CS218592B2 - Manipulátor pro válcovací tratě - Google Patents

Abstract

Vynález se týká manipulátoru pro válcovací tratě, zejména k přesnému přistavení obrobků k válcovacímu kalibru u stolic duo a stolic trio, s manipulačním vozíkem, který umožňuje stranové pohybování, a s kolébkou uloženou v manipulačním vozíku výkyvnou kolem své vodorovné osy otáčení v úhlu mezi 0 a 90°, která je spojena s pohybovým členem upevněným na manipulačním vozíku a se dvěma klešťovými díly volně otočnými kolem, svých vlastních os, z nichž první klešťový díl je na kolébce uložen pevně a druhý klešťový díl je vůči prvnímu klešťovému dílu výkyvný v úhlu 0 až 10°. Podstatou vynálezu je, že druhý klešťový díl je spojen s kolébkou přes čtyřkloubový mechanismus a přes druhý pohybový člen pro ovládání čtyřkloubového mechanismu, přičemž druhý pohybový člen je upevněn na kolébce kloubově.

Description

Vynález se týká manipulátoru pro válcovací tratě, zejména k přesnému přistavení obrobků k válcovacímu kalibru u stolic duo a stolic trio, s manipulačním vozíkem, který umožňuje stranové pohybování, a s kolébkou uloženou v manipulačním vozíku výkyvnou kolem své vodorovné osy otáčení v úhlu mezi 0 a 90°, která je spojena s pohybovým členem upevněným na manipulačním vozíku a se dvěma klešťovými díly volně otočnými kolem, svých vlastních os, z nichž první klešťový díl je na kolébce uložen pevně a druhý klešťový díl je vůči prvnímu klešťovému dílu výkyvný v úhlu 0 až 10°.

Podstatou vynálezu je, že druhý klešťový díl je spojen s kolébkou přes čtyřkloubový mechanismus a přes druhý pohybový člen pro ovládání čtyřkloubového mechanismu, přičemž druhý pohybový člen je upevněn na kolébce kloubově.

Vynález se týká manipulátoru pro válcovací tratě, zejména k přesnému přistavení obrobků k válcovacímu kalibru u stolic duo a stolic trio, s manipulačním vozíkem, umožňujícím stranové pohybování, a s kolébkou uloženou v manipulačním vozíku výkyvnou kolem své vodorovné osy otáčení v úhlu mezi 0 a 90°, která je spojena s pohybovým členem upevněným na manipulačním vozíku a se dvěma klešťovými díly volně otočnými kolem svých vlastních os, z nichž první klešťový díl je na kolébce uložen pevně a druhý klešťový díl je vůči prvnímu kleštovému dílu výkyvný v úhlu 0 až 10°.

V moderních válcovnách oceli se obecně používá takových válcovacích tratí, kde válcovaný obrobek probíhá sadami válců, které mají stále menší kalibry a jsou uloženy ve válcovacích stolicích stojících těsně za sebou, přičemž válcovaný obrobek dostává žádaný tvar na konci této válcovací trati.

Jsou však také ještě četná zařízení k válcování bloků a sochorů, kde obrobek prochází několikrát stejnou válcovací stolicí zvanou duo nebo trio, protože ve válcích těchto stolic je vytvořeno několik vedle sebe uspořádaných a postupně se zmenšujících kalibrů. Obrobek pro válcování se přivede před válcovací kalibr po válečkové dráze nebo na sklápěcím stole. Zde je rozhodující, aby obrobek byl zaveden mezi válce v žádané poloze, jinak vznikne zmetek nebo v nejhorším případě může také dojít k prasknutí válců, což znamená značné finanční ztráty. Přesné přistavení obrobků k válcovacímu kalibru je vážným problémem především v těch případech, kdy po normálním čtvercovém válcování následuje kosočtvercové válcování, což znamená, že obrobek čtvercového průřezu se má zavést mezi válce, kde dostáné kosočtvercový průřez v poloze se svislou úhlopříčkou.

