Манипулятор к ковочным вальцам

 

4";: („11. Тану М>" д, ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистицвских еоаспубпик пц65188 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 23.04.73 (21) 19 10881/25-27 (51) М. Кл.

B 21 К 27/00

В 21 J 13/10

В 25,7 13/00 с присоединением заявки № (23) Приоритет .—

Государственный комитет ссср по делам нзооретеннй н открытнй

Опубликовано 15 03.79.Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 18,03.79 (5Ç) УДК 621.7.077 (088. 8) И. M. Суглобов, В. N. Старых, 3. Г. Кириллова и Н. П. Потапов (72) Авторы изобретения

Воронежское специальное конструкторское бюро кузнечно-прессовых машин и автоматических линий (71) Заявитель (54) МАНИПУЛЯТОР К КОВОт1НЫМ ВАЛЬИАМ

Изобретение относится к автоматизации и механизации кузнечно-штамповочных работ и может быть использовано преимущественно с ковочными вальцами при вальцовке заготовок, неустойчивых к продольиому изгибу. 5

Известны манипуляторы к ковочным валь цам, кинематически связанные с приводом последн и х.

Известные манипуляторы содержат совершающий под действием привода возвратнопоступательные перемещения вдоль оси ползун, несущий хобот с клешевым захватом, и пружину возврата заготовки в рабочую зону с одновременным ее разворотом на 90 вокруг оси (11.

Известные манипуляторы не обеспечивают натяжения заготовки в процессе вальцовки, т. е. не позволяют вальцевать заготовки, неустойчивые к продольному изгибу.

Известны также манипуляторы к ковочным вальцам, содержащие ползун в виде каретки продольного перемещения, уста новленный на -станине с возможностью возвратно-поступательного перемещения под действием выхОдного звена приводя, няпри мер, кулачково-рычажного механизма. На ползуне манипулятора расположен хобот с клещевым захватом, имеюшим возможность поворота вокруг продольной оси посредством механизма поворота, выполненного в виде зубчато-реечного зацепления. Для натяжения заготовки в процессе ее вальцовки имеется механизм натяжения, а на станине укреплены неподвижные упоры, задающие определенную последовательность действия всем механизмам устройства (2).

Известные манипуляторы обеспечивают натяжение заготовки в процессе вальцовки, дают возможность избежать продольного изгиба отвальцованной части заготовки, но обладают недостаточно высокой производительностью и имеют сложную кинематикуу.

Целью изобретения является повышение производительности и упрощение конструкции.

Достижение поставленной цели обеспечивается тем, что в отличие от известных манипуляторов, содержащих установленный на станине с возможностью возвратно-поступательного перемещения под действием вы651885

3 ходного ззена привода ползун с размещенным на нем хоботом, имеющим возможность вращения вокруг продольной оси посредством механизма поворота, механизм натяжения заготовки и укрепленные на станине неподвижные упоры, в предлагаемом манипуляторе механизм натяжения заготовки выполнен в виде укрепленного на выходном звене привода пневмоцилиндра одностороннего дей твия с рабочей полостью, расположенной со стороны подпружиненного штока, жестко соединенного с ползуном. Ме.ханизм поворота манипулятора выполнен в виде кривошипно-шатунного механизма, шатун которого шарнирно связан с хоботом, а кривошип смонтирован на ползуне с возможностью поворота под действием качающегося копира, расположенного на станине и получающего движение от размещенных на ползуне двуплечих качающихся рычагов, установленных с возможностью взаимодействия одними концаМи с копиром, а другими — с неподвижными упорами., На фиг. 1 показаны рабочие валки вальцов с манипулятором на позиции загрузки заготовки и выдачи отштампованной поковки (разрез в плане, валки условно повернуты на 90 ) и разрез А — А; на фиг. 2— манипулятор с заготовкой совершил предварительный ход к штампам; на фиг. 3 манипулятор подал заготовку в заготовительный штамп (начало вальцовки); на фиг. 4— манипулято; и орган поворота хобота, вид сбоку; на фиг. 5 — вид по стрелке Б на фиг. 4; на фиг. 6 — разрез  — В ва фиг. 4, копир в нерабочем положении; на фиг. 7— то же, копир в рабочем положении; на фиг. 8 — разрез à — Г на фиг. 4 (пружинный

35 фиксатор не показан).

