PL218641B1

PL218641B1 - Line for the manufacture of perforated profiles

Info

Publication number: PL218641B1
Application number: PL394323A
Authority: PL
Inventors: Stanisław Kut
Original assignee: Met Baj Spółka Jawna A B Żebrakowscy; Politechnika Rzeszowska
Priority date: 2011-03-24
Filing date: 2011-03-24
Publication date: 2015-01-30
Also published as: PL394323A1

Description

Przedmiotem wynalazku jest linia do zautomatyzowanego wytwarzania perforowanych kształtowników nośnych, zwłaszcza kątowników równoramiennych i nierównoramiennych o zróżnicowanych długościach oraz kształcie perforacji z taśm stalowych dostarczanych w kręgach.The subject of the invention is a line for the automated production of perforated load-bearing sections, in particular isosceles and unequal angles of various lengths and the shape of perforation made of steel strips supplied in coils.

Znanych jest wiele rozwiązań automatycznych linii do wytwarzania kształtowników perforowanych oferowanych przez różne firmy, również w Polsce. Linie takie składają się z gotowych urządzeń dobieranych i sprzęganych ze sobą w zależności od przebiegu procesu technologicznego oraz parametrów geometrycznych samych wyrobów. Linie te składają się z reguły z takich urządzeń jak: odwijarka, prostowarka, wykrawarka (prasa lub prasy mechaniczne wyposażone w wykrojniki, urządzenia podające i prowadzące taśmę), profilarki wielorolkowej, odcinarki oraz stolika odbierającego wyrób gotowy. Jednak cechą znamienną tych linii produkcyjnych jest to, iż umożliwiają wykonywanie tylko jednego rodzaju profilu praktycznie o dowolnie zróżnicowanych długościach. Zmiana rodzaju perforacji wymaga zmiany całego oprzyrządowania w sekcji wykrawającej. Również wiele problemów przysparza nawet niewielka zmiana szerokości taśmy, gdyż wymaga przezbrajania całej linii. Ponadto typowa linia zbudowana do profilowania kątownika równoramiennego praktycznie nie ma możliwości profilowania kątownika nierównoramiennego i na odwrót. Zastosowanie takich linii umożliwia praktycznie wytwarzanie tylko jednego rodzaju profilu co w przypadku małej ilości ich produkcji nie jest opłacalne. W oferowanych rozwiązaniach poszczególne urządzenia wchodzące w skład linii produkcyjnej rozmieszczone są w kolejności przebiegu procesu technologicznego w prostoliniowym ciągu, co wymaga zwłaszcza przy kształtownikach z taśm grubszych i złożonych kształtach perforacji długich hal produkcyjnych.There are many solutions of automatic lines for the production of perforated sections offered by various companies, also in Poland. Such lines consist of ready-made devices selected and coupled with each other depending on the course of the technological process and the geometric parameters of the products themselves. These lines usually consist of such devices as: an uncoiler, straightening machine, punching machine (press or mechanical presses equipped with punching dies, devices for feeding and guiding the tape), multi-roll profiling machine, cutters and a table for receiving the finished product. However, a characteristic feature of these production lines is that they enable the production of only one type of profile, practically of any length varied. Changing the type of perforation requires changing all tooling in the punching section. Also, many problems are caused by even a slight change in the width of the strip, as it requires retooling of the entire line. Moreover, a typical line built to profile an isosceles angle has practically no possibility of profiling an unequal angle, and vice versa. The use of such lines allows for the production of only one type of profile, which in the case of a small amount of their production is not profitable. In the offered solutions, individual devices included in the production line are arranged in the sequence of the technological process in a straight line, which requires, especially in the case of thicker strip profiles and complex perforation shapes of long production halls.

Istniejący stan stanowi istotną barierę dla modernizacji procesu wytwarzania perforowanych kształtowników nośnych stosowanego w mniejszych przedsiębiorstwach produkujących stosunkowo niewielkie serie wyrobów o zróżnicowanych profilach i kształcie perforacji. Na ogół nie dysponują one halami o odpowiednich wymiarach, umożliwiających zainstalowanie aktualnie dostępnych linii produkcyjnych. Poza tym przy małych seriach bardzo uciążliwe jest ich częste przezbrajanie. W rezultacie produkują przedmiotowe kształtowniki na pojedynczych uniwersalnych urządzeniach typu; gilotyna umożliwiająca cięcie odpowiedniej szerokości pasów z arkuszy blach, prasa do wykrawania perforacji i prasa krawędziowa do ostatecznego kształtowania wyrobu. Poza niewątpliwą uciążliwością takiej produkcji dla pracowników ją wykonujących, niską wydajnością, istotną jej wadą jest powstawanie dużej ilości odpadów z ciętych arkuszy, która kształtuje się w granicach do 30%.The existing condition is a significant barrier to the modernization of the production process of perforated load-bearing sections used in smaller enterprises producing relatively small series of products with different profiles and perforation shapes. In general, they do not have halls with the appropriate dimensions to install the currently available production lines. Moreover, with small series, frequent retooling is very difficult. As a result, they produce the profiles in question on single universal devices of the type; a guillotine enabling the cutting of strips of appropriate width from metal sheets, a press for punching perforation and a press brake for the final shaping of the product. Apart from the undoubted inconvenience of such production for the workers involved in it, its low efficiency, its significant disadvantage is the formation of a large amount of waste from cut sheets, which is up to 30%.

