Гибкий производственный модуль для штамповки изделий из ленточного материала

 

„„5U„, 1713709 А1 союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sr)s В 21 О 43/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Изобретение относится к обработке ме- Целью изобретения является повышеталловдавлениемиможетбытьиспользова- ние производительности процесса штамно для штамповки иэделий из ленточного, повки и надежности. материала. (21) 4725489/27 (22) 07.08.89 (46) 23.02.92. Бюл. М 7 (71) Научно-производственное объединение по кузнечно-прессовому оборудованию и гибким производственным системам для обработки давлением "ЭНИКмаш" (72) В,A.Måëüíèê, С.С.Петров, М.А.Ситников, А.Д.Сычев, И.А.Бычков, С.П.Заболотний, А.И.Голомедов, H.È.Eôèìåíêîâà и В.И.Горшкова (53) 621.979:62-229.61 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1551451, кл. В 21 0 43/00, В 30 В 15/30, 19.09.87: (54) ГИБКИЙ ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ МОДУЛЬ ДЛЯ ШТАМПОВКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ

ЛЕНТОЧНОГО МАТЕРИАЛА, (57) Изобретение относится к обработке металловдавлением и может быть использованоо для автоматизации процессов листовой штамповки, в частности для заправки рулона ленты из кассеты в правильное устройство, а из последнего — в штамп пресса. Целью изобретения является повышение производительности процесса штамповки и надежности. Гибкий производственный модуль содержит систему управления, расположенные в технологической последовательности устройство для установки рулонов ленты с несколькими кассетами, устройство для размотки рулона с ножами для обрезки ленты на длину, заданную программой, правильное.устройство, устройство петлеобраэования, пресс с устройством шаговой подачи ленты, магазином пакетов штампов с несколькими пакетами штампов, механизмом смены штампов, устройство для удаления изделий и высечек, устройство для удаления отходов ленты с ножницами для резки отходов. Поставленная цель достигается тем, что кассета выполнена в виде съемных щек, установленных на тележке и несущих опорные ролики для рулона, и направляющей для ленты. Направляющие имеют горизонтальный и сквозной вертикальный пазы. Устройство для размотки рулона-содержит корпус. несущий приводной нижний подающий -валок, расположенный в вертикальном пазу направляющей, траверсу, шарнирно закрепленную в корпусе и несущую верхний приводной подающий валок, верхний обрезной нож, установленный на траверсе, и нижний обрезной нож, смонтированный в корпусе и приводимый в движение от индивидуального привода. Приводной механизм содержит злектропривод, связанный с системой управления и через ходовой винт и гайку — с верхней плитой правильного устройства, в котором, в свою очередь, закреп-. лен шарнирно. Полэун4установлен на рычаге с возможностью перемещения в вертикальном направлении. Палец закреплен на ползуне, датчики материала установлены под пальцем и над пальцем, захват материала выполнен в виде верхней зажимной губки, связанной с одним из силовых цилиндров. 16 ил.

1713709 На фиг,1 изображен гибкий производственный модуль для штамповки изделий из ленточного материала; на фиг.2 — вид А на фиг.1; на фиг.3 — вид Б на фиг.2; на фиг.4вид 8 на фиг,2; на фиг.5 — вид Г на фиг.4; на фиг.б — вид Д на фиг,1; на фиг.7 — вид Е на фиг.6; на фиг.8 — вид Ж на фиг.1; на фиг.9— вид 3 на фиг.1; на фиг.10 — разрез И-И на фиг.9; на фиг. 11 — разрез К-К йа фиг.9; на фиг.12 — вид Л на фиг.1; на фиг.13 — вид М на фиг,1; на фиг.14 — вид Н на фиг.13; на фиг.15- видО на фиг.1; на фиг.16- вид П на фиг.15. . Гибкий производственный модуль

{ГПМ) содержит систему 1 управления, расположенные в технологической последовательности устройство 2 для установки рулонов ленты с несколькими кассетами, устройство 3 для размолвки рулона, правильное устройство 4, устройство 5 петлеобразования, пресс 6 с устройством шаговой подачи ленты, магазином 7 пакетов штампов с несколькими пакетами штампов, механизмом 8 смены штампов, устройство

9 для удаления изделий и высечек, устройство 10 для удаления отходов ленты с ножницами 11 для резки отходов.