Манипулятор к ковочным вальцам, содержащим рабочие валки I и 2 с закрепленными на них штампами 3, 4, 5 и 6, соСтоит из станины 7, на которой неподвижно закреплены две цилиндрические направляющие 8. 40

На направляющих 8 установлен с возможностью возвратно- поступательного перемещения ползун 9, в котором с возможностью только вращательного движения установлен корпус 10 хобота, в утолщенной

15 части которого установлено неподвижно основание II. К основанию ll шарнирно прикреплены два рычага 12, на одних концах которых закреплены пластины 13 для удержания заготовки 14, на других концах шарнирно закреплены ролики 15, которые ;О постоянно находятся в контакте с конусом

16 и конусной втулкой !7. Конус 16 и конусная втулка 17 подвижно входят в фигурный паз основания 1, образуя двойной закрытый копир, и жестко закреплены на подвижной штанге 18, когорая установлена в центральное отверстие корпуса l(). Штангу

18 охватывает IIpy.кина 19, которая одним торцом опирае1с я на корпус 10 хобота:, и вторым на шайб 2<), кесзко закреплен4 ную на торце штанги 18. Шайба 20 постоянно находится в контакте с планкой 21, концы которой выходят за пределы ползуна 9 через его окна 22. Планка 21 жестко закреплена на оси 23, которая подвижно установлена в упоре 24, жестко прикрепленном к ползуну 9. К упору 24 жестко прикреплен полый шток 25 механизма натяжения заготовки, который выполнен в виде подвижного в осевом направлении цилиндра 26, одностороннего действия. Рабочая полость цилиндра 26 расположена со стороны штока, а поршневая полость постоянно соединена с атмосферой. В полом штоке 25 установлена пружина 27, которая одним торцом упирается в упор 24, а вторым — в крышку 28 цилиндра, где закреплена направляющая 29 для пружины. Цилиндр 26 прикреплен к подвижной траверсе ЗО, которая является выходным звеном привода ползуна

9, выполненного в виде поршневых цилиндров со штоками 31, которые одновременно служат направляющими 8 ползуна 9. На ползуне 9 жестко закреплен кронштейн 32, к которому шарнирно прикреплен кривошип

33 механизма поворота. Вилкообразный то- . рец кривошипа 33 постоянно находится в контакте с шарнирной проставкой 34, к которой шарнирно присоединен шатун 35. Второй конец шатуна также шарнирно присоединен к корпусу 10 хобота манипулятора.

На ползуне 9 установлен пружинный фиксатор 36 положений корпуса !О хобота. В центральной части кривоши па 33 консольно подвижно на оси 37 установлен ролик

38, который периодически входит в контакт с подвижным копиром 39, смонтированным на площадке 40, которая посредством шарнира 41 подвижно установлена на станине 7. На площадке 40 шарнирно закреплены ролики 42 и 43, которые размещены под соответствующим углом в горизонтальной плоскости и расположены друг от друга на определенном расстоянии в вертикальной плоскости. На ползуне 9 посредством кронштейна 44 с возможностью установочной регулировки расположена планка 45, на которой шарнирно смонтированы рычажки 46 и 47, периодически контактирующие соответственно с роликами 42 и 43. На станине 7 закреплены неподвижно упоры 48 — 52 для установки рычажков 46 и 47 в требуемое положение.

Манипулятор к ковочным вальцам работает следующим образом.

Заготовка 14 на позиции загрузки заготовки и выдачи отштампованной поковки специальным устройством (на чертеже не показано) подается до упора в торец

Основания 11 (фиг. I ). При этОм под воздействием убирающихся упоров (на чертеже не показаны) планка 21 посредством шайбы 20, сжимая пружину 19, толкает штангу 18 с конусом 16 и конусной втулкой !7 вперед, тем самым перемещает ро65188

55 лики 15 к оси манипулятора, а вторые концы рычагов 12 с пластинами 13 перемещаются от оси манипулятора, открывая зев для захвата заготовки 14. Как только заготовка 14 подана в захватный орган до упора в торец основания 11, сразу же прекращается воздействие убираюшихся упоров на планку

21, и рычаги 12 пластинами 13 зажимают заготовку 14. Данное положение захватного органа с зажатой заготовкой в нем остается при вальцовке в заготовительном и окончательном штампе до выброса отштампованной поковки.

После загрузки заготовки в захватный орган и надежного зажатия ее дается команда на предварительный подвод подвижных частей манипулятора с заготовкой к штампам, при этом срабатывают штоковые полости поршневых цилиндров, размещенных в направляющих 8, и траверса 30 совершает ход до упора в направляющие 8 (фиг. 2). Рабочие валки 1 и 2 вальцов со штампами вращаются непрерывно в автоматическом режиме в направлении, указанном стрелками. Свободный торец заготовки при этом занимает такое положение, что вращающиеся штампы не касаются его.

Г!ри достижении положения окончательного штампа 5, 6 (фиг. 2), когда создается возможность свободного перемещения заготовки на позицию вальцовки, подается команда на освобождение штоковой полости подвижного цилиндра 26 механизма натяжения, и подвижные части манипулятора с заготовкой пружиной 27 с определенной скоростью перемещаются на позицию вальцовки в заготовительном штампе. Заготовка 14 занимает исходное положение до контакта с ней штампов 3 и 4 (фиг. 3). При вальцовке поковок с минимальным сопротивлением на продольный изгиб, как только штампы войдут в контакт, включается штоковая полость подвижного цилиндра 26, которая обеспечивает определенное усилие натяжения заготовки при вальцовке. При выходе из контакта заготовительного штампа

3, 4 с заготовкой 14 сразу же освобождается штоковая полость подвижного цилиндра

26 и пружина 27 подает заготовку на позицию вальцовки в окончательном штампе.

