Автоматизированная установка для многономенклатурной штамповки деталей из полосового материала

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при автоматизации процессов штамповки деталей из полосового материала. Цель изобретения - повышение надежности установки, расширение ее эксплуатационных возможностей. В установке для перемещения штампов 10 от элеватора 5 к прессу 2 на направляющих 6 установлена транспортная платформа 7, снабженная устройством магнитной фиксации штампа, датчиком положения штампа. В качестве привода транспортной платформы используется линейный асинхронный двигатель с дополнительными обмотками управления. Последние являются элементами устройства магнитной фиксации и датчика положения штампа 10 на транспортной платформе 7. Полки элеватора 5 для хранения сменных штампов 10 выполнены в виде вилок. Расстояние между направляющими 6 больше ширины полок 23 элеватора 5 со штампами, поэтому при выборе требуемого штампа 10 полки элеватора со штампами свободно проходят между направляющими 6 устройства перемещения штампов. Под выбранный штамп подводится транспортная платформа, и он устанавливается на ее полках. 1 з.п. ф-лы, 13 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

11

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4215411/31-27 (22) 24.03.87 (46) 30.12.89. Бюп. Р 48 (71) Московский автомобильно-дорожный институт (72) Б.И.Петленко, В.В.Хватов, А.А.Пономарева, А.П.Махалов, Д.A.Соснин, Н.Н.Лашков и Е.А.Кузин (53) 621.983.06:621.979-229.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 1069908, кл. В 21 D 43/00,,28.10.82.

Авторское свидетельство СССР

Ф 917271, кл. Н 02 К 41/025,13.02.80.

Авгорское свидетельство СССР

11 - 1097414, кл . В 21 D 43/00,23.12.82. (54) АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ УСТАНОВКА ПЛЯ

МНОГОНОМЕНКЛАТУРНОЙ ШТАМПОВКИ ДЕТАЛЕЙ

ИЗ ПОЛОСОВОГО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при автоматизации процессов штамповки деталей из полосового материала. Цель изобретения — повышение надежности установки, расширение

ÄÄSUÄÄ 15 2152 А1 (5ц 4 В 21 0 43/00 В 23 Q 41/00

2 ее эксплуатационных возможностей.

В установке для перемещения штампов

10 ог элеватора 5 к прессу 2 на направляющих 6 установлена транспортная платформа 7, снабженная устройством магнитной фиксации штампа, датчиком положения шгампа. В качестве привода транспортной платформы используется линейный асинхронный двигатель с дополнительными обмотками управления.

Последние являются элементами устройсгва магнитной фиксации и датчика положения штампа 10 на гранспоргной плагформе 7. Полки элеватора 5 для хранения сменных штампов 10 выполнены в виде вилок. Рассгояние между направляющими 6 больше ширины полок 23 элеватора 5 со штампами, поэтому при выборе требуемого штампа 10 полки 23 элевагора со штампами свободно проходяг между направляющими 6 устройства перемещения штампов. Под выбранный шгамп подводится транспортная платформа, и он устанавливается на ее полках. 1 3 п. ф-лы, 13 ил.

1532152

Изобретение относигся к обработке металлов давлением и может быть использовано H различных отраслях машиносгроения при автоматизации процес5 сов штамповки деталей из полосового материала.

Цель изобретения — повышение надежности установки, расширение ее эксплуатационных возможностей.

На фиг. 1 изображена автома гиэированная усгановка, общий вид; на фиг. 2 — виц А на фиг. 1, рабочая зона пресса, на фиг. 3 — вид Б на фиг. 2, на фиг. 4 — рабочая эона, вид сверху (штамп не показан); на фиг. 5 — сечение В-В на фиг. 3, штамп на рабочей позиции, на фиг. 6 — полка элеватора, аксонометрическая проекция, на фиг. 7 — вид Г на фиг. 2; íà 20 фиг. 8 — транспортная платформа, вид сверху, на фиг ° 9 — сечение Д-Д на фиг. 8; на фиг. 10 — вид Е на фиг. 8, на фиг . 1 1 — с еч ени е Ж-Ж на фиг . 8, на фиг, 12 — сечение 3-3 на фиг. 8; 25 на фиг. 13 — сечение И-И на фиг. 10.