Obvykle se tato práce, to je přistavení obrobků k válcovacímu kalibru, prováděla pomocí ručních nástrojů. Tato práce je mimořádně namáhavá a těžká a je spojena s neustálým nebezpečím úrazu. Kromě toho vyžaduje velmi mnoho živé práce, případně pracovních sil. Proto; se konaly pokusy použít různých dálkově ovládaných zařízení, takzvaných manipulátorů, k náhradě přímé lidské práce. Jedno takové známé zařízení má klešťové díly, které jsou uloženy na manipulačním vozíku a jsou pohyblivé v osovém směru hydraulicky nahoru a dolů a pomocí pneumatického válce se mohou ze své klidové polohy ve tvaru písmene V k sobě přiblížit. Protože klešťové díly tvaru komolého kužele, otočné volně kolem své osy, jsou vlnovitě žebrovaný, mohou obrobek, který svírají mezi sebou, nejen zavést mezi válce na jeho základní ploše, nýbrž při protisměrném paralelním posuvu, tedy třecím pohybem, také jeho hranou.

Toto řešení se však — zejména při kosočtvercovém kalibru —- neosvědčilo, protože uchopení obrobku, zejména pří obracení je značně nestabilní, což plyne z konstrukčního provedení a způsobu činnosti zařízení. Proto je pochod přistavení obrobku ^válcovacímu kalibru pomalý a pracný. Často trvá přistavení obrobku k válcovacímu kalibru tak dlouho, že obrobek zchladne a musí se znovu ohřát nebo, pokud se tomu má zabránit, je nutný opět ruční zásah. Vážné následky plynoucí z nepřesného nastavení byly již vysvětleny.

Úloha vynálezu spočívá tedy v tom, vytvořit manipulátor pro válcovací tratě, který umožňuje stabilní uchopení a obracení obrobku a jeho přesné nastavení před válcovací kalibry válcovací stolice.

Tato úloha je vyřešena manipulátorem pro válcovací tratě podle vynálezu, jehož podstatou je, že druhý klešťový díl je spojen s kolébkou přes čtyrkloubový mechanismus -a přes druhý pohybový člen pro ovládání čtyřkloubového mechanismu, přičemž druhý pohybový člen je upevněn n.a kolébce kloubově.

Je výhodné, když čtyrkloubový mechanismus sestává z kloubů propojených kloubovými rameny uspořádanými souměrně ρο> obou stranách kolébky, přičemž dva pevné klouby jsou na kolébce a dva pohyblivé klouby na držáku druhého klešfového dílu, když každý z obou pevných kloubů je vždy jedním z kloubových ramen spojen s jedním pohyblivým kloubem, zatímco oba pohyblivé klouby jsou spojeny třetím kloubovým ramenem druhého klešťového dílu.

Dále je výhodné, když kolébka je uložena na kladkách uspořádaných v kruhovém oblouku a spojujících rovnoběžné postranice manipulačního vozíku a je připojena k prvnímu pohybovému členu upevněnému kloubově na manipulačním vozíku. Je také výhodné, když pohybové členy jsou hydraulické válce.

Podle dalšího výhodného provedení vynálezu je první pohybový člen spojen s kolébkou vidlicí s čepy, zasahujícími do kruhových drah vytvořených v postranicích manipulačního vozíku.

Klešťové díly mohou být podle vynálezu válcové a jejich vnější plocha může být vlnovitě žebrovaná.

Výhodou manipulátoru podle vynálezu je, že zaručuje spolehlivé uchopení -a přesné přistavení obrobku. Je možno jej velmi lehce ovládat a jeho požadavek na plochu vzhledem k ucelenému uspořádání manipulátoru je velmi malý.

Příkladné provedení manipulátoru podle vynálezu v různých fázích činnosti je znázorněno na výkresech, kde obr. 1 znáči schematický podélný řez manipulátorem při uchopení obrobku se čtvercovým průřezem, obr. 2 řez podél čáry A — A z obr. 1, obr. 3 manipulátor podle obr. 1 při uchopení obrobku s kosočtvercovým průřezem, obr. 4 manipulátor podle obr. 1 pro pravoúhlém pootočení obrobku čtvercového průřezu, obr. 5 manipulátor podle obr. 1 ve výohozí poloze s pohyblivým klešťovým dílem sklopeným dolů.

Manipulátor podle vynálezu sestává z manipulačního vozíku 1, z kolébky 2, klešťových dílů 3a a 3b, pohybových členů 7 a 8 a ze čtyřkloubovélm mechanismu.

