Установка для безупорной мерной резки проката Советский патент 1979 года по МПК B23D23/00 B23D36/00 B23D33/02 B26D3/16 

I

.Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в автоматических штамповочных линиях и в автоматических отрезных станках.

Известно устройство для безупорной остановки полученного на обжимных станках раската и разрезки его на мерные длины ножницами, содержащее подающий рольганг, датчики передней кромки раската и датчик перемещения раската, содержащий мерный ролик . Недостатком этого устройства является возможность образования отходов, длина которых превышает длину отрезаемого изделия. Это вызвано тем, что мерный ролик установлен на некотором расстс янии перед ножницами. Когда задняя кромка разрезаемого материала оказывается между мерным роликом и ножницами, перемещение материала не коктро„1ируется.

Известна также установка для безупорной мерной резки проката, содержащая ножницы, подающий валковый механизм, расположенный перед ножницами и связанный со счетчиком перемещения проката, механизм перемещения в виде двух взаимодействующих валков, один из которых соединен с

этим же счетчиком, датчик передней кромки проката, также связанный с этим счетчиком, и датчик задней кромки проката, а также система управления их работой 12. Однако использовать наизвестной автоматической установке Дополнительные подающие валки и датчик перемещения можно лишь, когда длина отрезаемых изделий превышает расстояние между валками, расположенными впереди ножниц, и. валками, расположенными позади

ножниц. При меньшей длине изделия последний обрезок материала, из которого могло бы быть получено изделие, выходит из основных валков раньше, чем попадает в дополнительные валки. Так как расстояние между валками, расположенными перед нож-

ницами и позади них, не может быть сделано пренебрежимо малым, то в данной установке не устранена возможность образования отходов материала, длина которых достаточна для получения из них отрезаемых

изделий.