Автоматизированная установка содержит блок 1 управления, пресс 2 с автоматизированной подачей, полосоподаватель 3, ножницы 4 для резки отходов, 0 элеватор 5, направляющие 6, транспортную платформу 7. Пресс 2 содержит станину 8, ползун 9, узел крепления и фиксации сменного штампа 10, состоящий из верхней опорной плиты 11, прикрепленной к ползуну 9, и нижней опор35 ной плиты 12, прикрепленной к подштамповой пли е 13, закрепленной в свою очередь на станине 8. Нижняя опорная плита 12 имеет боковые 14 и нижнюю 15 0 направляющие. Узел крепления и фиксации включает также две пары факсаторов

16 и две пары прижимов 17, установленных с возможностью перемещения or привода (не показан) в направлении, пер- 45 пендикулярном поверхности К опорных плит 11 и 12. Устройство 5 для хранения сменных штампов 10 выполнено в виде элеватора со стойками 18, на которых закреплены две вертикально эам кнутые синхронно перемещаемые от привода 19 грузонесущие цепи 20, соединенные со штангами 21, к которым прикреплены полки 22, на направляющих 23

KoTopbIx.размещается сменный штамп 10.

Для фиксации полки 22 в момент перегрузки она имеет щуп 24. Каждый сменный штамп 10 имеет одинаковые ra6aритные размеры, причем высота устанавливаегся регулируемым ограничителем

25. Каждый сменный шгамп 10 состоит из пакета 26, прикрепленного к двум несущим плитам: верхней 27 и нижней

28, имеющим фиксирующие отверстия

29 и полки крепления 30. В нижней несущей плите 28 выполнены пазы 31 под направляющие 23 полос 22, участки 32 из немагнитного материала иучасгки 33 из ферромагнитного материала, располагаемые нац полками 34 транспортной платформы 7 при установке на последней сменного штампа 10.

Рама транспортной платформы 7 образована выполненными иэ немагнитного материала боковыми 35, передней 36 и задней 37 перекладинами. К боковым перекладинам 35 крепягся индукторы

38 с многофаэной обмоткой 39, дополнительные зубцы 40 с обмоткой 41 управления ° К дополнительным зубцам

40 и индукторам 38 прикреплены немагнитные рычаги 42 и упругие ферромагнитные пластины 43. Продольное перемещение штампа 10 на транспортной платформе 7 фиксируется упорами

44 и 45. Ферромагнитные полки 34 для размещения штампов 10 прикреплены к дополнительным зубцам 40 и магнитопроводу индуктора 38, причем в полках 34 на всю их длину имеются немагнигные вкладыши.46 и ферромагнитные участки 47, обращенные к сменному шгампу 10. Верхняя поверхность полок 34 ниже поверхности направляющей 15. Направляющая 6 устройства перемещения штампов состоит иэ слоев

48 и 49 ферромагнитного и слоя 50— немагнитного электропроводящего материалов. Индуктор 38 с многофаэной обмоткой 39 и обмоткой управления 41 образует совместно с вторичным элементом - слоями 48-50 направляющей 6 линейный асинхронный двигатель (ЛАД).

В конечных точках перемещения транспортной платформы 7 имеются упоры 51, 52. Автоматизированная устачовка снабжена конечными выключателями 53, 54, датчиком 55 наличия обрабатываемого материала, конечными выключателями

56-60, управляющими ее работой в определенной последовательности, Обмотки 41 управления по сигналу от блока

1 управления подключаются коммутатором или к источнику постоянного напряжения или к источнику переменного напряжения (не показаны). Причем, если в режиме управления ЛАД обмотки выше, по величине переменного тока в обмотках 41 управлеш»я блок 1 управления определяет положение сменного штампа 10 на транспортной платформе 7.

