Автоматическая линия заготовки мерных изделий

 

Изобретение относится к технологическому оборудованию для транспортировки на предприятиях стройиндустрии круглого проката стержней, труб. Изобретение позволяет автоматизировать последовательно выполняемые операции поштучного отбора заготовки из транспортного пакета, ввод заданной величины перемещения заготовки и ее обработки исполнительными механизмами при выполнении операций стыковки остатка предыдущей заготовки с последующей , снятия грата, резки и раскладки мерных изделий в пакеты по типоразмерам. Линия включает микропроцессорный программируемый контроллер, осуществляет прием, логическую обработку информации , поступающую на его входы отдатчиков и выдачу команд в приводах исполнительных механизмов по рабочей программе. Использование изобретения позволяет повысить надежность линии за счет осуществления безударного торможения и точного останова заготовки при выполнении операций резки, стыковки снятия грата, расширить функциональные возможности линии и снизить отходы металлопроката за счет расширения диапазона задания длины детали и его непрерывности, обеспечить безопасность обслуживающего персонала з,а счет исключения выброса заготовки из тракта ее транспортирования изгиба и выпучивания при подаче ее под резку досылающим механизмом. 1 з.п.ф-лы, 9 ил. ел с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s В 65 G 59/12

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4897729/08 (22) 29.12.90 (46) 15.04,93. Бюл. % 14 (71) Всесоюзное научно-производственное обьединение "Энерготехпром" (72) Ю.Е,Городецкий и С.А,Генкин (56) Сб.Промышленность строительных материалов. 1986, N 5, с, 21 — 23. (54) АВТОМАТИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ЗАГОТОВКИ МЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к технологическому оборудованию для транспортировки на предприятиях стройиндустрии круглого проката стержней, труб, Изобретение позволяет автоматизировать последовательно выполняемые операции поштучного отбора заготовки из транспортного пакета, ввод заданной величины перемещения заготовки и ее обработки исполнительными механизмами при выполнении операций стыковки остатка предыдущей заготовки с последуюИзобретение относится к технологическому оборудованию для заготовки мерных изделий и переработки арматуры на предприятиях строительной индустрии, а также предприятий, перерабатывающих круглый прокат, стержни, трубы.

Цель изобретения — повышение надежности, производительности, расширение функциональных воэможностей и снижение отходов металлопроката.

На фиг.1 показан общий вид предлагаемой линии; на фиг.2 — вид А на фиг,1; на фиг.3 подающий механизм, разрез Б — Б нв фиг.1; на фиг.4 — вид В на фиг.3; на фиг.5—

„„5U „„1808803 A l щей, снятия грата, резки и раскладки мерных иэделий в пакеты по типоразмерам, Линия включает микропроцессорный программируемый контроллер, осуществляет прием, логическую обработку информации, поступающую на его входы от датчиков и выдачу команд в приводах исполнительных механизмов по рабочей программе. Использование изобретения позволяет повысить надежность линии за счет осуществления безударного торможения и точного останова заготовки при выполнении операций резки, стыковки снятия грата, расширить функциональные возможности линии и снизить отходы металлопроката эа счет расширения диапазона задания длины детали и его непрерывности, обеспечить Б безопасность обслуживающего персонала за счет исключения выброса заготовки из тракта ее транспортирования изгиба и выпучивания при подаче ее под резку досылающим механизмом. 1 з.п.ф-лы, 9 ил. механизм разгрузки и раскладки изделий в пакеты по типоразмерам, разрез Г-Г на фиг,1, на фиг.6 — отборочный механизм, разрез Д вЂ” Д на фиг,2; на фиг.7 — приводной и прижимной ролики подающего механизма, вид! на фиг.3; на фиг.8 — кинематическая .схема пневмопривода прижимного ролика подающего механизма; на фиг, 9- структурная схема системы управления линией.

