Автоматическая линия для химико-термической обработки длинномерных деталей

 

Изобретение относится к линии для химико-термической обработки непрерывного действия. Цель изобретения - повышение удобства обслуживания и снижение энергозатрат путем упрощения установки длинномерных деталей в гнезде многоместного поддона и уменьшения массы нагреваемого металла. Линия соде|5жит технологическое оборудование толкательного типа, установленное по замкнутой схеме. В зоне 5 загрузки-выгрузки поддонов 6 с позиций 7 перегрузки установлен механизм 8 контроля поддонов по габаритным размерам. Рольганг-накопитель, разделенный позицией 10 перегрузки на входную и выходную секции 11 и 12, предназначен для накопления и перемещения вспомогательных поддонов 13. Подвесной манипулятор 15 связывает позиции 7 и 10. В металлоконструкцию рольганга и транспортной системыСОс

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 С 21 D 9/00, F 27 В 19/02

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (57) Изобретение относится к линии для химико-термической обработки непрерывного действия. Цель изобретения — повышение удобства обслуживания и снижение энергозатрат путем упрощения установки длинномерных деталей в гнезде многоместного поддона и уменьшения массы нагреваемого металла. Линия содержит технологическое оборудование толкательного типа, установленное по замкнутой схеме. В зоне 5 загрузки-выгрузки поддонов 6 с позиций 7 перегрузки установлен механизм 8 контроля поддонов по габаритным размерам.

Рольганг-накопитель, разделенный позицией 10 перегрузки на входную и выходную секции 11 и 12, предназначен для накопления и перемещения вспомогательных поддонов 13. Подвесной манипулятор 15 связывает позиции 7 и 10. В металлоконструкцию рольганга и транспортной системы

10 7// у ц //

// g / (2 1) 4703466/02 (22) 08.06.89 (46) 07.02.92; Бюл. N. 5 (71) Курганский экспериментальный конструкторско-технологический институт Министерства автомобильной промышленности

СССР (72) А,Л.Малых, В.А.Бойко и С.А;Ванисов (53) 621.783.2. (088.8) . (56) Николаев Е,Н. Термическая обработка металлов и оборудование термических цехов. M., 1980, с. 126-128.

Авторское свидетельство СССР

М 328183, кл, С 21 D 9/00, 1970, Оборудование для газовой нитроцементации и область его применения. Пер. ВЦП

N- Л-.56726, с. 15 — 16. (54) АВТОМАТИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

ДЛИННОМЕРНЫХ ДЕТАЛЕЙ

SU„„1710588 Al

1710588 на позициях перегрузки встроены подъемные платформы, а также прижимы для фиксации поддонов 6 и 13, выполненные, соответственно, первый в виде кассеты с боковыми опорами, второй в виде кассеты на стойках, оба с гнездами для подвеса деталей. Перемещение вспомогательных поддонов 13 осуществляется по боковым роликам рольганга-накопителя, а поддонов 6 — боковыми направляющими, представляющими кераJ

Изобретение относится к термическому оборудованию,. в частности к комплексам для ХТО непрерывного действия, и может найти применение в машиностроительной, металлургической и др. отраслях промышленности.

В тол кательных агрегатах для ХТО длинномеров {валов) при размещении деталей в вертикальном положении используют специальные приспособления, которые либо устанавливаются на поддоны, либо подвешиваются к ним, Однако установка длийномеров вертикально на опору из-за их деформируемости неприемлема. При перемещении же деталей в подвешенном состоянии в любом из двух типов приспособлений возникает ряд. проблем, В частности, загрузка-выгрузка деталей в. поддоны может производиться только поштучно, а автоматизация этих операций представляет большую сложность.

Кроме этого, транспортирование поддонов с приспособлениями затруднено, металлоемкость и,. соответственно, теплоемкость высоки.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому решению является автоматическая линия для ХТО длинномеров, содержащая расположенное по замкнутой схеме технологическое оборудование с транспортирующим устройством s виде направляющих и толкателей.загрузки-выгрузки деталей, конвейер с подводящей и отводящей секциями, поддоны, расположенные на направляющих транспортирующего устройства, снабженные специальным. приспособлением для размещения деталей в вертикально подвешенном положении, манипулятор для перегрузки деталей с конвейера в поддоны и обратно.

К недостаткам данной линии можно отнести следующие.

