипулятору 5 на разжим клещей с зажатой заготовкой и перемещение его к первой вальцовочной позиции. После разжима клещей и начала перемещения манипулятор 5, в зависимости от требований технологического процесса, дает сигнал на разворот поддерживающей площадки 34 с уложенной на ней заготовкой.

При этом подается воздух в полость силевого цилиндра 37, рейка 36 зубчато-реечной передачи 31 с поршнями 39 и 40 перемещается, приводя во вращение зубчатое колесо 32, а следовательно, и вал 28 с поддерживающей площадкой 34.

При развороте поддерживающей площадки 34 вместе с ней разворачивается и уложенная на ней деталь, В зависимости от требований технологического процесса разворот может происходить на любой угол от

5 о до 180 за счет величины перемещения рейки 36. После окончания разворота датчик (на чертеже не показан) дает сигнал на работу манипулятора 6.

Если по требованию технологического

0 процесса разворот не нужен, то после окончания подъема поддерживающей площадки 34, разжима клещей и начала перемещения манипулятора 5 к первой вальцовочной позиции, как было описано ранее, сигнал на

5 начало работы манипулятора 6 поступает от манипулятора 5.

После получения разрешающего сигнала рука манипулятора 6 выдвигается к уложенной на поддерживающей площадке 34

0 передаточной станции 8 заготовке, захватывает ее, перемещает к транспортеру 7 и укладывает на его тележку, которая, в свою очередь, доставляет заготовку к штамповочному прессу 9.

5 После того, как манипулятор 6 забирает заготовку с поддерживающей площадки 34, подается воздух в полость силового цилиндра 38, рейка 36 с поршнями 39 и 40 перемещается, приводя во вращение зубчатое

0 колесо 32, при этом поддерживающая площадка 34 разворачивается в исходное положение, о чем сигнализирует датчик (на чертеже не показан), по получении сигнала от которого сбрасывается давление из поло5 сти под поршнем 25 и под действием собственного веса поддерживающая площадка опускается в исходное положение, о чем сигнализирует датчик (на чертеже не показан).

0

Тележка транспортера 7, доставив уложенную на ней заготовку к штамповочному прессу 9, дает разрешающий сигнал на работу манипулятора 10. Рука манипулятора 5 10 наклоняется над транспортером 7, захватывает заготовку в горизонтальное положение. Выдается сигнал на возврат тележки транспортера 7 к ковочным вальцам 4.

Манипулятор 10 выстаивает с заготовкой некоторое время в ожидании сигнала.

разрешающего загрузку заготовки в штамповочный пресс 9

В случае, если разрешающий сигнал не поступает к манипулятору 10 в течение определенной заранее настроенной выдержки времени, то манипулятор 10 поворачивается на 90 и сбрасывает заготовку на приемный желоб сортировочной стрелки 13, затем возвращается в исходное положение, ожидая очередную заготовку.

В случае же, когда разрешающий сигнал поступает к манипулятору 10, его рука выдвигается вперед и через боковое окно в стойке штамповочного пресса 9 загружает заготовку в предварительный ручей штампа, а затем возвращается в исходно поло жение.

Ползун штамповочного пресса 9 осуществляет штамповку к предварительном ручье и останавливается в верхнем положении. Включается нижний выталкиватель (нл чертеже не показан) и поднимает заготовку над зеркалом штампа, рука манипулятора 11 выдвигается к предварительному ручью и захватывает поковку

Толкатели нижнего выталкивателя убираются вниз, после чего рука манипулятора 11 перемещается к окончательному ручью штампа, укладывает ее о ручей, а затем возвращается в исходное положение

Ползун штамповочного пресса 9 осуществляет штамповку в окончательном ручье и останавливается в верхнем положении. Нижний выталкиватель поднимает поковку над зеркалом штампа

Рука манипуляюра 11 сыдоигагтся к окончательному ручью и захватычае1 поковку. Толкатели нижнего выталкивателя убираются вниз подают одновременно команду на движение руки манипулятора 11 с поковкой к транспортеру 12 ч выдзкл разрешающий сшнал манипулятору 10 на загрузку очередной заготовки s предварительный ручей Далее манипулчто- ры 10 11 работают в совмещенной цтме, то есть одновременно, совершат попутные перемещения поковок При этом манипулятор 10 работает в ПОСЛРДОРЭТОПЬНОСГИ, описанной выше, a манипулятора 11 перемещает поковку г транспортеру 12, наклоняется над ним укладывает повозку на тележку возьрсииаегся в горизонтальное положение и выдает команду на перемещение тележки транспортера 12 к обрезному прессу 14 Затем телелга транспортера 12 доставляет поковку к обрезном/ прессу И, а рука манпп уляюра 11 во-ыращгется в исходное положение Одповг°менно с этим рука манипуляюра 10 укладывает очередную заготовку в прг-двчрительний ручей и

0

5

0

5

0

0 т

5

возвращается в исходное положение к транспортеру 7. Только после этого выдается команда прессу 9 на выполнение предва- рительной штамповки.

Oi штг-мповочного пресса 9 поковка с облаем доставляется тележкой транспортера 12 к сбоезному прессу 14. Манипулятор 15 захватывает поковку с транспортера 12 и выдаы команду на ьозврат его тележки к штамповочному прессу 9.

За/ом манипулятор 15 укладывает поковку 15 в обрезной штамп и возвращается в ис/одире положение Ползун обрезного пресса М совершает ход и. проталкивая по- ез матриц обрезного штампа, обрей- 1 -1 j рпгорни лтем удаляется из

ЗОН И Ш |2М(о tlj 11.3U:CTHblX СПОСОбОО.