Автоматическая линия заготовки мерных иэделий содержит стеллаж 1 для размещения пакета заготовок 2, отборочный механизм 3, включающий в себя раму с установленной на. ней шарнирной кулисой

1808803 нятся заданные координаты переднего э конца заготовки относительно плоскости н<

5, приводимом в движение пневмоприводом 6 и снабженной ползуном с зубом Т, перемещаемым по направляющим пневмоприводом 8 и находящимся в верхней части кулисы 5 отсекателем 9 и шарнирно установленным щупом 10 наличия заготовки, подающее устройство, содержащее приводной 11 с электроприводом 12, прйжимной 13 с пневмоприводом 14 ролики, а также сигнальный подпружиненный ролик 15, воздействующий через заготовку

16 на опорный ролик 17 и своей осью соединенный с валом датчика перемещения 18, стыкосварочную со схемой управления машину 19,механизм с приводом для снятия "5 грата 20, отрезной станок со схемой управления 21, досылающий механизм 22, состоящий из сварной рамы 23, со смонтированными в ней приводными роликами 24, 25,, вращаемые с помощью общей цепной передачи электроприводом 26, прижимными роликами 27, 28 с собственными пневмоприводами 29, 30 и сигнальным подпружиненным роликом 31, воздействующим через заготовку 16 на опорный ролик

32 и своей осью соединенным с валор первого датчика перемешения 33, механизм разгрузки и раскладки изделий в пакеты по типоразмерам, снабженный заслонкой 35 с пневмоприводом 36 и двумя сбрасывателя- 30 ми с пневмоприводами 37, 38, датчик 39 исходного положения кулисы, датчик 40 наличия заготовки перед кулисой, датчики 41, 42 конечного положения зуба, датчики 43, 44 конечного положения прижимного ролика 13, датчик 45 наличия заготовки на входе подающего механизма, датчик 46 наличия заготовки на выходе подаЮщего механизма, датчик 47 конечного положения верхних прижимных губок стыкосварочной машины, 40 датчик 48 конечного положения ножа отрезного станка, датчики 49, 50 конечного положения прижимных роликов 27, 28; датчик 51 конечного положения заслонки, датчики 52, 53 конечного положения сбрасывателей, 45 счетчики 54-56 количества мерных изделий по типоразмерам, устройство управления

57 и мерное устройство, которое снабжено первым 33 и вторым 18 датчиками перемещения, первым 58 и вторым 59 программны- 50 ми счетчиками и элементом 60 развязки, Программный счетчик вырабатывает командные сигналы на торможение и останов ку двигателей при достижении счетчиком наперед заданного числа, хранящегося в его запоминающем устройстве. В запоминающем устройстве первого счетчика храрезания в продольном направлении движения (заданные величины длины изделия), а второго счетчика — заданные величины перемещения заготовки 16 при выполнении операций стыковки, снятия грата и началь-. ной установки заготовки у плоскости реза.ния. Информационный вход 61 BToporo программного счетчика соединен через выходные контакты 62 датчика 46 наличия изделия на выходе подающего механизма со вторым датчиком 18 перемещения и с выходом элемента 60 развязки, другой выход которого подсоединен к информационному входу 63 первого программного. счетчика 58, а вход — к первомудатчику 33 перемещения. каждый вход ввода программы (заданной координаты) первого 64, 65, 66 и второго 67, 68, 69 счетчиков соединен с соответствующим выходом устройства управления, а каждый из двух командных выходов первого и второго счетчиков соединен с соответствующим входом устройства управления. Устройство управления 57, представляющее собой микропроцессорный программируемый контроллер (МПЦУ2 32-1), осуществляет прием, логическую, обработку информации, поступающую на его входы от датчиков и счетчиков и выдачу команд в привода исполнительных механизмов по рабочей программе, записанной предварительно пользователем и хранящейся в его энергонезависимом запоминающем устройстве. Пневмопривод 14 прижимного ролика 13 подающего устройства снабжен первым 70 и вторым 71 пневмораспределителями, причем первый из них подключается по традициОнной схеме, а выход второго во включенном состоянии соединен с атмосферой, в выключенном — с заглушкой 72, при этом его вход соединен через выход первого распределителя с поршневой полостью пневмоцилиндра 73, что дает возможность снимать давление с прижимного ролика 13, оставляя его прижатым к заготовке под собственным весом, исключая, при этом, сход . заготовки с тракта подачи при транспортировании ее роликами 24, 27 досылающего механизма.

Автоматическая линия заготовки мерных изделий работает следующим образом.

В соответствии с заданной программой линия может работать как в режиме мерного раскроя изделий поштучно с наименьшими отходами, так и в режиме непрерывного мерного раскроя по беэотходной технологии со стыковой сваркой. Рассмотрим работу линии в общем, наиболее часто применяемом и наиболее фективном режиме — непрерывного мер>го раскроя по безотходной технологии.