Перегрузка деталей в поддоны производится поштучно, т,е. для заполнения поддомические балки, вмонтированные е стенки печи, имеющие под балками усиленное се-. чение.

Изобретение позволяет упростить конструкцию линии, облегчить ее обслуживание за счет сокращения затрат времени и энергии на операцию перегрузки деталей и снижение массы нагреваемого и перемещаемого по линии металла, 2 з.п.ф-лы, 4 ил. на требуется координатное перемещение манипулятора, который в этом случае будет иметь сложную систему управления и, соот-. ветственно, сложен в обслуживании. Кроме

5 того, описанная конструкция обусловливает большие энергозатраты из-за значительной массы нагреваемого металла (приспособление плюс поддон} и многократного перемещения манипулятора на перегрузке.

10 Цель изобретения — повышение удобства обслуживания и снижение энергозатрат путем упрощения установки деталей в поддоне и уменьшения массы нагреваемого металла.

15 Поставленная цель достигается тем, что линия для химико-термической обработки дпинномерных деталей, содержащая расположенное по замкнутой схеме технологическое оборудование с транспортирующим

20 устройством в виде направляющих и толкателей с зоной загрузки-выгрузки деталей, конвейер с подводящей и отводящей секциями, поддоны, расположенные на направляющих транспортирующего устройства, 25 манипулятор для перегрузки деталей с конвейера в поддоны и обратно, согласно изобретению снабжена расположенными между подводящей и отводящей секциями конвейера накопителями вспомогательных

30 поддонов, имеющими возможность вертикального перемещения платформами и Механизмами фиксации поддонов, установленными на позициях перегрузки деталей с конвейера на транспортирующее

35 устройство, а поддоны выполнены в виде плит с гнездами под детали и боковыми опорами под направляющие, Кроме того, манипулятор выполнен с силовым цилиндром, датчиком контроля попадания деталей в

40 гнезда поддона и в виде имеющей возможность вертикального перемещения рамы, на которой установлен ряд параллельно расположенных двуплечих рычагов с приводными плечами и зажимами, при этом зажимы вы45 полнены в виде попарно расположенных L1710588 ментации кулака шарнира автомобиля Ка- 20

30

40

50 эвенного шарнирно-рычажного механизма 55

26. На раме 16 предусмотрен также упор-ограничитель 27 (фиг. 3).

На позициях 7 и 10 перегрузки установ- лены подьемные платформы 28 и 29, а также смонтированы приводные от пневмоцилинобразных элементов, на нижней части которых закреплены встречно направленные призмы под гнезда поддонов, приводные плечи одноименных рычагов соединены в группу шарнирно установленной тягой, а группы рычагов соединены с силовым ци-. линдром посредством двузвенного шарнирно-рычажного механизма. Направляющие транспортирующего устройства выполнены в виде керамических балок, вмонтированных в стенки печи, при этом участок стенки, расположенный ниже балки, имеет утолщенное сечение. На фиг. 1 изображена общая схема предлагаемой линии; на фиг. 2 — манипулятор, кинематическая схема; на фиг, 3- позиции перегрузки деталей, разрез; на фиг..4 — положение поддонов на направляющих в печи.

Линия (фиг. 1), предназначенная для цемАЗ, содержит установленное П-образно оборудование толкательного типа: печь 1 цементации, закалочный бак 2, моечную машину 3. печь 4 отпуска, связанные системой толкателей, перекладчиков, тележек и т.д..В объединенной зоне 5 загрузки-выгрузки поддонов 6 из оборудования, включающей позицию 7 перегрузки, установлен механизм 8 контроля поддонов по габаритным размерам и механизм 9 замены поддонов.

Рольганг-накопитель, разделенный позицией 10 перегрузки на входную и выходную секции 11 и 12. предназначен для накопления и перемещения вспомогательных поддонов 13 и снабжен фотодатчиком 14 наличия этих поддонов у позиции 10 перегрузки. Подвесной манипулятор 15 связыва-. ет позиции 7 и 10. .На приводной тележке манипулятора (фиг. 2) смонтирован захват, включающий раму 16, установленную нэ скалках-рейках