Целью изобретения является повышение производительности путем уменьшения отходов проката. Цель достигается тем, что иредлаг асмля установка снабжена дополнительным датчиком передней кромки проката, связанным с подающим валковым механизмом и разме щенным сзади него и перед датчиком передней кромки проката, и устройством для задачи конца проката в ножницы, установленные перед подающим валковым механизмом и связанным с механизмом перемен1ения, датчиком заднейкро-мки проката и системой управления. Устройство для задачи конна проката в ножницы в,1полнено в виде стержня, размещенного между-валками механизма перемещения, щтанги, взаимодействующей с концом проката, и силового цилиндра, корпус которого жестко связан со стержнем, а шток :- со щтангой. На фиг. 1 схематически изображено устройство для безупорной мерной резки проката, общий вид; на фиг. 2 - блок схема управления устройством. Установка содержит ножницы 1, расположенные перед ними подающий валковый механиэм 2, датчик 3 и 4 передней кромки проката 5, датчик 6 задней кромки проката и датчик 7 перемещения проката. Датчики 3,, 4 и 5, 6 выдают сигнал только при наличии проката под йими. Они могут быть, например фотоэлектрическими. Датчик 6 расположен перед подающим валковым механизмом 2, а датчик 3 сзади него, но перед датчиком 4. Подающий ва,лковый механизм 2 включает ведущий валок 8 и прижимной валок 9. Ведущий валок 8 связан с электродвигателем 0 и кинематически соединенс приводным рольгангом П. Прижимной валок 9 связан с силовым цилиндром 12, который имеет возможность перемешать чалок 9, сближая его с валком 8 или удаляя от последнего. Прижимной валок 8 выполняет также функцию мерного ролика. С этой целью он соединен с импульсатором 13, вместе с которым он и образует датчик 7 перемещения проката, выдающий один импульс на каждую единицу пути перемещения проката. Перед подающим валковым механизмом 2 размещено устройство для задачи конца прбката в ножницы, выполненное в виде стержня 14, установленного между валками 15 н 16 механизма перемещения, 17, взаимодействующей с задним концом проката 5, и силового цилиндра 18, корпускоторого жестко связан со стержнем 14, а tuTOK 19 - со щтангой 17. В нижнем положении ось штанги 17 совмещена с осью подаваемого проката 5. В верхнем положении штанга 17 не препятствует перемещению лежащего на приводном рольгакге 11 проката 5. В нижнем положении штанга 17 зажата конечным выключателем 20. Стержень 14 зажат между прижимным валком 15 н ведущим валком 16, связанным с электродвигателем 21. При. жнмной валок 15 выполняет функцию мерного ролика и с зтой нелью он соединен с имнульсатором 22, вместе с которым образует датчик 2,4 Г1еремен1ения толкателя, выдающий один импульс на каждую единицу пути перемещения толкателя. Стержень 14 снабжен кулачком 24, нажимающим в крайних юложениях щтан|-и на конечные выключатели 25 и 20. Импульсаторы 13 и 22 соединены с входами переключателя 27, выход которого подключей к счетному в.ходу счетчика 28 импульсов, выход которого через элемент 29 «Запрет связан с электродвигателем 10 и через управляемый ключ 30 с электродвигателем 21. Через ключ 30 электродвигатель 21 получает команду на движение стержня 14 вперед (вправо). Переключатель 27 имеет два управляющих входа, при появлении сиг- . нала на первом управляющем входе с выходом переключателя 27 соединяется импульсатор 13, при появлении сигнала на втором входе, независимо от наличия сигнала на первом входе, с выходом переключателя соеди.ияется импульсатор 22; а цепь импульсатора 13 размыкается. Первый управляющий вход подключен к датчику 4 передней кромки проката, второй управляющий вход подключен к выходу элемента 31 «Запрет, вход которого вместе с управляющим входом ключа 30 присоединен к выходу элемента 32И, а управляющий вход связан с выходом элемента 33 И. К последнему подключен также силовой цилиндр 12, причем при наличии сигнала на своем входе силовой цилиндр 12 приближает валок 9 к валку 8, а при отсутствии сигнала - удаляет валок 9 от валка 8. Один ход элемента 33 И соединен с единичным выходом триггера 34, единичный вход которого соединен с конечным выключателем 25, а нулевой вход соединен с импульсатором 13 через элемент 35 «Запрет, управляющий вход которого соединение конечным выключателем 25. Второй вход элемента 33 И соединен с датчиком 3 передней кромки проката. Элемент 32 И имеет 3 входа, один из которых присоединен к датчику 3 передней кромки проката, второй - к конечному выключателю 20, а третий - к единичному выходу триггера ЗЬ, нулевой выход которого связан с электродвигателем 26 н подключен к входу сброса на нуль счетчика 28. Нулевой вход соединен с конечным выключателем 26, а единичный вход - с конечным выключателем 25. С нулевого выхода триггера 36 электродвигатель 2 получает команду на двнжение стержня 14 назад (влево). Управляющий вход элемента 28 3апрет вместе с силовым цилиндром 