Линия для штамповки деталей из листового материала

 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для штамповки деталей из листового материала. Целью изобретения является повышение производительности процесса штамповки и расширение номенклатуры штампуемых деталей путем автоматической смены штамповых блоков и их раскрытия. Линия содержит кривошипный пресс 1, магазин 2 для автоматизированной смены комплектов штамповой оснастки, направляюш,ие 3, связывающие магазин 2 с подштамповой плитой пресса, роботы 4 для разгрузки штамповых блоков, систему управления 5, робот 6 для загрузки штамновых блоков исходными заготовками, комплекты штамповых блоков 7, расположенные на направляющих 3 с приводом перемещения 19, станции 8 для раскрытия штамповых блоков в момент их загрузки или разгрузки, магазины для исходных заготовок и поддоны для отштампованных изделий. При возникновении необходимости замены комплекта блоков он приводом вводится в зону магазина 2, в котором производится смена сразу всего комплекта штампов. 6 з.п. ф-лы, 8 ил. (Л ts3 оо ьо ;о 4 05 (Ри.г.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1282946

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ЛИНИЯ ДЛЯ ШТАМПОВКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ЛИСТОВОГО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для штамповки деталей из листового материала. Целью изобретения является повышение производительности процесса

Ф

С:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3900397/25-27 (22) 17.05.85 (46) 15.01.87. Бюл. № 2 (71) Всесоюзный заочный машиностроительный институт (72) М. А. Крючков, 1О. M. Артемов, Ю. М. Гуров, Л. А. Ткач и В. Я. Лагвешкин (53) 621.979:62-229.61 (088.8) (56) Семенов Е. И., Скородумов С. А., Крючков М. А., Суетин М. П. Технологическое оборудование робототехнических комплексов холодной листовой штамповки. М., НИИМАШ, 1984, с. 55 — 70. (5ц 4 В 21 D 43 00, В 30 В 15 30 штамповки и расширение номенклатуры штампуемых деталей путем автоматической смены штамповых блоков и их раскрытия.

Линия содержит кривошипный пресс 1, магазин 2 для автоматизированной смены комплектов штамповой оснастки, направляющие

3, связываюшие магазин 2 с подштамповой плитой пресса, роботы 4 для разгрузки штамповых блоков, систему управления 5, робот 6 для загрузки штамповых блоков исходными заготовками, комплекты штамповых блоков 7, расположенные на направляющих 3 с приводом перемещения 19, станции 8 для раскрытия штамповых блоков в момент их загрузки или разгрузки. магазины для исходных заготовок и поддоны для отштампованных изделий. При возникновении необходимости замены комплекта блоков он приводом вводится в зону магазина 2, в котором производится смена сразу всего комплекта штампов. 6 з.п. ф-лы, 8 ил.

1282946

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для штамповки деталей из листового материала.

Целью изобретения является повышение производительности процесса штамповки и расширение номенклатуры штампуемых деталей путем автоматической смены штамповых блоков и их раскрытия.

На фиг. 1 изображена линия для штамповки; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — вид по стрелке Б на фиг. 4; на фиг. 4 — вид по стрелке В на фиг. 3; на фиг. 5 — разрез à — Г на фиг. 1; на фиг. 6— вид по стрелке Д на фиг. 5; на фиг. 7— опора качения штамповых блоков; на фиг. 8 — узел сцепления штамповых блоков между собой.

Линия для штамповки деталей содержит кривошипный пресс 1, механизм 2 автоматической смены комплектов штамповой оснастки, направляющие 3, роботы 4 для разгрузки штамповых блоков, систему 5 управления, робот 6 для загрузки штамповых блоков исходными заготовками, комплекты штамповых блоков 7, расположенные по всему периметру направляющих 3, механизмы 8 для раскрытия штамповых блоков в момент их загрузки или разгрузки.

Механизм 2 автоматической смены штамповых блоков 7 (фиг. 2) включает две Побразные вертикальные стойки 9, установленные параллельно направляющим 3, закрепленных на фундаменте, на каждой из которых на звездочках 10 смонтированы по крайней мере две вертикальные замкнутые цепи 11, связанные друг с другом рядом параллельных LUTBHI 12, закрепленных на цепях друг от друга на расстоянии, соответствующем высоте штамповых блоков 13 и имеющих профиль одинаковый с профилем направляющих 3, причем расстояние между штангами, закрепленными на цепях, смонтированных на разных стойках и образующих гнезда для установки комплектов штамповых блоков, равно расстоянию между этими направляющими. Привод перемещения цепей 11 выполнен в виде мотор-редуктора

14, на выходном валу которого смонтирована связанная с цепью 11 звездочка 15.

