RO131624B1 - Linie tehno- logică şi tehnologie de prelucrare prin cojire şi roluire a barelor grele de oţel - Google Patents

Description

Prezenta invenție se referă la o linie tehnologică de prelucrare prin cojire și roluirea barelor grele de oțel cu diametre cuprinse între 80 mm până la 350 mm și la o tehnologie de prelucrare a acestor bare.

în prezent sunt cunoscute mașini de cojit prevăzute cu dispozitive de manevră și dispozitive de extragere coroborate cu un grătar de alimentare și un jgheab de colectare, mașini care sunt prevăzute cu capete portcuțit multiple, care lucrează simultan sau succesiv. Dezavantajele acestor mașini constau în aceea că elementele așchietoare nu sunt suficient sincronizate astfel încât așchierea să se realizeze într-un proces unitar.

Se cunoaște din documentul GB 1357869 (A) o mașină de decojit bare 18 este alimentată prin dreptul unui cap de tăiere rotativ și este prevăzută cu mijloace de control pentru micarea frezelor 1 pentru a efectua deplasarea lor radială spre exterior, departe de bară, în cazul în care alimentarea axială a barei se oprește. Alimentarea barei este realizată de role de alimentare 2 acționate de un motor 3 și role de extracție 5 acționate de un alt motor 4. Reglarea frezelor 1 se efectuează de la un motor 12 prin intermediul cutiei de viteze 11 și a angrenajului 10, 9 pentru a produce deplasarea axială a unui manșon conic 7 care cuplează frezele pentru a realiza deplasarea lor radială. Controlul alimentării și retragerii frezelor se efectuează de la un generator de impulsuri 17 și relee de întârziere 16a, 16b care se află într-o linie de control care conectează toate cele trei motoare și prin care alimentarea barei se oprește atunci frezele sunt retrase automat din bară, releul de decalaj 16a compensează problemele de inerție, astfel încât retragerea frezelor 1 să fie eficientă în momentul în care se oprește alimentarea cu bare.

Se mai cunoaște documentul US 3797337 (A) care se referă la un dispozitiv pentru ghidarea barei spre un dispozitiv de tăiere al unei mașini de cojit care are un dispozitiv de tăiere, mai multe role de ghidare prevăzute în spatele tăietorului, mai multe legături pentru susținerea rolelor de ghidare, mai multe tije conectate prin tije la legături și mai mulți conectori conectați la capetele tijelor. Dispozitivul are un cilindru compus din carcasa tăietorului și un manșon, un piston introdus culisabil în cilindru, un orificiu de alimentare cu aer pentru alimentarea aerului comprimat de la sursa de aer comprimat în cilindru pentru acționarea pistonului, respectivii conectori fiind integrați și conectați rotativ axial la piston, un dop conectat rotativ la capătul pistonului, o piuliță fixată la capătul conectorului, un dop rotativ al piuliței, o altă piuliță de reglare înșurubată la cutia tăietorului pentru reglarea poziției de oprire a dopului. Astfel, barele care trebuie tăiate de dispozitiv pot fi întotdeauna menținute în poziția corectă în centrul frezelor.

Mai este cunoscut documentul CN 201586750 (U) care se referă la o mașină de cojit cu bare rotunde din oțel, care cuprinde un dispozitiv de ax dispus în interiorul mașinii de lucru, un fus, un grup de cuțite de cojire și un set de roți motrice de centrare; grupul de cuțite de cojit și setul de roți motrice de centrare pot aluneca într-o gaură radială corespunzătoare formată pe ax; un dispozitiv de urmărire de centrare anti-rotație este dispus pe cele două laturi ale mașinii gazdă de lucru și un dispozitiv de transmisie anti-rotație este conectat cu dispozitivul de urmărire de centrare anti-rotație.

Din documentul RO 77372 este cunoscută o mașină de cojit tuburi, care asigură o cojire simultană la exterior și interior, sau numai la una din aceste suprafețe, prevăzută cu un cap de cojire exterioară și un cap de cojire interioară, rotative, capul pentru cojirea interioară fiind fixat la partea frontală a unei bare portscule, și nedeplasabil axial în raport cu cel de cojire exterioară. La această mașină, reglarea cuțitelor nu se realizează automat, iar măsurarea diametrului este efectuată manual de către operator.