18 присоединен к выходу элемента 37 ИЛИ, один вход которого через элемент 38 НЕсоединен с конечным выключателем 25, а второй - с выходом элемента 39 Запрет, вход которого соединен с датчиком 3 передней кромки проката, а управляющий вход - с датчиком 6 задней кромки проката. Счетчик 28 импульсов имеет два входа ввода чисел, к одному из них через импульсный ключ 40; присоединен задатчик 41 размера отрезаемого изделия, к другому через импульсный ключ 42 - задатчик 43 числа, равного расстоянию между датчиком 4 перед ней кромки проката и плоскостью резания ножниц 1. Управляющий вход импульсного ключа 42 соединен с датчиком 3 передней кромки проката, управляющий вход импульсного ключа 40 соединен с выходом элемента 44 ИЛИ, один вход которого связан с нож ницами I, а второй - с одним из выходов. управляемого переключателя 45. Другой выход последнего связан с ножницами , а вход соединен, с выходом элемента 46 И, один вход которого подключен к датчику 4 передней кромки проката, второй через нуль-орган 47 к выходу счетчика 28 импульсов, а третий- к единичному выходу триггера 36. В счетчик 28 импульсов через входы ввода чисел могут быть- введены числа, равные задаваемым размерам подачи, причем при введении каждого очередного числа содержимое счетчика мгновенно становится равным этому числу. Импульсы, поступающие на счетный вход счетчика 28, вычитаются из его содержимого. Время, на которое замыкаются импульсные ключи 4О к 42, незначительно, потери импульсов, поступающих на счетный вход, за это время практически не происходит. Сигнал на выходе счетчика 28, определяющий скорость двигателей 10 или 2, зависит от содержимого счетчика 28. С уменьщением содержимого скорость падает, при нуле двигатель останавливается. Переключатель 45 имеет два управляющих входа. При наличии сигнала на первом из нихпереключатель связывает свой вход с ножницами . При наличии сигна.1а на втором -- переключатель соединяет свои вход с одним из входов элёмента 4-4 И. Первый управляющий вход переклточа-геля 45 подключен к единичному выходу триггера 48, второй - к нулевому выходу того же триггера. Единичный вход последнего соединен с выходом импульсного ключа 40, нулевой ЛО С выходом импульсного И|юча 42. К одному из входов элемента 44 ИЛИ. подключена пус.. .,«.л,. п «jn. ..А Ал Iviil Кл .tfixii . ковая кнопка 4. Работа установки для безупорнои мерной резки проката осуществляется следующим образом. В исходном положении прокат на рольганге 11 в подающем валковом механизме 2 и в ножницах 1 отсутствует. Ножницы раскрыты. Сигнал на выходах датчиков 3, 4 и 6 отсутствует. Стержень 14 сдвинут до отказа влево. Конечный выключатель 25 нажат, имеется сигнал на его выходе. Конечный выключатель 26 отпущен, сигнала на ( го выходе нет. Триггер 34 находится в единичном состоянии, однако си1-11ал на выходе элемента 3 И отс- тгтвует, так как не поступает сигнал на один из его входов от датчика 3. Вследствие этого силовой цнлиндр 12 удерживает валок 9 в отведенном от валка 8 положении. Отсутствуют сигналы на обоих входах элемента 37 ИЛИ, вследствие чего отсутствует сигнал на его выходе и силовой цилиндр 18 удерживает и1тангу 17 в верхнем положении. Конечный выключатель 20 отпущен, .сигнала от него нет. Сигналы от датчика 3 и конечного выключателя 20 на входах элемента 32 И отсутствуют, поэтому нет сигнала на его выходе и управляемый ключ 30 разомкнут. Так как не проходит сигнал через ключ 30 и нет сигнала на нулевом выходе триггера 36, который находится в единичном состоянии, электродвигатель 21 полностью отключен. На обоих управляющих входах переключателя 27 сигналы отсутствуют, и импульсаторы 13 и 22 отключены от счетного входа счетчика 28. Содержимое счетчика равно нулю, электродвигатель 16 не работает, несмотря на открытый элемент 23 «Запрет, на управляющем входе которого сигнал отсутствует. На выходе нуль-органа 47 имеется сигнал, но, так как нет сигнала от датчика 4, не проходит сигнал к переключателю 45. Сигналы на управляющих входах импульсных ключей 40 и 42 отсутствуют. Кладут на рольганг 11 .подлежащий мерной резке прокат и кратковременно нажимают пусковую кнопку 43, которая выдает сигнал, поступающий через элемент 44 ИЛИ на управляющий вход импульсного ключа 40, который, кратковременно замыкаясь,.вводит в счетчик 28 чиою, хранящееся в задат чике 41 и заранее установленное равным Цлине отрезков, на которые должна произво-: диться мерная резка проката. При появлении числа в счетчике 28 появляется сигнал на его выходе, вследствие чего исчезает сигнал .а выходе нуль-органа 47, и одновременно ,начинает работать электродвигатель 10. Лежащий на рольганге 11 прокат 5 начинает перемещаться вправо (фиг. 1). В начале его передний конец проходит под датчи ll-.W. i-vfjuvu. .