17; связанных с приводом 18. На раме установлен ряд параллельно расположенных двуплечих рычагов 19, имеющих приводное плечо и зажим, Зажимы; выполненные L-образными, снабжены призмами, закрепленными на нижней штанге 20: на нечетных рычагах — правые призмы 21, на четных— левые призмы 22. Приводные плечи нечетных рычагов соединены между собой шарнирно установленной тягой 23, а четных— тягой 24. Один из рычагов в каждой группе дублирующим приводным плечом соединен с пневмоцилиндром .25 при помощи двух5

15 дров рычажные прижимы 30 и 31 для фиксации поддонов 6 и 13, выполненных соответственно: первый — a виде плиты с боковыми опорами, второй — в виде плиты, установленной на стойках. Оба поддона имеют идентично расположенные гнезда для подвеса деталей 32 за головки. Вместимость вспомогательного поддона 13 больше, чем поддона

6 в 2 раза. Указанное соотношение выбрано для конкретных условий производства и не является обязательным..Важны лишь кратность вместимостей (1:1, 2:1 и т.д.)-и одностороннее увеличение размеров поддона.

Перемещение вспомогательных поддонов 13 осуществляется.по боковым роликам

33 рольганга-накопителя, а поддонов 6 — по направляющим 34, которые в печах (фиг. 4) представляют собой керамические балки

35, вмонтированные в стенки 36 печи, имеющие под балками утолщенное сечение.

Весь цикл работы линии обеспечивается системой автоматического управления.

Линия работает следующим образом.

Вспомогательные поддоны 13, загруженные деталями 32 на предыдущей операции, входной секции 11 рольганга поступают к позиции 10 перегрузки, При отсутствии поддонов 13 перед позицией 10 фотодатчик 14 включает звуковой сигнал, извещающий оператора о необходимости заполнения накопителя.

Поддон 13 останавливается первой половиной над платформой 28 (настройка производится по упору †на чертежах не показан) и фиксируется прижимом 31, после чего срабатывает привод подьема платформы 28 (синхронизированный для простоты управления с приводом платформы 29). При подьеме платформа 28 выталкивает детали

32 из гнезд поддона 13 на некоторую высоту, достаточную для вхождения штанг 20 захвата манипулятора 15 под головки деталей 32, Затем осуществляется перемещение манипулятора вперед (с позиции I на позицию tl) и штанги 20.заходят между рядами деталей 32. После этого включается пневмоцилиндр 25, опускающийся шток которого воздействует на средний шарнир двухзвенного механизма 26, находившийся до этого момента Bh-образном (сложенном) положении. При этом средний шарнир опускается, а крайние начинают расходиться, поворачивая дублирующие приводные плечи обеих групп рычагов 19 в противоположные стороны. Одновременно начинают поворачиваться и все другие рычаги в группах, поскольку они связаны общими тягами (23 или 24). В результате в каждой паре рычагов 19 зажимы поворачиваются навстречу друг другу, а штанги 20 с призмами 21, 22 сходятся под головками деталей 32 (с некоторым зазором поддона 13, обе платформы 28 и 29 опускак последним). Так осуществляется захват ются, поддоны расфиксируются, половины деталей во вспомогательном под- Для загрузки следующего поддона 6 доне 13. вспомогательный поддон 13 продвигается

При последующем включении привода 5 по рольгангу и останавливается над плат18 рама 16, установленная на скалках-рей- формой 28 второй половиной. "Сырые" даках 17, перемещается вверх, после чего.про- тали перегружаются в поддон 6, а на их изводится перевод манипулятора 1 в зону 5 место загружаются готовые, после чего загрузки-выгрузки поддонов (позиция Ш), вспомогательный поддон 13 выдвигается на где на г1озиции 7 в это время должен нахо- 10 выходную секцию 12 рольганга, диться поддон 6, также зафиксированный с Благодаря тому, что при перегрузке помощью прижима 30. Срабатывает привод обеспечивается возможность одновремен18 на опускание рамы 16, и детали 32 входят ного захвата комплекта деталей и переноса в гнезда поддона 6 до упора в платформу 29, их в ориентированном по поддону положепослечегообратнымходом поршня пневмо- 15 нии, значительно упрощается установка цилиндра 25 штанги 20 разводятся, осво- длинномерныхдеталей вгнездамногоместбождая детали 32. Манипулятор 15 ного поддона. Следовательно, упрощается совершает отход назад, за поддон (позиция конструкция линии,, облегчается ее обслуИ), платформы 28, 29 одновременно опуска- живание. При этом сокращается и время на ются, а детали 32 остаются свободно вися- 20 перегрузку деталей, что позволяет испольщими в гнездах поддона 6. зовать один манипулятор на 2-х и более