Устройство 2 для установки рулонов ленты (фиг.2 и 3) состоит из размещенной на основании приводной тележки 12 с установленными на ее фиксаторах 13 кассетами 14.

Каждая кассета (фиг.4 и 5) выполнена в виде щек 15, установлен н ых.на тележке 12 с возможностью съема, соединенных стяжками

16, ограничителей 17, перемещающихся по направляющим 18 с помощью винтов 19 с левой и правой резьбой, опорных роликов

20 с размещенным на них рулоном 21, двух горизонтально расположенных валков 22 и

23, нижний иэ которых закреплен неподвижно в корпусе 24, а верхний подпружинен. Ролики 25 служат для настройки по ширине ленты и размещены на осях 26, связанных с винтом 27 с левой и правой резьбой.

Направляющая 28 для ленты закреплена на щеках 15 через кронштейн (не обозначен) и имеет горизонтальный. паэ для перемещения ленты и сквозной вертикальный паз 29.

Устройство 3 для размотки рулона ленты (фиг.6 и 7) предназначено для первичной подачи ленты от устройства 2 установки рулонов ленты в правильное устройство 4 и отрезки мерной длины на заданную программу.

Устройство состоит из корпуса 30, траверсы 31; шарнирно закрепленной в корпусе 30 с возможностью . поворота в вертикальной плоскости, параллельной оси подачи ленты, посредством пневмоцилиндра 32, нижнего обрезного ножа 33, смонтированного в корпусе 30 и связанного с индивидуальным приводом, приводных ро5 ликов 34 и 35, устройства 36 для контроля наличия ленты в горизонтальном пазу направляющей 28 (фиг.4} устройства 2, Верхний обрезной нож,37 закреплен неподвижно в корпусе 30. Шток 38 пневмо10 цилиндра 32 соединена с траверсой 31, имеющей возможность качания на двух полуосях 39.

Правильное устройство. (фиг.8) выполнено в виде рамы 40. несущей приводной мв15 ханизм 41, верхней 42 и нижней 43 плит, ходового винта 44, оси 45, звездочек 46, пневмоцилиндра,47 со штоком 48, двух отжимных пружин 49. правильных валков 50, размещенных на плитах 42 и 43, тянущих

20 валков 51., оси 52, электродвигателя 53 и проводки 54, при этом электропривод 53 связан с системой 1 управления и через передачу винт-гайка с верхней плитой 42-, закрепленной шарнирно с возможностью

25 поворота в вертикальной плоскости, параллельной оси подачи ленты.

Устройство 5 петлеобразования (фиг.911) состоит из вертикальных стоек 55 с горизонтальными направляющими 56, каретки

30 57, подвижно установленной на горизонтальных направляющих 56, имеющей захват с верхней 58 и нижней 59 губками и несущей два вертикально установленных силовых цилиндра 60 и 61 для привода верхней 58 и нижней 59 губок захватного органа каретки

57, поддерживающего Т-образного упора 62 с возвратной пружиной 63, двух шестерен

64, двух пластинчатых боковых направляющих 65 для материала с пружиной 66, желобков 67 с системой датчиков 68, откидной створки 69 с полэуном 70 и пальцем 71, 35

40 двуплечего рычага 72, штока 73 пневмоцирычаге 72 с возможностью вертикального перемещения, палец 71 закреплен на ползуне 70 перпендикулярно оси подачи ленты, датчики 68 материала установлены под и над пальцем 71, верхняя зажимная губка 58 каретки 57 связана с пневмоцилиндром 60, а нижняя губка 59 смонтирована на каретке