« -. т , g Последний начинает вырабатывать сигнал, но это не приводит к каким-либо изменениям, так как сигнал датчика 6 лищь запирает элемент 39 «Запрет, на входе которого сигнала не было. Перемещаясь дальше, передний конец проката проходит под поднятым прижимным валком 9, который не касается проката и не вращается. Затем, когда передняя кромка проката достигает оси датчика 3, на выходе последнего появляется сигнал, который, поступая на входы элементов 39 и 32, не вызывает появления сигнала на их выходах, так как первый заперг сигналом от датчика 6, а на одном из входов второго отсутствует сигнал от конеч-,65 Woro выключателя 20. Одновременно сиснал от летчика 3 поступает ня вход элемент;) 33 И. На выходе последнсмо ноявлиетгя сигнал, 110 которому силовой иил1И1др 12 опускает прижимной валок 9 и с силой прижимает его к движущемуся прокату 5. 9 под воздействием проката 5 начинсКт вращаться. Импульсатор 13 вырабатывает импульсы, но они в счетчик 28 не проходят, так как цепь разорвана переключателе1 1 27, на первом управляющем входе которглч) еще нет сигнала от датчин а 4. Сигналом с выхода элемента 33 И запирачгтся также элемент 31 «Запрет, предотвращая, в дальнейшем прохождение на второй управляющий вход переключателя 27. Сигнал от датчика 3 поступает также на управлЯюихии: вход импульсного ключа 42 и в момент его 1тоявления ключ 42 краткоBpeMefiHO замыкается , вводя .в счетчик 28 из задатчика 43 число а и заменяя им ранее введенное число из . зааатчика 41. Кроме того, сигнал от импульсного ключа 42 приводит триггер 48 в нулевое состояние. В тот момент, когда передняя кромка движущегося проката достигает оси датчика 4 по сигналу, поступающему на первый управляющий вход переключателя 27, замыкается цепь от импульсатора 13 на счетный вход счетчика 28 и импульсы начинают поступать в счетчик, уменьшая введенное в него число на величину пути, проходимого передней кромкой проката от оси датчика 4. Сигнал от датчика 4 поступает также на вход элемента 46 И, разрещая в дальнейшем прохождение сигнала от нуль-органа 47 к переключателю 45. Прокат 5 движется дальше, и по мере уменьщения содержимого счетчика 28 скорость двигателя 10 уменьшается. Ори нуле в счетчике 28 двигатель 10 останавливается, причем передняя кромка проката оказывается совмещенной с плоскостью резания ножниц 1. В этот момент нуль-орган 47 вырабатывает сигнал, поступающий через переключатель 45, второй управляющий вход которого получает сигнал от пулевого выхода триггера 48 и через элемент 44 ИЛИ на уп,равляющий вход импульсного ключа 40. Последний, кратковременно замыкаясь, переводит триггер 48 в единичное состояние и одновременно вводит в счетчик 28 число Из задатчика 41. На выходе счетчика 28 появляется сигнал, на выходе нуль-орсана 47 сигунал исчезает, а двигатель 10 начинает перемещать прокат дальше. Перемещение прекратится при поступлении в счетчик от импульсатора 13 количества импульсов, равного введенному в счетчик числу. При этом передняя кромка проката будет находиться за плоскостью резания ножниц на расстоянии, равном заданному размеру. В момент появления нуля в счетчике сигнал от нуль-ор-« гана 47 через переключатель 45, первый упранляк)Н1ий вход которого по.пучает сигнал от единичного выхода триггера 48, проходит к ножницам 1 и они срабатывают, отрезая отмеренную часть проката. Во.шратяеь в исходное положение, ножницы 1 выдают си|нал о совершенном ими цикле работы, который воздействует па импульсный ключ 40. В счетчик вповь вводится число из задатчика 41, вповь перемещается прокат на заданный размер и отрезается новый кусок проката. Таким образом циклы мерной резки проката повторяются. Все время пока прокат 5 находится под датчиком 6 задней кромки устройство для задачи конца проката в НОЖРШЦЫ остается в исходном положении. Когда задний конец проката выходит из-под датчика 6, сигнал последнего исчезает. Вследствие этого открывается элемент 39 «Запрет, а через него и через элемент 37 ИЛИ проходит сигнал от датчика 3. Этот сигнал запирает элемент 29 «Запрет, и двигатель 10 останавливается, При этом задний конец прокату оказывается между датчиком 6 и подающим валковым механизмом 2. Одновременно по тому же сигналу силовой цилиндр 18 опускает щтангу 17 Срабатывает конечный выключатель 20 и его сигнал поступает на вход элемента 32 И, у которого на двух других входах уже присутствуют сигналы. На выходе элемента 32 И появляется сигнал, поступающий на вход. элемента 31 «Запрет, запертого пока еще сигналом с выхода элемента И, и одновременно поступающий на управляющий вход ключа 30. Сигнал от счетчика 28 проходит к двигателю 21 и последний начинает работать, перемещая стержень 14 и штапгу 17 вправо. В начале этого перемещения отпускается конечный выключатель 25, исчезает его сигнал, но триггеры 34 и 36 остаются в единичных состояниях. На выходе элемента 38 НЕ появляется сигнал, дублирующий на входе элемента 37 ИЛИ сигнал, поступающий с выхода элемента 39. «Запрет. При исчезновении сигнала конечного выключателя 25 отпирается элемент 35 «Запрет, но на выходе у негр сигнал не появляется, так как нет сигнала на входе от импульсатора ГЗ при остановившемся двигателе 1Q и неподвижном прокате 5. При перемещении стержня 14 сразу же начинает выдавать импульсы Импульсатор 22, но они в счетчик 28 пока не проходят, так как цепь разорвана, переключате.