1808803

На стеллаж 1 укладывают пакет загото- на торможение, а затем на остановку двигавок 2. По команде "пуск" кулиса 5 отбороч- теля, после выполнения которых заготовка ного механизма 3 подается вперед до подходит на пониженной скорости к плоскосоприкосновения с датчиком 40 наличия за- сти резания отрезного станка и останавлиготовкипередкулисой, который срабатыва- 5 вается. При этом система управления ет, а устройство управления 57 выдает выдает команду на включение распределикоманду в пневмопривод 6 кулисы на ее . теля 70 в пневмоприводе 14 прижимного установ и включение привода 8 подъема ролика 13, при этом происходит выпуск возползуна с зубом 7, который захватывает од- духа из поршневой полости пневмоцилиндну или несколько заготовок 16 и при этом 10 ра 73 через каналы последовательно своим движением вверх, встречаясь с отсе- соединенных первого 70 и второго 71 пневкателем 9 сталкивает все захваченные лиш- мораспределителей. При этом прижимной ние заготовки. При достижении зубом ролик 13 находится в нижнем положении и крайнего положения срабатывает датчик 42 не дает возможности сходу заготовки с прии устройство управления 57 выдает команду 15 водного ролика 11 при осуществлении пода пневмопривод 6 кулисы 5 на движение ачи заготовки досылающим механизмом22. назад. При достижении кулисой исходного После этого система управления произво. положения срабатывает датчик 39 и устрой- дит последовательный опрос выходов счетство управления выдает команду на отклю- чиков 54, 55, 56 количества изделий по чение привода кулисы и на включение 20 типоразмерам, и в том случае, если на выхопривода 14 прижимного ролика 13 подаю- де 1-го счетчика нет сигнала (количество изщего устройства, при этом осуществляется делий не равно заданному), то система зажим детали и при срабатывании датчика управления подает сигнал на соответствую44 нижнего положения ролика система уп- щий вход ввода I-.é программы программноравления выдает команду в пневмопривод 25 го счетчика 58, иэ запоминающего 8 ползуна с зубом на опускание вниз. После устройства которого извлекается число, равчего устройство управления путем опроса ное величине заданной длины заготовки lдатчиков 47 — 51 осуществляет проверку ус- .ro типоразмера, Затем система управления ловия готовности тракта подачи к приему выдает команды; в пневмопривод 29 приизделия. Для выполнения этого условия не- 30 жимного ролика íà его зажим, на включение обходимо, чтобы губки сварочной машины электропривода 26 досылающего механиз19 были разжаты, нож отрезного станка 21 ма; на установку сбрасывателей в позицию — вверху, подающие ролики 28;27 досылаю- соответствующую l-у типоразмеру и по кощего механизма 22 разжаты, заслонка 35 манде "старт" счетчик 58 начинает произвомеханизма 34 разгрузки и раскладки изде- 35 дить обратный счет импульсов, лий в пакеты — закрыта. При выполнении поступающих с датчика 33 перемещения. этого условия, а также наличия сигналов с При подходе переднего конца детали к задатчиков 45, 41, 44 "заготовка на входе по- данной координате счетчик осуществляет дающего механизма ", "зуб внизу", "ролик выдачу команд в устройство управления на зажат", включается злектропривод подачи 40 торможение, а затем остановку электропри, 12 заготовки и зажатая заготовка вытягива.- вода 26 досылающего механизма. При этом ется из пачки и движется по тракту подачи система управления выдает команду в пневк отрезному станку 21. При достижении пе- мопривод 30 ролика 28 на его зажим, вклюредним концом заготовки датчика 46 нали- чение привода 21 отрезного станка, а в чия заготовки на выходе подающего 45 моментвыполнениярезапроизводитсяраз- . . устройства с выхода устройствауправления жим ролика 27 досылающего механизма и подается сигнал на вход 67 ввода програм- при достижении им верхнего положения мы программного счетчика 59, из запомина- срабатывает датчик 49 и включается электющего устройства которого извлекается ропривод26досылающегомеханизма,котачисло, равное расстоянию от вертикальной 50 рый полностью втягивает отрезанную оси сигнального ролика 15 подающего уст- заготовку в канал направляющего желоба. ройства до плоскости резания отрезного Когда заготовка пойдет с ролика 28 срабастанка 21, и по команде "старт" счетчик тывает датчик 50 и система управления выначинает производить обратный счет им- дает команду в привод 36 на открытие пульсов, поступающих с датчика 18 переме- 55 заслонки, осуществляется разгрузка и перещения, связанного с осью сигнального, дача отрезанной мерной заготовки в соотролика 15 на подающем устройстве. При ветствующий пакет. После чего система подходе переднего конца заготовки к за- управления выдает команды на отключение данной координате счетчик 59 осуществля- приводов 26, 30, 36 и подает импульс на ет выдачу команд в устройство управления вход l-го счетчика количества деталей и цикл