57 с воэможностью поворота в вертикальном направлении и связана с цилиндром 61, подпружиненный упор 62 закреплен на губке 59 со стороны пресса, оси шестерен 64

50 с5 установлены на верхней губке 58 перпендикулярно оси подачи ленты, а шестерни 64 смонтированы с возможностью взаимодействия между собой, пластинчатые боковые линдра 74, при этом горизонтальные направляющие 56 установлены параллельно

45 оси подачи ленты, ползун 70 установлен на

1713709 направляющие 65 расположены по обе стороны оси подачи ленты, закреплены на шестернях 64 и подпружинены пружиной 66.

Механизм 8 смены штампов (фиг.12) состоит из станины сварного типа и двух корпусов, Корпус 75 KOHcOëüíî закреплен .нэ стойке 75, другой конец корпуса 75 закреплен к магазину 7 пакетов штампов, Редуктор

77 связан с быстроходным валом 78, на котором посажена гайка 79, жестко связанная с кареткой 80, имеющей возможность первмещения по направляющей 81. Каретка 80 несет два штока 82, на которых Закреплен корпус 83 с размещенным в нем пневмоцилиндром 84, на штоке последнего размещен захват 85 с двумя фиксаторами 86; входящими в два отверстия, имеющиеся на нижнем конце каждого пакета штампов.

Устрбйство 10 для удаления отходов ленты включает в себя пневматические ножницы 11 для резки отходов (фиг.13 и 14),. связанные с системой 1 управления, состоящие из стойки 87, лотка 88 для перемеще.: ния материала, вмонтированного на ножницах 11, верхней 89 и нижней 90 направляющих крышек, шарнирно закрепленных на лотке 88 с возможностью поворота в вертикальной плоскости, плиты 91, пневмоцилиндра 92, приводных. тянущих валков 93, закрепленных на ножницах 11 под направляющими крышками 89 и.90. обоймы 94, пневмодвигателя 95, при этом на лотке 88 . размещен датчик (нв обозначен) и флажок

96, крышки 89 и 90 подпружинены пружиной 97, Отход ленты удаляется в тару, размещенную на приводной тележке 98 (фиг.15. и 16), имеющей возможность перемещения . по направляющим 99, установленных на раме 100, На раме 100 размещен также корпус

101, в котором установлены электродвигатель и редуктор (не показаны) и ведущие натяжные звездочки 102, посредством которых цепью 103 перемещается тележка 98 с тарой, Тележка 98 снабжена нажимными контактами 104„которые сигнализируют о наличии тары.

Гибкий производственный модуль работает следующим образом.

При Заправке кассеты 14 устройства 2 для установки рулона ленты рулон. 21 опускается нэ опорные ролики 20, конец ленты пропускается между валками 22 и 23 и далее в направляющую 28 так; чтобы он выступал из направляющей 28 на заданную величину.

Ролики 25 настраиваются на ширину ленты за счет вращения винта 27, ограничителя 17, выставляются по ширине рулона 21, перемещаясь с помощью винтов 19 по направляющим 18.

Наличие индивидуальной настройки в каждой кассете 14 позволяет использовать в модуле рулоны ленты различной ширины.

Кассета 14 с рулоном 21 уста на вливает5 ся на приводной тележке 12, и по заданной программе от системы 1 управления тележка 12 перемещается на рабочую позицию загрузки конца ленты, расположенную соосно зеву устройства 3 для размотки руло10 на.

Когда одна из кассет 14 с рулоном 21 лент окажется на рабочей позиции, в зеве устройства 3 для размотки рулона верхний ролик 34 вместе в траверсой 31 с помощью

15 - оси (не показана), штока 38 и пневмоцилиндра 32 опускается,. прижимает ленту, находящуюся в вертикальном пазу 29 кассеты 14 к нижнему ролику 35; Затем ролик 34 получает вращение от электродвигателя М2 и

20 подает ленту s правильное устройство 4, Работа правильного устройства 4 осуществляется следующим образом.