При правильной установке штампа

10 коммутатор отключает обмотки 41 от источника переменного напряжения, включает их согласно и подключаег к источнику постоянного напряжения, подается напряжение на многофаэную обмотку 39 и транспортная платформа 7 перемещает штамп 10 к прессу 2. При этом постоянный магнитный» поток обмоток 4 1 управления замыкается через дополнительные зубцы 40, почки 34, ферромагнитные участки 33 в нп«ней несущей плите 28, магнитопропод 1и1уктора 38 и направляющую 6 устр< йс гг л перемещения штампов (фиг. 9) . В р -,учь5 15321

41 управления, относящиеся к одному

ЛАД, включены согласно, то в режиме контроля положения штампа 10 на транспортной платформе 7 они включены встречно. При правильной установке штампа 10 на транспортной платформе

7 ферромагнитные участки 33 нижней несущей плиты 28 совмещаются с ферромагнитными участками 47 полок 34, при этом образуется следующая замкнутая магнитная цепь: дополнительный зубец

40 с обмоткой 41 управления, полка

34, ферромагнитный участок 33 в нижней несущей плите 28, полка 34, магнп-15 топровод индуктора 38, полка 34, ферромагнитный участок 33 в нижней несущей плите 28, полка 34, дополнительный зубец 40, направляющая 6 устройства перемещения штампов (фиг.9), т.е. Ю встречно включенные обмотки 41 управления располагаются на одном ферромагнитном сердечнике и их индуктивное сопротивление мало вследствие одина»овых параметров обмогок 41 управления. 25

При неправильной установке штампа ферромагнитные участки 47 полок 34 рас) полагаются под немагнитными участками 32 в нижней несущей плите 28 и между обмотками 41 управления индук- 30 тивная связь мала, а их индуктивное, сопротивление высокое. Такии образом, при правильной установке штампа 10 на транспортной платформе 7 переменный ток в обмотках 41 управления боль-3 шой, а в ином случае — незначительный.

Регистрируя его, можно контролировать положение штампа 10 на транспортной платформе 7 °

Автоматизированная установка рабо- 40 тает следующим образом.

В исходном положении пресс 2 готов к приему сменного штампа 10. При этом прижимы 17 узла крепления и фиксации штампа подняты, а фиксаторы 16 утоп- 45 лены. Полосоподаватель 3 загружен исходными заготовками, например листовыми полосами. На полках 22 элеватора 5 установлены сменные штампы 10.

Одна из полок 22 с выбранным штампом 50

10 находится над направляющими 6 устройства перемещения штампов на высо.те, определяемой конечным выключателем 54. Транспортная платформа 7 без груза находится между этой полкой 22 и прессом 2. Так как груза нет, то упругие пластины 43, не встречая сопротивления рычагов 42, незакрепленными концами накладываются соответственно на магнитопровод индуктора 38 илн дополнительные зубцы 40. При этом постоянное магнитное поле, создаваемое в обмо гке 41 управления, буде r заиыкат ься через дополнительные зубцы 40, упругие ферромагнитные пластины 43, магнитопровод индуктора 38 и направляющую 6 устройства перемещения штампов (фиг. 10).

При нажатии на кнопку "Пуск" блока

1 управления датчик 55 наличия обрабатываемого материала в полосоподавателе 3 подает команду на включение привода транспортной платформы 7,,которая снижая скорость, подходит под полку 22, перекладиной 37 смещает щуп

24 и вместе с ним полку 22 от положения равновесия и прижимаегся к упору

52. Таким образом, фиксируется положение полки 22 со сменным штампом 10 относительно транспортной платформы

7, при этом ЛАД создают небольшое тяговое усилие. Конечный выключатель

56 включает привод устройста 4 и полка 22 с выбранным штампом 10 опускается. Достигнув высоты полок 34 штамп