1808803

20

55 обработки детали повторяется до тех пор, пока деталь не выйдет иэ-под сигнального ролика 15 подающего механизма, При этом происходит размыкание выходных контактов 62 датчика 46 величин стержня на выходе подающего устройства, информационный вход 61 счетчика 59 при этом соединяется через элемент 60 с выходом датчика

33 на досылающем механизме, устройство управления подает команду на вход 68 ввода программы счетчика 59, из запоминающего устройства которого извлекается число, равное расстоянию от вертикальной оси сигнального ролика подающего устройства до вертикальной оси, проходящей через точку стыковки деталей стыкасварочной машины и по команде "старт" счетчик 59 начинает производить вычитание импульсов, поступающих с датчика 33 перемеще ния от заданного числа, система управления выдает команду в пневмопривод 36 подающего устройства на включение прижимного ролика 13 вверх и осуществляется программа поштучного отбора детали, иэ транспортного пакета, одновременно с выполнением программы по отбору детали устрой тво управления продолжает выполнять цикл обработки детали, который выполняется до тех пор, пока задний конец детали не подойдет к точке стыковки деталей на стыкосварочной машине. При этом счетчик 59 осуществляет выдачу команд через устройство управления на торможение, а затем остановку привода досылающего механизма, затем система управления подает команду на включение привода 12 подающего устройства и зажатая роликами следующая деталь вытягивается из транспортного пакета и движется к месту стыковки на сварочной машине. При достижении передним концом детали датчика 46 наличия стержня на выходе подающего устройства система управления подается сигнал на вход 69 ввода программы счетчика 59 на установку переднего конца детали к месту стыковки с предыдущей деталью. После отработки программы счетчиком 59 и отключения подающего устройства, система управления выдает команду в схему управления 19 стыкосварочной машиной на зажим верхних губок, губки опускаются, зажимая заготовки, опускается защитный щиток и производится запрограммированный цикл стыковой сварки конца предыдущего изделия с началом последующего. После выполнения цикла сварки верхние губки сварочной машины поднимаются, срабатывает датчик 47 "губки вверху", а устройство управления подает сигнал на вход 69 ввода программы счетчика 59 на перемещение стыка деталей до центра губок механизма для снятия грата.

После отработки программы счетчиком 59 и отключения подающего устройства система управления выдает команду в привод 20 механизма для снятия грата на зажим губок, производится обжим сварочного шва, после чего губки разжимаются и далее описанная последовательность работы механизмом и устройств автоматической линии повторяется и будет продолжаться до тех пор, пока не будет обработано заданное количество мерных изделий по каждому типоразмеру.

Безударное торможение и точный останов двигателей при отработке заданных координат для выполнения операций резки, стыковки и снятия грата уменьшает износ приводов и механизмов, входящих в линию, Линия — универсальна, так как система управления, выполненная на базе программируемого микропроцессорного контроллера и программных счетчиков, имеющих возможность оперативно изменять их рабочие программы, позволяет. производить заготовку мерных изделий как в режиме поштучного программноо, так и в.режиме непрерывного раскроя по безотходной технологии со стыковой сваркой.