лем 27, нд втором входе которого сигнал отсутствует. При перемещениистержня 14 щтанга 17 входит в соприкосно зение с задним концом проката 5 и, воздействуя на него,- начинает перемещать прокат. Ва,лок 9 поворачивается, импульсатор 13 вырабатывает импульсы.-Первый же из этих импульсов, поступая в счетчик 28, попадает параллельно и на нулевой вход триггера 34. Триггер переходит в нулевое состояние, сигнал на .его единичном выходе исчезает и вместе с ним исн-зает cMiii;i.i на пыходе э.Кментга 33 И, (илолстпие чего силовой цилиндр 12 OTtiOAHT прижимной вгкчок 9 вверх, освобождая проход штанге 17. При исчезновении сигнала на выходе элемента 33 И нр.оисходит практически мгнопенное переключение входа счетчика 28 с импульсатора 13 на импульсатор 22, вследствие чего отпирается элемепт 31 «Запрет. На второй управляюн{ий вход переключателя 27 поступает сигнал и переключатель соединяет со входом счетчика 28 и.мпульсатор 22, а цепь импульсатора 13 размыкается. Импульсы от импульсатора 22 начинают вычитаться из содержимого счетчика 28 взамеп импульсов от импульсатора 13, а -сигнал на выходе счетчпка 28 управляет скоростью двигателя 21 вместо двигателя 10. При нуле в счетчике двигатель так же останавливается, работают ножницы, вновь в счетчик вводится размер подачи до тех пор , пока штанга 17 вплотную подойдет к плоскости резания ножниц 1. При это.м срабатывает конечный выключатель 26 и но его сигналу триггер 36 переходит в нулевое состояние. По сигналу с нулевого выхода триггера 36 с1етчик 28 сбрасывается на нуль, но при этом сигнал от нуль-органа 47 к переключателю 45 не проходкт, так как в отсутств.ии сигнала с еди, ничного выхода триггера 36 элемент 46 И 3аперт1.При исчезновении сигнала с единичного выхода триггера 36 исчезает сигнал на выходе элемента 32 И, размыкается ключ 30 и по сигналу от нулевого выхода триггера 36 электродвигатель начинает работать в обратную сторону, перемещая стержень 14 . Одновременно исчезает сигнал на втором управляющем входе переключателя 27. В крайнем левом положении кулачок 24 нажимает на конечный выключатель 25. По его сигналу триггеры 34 и 36 переходят в единичное состояние, двигатель 21 останавливается. Одновременно исчезает сигнал на выходе элемента 38 НЕ и, так как отсутствует сигнал от датчика 3, исчезает сигнал на выходе элемента 37 ИЛИ, вследствие чего силовой цилиндр 18 поднимает штангу 17, открывая для проката 5 проход по рольгангу II. Конечный выключатель 20отпущен, в отсутствие проката сигналов на выходе датчиков 3, 4 и 5 нет и таким образом узлы и элементы устройства снова оказываются в исходном положении. Этим заканчивается полый цикл мерной резки одной заготовки проката. Следующий цикл начин.чется тем, что на рольганг I I кладут новую заготовку )ката, нажимают пусконук кнопку 49 и цикл повторяется. Безупорная мерная резки проката с налкопой подачей обеспечивает более высокую производительность и позволяет без остановки на переналадку резать прокат по программе на разные длины, а также получать оптимальный раскрой каждой заготовки. Данная установка позволяет расширить область применения безупорной мерной резки с валковой подачей и получить при этом значительный экономический эффект. Формула изобретения 1.Установка для безупорно мерной резки проката, содержащая ножницы, подающий валковый механизм, расположенный перед ножницами и связанный со счетчиком перемещения проката, механизм перемещения в виде двух взаимодействующих валков, один из которых соединен с этим же счетчиком, датчик передней кромки проката, также связанный с этим счетчиком, и датчик задней кромки проката, а также система уаравления их работой, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности путем yмeilьцJeния отходов проката, она снабжена дс полнительным датчиком передней кромки nj)oката, связанным с подающим валковым ме-. ханизмом и размещенным сзади него и перед датчиком передней кромки проката, и устройством для задачи конда проката в ножницы, установленным перед подаюпшм валковым механизмом и связанным с механизмом перемещения, датчиком задней кромки проката и системой управления. 2.Установка по п.1, отличающаяся тем, что устройство для задачи конца проката в ножницы выполнено в виде стержня, размещенного между валками механизма перемещения, щтанги, взаимодействующей с концом проката, и силового цилиндра, корпу которого жестко связан со стержнем, а щток - со щтангой. Источники информации, принятые во внл мание при экспертизе 1.Авторское свидетельство № I4974f., кл. В 23 D 25/16, 1960. 2.Заявка N° 1868801/25-27, кл. В 23 D 23/00, 1973, по которой принято положительное решение.