В нижнюю полость пневмоцилиндра 47 подается воздух, шток 48, сжимая пружину.

25 49, поджимает верхний, тянущий валок 51, освобождая проход для ленты. Одновременно через систему 1.управления от электродвигателя 53 .через цепь (не показана) и звездочку 46 получает вращение ходовой

30 винт 44, который при вкручивании в oGb 45 поднимает верхнюю плиту 42, поворачивая ее вокруг оси 52. Количество оборотов винта

44 контролирует вращающийся трансформатор (не показан), соединенный с валом

35 электродвигателя 53.

После того, как лента с помощью устройства 2 для размотки рулона пройдет через проводку 54 в нем между верхней 42 и нижней 43 плитами, она попадает в губки 58

40 и 59 захвата устройства 5 петлеобразования, электродвигатель М2 привода ролика

34 отключается, верхняя плита 42 по сигналу от системы 1 управления опускается, после чего прекращается подача воздуха в

45 полость цилиндра 47, шток 48 с верхним тянущим роликом 51 под действием. пружины 49 опускается, при этом лента зажимается между тянущими валками 51, траверса 31 устройства 3 для размотки рулона ленты

50 поднимается, и ролики 34 и 35 освобождают ленту, э затем включается привод 41 валков

50. правильного устройства 4.

Устройство 5 петлеобразования работает следующим образом.

55 Каретка 57 находится в крайнем левом положении, вблизи ot выходной проводки

54 правильного устройства 4. Верхняя губка .

58 поднята, а нижняя 59 находится в горизонтальном положении. Лента подается слева между губок 58 и 59. до правого конца

1713709

Т-образного упора 62, находящегося ниже резко уменьшается. отключается весь моуровня нижней губки 59 и служащего для дуль (аварийный останов). поддержания от провисания конца ленты. Таким образом, лента иэ кассеты 14 усПри движении лента своими боковыми сто- тройства 2 для установки рулонов ленты, и ронами разводит пластинчатые боковые нз- 5 пройдя через устройство 3 для раэмотки рравляющие 65, связанные шестернями 64 лона, правильное устройство4 и устройсти пружиной 66, при этом направляющие 65 во 5 петлеобразования. подана в штамп разводятся на один и тот же угол, тем самым пресса 6. центрируя ленту вдоль упора 62 по оси по- Механизм удаления отходовленты нож- . дачи ленты.. 10 ниц 11-включается в автоматическую работу . Верхняя губка.58 опускается, прижимая только после. того, как конец ленты выходит ленту к нижней губке:59, каретка 57 с эзжа- из-под бесконтактного выключателя, рзспотым концом ленты начинает перемещаться ложенного в взлково-секторной подаче по горизонтальный.направляющим 56 в пресса6. правую сторону, при этом подача ленты осу- 15 Отход лентй после штэмйа пресса 6 поществляется валками 50 и 51 правильного падает в лоток 8S, проходит по стойке 87 ус ройства 4. Скорость подачи ленты вал- .попадает на валки ножниц 11 ° При поступками 50 и 51 правильного устройства 4 лениицелого-остаткалентыпроизводятслем задается примерно равной скорости пере- дующие операции. Лента попадает в лото ещения каретки 57. 20 88, нажимает рйчаг (не показан), который ток