Звездочки 16 предназначены для напряжения цепей 11 и установлены на осях на стойках 9 с возможностью определенного регулировочного перемещения в вертикальном направлении. Механизм снабжен системой автоматического поиска соответствующе го комплекта штамповых блоков, выполненной, например, в виде ключа 17, закрепленного на одной из штанг 12 каждого гнезда и взаимодействующего с микропереключателями считывающего блока 18, связанного с системой 5 управления и управляющего приводом перемещения цепей 11, Привод перемещения штамповых блоков (фиг. 3 и 4) выполнен в виде силового

1О

15 го

55 цилиндра 19, смонтированного на тележке 20, установленной,в направляюших 3, и снабженного закрепленными на штоке 21 и корпусе цилиндра с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном направлению перемещения штампов, замками 22, взаимодействующими с предусмотренными на боковых поверхностях направляющих 3 вырезами, расположенными друг относительно друга на расстоянии, соответствующем шагу перемещения штамповых блоков, при этом приводы перемещения замков также выполнены в виде силовых цилиндров 23.

Механизмы 8 для раскрытия штамповых блоков в момент их загрузки или разгрузки (фиг. 5 и 6) выполнены каждый в виде установленной на фундаменте под направляющими 3 в месте загрузки-разгрузки штамповых блоков 13 рамы 24, на которой смонтирован силовой цилиндр 25, шток

26 поршня которого жестко связан с траверсой 27. На траверсе 27 закреплены штыри 28, которые в момент раскрытия штамповых блоков при перемещении штоков 26 входят в отверстия, предусмотренные в нижних плитах штамповых блоков 13, и, упираясь в верхние плиты блоков, раскрывают штампы. Для удержания штамповых блоков от вертикальных перемещений в момент их раскрытия на направляющих 3 предусмотрены ограничители 29, закрепленные на направляющих 3. Для исключения поворота траверсы 27 предусмотрены направляющие 30.

Каждый штамповый блок 7 (фиг. 7) снабжен опорами 31 качения, смонтированными на осях 32, закрепленных на нижних плитах штамповых блоков оседержателями ЗЗ через амортизирующие втулки 34.

На фиг. 8 показан один из возможных вариантов выполнения узлов сцепления между штамповыми блоками. Узлы выполнены в виде Г-образных скоб 35, закрепленных на переднем и заднем торце нижней плиты каждого штампового блока. Ана логичными узлами связан штамповый блок с тележкой привода перемещения блоков.

Предлагаемая гибкая производственная система для листовой штамповки предназначена в основном для однопереходной штамповки в условиях серийного и мелкосерийного производства, которое для листоштамповочного производства характеризуется большим количеством деталь-операций, закрепляемых за одной единицей оборудования (до 70) и частой сменяемостью номенклатуры штампуемых изделий.

Линия работает следующим образом.

На направляющие 3 устанавливается необходимый комплект однотипных или разнотипных штамповых блоков, связанных друг с другом узлами 35, при этом один из блоков (передний или задний) такими же сцепками соединяется с приводом перемещения

1282946 штампов. Комплекты штампов других деталей, закрепленных за прессом, устанавли° ваются в соответствующие гнезда механизма автоматической смены оснастки 2. Каждый штамп 13 выполнен в виде блока из нижнеч плиты и направляемой по колонкам относительно нее верхней плиты, на которых смонтированы инструментальные блоки и другие необходимые детали (не показаны). Каждый штамповый блок снабжен опорами 31 качения, которые смонтированы на осях 32, закрепленных на нижних плитах штамповых блоков оседержателями

33 через амортизирующие втулки 34, выполненные из эластичного материала, например резины.