10 осгается на них, а полка 22 опускается до уровня конечного выключателя 57, и по его команде привод 19 злевагора 5 выключается. При этом перекладина 37 транспортной платформы 7 расположена ниже направляющих 23. После этого обмотки 41 управления, оТНо сящиеся к одному ЛАЛ, включаются встречно и подключаются коммутатором к источнику переменного напряжения, а многофазная обмотка ЛАД обесточивается. Как было показано

1532152

rare на нижнюю несущую плиту 28 действует сила магии ного притяжения к полкам 34 и штамп 10 фиксируется на транспортной платформе 7. Штамп 10 б» 5 проходит между боковыми направляющими

14 и передней гранью нижней несущей плиты 28 касается наклонного участка направляющей 15. При этом, по сигналу конечного выключателя 58 напряжение источника постоянного тока снижается до нуля, в результате чего исчезает сила магнитного притяжения штампа

10 к полкам 34 транспортной платформы

7 и штамп 10 открывается от полок 34 и скользит по направляющей 15. Незакрепленные концы упругих пластин 43 прижимаются соответственно к индукторам 38 или к дополнительным зубцам 40 и магнитная цепь обмоток 4 1 управления20 вновь оказываегся замкнутой. С небольшой выдержкой времени в обмогки 41 управления вновь подается постоянный ток и снова появляется возможность управлять ЛАД. Благодаря инерции и кратко- 25 временности это переключение не сказывается существенно на динамике транспортной платформы 7.

При перемещении штампа 10 по направляющей 15 тяговое усилие передает-30 ся через упоры 44. Возникающий при этом опрокидывающий транспортную платформу 7 момент компенсируется силой магнитного притяжения индуктора 38 к направляющим 6 устройства перемещения штампов. Скорость перемещения транспортной платформы 7 плавно снижается регулированием постоянного тока в обмотках 41 управления. Достигнув конечного положения штамп 10 прижима- 10 ется к упору 51. По сигналу конечного выключателя 59 коммутатором обесточиваегся многофазная обмотка 39, штамп 10 установлен в рабочее положение в узле крепления и фиксации, по-45 дается команда на крепление сменного штампа 10 в прессе 2. При этом фиксаторы 16 входят в отверстия 29 верхней и нижней несущих плит 27 и 28, а при17, нажимая На полки 30 ° крепят верхнюю и нижнюю несущие плиты 27 и

28 к опорным плитам 11 и 12. Как только сменный штамп 10 закрепляется, конечный выключатель (не показан) узла фиксации подает команду íà подачу эа- 55 готовок из полосоподавателя 3 в рабо-. чую зону сменного штампа 10 и на включение пресса 2 на непрерывный режим работы-.

По окончании штамповки ма гериала конечный выключатель 60 подает команду на остановку и на раскрепление и расфиксацию сменного штампа 10. Фиксагоры 16 и прижимы 17 освобождают верхнюю и нижнюю несущие плнгы 27 и

28 сменного штампа 10. После раскрепления шгампа 10 срабатывает конечный выключагель узла фиксации, по команде которого включаюгся ЛАП и транспорт-, ная ила гформа 7 плавно ускоряется.

При эгом тяговое усилие передается штампу 10 через упоры 45. При соскальзывании шгампа 10 с направляющей 15 на гранспор гную платформу 7 его поперечное смещение ограничивается направляющими 14, а продольное — упорами 14 и 45. При установке штампа 10 на полках 34 рычаги 41 отжимают незакрепленные концы упругих пластин 43 соотвегсгвеHHQ ог индукгоров 38 или дополнигельных зубцов 40 и магнитная цепь обмогок 41 управлекня замыкается через ферромагнитные участки 33 нижней несущей пли.гы 28. Созданная посгоянным магнигным потоком обмогок

41 управления сила притяжения фиксируег шгамп 10 на транспортной плагформе 7.