Приподходекаретки57кподзчепрессз опускает. Флажок 96. тем самым. подается

6 упор 62 упирается в корпус подачи ленты команда с- ЧПУ в пневмосеть, пневмоци-. пресса 6 и при дальнейшем движении ка- . линдр 92 открывает нижнюю часть стойки. ретки 57 конец ленты заправляежя в щель. 87, остаток ленты выбрасывается в тару для подачи пресса 6, при крайнем правом поло- 25 отходов, размещенную на приводной. тежении каретки 57 по.кОманде от систвмы 1 лежке 98. управления конец ленты зажимаетсяв пода- Если скорость подачи ленты больше и че пресса 6 специальным роликом.. ПоДача не совпадает:со скоростью работы ножниц, . ленты валками 50 и 51 правильного устрой- то лента, доходя до валков ножниц 11., упства 4 и губками 58 и 59:каретки 57 пре«ра- 30 рется в них, при этом образуется петля. Под . щзется. Верхняя губка 58 поджимается,. давлением ленты верхняя направляющая . освобождая ленту, каретка 57воэвращзвтся крышка 89 йрйподнимэется, после устраневлево., занимая промежуточное положение;. ния петли крышка 89 возвращается в иеходверхняя губка 58 снова опускается, занимая . ное положение пружиной 97.. ленту; ролик подачи пресса 6 освобождает 35 Заполненная тара удаляется тележкой ленту, подавая ее в.пресс 6, Каретка 57: 98, перемещающейся по направляющим 99 вновь -движется вправо, з затем эти циклы с помощью цепи 103 и натяжнйх звездочек повторяются"3-4 раза, тем самым мента до- 102. сылается к пакету штампа.. : . Механизм 8 смены штампов работает

Когда каретка 57 последний рэз досыла- 40 следующим образом. ет ленту к пакету штампа, ее нижняя губка Для.выгрузки пакетов штампов каретка.

59 откидывается вниз, лента. йодается пра- 80 подается в зону выгрузки. По сигналам от . вильным устройством 4, до тех acip, пока да гчикаиЧПУ.отпневмораспределителя(не образуется петля между правильным уст- показаны) давление подается в пневмоци= ройством 4 и подачей пресса 6. 45 линдр 84,. шток которого, опускаясь, опускэ-.

Петля ленты ложится на желоба 67 и ет захват 85. который своими фиксаторами контролируется системой дзтчйков 68, По- 86 в виде пальцев попадает:в специальные дается воздух в пневмоцилиндр 74, шток 73 пазы на пакете штампа. Затем каретка 80 которого через двухплечий рычаг 72 эакры- совершает обратный ход, Штамп перемещаааетстворку69(какпокззаноначертеже.до 5О ется is зоны штэмпового пространства этого створка 69 была откинута в сторону).. пресса 6 и останавливается в магазине .7 .

Таким образом, лента оказывается в зоне пакетов штампов. Пневмоцилиндр 84 подмежду желобом 67 и пальцем 71. Включает- жимает захват: 85, фиксаторы 86 выходят из ся в работу пресс 6, петля ленты уменьшэ- пазов штампа. ется и поднимает палец 71I вместе с 55 Выбор нужного штампа для загрузки и ползуном 70. Левый конец пальца 71 подни- контроль за операциями смены штампа осумается к одному из датчиков 68, который ществляется от ЧПУ. включает в работу валки 50 и 51 правильно- Предлагаемый гибкий производственго устройства 4, поддерживающие опти- ный модуль для листовой штамповки иэ мальные размеры петли. Если же петля лентыпозволяет повыситьпроизводитель1713709

10 ность и надежность работы, полностью иск- ного на корпусе за верхним подающим валлючив участие человека при получении из- ком по ходу подачи ленты, и нижнего обрезделий методом листовой штамповки-.из .ного ножа, смонтированного в корпусе и ленты и переналадке, Модуля, используя в связанного с индивидуальным приводом; качестве исходного материала ленту из чер- 5 приводной механизм правильного устройных и цветных металлов различной ширины Ства выполнен в виде злектропривода, свяИ.толщины. ванного с системой управления и через