По команде от системы 5 управления, которая управляет всеми механизмами линии робот 6 загружает заготовкой первый штамп комплекта штамповых блоков из магазинного устройства (не показано). Перед загрузкой заготовки штамповый блок раскрывается в механизме 8 для раскрытия штамповых блоков. Рабочая среда, например сжатый воздух, подается в нижнюю полость силового цилиндра 25, в результате чего начинает перемещаться вверх поршень со штоком 26 и вместе с ним траверса 27 с закрепленными на. ней штырями 28. Последние входят в отверстия, предусмотренные в нижних плитах каждого штампового блока, и, воздействуя снизу на верхнюю плиту блока, поднимают ее на определенную высоту. В этом положении рука робота 6 вводится в штамп и укладывает заготовку на зеркало матрицы (не показана).

От вертикальных перемещений нижняя плита штампа удерживается ограничителями 29, предусмотренными на направляющих 3. После загрузки заготовки в штамп и вывода руки робота из межштампового пространства подается рабочая среда в верхнюю полость рабочего цилиндра 25, а нижняя соединяется через золотниковое распределительное устройство (не показано) с атмосферой, шток 26 опускается вместе с траверсой

27, штыри 28 выходят из отверстий в нижней плите. Верхняя плита штампа под действием собственного веса опускается вниз и прижимает пуансоном, прижимом или каким-либо другим элементом (не показаны), смонтированным на верхней плите, заготовку к зеркалу матрицы. Затем подается команда на перемещение комплекта штамповых блоков в рабочую зону пресса. Перемещение комплекта блоков на шаг осуществляется приводом перемещения штамповых блоков следующим образом. С помощью силового цилиндра 23, закрепленного на корпусе цилиндра 19 перемещения штамповых блоков замки 22, смонтированные на штоках поршня цилиндра 23, разводятся в стороны (рабочая среда подается между поршнями цилиндра 23) и фиксируют корпус цилиндра 19 относительно направляющих 3 по па5

15 го

Зо

4О

55 зам, предусмотренным на боковых поверхностях направляющих. Пазы расположены на расстоянии, соответствующем шагу перемещения штамповых блоков. Затем подается рабочая среда в поршневую полость рабочего цилиндра 19. Поршень цилиндра со штоком 21 перемещается вперед на шаг, подается рабочая среда между поршнями силового цилиндра 23, смонтированного на штоке 21, шток фиксируется замками 22 относительно направляющих 3, одновременно подачей рабочей среды в штоковые полости цилиндра 23, закрепленного на корпусе цилиндра 19, производится расфиксация этого корпуса относительно направляющих 3. Подается рабочая среда в штоковую полость цилиндра 19, а так как шток

21 зафиксирован замками 22 относительно направляющих 3, то он перемещается на шаг корпуса цилиндра 19, установленного на тележке 20, а вместе с нею перемешается и комплект штамповых блоков, связанный с тележкой узлами. Штамповый блок вводится в рабочую зону пресса. Включается пресс 1 на рабочий ход, ползун пресса (не показан) перемещается вниз и, взаимодействуя с верхней плитой штампового блока, производит деформирование заготовки, предварительно уложенной в него роботом 6. В момент деформирования заготовки благодаря тому, что опоры качения блока смонтированы на осях через амортизирующие эластичные втулки 34, нижняя плита штампа за счет деформирования втулок проседает под действием усилия, приложенного со стороны ползуна пресса, и ложится нижней поверхностью на подштамповую плиту пресса, передавая усилия деформирования на станину пресса. Параллельно с процессом штамповки осуществляется загрузка следующего штампового блока в описанной последовательности.

После окончания штамповки, когда ползун пресса 1 возвращается в верхнее положение, дается команда на перемещение комплекта штампов еще на один шаг, новый штамп вводится в рабочую зону пресса, производится штамповка следующей заготов ки и т. д. Когда первый штамп комплекта блока штампов с отштампованным изделием достигает механизма 8, параллельно со штамповкой заготовок в одних штампах и загрузкой заготовки других блоков робот 4 начинает разгружать этот штамп, при этом он предварительно раскрывается аналогично раскрытию блоков в месте их загрузки исходными заготовками. Отштампованные изделия разгружаются в поддоны (не показаны). Если штампуются разнородные изделия, то одни из них могут разгружаться одним роботом, а другие — другими. После окончания штамповки и разгрузки последнего блока комплекта блоков штампов, установленных на направляющих, комплект начинает перемещаться в об1282946

Формула изобретения ратном направлении. При этом робот 4 выполняет функцию загрузочного робота, а робот 6 осуществляет разгрузку штампов.

Для реализации процесса штамповки при перемещении комплекта штампов в обратном направлении предварительно магазины с материалом заменяются на поддоны для отштампованных изделий, и наоборот.