Z przedstawionych względów i potrzeb małego przedsiębiorstwa wynikła potrzeba opracowania nowej zautomatyzowanej linii do wytwarzania kształtowników perforowanych umożliwiająca ich produkcje z taśm dostarczanych w kręgach, nie posiadającej wymienionych wad i ograniczeń dotychczas dostępnych linii.Due to the presented reasons and needs of a small enterprise, a need arose to develop a new automated line for the production of perforated sections, enabling their production from strips supplied in coils, without the above-mentioned disadvantages and limitations of previously available lines.

Linia do wytwarzania perforowanych kształtowników składająca się ze zintegrowanego zespołu odwijająco - prostującego, zespołu perforująco - odcinającego, profilarki rolkowej, stolika odbierającego gotowe wyroby, zgodnie z wynalazkiem charakteryzuje się tym, że usytuowany za zintegrowanym zespołem odwijająco - prostującym zespół perforująco - odcinający sprzężony z nim kinematycznie posiada co najmniej dwie niezależne sekcje; wykrawającą i odcinającą z odrębnym napędem. W każdej z wymienionych sekcji umieszczone są obok siebie równolegle, w kierunku przesuwu perforowanej taśmy po dwa narzędzia do różnych perforacji. Z kolei za zespołem perforująco - odcinającym umieszczony jest stół odbierająco - podający odcinka wyperforowanej taśmy wyposażony w prowadnice, na której znajduje się odbierak tego odcinka a prowadnica ze stołem jest sprzężona poprzez odrębne prowadnice i zespół poprzecznego przesuwu z napędem. Na wprost przeciwległego boku stołu odbierająco - podającego, równolegle do ciągu z zespołem odwijająco - prostującym oraz zespołem perforująco - odcinającym usytuowany jest dalszy ciąg linii zawierający profilarkę wielorolkową oraz stół odbierający.The line for the production of perforated sections, consisting of an integrated unwinding and straightening unit, a perforating and cutting unit, a roller profiling machine, a table for receiving finished products, according to the invention, is characterized by the fact that located behind the integrated unwinding and straightening unit, a perforating and cutting unit coupled kinematically to it has at least two independent sections; punching and shut-off with separate drive. In each of the above-mentioned sections, two tools for different perforation are placed parallel to each other in the direction of travel of the perforated strip. On the other hand, behind the perforating-cutting unit, there is a receiving-feeding table of the perforated tape section equipped with guides, on which the collector of this section is located, and the guide with the table is coupled through separate guides and a transverse travel unit with the drive. In front of the opposite side of the receiving-feeding table, parallel to the string with the unwinding-straightening unit and the perforating-cutting unit, there is a continuation of the line including the multi-roller profiler and the receiving table.

Niestandardowe rozmieszczenie urządzeń technologicznych linii produkcyjnej według wynalazku pozwala znacząco zmniejszyć wymaganą jej długość. Ponadto cała linia produkcyjna jest bardziej zintegrowana, a co najważniejsze bardziej elastyczna, gdyż umożliwia wytwarzanie, na przykład kątowników zarówno równoramiennych jak również nierównoramiennych o zróżnicowanych szerokościach i rodzaju perforacji bez czasochłonnego jej przezbrajania. Poza tym uzyskanie dzięki temu rozwiązaniu możliwości zastąpienia, w małych firmach, wykonywania perforowanych kształtownikówThe non-standard arrangement of the technological devices of the production line according to the invention makes it possible to significantly reduce the required length. In addition, the entire production line is more integrated, and most importantly more flexible, as it allows the production of, for example, both isosceles and unequal angles with different widths and types of perforation without time-consuming retooling. Moreover, thanks to this solution, it is possible to replace, in small companies, the production of perforated sections