Kolébka 2 sestává účelně ze dvou stejných navzájem v odstupu uspořádaných rovnoběžných desek, například ocelových desek, které jsou s výhodou polokruhové a svými hranami jsou uloženy na kladkách 6, připojených k rovnoběžným postranicím manipulačního vozíku 1. Kolébka 2 je opatřena prvním pohybovým členem 7 tvořeným například hydraulickým válcem, který je upevněn na manipulačním vozíku 1 otočně kolem bodu A, je tedy vhodný k otáčení kolébky 2 na kladkách 6 v úhlu 0° až 90°. Tři kladky 6 jsou uspořádány tak, že kolébka 2 je v každé poloze otočení podepřena všemi kladkami B. To znamená, že kladky 6 jsou uspořádány v kruhovém oblouku, odpovídajícím oblouku kolébky 2, přičemž obě krajní kladky 6 svírají s osou otáčení kolébky 2 přibližně pravý úhel. Přetočení kolébky 2 kromě odpovídajícího dimenzování prvního pohybového členu 7 je zamezeno také tím, že první pohybový člen 7 je spojen s kolébkou 2 vidlicí 13, jejíž čepy C opatřené neznázorněnými kladkami, jsou suvně uloženy v kruhových drahách 15, které jsou vytvořeny v postranicích manipulačního vozíku 1. Toto provedení má také výhodu v tom, že kolébka 2 a manipulační vozík 1 nejsou navzájem spojeny pevně, takže náhodné zvednutí kolébky 2 nemůže nutit manipulační vozík 1 k překlopení, jestliže míra zvednutí nepřekročí délku kruhové dráhy 15.

Na kolébce 2 je pomocí prvního držáku 12a upevněn první klešťový díl 3a a pomocí druhého držáku 12b druhý klešťový díl 3b, které jsou uloženy na válečkových ložiskách. První klešťový díl 3a a druhý klešťový díl 3b jsou válcovité a jejich vnější plášť je vlnovitě žebrovaný pro lepší uchopení obrobku, zejména při kosočtvercových průřezech. První klešťový díl 3a je prvním držákem 12a přímo a pevně uchycen na kolébce 2, zatímco druhý klešťový díl 3b, který je pohyblivý, je spojen s kolébkou 2 prostřednictvím čtyřkloubového mechanismu a druhého pohybového členu 8, který je upevněn na kolébce 2, a to mezi jejími postranicemi, otočně kolem bodu B, řídí pohyb čtyřkloubového mechanismu, který je spojen s druhým klešťovým dílem 3b a k němuž je v bodě D kloubově připojena pístnice druhého pohybového· členu 8 tvořeného například hydraulickým válcem.

Ctyřkloubový mechanismus, jak je znázorněn v obr. 1 a 2, sestává z kloubů E, F, G, H a dvojice kloubových ramen 4 a 5, která jsou uspořádána souměrně po obou stranách kolébky 2. Třetí kloubové rameno čtyřkloubového mechanismu je tvořeno druhým držákem 12b druhého klešťového dílu 3b. Dva ze čtyř kloubů E, F, G, H jsou upevněny na kolébce 2, zatímco zbývající dva klouby jsou vytvořeny na druhém držáku 12b druhého klešťového dílu 3b a jsou pohyblivé společně s tímto druhým držákem 12b. Každý z obou pevných kloubů E, G je prostřednictvím jednoho· z kloubových ramen 4, 5 spojen s jedním z pohyblivých kloubů F, H, jelikož oba pohyblivé klouby F a H jsou navzájem spojeny druhým držákem 12b druhého klešťového dílu 3b.

Manipulátor podle vynálezu pracuje takto:

Blok nebo sochor určený jako obrobek k válcování se přivede po neznázorněné válečkové dráze před válcovací stolici. Zde se k němu přistaví manipulační vozík 1 manipulátoru, pohybovaný neznázorněným momentovým motorem s kloubovým řetězem. Manipulátor je zpravidla uspořádán ve válcovací trati tak; že pouze jeho klešťové díly 3a a 3b vyčnívají nad úroveň 9 válečkové dráhy. Manipulátor tedy ve své výchozí poloze, v níž první klešťový díl 3a je ve svislé poloze a druhý klešťový díl 3b je ve vodorovné poloze, se postaví vedle obrobku určeného k válcování, načež je obrobek v důsledku překlopení druhého· klešťového dílu 3b druhým pohybovým členem 8 pevně sevřen a držen oběma klešťovými díly 3a a 3b — obr. 1. Při uchopení obrobků s většími nebo kosočtvercovými průřezy se postupuje podobným způsobem, protože čtyřkloubový mechanismus umožňuje nejen pravoúhlé pootočení druhého klešťového dílu 3b, nýbrž také nastavení vzdálenosti obou klešťových dílů — obr. 3. Po uchopení se obrobek činnosti prvního pohybového členu 7 pootočí o požadovaný úhel v rozsahu úhlu 0° až 90°, takže tímto způsobem je možno přesně přistavit obrobek bez potíží k válcovacímu kalibru. Po přesném nastavení se obrobek činností válečkové dráhy zavede do válcovacího kalibru, kde se otáčením válců vytáhne z klešťových dílů 3a a 3b volně otočných kolem svých os.

Když se má obrobek otočit o úhel větší než 90°, druhý klešťový díl 3b se po prvním pravoúhlém pootočení překlopí zpět do své výchozí polohy, kolébka 2 se pomocí prvního pohybového členu 7 rovněž vrátí do výchozí polohy -a nakonec se druhý klešťový díl 3b opět uvede do přítlačné polohy, takže je možno provést další pootočení obrobku podobně jako popsané pootočení.

Claims (6)

1. PŘEDMET

   1. Manipulátor pro válcovací tratě, zejména k přesnému přistavení obrobků k válcovacímu kalibru u stolic duo· a stolic trio, s manipulačním vozíkem, umožňujícím stranové pohybování, a s kolébkou uloženou v manipulačním vozíku výkyvnou kolem své vodorovné osy otáčení v úhlu mezi 0° a 90°, která je spojena a pohybovým členem upevněným na manipulačním vozíku a se dvěma klešťovými díly volně otočnými kolem svých vlastních os, z nichž první klešťový díl je na kolébce uložen pevně a druhý klešťový díl je vůči prvnímu kleštovému dílu výkyvný v úhlu 0° až 10°, vyznačující se tím, že druhý klešťový díl Í3b) je spojen s kolébkou (2) přes čtyřkloubový mechanismus a přes druhý pohybový člen (8) pro ovládání čtyřkloubového mechanismu, přičemž druhý pohybový člen (8) je upevněn na kolébce (2) kloubově.
2. 2. Manipulátor podle bodu 1 vyznačující se tím, že čtyřkloubový mechanismus se skládá z kloubů (E, F, G, H) propojených kloubovými rameny (4, 5), uspořádanými souměrně po obou stranách kolébky (2), přičemž dva pevné klouby '(E, Gj jsou na kolébce (2j a dva pohyblivé klouby (F, G) na držáku (12b) druhého klešťového dílu

   VYNÁLEZU (3bj, když každý z obou pevných kloubů (Έ, G) je vždy jedním z kloubových ramen (4, 5] spojen s jedním pohyblivým kloubem (F, H), zatímco oba pohyblivé klouby (F, H) jsou spojeny třetím kloubovým ramenem držáků (12b) druhého klešťového dílu (3b).
3. 3. Manipulátor podle bodů 1 nebo 2 vyznačující se tím, že kolébka (2) je uložena na kladkách (6), uspořádaných v kruhovém oblouku a spojujících rovnoběžné postranice manipulačního vozíku (1) a je připojena k prvnímu pohybovému členu (7) upevněnému kloubově na manipulačním vozíku (1).
4. 4. Manipulátor podle některého z bodů 1 až 3 vyznačující se tím, že pohybové členy (7, 8) jsou hydraulické válce.
5. 5. Manipulátor podle některého z bodů 1 až 4 vyznačující se tím, že první pohybový člen (7) je spojen s kolébkou (2j vidlicí (13) s čepy (Cj, zasahujícími do kruhových drah [15), vytvořených v postranicích manipulačního vozíku (lj.
6. 6. Manipulátor podle některého z bodů 1 až 5 vyznačující se tím, že klešťové díly (3a, 3b j jsou válcové a jejich vnější plocha je vlnovitě žebrovaná.