В том случае, когда возникает необходимость в замене комплекта блоков при изменении номенклатуры штампуемых изделий, комплект приводом перемещается в зону механизма 2 автоматической смены штампов. Гнездо (ячейка) механизма, которое образуется параллельными штангами 12, закрепленными на цепях 11, и находится на уровне направляющих 3, в этот момент является свободным. Комплект вкатывается в гнездо приводом, при этом привод остается вне зоны механизма. Дается команда на привод перемещения цепей 11. Цепи 11, обкатываясь по звездочкам 10, смонтированным на стойках 9, перемещают штанги 12, образуя гнезда для комплектов штамповых блоков, в вертикальном направлении.

При перемещении штанг с помощью ключей 17, закрепленных на одной из штанг каждого гнезда и взаимодействующих с микропереключателями считывающего управляющего приводами цепей 14 блока 18, определяется нужный комплект штампов. Гнездо с необходимым комплектом устанавливается на уровень направляющих 3, при этом благодаря тому, что сцепки штамповых блоков и каретки привода перемещения их выполнены в виде Г-образных скоб 35, происходит автоматическое сцепление крайнего блока с кареткой привода перемещения штам пов. Затем комплект приводом перемещается к прессу 1. После загрузки магазинов необходимыми материалами начинается процесс штамповки новых изделий аналогично описанному.

1. Линия для штамповки деталей из листового материала, содержащая пресс с подштамповой плитой, штамповые блоки, имеющие нижние и верхние плиты и опоры, привод перемещения штамповых блоков вдоль фронта пресса, магазин для размещения листового материала, промышленные роботы, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности процесса штамповки и расширения номенклатуры штампуемых деталей путем автоматической смены штамповых блоков и их раскрытия, она снабжена механизмами раскрытия штамповых блоков, расположенными по обе стороны пресса, механизмом автоматической смены штамповых блоков, направляющими для перемещения штамповых блоков, связы5

10 !

55 вающими механизмами автоматической смены штамповых блоков с торцовыми сторонами подштамповой плиты, узлами соединения штамповых блоков между собой и с приводом перемещения.

2. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что механизм автоматической смены штамповых блоков выполнен в виде вертикально установленных П-образных стоек и вертикальных направляющих для перемещения штамповых блоков, несущих расположенные параллельно цепные передачи с приводами, штанги для размещения штамповых блоков, закрепленных на цепных передачах и имеющих профиль, соответствующий профилю направляющих для перемещения штамповых блоков, причем расстояние между штангами, закрепленными на цепных передачах, равно ширине направляющих для перемещения штамповых блоков.

3. Линия по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что она снабжена устройством автоматического поиска заданного комплекта штамповых блоков, выполненным в виде ключей, закрепленных на штангах, и считывающего блока, установленного с возможностью взаимодействия с ключами и связанного с приводами цепных передач.

4. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что механизмы раскрытия штамповых блоков выполнены в виде силовых цилиндров, расположенных вертикально под направляющими для перемещения штамповых блоков и имеющих поршни со штоками, траверс, закрепленных на штоках, штырей, установленных на траверсах с возможностью взаимодействия с верхними плитами штамповых блоков, и ограничителей перемещения штамповых блоког в вертикальном направлении.

5. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что привод перемещения штамповых блоков выполнен в виде дополнительного силового цилиндра, снабженного дополнительным штоком и смонтированного на направляющих для перемещения штамповых блоков, приводных замков, установленных на дополнительном штоке и дополнительном силовом цилиндре с возможностью перемещения в направлении, перпендикулярном направлению перемещения штамповых блоков и взаимодействия с пазами, выполненными в направляющих для перемещения штамповых блоков на расстоянии один от другого, равном шагу перемещения штамповых блоков.

6. Линия по пп. 1 и 5, отличающаяся тем, что приводы приводных замков выполнены в виде силовых цилиндров.

7. Линия по п. 1, отличающаяся тем, что опоры штамповых блоков выполнены в виде опор качения, смонтированных на осях, закрепленных на нижних плитах штамповых блоков при помощи втулок из эластичного материала.

1282946

1-282946 г f

З4 З,т ЗГ чти 7

Составитель Ю. Жавроиков

Редактор А. Лежнииа Техред И. Верес Корректор С, Черни

Заказ 7329/7 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4