PL 218 641 B1 z arkuszy blach w niewielkich pomieszczeniach produkcyjnych, zautomatyzowanym procesem na linii eliminuje uciążliwość pracy jak również powstające odpady praktycznie do zera.With the use of sheet metal in small production rooms, the automated process on the line eliminates the burden of work as well as the waste generated practically to zero.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładowym wykonaniu na rysunku, na którym na fig. 1 pokazano linie w schematycznym ujęciu oraz z głównymi urządzeniami wchodzącymi w jej skład oraz ich rozmieszczeniem w ciągu technologicznym, natomiast na fig. 2 i 3 w analogicznym ujęciu zobrazowano konstrukcję urządzenia perforująco - odcinającego.The subject of the invention is presented in an exemplary embodiment in the drawing, in which Fig. 1 shows the lines in a schematic view and with the main devices included in it and their arrangement in the process line, while Figures 2 and 3 show the structure of the perforating device in an analogous manner. shutoff.

Jak to przedstawiono na fig. 1 linie do wytwarzania perforowanych kształtowników stanowi jako pierwszy - typowy zintegrowany zespół odwijająco-prostujący 1, który jest wyposażony w bęben odwijający 2 oraz prostowarkę 3 taśm 4 i 5 będących półfabrykatem podlegającym obróbce na kolejnych urządzeniach, przy czym bęben odwijający 2 posiada odrębny napęd. Przesuwaną taśmę 4 lub 5 pomiędzy zespołem odwijająco - prostującym 1 a kolejnym zespołem linii, którym jest zespół perforująco - odcinający 6 zabezpieczają barierki 7. Zespół perforująco - odcinający 6 posiada dwie sekcje wykrawające 8 i 9 i jedną sekcję odcinającą 10, co przedstawiono na fig. 2 i fig. 3, z których każda posiada umieszczone obok siebie, równolegle w kierunku przesuwu perforowanej taśmy 4 lub 5 po dwa narzędzia wykrawające 11 i 12 oraz narzędzia odcinające 13 i 14 Każda sekcja 8, 9 i 10 posiada własny napęd, który stanowią krótkoskokowe siłowniki 15, co pozwala na niezależne sterowanie ich pracą. Poszczególne sekcje 8, 9 i 10 są zamocowane do płyty 16, do której również jest zamocowany podajnik 17 taśmy 4 i 5. W linii płyta 16 z wyżej opisanymi elementami jest umieszczona i sprzężona z podstawą o odpowiedniej wysokości, nie ujawnioną na rysunku. Bezpośrednio za zespołem perforująco - odcinającym 6 usytuowany jest stół odbierająco - podający 18 wyposażony w prowadnice 19, na której zamontowany jest pneumatyczny podajnik 20. Prowadnica 19 ze stołem odbierająco - podającym 18 jest sprzężona poprzez odrębne prowadnice 21 i zespół poprzecznego przesuwu 22, którym w tym przykładzie jest śruba pociągowa z napędem, który stanowi silnik elektryczny 23. Również na płycie stołu 18 po obu jego bokach 24 i 25 umieszczone są, w strefie ruchu prowadnicy 19 regulowane zderzaki 26 i 27. Z kolei na wprost boku 25 stołu odbierająco - podającego 18 równolegle do ciągu linii z zespołem odwijająco - prostującym 1 oraz zespołem perforująco - odcinającym 6 usytuowany jest dalszy ciąg linii zawierający typowe; profilarkę wielorolkową 28 oraz stół odbierający 29.As shown in Fig. 1, the line for the production of perforated sections is the first - a typical integrated unwinding-straightening unit 1, which is equipped with a unwinding drum 2 and a straightener 3 of tapes 4 and 5 being a blank that is processed on subsequent devices, the unwinding drum being 2 has a separate drive. The sliding strip 4 or 5 between the unwinding and straightening unit 1 and the next unit of lines, which is the perforating and cutting unit 6, is secured by the railings 7. The perforating and cutting unit 6 has two punching sections 8 and 9 and one cutting section 10 as shown in Fig. 2 and 3, each having two punching tools 11 and 12 arranged next to each other, parallel in the direction of travel of the perforated strip 4 or 5, and cutting tools 13 and 14. Each section 8, 9 and 10 has its own drive, which is a short stroke 15 actuators, which allows for independent control of their work. The individual sections 8, 9 and 10 are attached to a plate 16, to which the tape feeder 17 4 and 5 is also attached. In line, the plate 16 with the above-described elements is positioned and coupled to a base of suitable height, not shown in the drawing. Immediately behind the perforating-cutting unit 6 there is a receiving-feeding table 18 equipped with guides 19, on which a pneumatic feeder 20 is mounted. The guide 19 with the receiving-feeding table 18 is coupled through separate guides 21 and a transverse travel unit 22, which, including An example is a lead screw with a drive, which is an electric motor 23. Also on the table plate 18, on both sides 24 and 25, adjustable stops 26 and 27 are located in the area of the guide 19 motion. In turn, opposite the side 25 of the receiving-feeding table 18 parallel to the line sequence with the unwinding and straightening unit 1 and the perforating-cutting unit 6 there is a continuation of the lines containing the typical; a multi-roller profiler 28 and a receiving table 29.