При подходе транспортной платформы 7 к элевагору 5 регулированием посгоянного гока в обмотках 41 управления скоросгь транспортной плагформы

7 плавно снижается. Перекладиной 37 транспор гная платформа 7 смещает шуп

24 и вмесге с ним полку 22 ог положения равновесия. Таким образом, сила гяжесги фиксирует положение полки 22 огносительно транспоргной плагформы

7. При нахождении гранспортной платформы 7 со сменным штампом 10 в крайнем положении управляемые Л Я не выключены, создавая небольшое тяговое усилие, достаточное для фиксации полки 22. По команде конечного выключателя 56 включается привод устройства 5 и полка 22 движется вверх, ее.

1 направляющие 23 входят в пазы 31 в нижней несущей плите 28 штампа

10, и он снимается с полок 45. По команде конечного выключателя 54 производится реверс управляемых ЛАД и транспортная платформа 7 на "ползучей" скорости перемещается к прессу

2. Выключаются управляемые ЛАД по команде конечного выключателя 53, и транспортная платформа 7 останавливается между элеватором 5 и прессом 2.

9 1532152

Блок 1 управления дает команду на ус- м тановку нового штампа 10. При этом P полки 22 со сменными llltàìïàìè 10 cl30 д бодно проходят между направляющими 6 о

5 устройства перемещения штампов и, м когда полка 22 с требуемым сменным и шгампом 10 оказываегся на высоте ко- н нечного выключателя 54, последний да- г ет команду на останов привода элева- 10 в тора 5. з

Далее цикл работы повторяется. и

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Автоматизированная установка для многономенклатурной штамповки деталей из полосового материала, содержащая связанные системой управления пресс с механизмом подачи материала 20 и узлом крепления и фиксации штампов, полосоподаватель, устройство для резки отходов, элеватор с полками для размещения сменных штампов, имеющих нижнюю несущую плиту, устройство пе- 25 ремещения штампов, снабженное проводом и направляющими, размещенными между столом пресса и элеватором, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности установки и рас- gp ширения ее эксплуатационных возможностей, устройство перемещения штампов выполнено в виде установленной на направляющих транспортной платформы с полками и датчиком положения штампа, а привод этого устройства выполнен в виде линейного асинхронного двигателя,, содержащего вторичный элемент, разещенны . в направляющих, и смонтиованный в транспортной платформе инуктор с магнитспроводом многофазной бмогки и обмотками управления, разещенными по торцам индуктора на доолнительных зубцах, обращенных к гсричному элементу, каждая полка ранспортной платформы выполнена в иде двух разделенных немагнитным заором ферромагнитных элементов, один з которых прикреплен к одному из дополнительных зубцов, а другой к магниголроводу многофазной обмотки, между магнитопроводом многофазной обмогки и дополнительными зубцами выполнен немагнитный зазор, нижняя несущая плита штампа выполнена с чередующимися участками из немагнитного и ферромагнитного материалов на обращенном к полкам платформы торце, полки элеватора выполнены в виде вилок, расстояние между направляющими узла перемещения выполнено большим ширины полок элеватора, а в нижней несущей плите штампа выполнены пазы под вилки полок элеватора.

2. Установка по и, i о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что датчик положения штампа выполнен в виде обмоток управления, полок транспортной платформы с чередующимися ферромагнитными и немагнитными участками и чередующихся немагнитных и ферромагнитньгх учасгков нижней несущей плиты штампа, расположенных соответственно над одноименными участками полок тpBHclIopTной платформы.

1532152

1532152

8-В

Фиг, д

1532152

1532152

Ю-д

Уб

50 Ч9. ЧВ 4 0 Ч

Фиг, 9

Bud E

1532152 г. 12

И-И

Составитель А. Городнова

Редактор В. Ковтун Техред М. Ходанич

Корректор М.Пожо

Заказ 7989/15 Тираж 693 Подписное

ВНИИПК Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. ужгород, ул. Гагарина, 101