ОЬрезямн i поковк пропаливается .4, у- Тс1,i,i..; из тележку транс- ||0ргеро г, и доставляется к калибровочно- у nt О у 1с5

гИсЗ нг ляъ |( Э залапывает поковку с Tf 1-е тг,-те и , и выдаст команду на воз- грат f, ъ; обрпзному прессу 14. г с 19 укладывает поковку 2 и- i г , позицию ка и провочного штампа и ar,-i - rjii л. г исходное положение.

Иолами кзлморопичмого пресса 18 со- вепикгч / д кпиЬруст поковку на первой поз.. ) - ;па и возвращаемся в верхнее гюго пь О Р. манипупчюр 19 оходит в ш й гк гочноо .рос ранстчо калибровочно- ю пресс i IP З1хватыо-тет по; оику, переносит ее i, гюру л г озици о, укладывает в № мп ч noil р гц ;тс т в схогдноэ положение Пи 13 /п i , мира , пресса 18 со- репля- , юреи с д н -«т бруст покоьку на вгс1) 1 ч .,; и гнев розвраща- efi. , {i и- ( пол iu v PVK.J манипуля- т( р 2 uo,i i DTj .fionoe пространство ка 01 it о и upV 1°, .ах очтиоает от- а i. б, , о поконку но вторсп позиции ч rvr,e: OCHT era .ю тележку транс- nijjjitVJj i , nopifii тпансг орт,1.ver поков ку h-i v Lie. о/1 Аденм 7 ерс- иоЬр Тботки ; i) :: V--T г. ора 20 тем i wx .j ли «л,гг- в исходное поло

(ho fir

врем, хт ни.

)тз iH iny/t T pi1:) 15,10 в слу-tae

OTC/TCi Fi 1-i СГ Нс1ЛОВ, р ЗЗО и ЯкНц К ЗЗГОуЗ,у ге г шгямпь1 прессов 14,18 произ- в(,,- ini v о. ) рьЬотй гт Hi;nv; чторч 10 опигг.1 i i t ijr. В этом глуч.чо манипулятор к,- jri3LHr riT неоГ резанную токоику в наиспи.1 . 17, л чзнип/; г1 ,ор 19 ет иск гиброве1:ную пс . на сортиро- ьочч/ с ь -J. к у 22/

. пре ч щсетпо предтагае- мой лз,,., U 5.;j ipoiT-HHOii линии заключается rl j )C( I XHO) U ПЧРСК ИХ

возможностей линии, что достигается путем снабжения линии передаточной станцией, размещенной в месте пересечения оси последнего ручья ковочных вальцов с продольной осью консоли манипулятора для укладки заготовки на транспортер подачи к штамповочному прессу, причем передаточная станция выполнена в форме корпуса с цилиндрической полостью, в которой размещен стаканообразный поршень с торцевой крышкой, в полости стаканообраэ- ного поршня установлена подшипниковая опора, в которой смонтирован нижний конец вертикального шлицевого вала, кроме того, в корпусе над поршнем в дополнитель- ной полости смонтирована в подшипниковой опоре зубчато-реечная передача, шестерня которой установлена на шлице- вом валу, на свободном конце которого при помощи гайки жестко установлена поддер- живающая площадка для заготовки, при этом рейка зубчато-реечной передачи смонтирована в упомянутом корпусе и снабжена приводом от силовых цилиндров, поршни которых сочленены с торцевыми частями рейки зубчато-реечной передачи.

Формула изобретения Автоматизированная линия горячей штамповки крупных поковок с вытянутой осью, содержащая установленные по ходу технологического процесса индукционный нагреватель со средствами загрузки и выгрузки заготовок, ковочные вальцы с манипулятором, штамповочный пресс с двумя манипуляторами, обрезной и калибровочный пресса, дополнительный манипулятор, транспортер, установленный между ковочными вальцами и штамповочным прессом, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет предотвращения провисания и потерь ориентации заготовки в пространстве при ее перемещении манипулятором ковочных вальцов, она снабжена передаточным устройством, размещенным в месте перемещения оси последнего ручья ковочных вальцов с продольной осью консоли манипулятора для укладки заготовки на транспортер подачи к штамповочному прессу, выполненным в виде корпуса с цилиндрической полостью, размещенного в цилиндрической полости корпуса стакано- образного поршня с торцовой крышкой, подшипниковой опоры, расположенной в полости поршня, вертикального шлицевого вала, нижний конец которого сопрчжен с подшипниковой опорой, размещен,-юго в корпусе над поршнем зубчато-реечной передачи, шестерня которой установлена :ta шлицевом валу, поддерживающей площадки для заготовки, закрепленной на свободном конце шлицевого вала, установленного в корпусе, силовых цилиндров, поршни которых сочленены с торцовыми частями рейки зубчато-реечной передачи.

1

fi

Ct7

N

I

N

LA

$

1

v

Сущность изобретения: автоматизированная линия содержит установленные по ходу технологического процесса индукционный нагреватель с загрузчиком и стеллажом, ковочные вальцы с манипулятором, манипулятор, транспортер, передаточную станцию, штамповочный пресс с манипуляторами, транспортером и сортировочной стрелкой, обрезной пресс с манипулятором, транспортером и накопителем,калибровочный пресс с манипуляторами, транспортером и сортировочной стрелкой, передаточное устройство, поддерживающая площадка которого при подьеме устраняет провисание длинной и тяжелой заготовки, зажатой одним концом в клещах манипулятора ковочных вальцов, восстанавливая заданную ориентацию заготовки в пространстве, а также осуществляет при не- .обходимости, разворот заготовки на любой угол от 0 до 180 градусов согласно требованиям технологического процесса. 3 ил. Ё

11 I I 11 I

,

i

3-

LJ r LJ-

3LLM

П-Э |

I

Ча

«M

JI НИН.Н

3

35

//