Opisania linia do wytwarzania perforowanych kształtowników, jako przykład realizacji wynalazku pozwala na wykonywanie z taśm 4 i 5 dwóch różnych perforowanych kształtowników z punktu widzenia rodzaju perforacji czy też wielkości zaginanych ramion, bez konieczności czasochłonnego przezbrajania, zwłaszcza zespołu perforująco - odcinającego 6.The described line for the production of perforated sections, as an embodiment of the invention, allows the production of two different perforated sections from strips 4 and 5 in terms of the type of perforation or the size of the bent arms, without the need for time-consuming retooling, especially of the perforating-cutting unit 6.

Przed uruchomieniem linii na bębnie odwijającym 2 zespołu odwijająco -prostującego 1 umieszczamy kręgi z taśmą 4 oraz 5. W zależności od potrzeby taśma 4 lub 5 wprowadzana jest do prostowarki 3. Po uruchomieniu prostowarki 3 wybrana taśma, na przykład 4 przemieszcza się w kierunku barierki osłaniającej 7 i zespołu perforująco - odcinającego 6. Wobec tego, że wszystkie urządzenia są ze sobą powiązane kinematycznie, cała linia produkcyjna może być automatycznie sterowana i programowalna. Jeżeli taśma 4 zostanie wprowadzona do zespołu perforująco - odcinającego 6 to zespół odwijająco - prostujący 1 będzie automatycznie uruchamiany tak aby zapewnić w miarę możliwości stały zwis przesuwającej się taśmy 4, a tym samym zapewnić stały jej zapas do następnej operacji. Pracą wymienionego zespołu 1 może sterować czujnik zwisu taśmy 4, nie uwidoczniony na rysunku, który w zależności od wielkości zwisu będzie powodował jego włączanie lub wyłączanie. Równocześnie załączany będzie siłownik 15 sterujący pierwszą sekcją 8 i następuje wycinanie pierwszej grupy otworów po czym nastąpi ruch powrotny napędu 15 tej sekcji, druga sekcja 9 w tym czasie nie pracuje. Następnie pneumatyczny podajnik 17 taśmy 4 nastawiony na stały skok podawania przesuwa ją o ten skok w kierunku drugiej sekcji wykrawającej 9, gdzie następuje kolejny cykl wycinania otworów. Po przejściu początku taśmy 4 przez kolejne sekcje zespołu perforująco - odcinającego 6 następuje regularne jego działanie, w czasie którego pierwsza sekcja 8 uruchamiana jest co jeden skok taśmy 4, natomiast druga sekcja 9 uruchamiana jest co dwa skoki tej taśmy 4. Cykl ten pozostaje niezmienny do wyczerpania się taśmy 4 odwijanej z kręgu 2. Sekcja trzecia 10 w opisanym przykładzie - odcinająca, uruchamiana jest wówczas gdy zostanie osiągnięta wymagana długość profilu. Taśma perforowana 4 po wyjściu z zespołu perforująco - odcinającego 6 wsuwana jest w prowadnice 19. Położenie prowadnicy 19 na stole odbierająco - podającym 18 względem urządzenia perforująco - odcinającego 6 oraz względem wielorolkowej profilarki 28, w zależności od typu wykonywanego profilu ustala się poprzez odpowiednie ustawienia zderzaków 26 i 27. W chwili gdy nastąpi odcięcie taśmy 4 podajnik pneumatyczny 20 umieszczony na wymienionej prowadnicy 19 jest uruchamiany i następuje całkowite wysunięcie wyperforowanego jej odcinka z zespołu perforująco - odcinającego 6. Powoduje to przerwanieBefore starting the line on the unwinding and straightening drum 2 of the unwinding-straightening unit 1, the coils with the belt 4 and 5 are placed. Depending on the needs, the belt 4 or 5 is fed to the straightener 3. After starting the straightening machine 3, the selected belt, e.g. 4, moves towards the shielding barrier 7 and the perforation and cut-off unit 6. Since all the devices are kinematically related, the entire production line can be automatically controlled and programmed. If the strip 4 is introduced into the perforating-cutting unit 6, the unwinding-straightening unit 1 will be automatically actuated so as to ensure as much as possible a constant overhang of the moving strip 4, and thus ensure a constant supply of it for the next operation. The operation of said unit 1 can be controlled by a belt sag sensor 4, not shown in the drawing, which will switch it on or off depending on the size of the sag. At the same time, the actuator 15 controlling the first section 8 will be turned on and the first group of holes is cut and the drive 15 of this section will return, the second section 9 is not working at that time. Then, a pneumatic strip feed 17 4 set to a constant feed stroke advances the strip towards the second punching section 9, where another hole-cutting cycle takes place. After the beginning of the strip 4 has passed through the successive sections of the perforating-cutting unit 6, its regular operation takes place, during which the first section 8 is activated every one stroke of the belt 4, while the second section 9 is activated every two strokes of this belt 4. This cycle remains unchanged until when the strip 4 unrolled from the coil 2 is exhausted. The third section 10 in the described example - the shut-off one, is started when the required profile length has been reached. After exiting the perforating-cutting unit 6, the perforated strip 4 is inserted into the guides 19. The position of the guide 19 on the receiving-feeding table 18 in relation to the perforating-cutting device 6 and the multi-roll profiling machine 28, depending on the type of profile being made, is determined by appropriate settings of the stops 26 and 27. When the strip 4 is cut, the pneumatic feeder 20 located on the said guide 19 is activated and its perforated section is completely withdrawn from the perforating-cutting unit 6. This causes the breakage of