В и редлагаемой линии подача детали на заданную длину при выполнении операции резки осуществляется парой роликов досылающего механизма, когда деталь уже вытянута из транспортной пачки и поэтому для ее дальнейшего транспортирования можно снизить мощность привода поцачи и усилие сжатия роликов, увеличить скорость подачи в два раза {по сравнению с прототипом), так как случайное заклинивание заготовки за счет криволинейности отдельных заготовок не вызовет изгиба, выпучивания и выброса из тракта подачи и не приведет к поломке оборудования и к возникновению опасности для эксплуатационного персонала, а приведет к остановке заготовки за счет ее проскальзывания между подающими роликами. Диапазон задания длины детали — непрерывный. Причем, нижний предел ограничен только конструктивными параметрами досылающего механизма, а верхний — емкостью программного счетчика, что позволяет свести к минимуму потери металлопроката при работе линии в режиме поштучного программного раскроя или свести их к нулю при работе в режиме непрерывного раскроя по безотходной технологии со стыковой сваркой, а также расширяет номенклатуруу заготавливаем ых изделий по тип оразмерам.

У прототипа диапазон задания длины детали 600-4500 мм, в предлагаемом изобретении эа счет использования программ1808803

"0 ного счетчика на четыре разряда с дискретностью задания один миллиметр диапазон задания: 290-9999 мм.

Использование предлагаемого изобретения позволяет повысить надежность за 5 счет осуществления безударного торможения и точного останова заготовки при выполнении операций резки, стыковки и снятия грата„ расширить функциональные воэможности линии и снизить отходы ме- 10 таллопроката эа счет расширения диапазона задания длины детали в 2,5 раза и его непрерывности; повысить безопасность обслуживающего персонала за счет исключения возможности выброса заготовки из 15 тракта ее транспортирования, изгиба и выпучивания при подаче ее под резку до".ылающим механизмом.

Формула изобретения

1, Автоматическая линия заготовки мер- 20 ных изделий, содержащая стеллаж для размещения пакета заготовок, отб рочный механизм, состоящий из рамы с установленной на ней шарнирно кулисой с приводом и снабженной полэуном с зубом, перемещае- 25 мым по направляющим приводом., и датчиками наличия заготовки перед кулисой, исходного положения кулисы и конечного положения зуба, подающий механизм, содержащий приводной с приводом подачи 30 ролик, прижимной ролик с приводом, имеющим цилиндр с распределителем, лвумя датчиками его конечного положения, датчиком наличия заготовки на входе подаю цего механизма и сигнальный подпружиненный 35 ролик с датчиком наличия заготовки на выходе подающего механизма, досылающий механизм, содержащий два приводных име- ющих общий привод и два прижимных ролика с собственными приводами и 40 датчиками конечного положения прижимных роиков, отрезной станок с датчиком конечного положения ножа, мерное устройство, механизм разгрузки и раскладки заготовок в пакеты по типоразмерам. 45 снабженный заслонкой и двумя сбрасывателями с собственными приводами и датчиками конечного положения заслонки и сбрасывателей, счетчики количества мерных изделий по типоразмерам и устройство управления линией, причем выходы датчиков и счетчиков количества мерных изделий подсоединены к соответствующим входам устройства управления, выходы которого подсоединены к соответствующим приводам и счетчикам, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, расширения функциональных возможностей линии и снижения отходов металлопроката, она снабжена стыкосварочной машиной и механизмом для снятия грата, мерное устройство снабжено первым для измерения перемещения заготовки досылающим механизмом и вторым для измерения перемещения заготовки подающим механизмом, датчиками перемещения, первым и вторым программными счетчиками и элементом развязки, причем информационный вход второго программного счетчика соединен через выходные контакты датчика наличия заготовки на выходе подающего механизма с вторым преобразователем перемещения и с выходом элемента развязки, другой выход которого подсоединен к информационному входу первого прогр; много счетчика, а вход — к первому преобразователю перемещения, каждый вход ввода программы первого и второго счетчиков соединен с соответствующим выходом устройства управления, а каждый иэ двух командных выходов первого и второго счетчиков соединен с соответствующим входом устройства управления, 2. Линия по и 1 отличающаяся тем, что, с целью предо: вращения схода заготовки с тракта ее ранспортирования, привод прижим о о ролика подающего механизма дополнительно снабжен вторым распределителем, причем его выход во включенном состоя«ии соединен с атмосферой, а в выключенном — с заглушкой, при этом вход соедин з.i через выход первого распределителя с и .pлневой полостью цилиндра.

1808803

18088ОЗ

1808803

16 фиР 7

1808803

Фиг. в

Составитель Ю.Городецкий

Техред М.Моргентал Корректор М.Куль

Редактор

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

Заказ 1254 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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