При вальцовке поковок, устойчивых продольному изгибу, натяжения заготовки не производится, а штоковая и поршневая полости подвижного цилиндра 26 при этом постоянно соединены с атмосферой, и при обработке происходит только сжатие и разжатие пружины 27, а поршневые полости цилиндров l3 направляющих 8 остаются включенными до конца штамповки.

При подаче заготовки 14 на позицию вальцовки в заготовительном штампе площадка 40 с копиром 39 занимает нерабочее положение (фиг. 6), ролик 38 при этом не контактирует с копиром 39. При достижении

6 исходного положения ползуна 9 на позиции вальцовки заготовки в заготовительном штампе рычажки 46 и 47 соответственно контактируют с упорами 49 и 50 и занимаю фиксированное положение (фиг. 6). На соответствующем участке хода ползуна 9 и планки 45 с рычажками 46 и 47 о штампов при вальцовке заготовки в штампах

3 и 4 рычажок 47 входит в контакт с роликом 43 и ставит площадку 40 с копиром 39 в рабочее положение (фиг. 7). При этом ролик 38 находится за копиром 39. При подаче заготовки 14 для вальцовки в окончательном штампе 5 и 6 ролик 38 набегает на копир 39, поворачивает кривошип 33, а шатун 35 поворачивает корпус 10 хобота относительно ползуна 9 на 90 (фиг. 9), а вместе с ним поворачивается захватный орган с заготовкой 14 вокруг оси на 90 .

При вторичном достижении ползуна 9 позиции штамповки рычажки 46 и 47 остаются в контакте с упорами 49 и 50 и снова занимают фиксированное положение (фиг. 6). В таком положении они проходят ролик 43 при вальцовке заготовки !4 в окончательном штампе и оставляют плошадку 40 с копиром 39 в рабочем положении (фиг. 7) до возвращения ползуна 9 в исходное положение (фиг. 1). В этом исходном положении рычажки 46 и

47 контактируют соответственно с упорами 51 и 52 и занимают положение, показанное пунктирными линиями на фиг..7. При следующем ходе на позицию вальцовки в заготовительном штампе рычажок 46 контактирует с роликом 42 и ставит плошадку

40 с копиром 39 в нерабочее положение (фиг. 6) до встречи ролика 38 с копиром 39.

В исходное положение (фиг. 4) кривошип 33 и шатун 35 перемещаются при набегании ролика 38 на неподвижный копир, установленный на станине 7 (на чертеже не показан) при исходном положении ползуна 9 (фиг. 1). После вальцовки заготовки в окончательном штампе включаются поршневые полости цилиндров в направляющих 8 и штоковая полость подвижного цилиндра 26, при этом все подвижные части манипулятора с поковкой приходят в исходное положение (фиг. 1), захватный орган раскрывается, поковка сбрасывается на приемный лоток (на чертеже не показан), подается очередная заготовка в защитный орган манипулятора, и цикл повторяется.

Таким образом, предлагаемый манипулятор, при сравнительной простоте конструкции обеспечивает повышение производительности за счет совмещения поворота заготовки при подаче ее на вальцовку в штамп второго перехода.

Манипулятор позволяет обрабатывать как устойчивые, так и неустойчивые к продольному изгибу заготовки.

7

Формула изобретения

651885

Манипулятор к ковочным вальцам, содержащий установленный на станине с возможноетью поступательного перемещения под действием вь1ходного звена привода ползун с размещенным на нем хоботом, имеющим возможность вращения вокруг продольной оси посредством механизма поворота, механизм натяжения заготовки и укрепленные на станине неподвижные упоры, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и упрощения конструкции. механизм натяжения заготовки выполнен в виде укрепленного на выходном звене привода пневмоцилиндра одностороннего дей ствия с рабочей полостью, расположенной со стороны подпружиненного штока, жестко соединенного с ползуном, а механизм поворота выполнен в виде кривошипно-шатунного механизма, шатун которого шарнирно связан с хоботом, а кривошип смонтирован на ползуне с возможностью поворота под действием качающегося копира, расположенного на станине и получающего движение от размещенных на ползуне двуплечих качающихся рычагов, установленных с воз<о можностью взаимодействия одними концами с копиром, а другими — с неподвижными упорами.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство № 158780, 11 .кл. В 21 J 13/10, 1962.

2. Авторское свидетельство № 388825, кл. B 21 К 27/00, 1970.

7 7

Р г 7

7 1

Р4 2.

Ооставитель Г. Левицкая

Редактор Л. Василькова Техред О. Луговая Корректор А. Кравченко

Заказ 921/9 Тираж 1033 Подписное

Ц11ИИПИ Государственного комитета ССОР по делам изОбретений и открытий ! 1 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал П! 1П «Патент», г Ужгород, ул. Проектная, 4