PL 218 641 B1 pracy zespołu perforująco - odcinającego 6 i uruchomienie zespołu poprzecznego przesuwu 22 w wyniku włączenia jego napędu którym jest silnik elektryczny 23. Z chwilą gdy prowadnica 19 z wyperforowanym odcinkiem taśmy 4 znajdzie się na wprost wejścia do profilarki wielorolkowej 28 następuje jego wprowadzenie do uruchomionej w tym momencie tej profilarki. Ostatecznie uformowany kształtownik znajdzie się na stole odbierającym 29, co stanowi zakończenie tego cyklu pracy linii. Prowadnica 19 zostaje przesunięta do pozycji wyjściowej na wprost zespołu perforująco - odcinającego 6 i następuje uruchomienie cyklu wykonania kolejnego kształtownika.Due to the activation of its drive, which is an electric motor 23, the guide 19 with a perforated section of the belt 4 is in front of the entrance to the multi-roll profiler 28, it is introduced into the profiling machine launched at the moment. The finally formed section will be on the take-up table 29 which completes this line cycle. The guide 19 is moved to its starting position in front of the perforating-cutting unit 6 and the cycle of producing the next section is started.

W przypadku gdy chcemy uruchomić wykonawstwo innego profilu o odmiennej perforacji, wówczas dokonujemy odpowiedniego ustawienia zderzaków 26 i 27 ustalających wymagane położenie prowadnicy 19, wprowadzamy do prostowarki 3 taśmę 5 i analogicznie jak to już opisano dla taśmy 4 realizuje się ten proces, bez konieczności przezbrajania zespołu perforująco - odcinającego 6.If we want to start the production of a different profile with a different perforation, then we set the stops 26 and 27 setting the required position of the guide 19, insert the strip 5 into the straightener 3 and, analogically as described for the strip 4, this process is carried out without the need to retool the assembly perforating and cutting off 6.

Claims

Line for the production of perforated profiles, consisting of an integrated unwinding and straightening unit, a perforating and cutting unit, a roller profiling machine, a table for collecting finished products, characterized in that it is located behind the integrated unwinding and straightening unit (1 perforating and cutting unit (6), coupled with kinematically, it has at least two independent cutting (8, 9) and cut-off (10) sections with separate drives (15) each, each of which in each of the mentioned sections (8, 9, 10) are placed parallel to each other in the direction of moving the perforated tape (4, 5) at least two tools (11, 12) for different perforations, and then behind the perforating and cutting unit (6) there is a receiving and feeding table (18) of the perforated tape section (4, 5) equipped with in the guides (19), on which the collector (20) of the tape section (4, 5) is located, and the guide (19) with the receiving-feeding table (18) is coupled through separate guides (21) and a transverse shift unit (22) with a drive (23), in turn, in front of the opposite side (25) of the receiving and feeding table (18), parallel to the thrust with the unwinding and straightening unit (1) and the perforating and cutting unit (6) ) there is a continuation of the line including the multi-roll profiler (28) and the collecting table (29).