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я ходовой винт и гайку с верхней плитой, приГибкий производственный модуль для чем верхняя плита правильного устройства штамповки изделий из ленточного матери- 10 закреплена шарнирно с возможностью поала„содержащий систему управления, ворота в вертикальной плоскости, паралрасположенные в технологической после- . лельной оси подачи ленты; горизонтальные довательности устройство для установки ру- . направляющие устройства петлеобразовалонов ленты. в виде тележки с приводом, ния установлены параллельно оси подачи установленной на основании с возможна- 15 ленты, ползун установлен на рычаге с возстью перемещения перпендикулярно оси можностью перемещения в вертикальном подачи ленты и несущей по меньшей мере направлении, палец закреплен на ползуне одну кассетудля размещения рулона ленты, перпендикулярно оси подачи ленты, датчиустройство для размотки рулона, превиль- ки материала установлены под пальцем и ное устройство, выполненное в виде рамы, 20 над пальцем,-захват материала выполнен в несущей приводной механизм, нижнюю и виде верхней зажимной.губки, связанной с верхнюю плиты с правильными валками, и одним из вертикальных силовых цилиндров. тянущих валков, верхний из которых свя- нижней зажимной губки, шарнирно смонти. зэн с приводом подъема, устройство пет- рованной на каретке с возможностью поволеобразования, выполненное в виде 25.рота в вертикальном направлении и датчиков материала, вертикальных стоек с связанной с другим вертикальным силовым горизонтальными направляющими, карет- цилиндром, подпружиненного упора, заки, подвижно установленной на горизон- крепленного на нижней зажимной губке со .тальных направляющих и несущей два стороны пресса, осей, установленных на вертикально установленных силовых цилин- 30 верхней зажимной губке перпендикулярно дра и захват материала, рычага, шарнирно оси подачи ленты, шестерен; смонтированзакрепленного на стойках с возможностью ных на осях с возможностью взаимодейстповорота в вертикальной плоскости, пер- - вия между собой, и пластинчатых боковых пендикулярной оси подачи ленты, и ползуна направляющих для материала,.расположенс пальцем. пресс с устройством шаговой 35 ных по обе стороны оси подачи ленты и подачи ленты и механизмом смены штам- закрепленных на шестернях; механизмсмепов, и устройства для удаления изделий и ны штампов выполнен в виде подающей каотходов ленты, о тл и.ч а ю шийся тем,. ретки с приводом горизонтального что, с целью повышения производительно- перемещения, фиксирующего силового цисти процесса штамповки и надежности, каС- 40 линдра со штоком, установленного на подасета выполнена в виде щек, установленных ющей каретке, и фиксаторов для штампов, на тележке с возможностью съема, опорных, закрепленных на штоке фиксирующего сироликовдля рулона, смонтированных на ще- лового цилиндра;.устройство для удаления ках, и направляющей для ленты, закреплен- отходов ленты выполнено в виде ножниц ной на щеках и имеющей горизонтальный 45 для резки отходов, связанных с системой паз для перемещения ленты и сквозной вер- управления, лотка для перемещения матетикальный паз: устройство для размотки вы- риала, смонтированного на ножницах, вер.полнено в виде корпуса, приводного хней и нижней направляющих крышек, нижнего подающего. валка, закрепленного в шарнирно закрепленных на лотке с возможкорпусе и расположенного в вертикальном 50 ностью поворота в вертикальной плоскости, пазу направлвощей для ленты, траверсы, приводных тянущих валков с пневмодвигашарнирно закрепленной в корпусе с воз- телем, закрепленных на ножницах под наможностью поворота в вертикальной пло- правляющими крышками, по меньшей мере скости, параллельной оси подачи ленты, и одной приводной тележки, подвижно устанесущей верхний приводной подающий ва- 55 новленной под приводными тянущими валлок, верхнего обрезного ножа, установлен- ками..

1713709

1713709

1713209

1713709

1713709

1713709

1713709

Составитель К}.Жаворонков

Техред М.Моргентал . Корректор Э.Лончэкова

Редактор Г.Гербер

Заказ 650 Тираж Подписное

ЗНИИПИ Государственного комитете по изобретениям и открытиям ври ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-ЗЬ, Рауаская наб., 4/5 ..

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

УУ

4Ьа 1б

Э