Если по какой-либо причине деталь 32 линиях, т,е. сокращаются материальные зане вошла в гнездо поддона 6. она упирается траты, упрощается обслуживание линий. .головкой в упор-ограничитель 27 и останав- Кроме того. уменьшаются энергозатраливает движение упора и связанной с ним 25 ты по причине отсутствия на поддоне прирамы 16, в то время как скалки-рейки 17 способления,что.во-первых,снижаетмассу продолжают движение, размыкая контакт нагреваемогоиперемещаемогопооборудо(на чертежах не показан), что является сиг- ванию металла, во-вторых, позволяет налом на аварийный подьем рамы 16. Цикл уменьшить габариты печи, т.е. нагреваемый повторяется несколько раз, а если деталь 32 30 обьем. Знергозатраты уменьшаются также все-таки не попала в гнездо поддона, про- и засчет снижения числа ходов манипулятоисходит остановка работы манипулятора 15, ра при перегрузке. подается аварийный сигнал. Оператор в на- Формула изобретения ладочном режиме определяет негодную де- 1. Автоматическая линия для химикоталь, заменяет ее и вновь запускает 35 термической обработки длинномерных деманипулятор. талей, содержащая расположенное по

Загруженный таким образом поддон 6 замкнутой схеме технологическое оборудотранспортными средствами линии переме- вание с транспортирующим устройством в щается к печи 1 цементации и далее после- виде направляющих и толкателей с зоной довательно по всему замкнутому контуру 40 загрузки-выгрузкидеталей, конвейер с подтехнологического оборудования, опираясь водящей и отводящей секциями, поддоны, на направляющие 34 (35), а на позицию 7 расположенные на направляющих транс- . перегрузки s это время поступает поддон 6 nîðòèðóþùåãîóñòðoéñòâà. манипулятор для из печи 4 отпуска„прошедший предвари- перегрузки деталей с конвейера в ггоддоны тельный контроль по габаритным размерам 45 и обратно, отличающаяся тем, что, с при помощи механизма 8. Годный поддон 6 целью йовышения удобства обслуживания и после выгрузки изнегодеталейостается на снижения энергозатрат путем упрощения позиции 7 для загрузки, а негодный подает- установки длинномерных деталей в поддося к механизму 9 замены, где он удаляется не и уменьшения массы нагреваемого меавтоматически и вместо него на позицию 7 50 талла, она снабжена расположенными выдается новый, между подводящей и отводящей секциями

Процесс перегрузки деталей из поддо- конвейера накопителями вспомогательна 6 во вспомогательный поддон 13 проис- ных поддонов. имеющими возможность ходит аналогично описанному выше, т.е. вертикального перемещения платформадетали приподнимаются платформой 29 от- 55 ми и механизмами фиксации поддонов, усносительно зафиксированного поддона 6,. тановленными на позиции перегрузки манипулятор 15 забирает детали 32 и пере- деталей с конвейера на транспортирующее носит их на позицию 10 перегрузки в линии устройство. а поддоны выполнены в виде рольганга. Готовые детали загружаются в плит с гнездами под детали и боковыми опосвободную половину вспомогательного рами под направляющие, 1710588

2. Линия по и. 1, отличающаяся тем, что манипулятор выполнен с силовым цилиНдром, датчиком контроля попадания деталей в гнезда поддона и в виде имеющей возможность вертикального перемещения рамы, на которой: установлен ряд параллельно:расположенных двуплечих рычагов с приводными плечами и зажимами, прйэтом зажимы выполнены в виде попарно.расположенных 1-; на нижней части которых закреплены встречно направленйые призмы под гнезда поддо 7

Р5

26 нов, приводные плечи одноименных рычагов соединены между собой шарнирно установленной тягой в группе, при этом группы рычагов соединены с силовым цилиндром

5 посредством .двухзвенного шарнирно-рычажного механизма.

3. Линия по и. 1, отличающаяся тем, что направляющие выполненй в виде керамических балок,. вмонтированных

10 вдоль стенки печи, при этом участок стенки, расположенный ниже балки, имеет утолщен- ное сечение.

1710588

II ф

Фи г.,3

Составитель И,Кузовкина

Редактор С,Кулакова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M.Ïoæî

Заказ 312 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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