RO 131624 Β1

Este cunoscută din documentul RO 49390 o mașină de cojit pentru bare sau tuburi, 1 unde bara destinată a fi cojită este condusă prin capul port cuțite care are o mișcare de rotație și ale cărui cuțite pot fi deplasate în funcție de diametrul materialului ce trebuie cojit, 3 măsurarea continuă a diametrului materialului de cojit fiind realizată cu un senzor de cale inductiv iar corectarea automată a reglajului cuțitelor în funcție de diametrul măsurat, fiind 5 realizată cu un motor de execuție. Această mașină prezintă dezavantajul că operatorul trebuie să urmărească valoarea reală a diametrului piesei de prelucrat, pentru a comanda 7 reglajul cuțitelor.

Documentul EP 0348719 B1 prezintă o mașină de cojit produse rotunde constituită 9 dintr-un cap port cuțite rotative montate frontal pe un arbore, cel puțin un organ de introducere a produselor rotunde, un dispozitiv de extragere a produselor, un dispozitiv de măsurare 11 a diametrului produselor și un dispozitiv de măsurare suplimentar.

Dezavantajele acestor mașini constau în faptul că nu asigură barelor finite o calitate 13 optimă a suprafeței, necesitând ca acestea să fie transferate în vederea prelucrării la cotele finale, pe o altă linie tehnologică, unde ele sunt supuse unei operații de rectificare, ceea ce 15 necesită utilaje tehnologice suplimentare de transfer, alimentare și evacuare.

Problema tehnică obiectivă pe care o rezolvă invenția este aceea de a realiza pe o 17 singură linie tehnologică un flux tehnologic continuu pentru cojirea și roluirea barelor cu lungimi de 6000 mm și diametre de 80-^350 mm. 19

Liniea tehnologică de prelucrare prin cojire și roluire a barelor grele de oțel, conform invenției, înlătură aceste dezavantaje prin aceea că modul de avans este echipat cu două 21 perechi de role ce asigura avansul de lucru și care fixează câte o bară împotriva rotirii, un modul de ghidare înainte a barelor cu ajutorul unor patine de oțel tratat termic, pentru 23 eliminarea vibrațiilor, un modul de cojire montat pe axul principal conectat la un modul de acționare electrică, un modul de ghidare spate care preia bara prelucrată prin intermediul 25 unor patine care elimină vibrațiile și care asigură o ghidare precisă a barei într-un modul de roluire constituit din niște role hiperbolice care realizează o netezire a suprafeței exterioare, 27 diametrul barei finite fiind măsurat cu un sistem de măsură activ cu laser, parametrii tehnologici fiind transmiși on-line către un panou de operare, comenzile de corecție a 29 preciziei de prelucrare fiind transmise către modulul de cojire, care are montat un sistem de compensare a uzurii sculelor, după netezire, bara finită fiind preluată de o menghină de 31 extracție hidraulică și prin avansul realizat de un mecanism cu șurub cu bile ce echipează modulul de extragere bare finite, transferă bara pe modulul de evacuare și pe stocator. 33

Tehnologia de prelucrare a barelor, conform invenției, înlătură aceste dezavantaje prin aceea că într-o primă etapă, barele brute după ce sunt depuse într-un singur strat în 35 modulul de stocare, sunt preluate individual de către modulul de avans, care fixează bara împotriva rotirii, urmată de ghidarea precisă a barei în axa de cojire, într-o a doua etapă are 37 loc cojirea acesteia printr-o operație de așchiere, concomitent cu monitorizarea permanentă a preciziei de prelucrat și sincronizarea deplasării simultane și controlate a sculelor în cazul 39 schimbării gamei de prelucrare sau pentru compensarea uzurii sculelor, bara cojită fiind în continuare supusă unei operații de roluire, prin netezirea suprafeței exterioare sub acțiunea 41 unei forțe de apăsare controlate care tasează eventualele asperități rămase în urma cojirii pe suprafața barelor, simultan cu operația de netezire realizându-se și o îndreptare a barei 43 pe direcție axială, datorită rolelor hiperbolice, bara finită în continuare fiind supusă unei operații de măsurare fără contact a diametrului exterior, care induce comenzi de corecție a 45 preciziei de prelucrare în cazul apariției uzurii sculelor, în ultima etapă bara finită este extrasă și transferată în vederea evacuării, stocării, ambalării și livrării. 47

RO 131624 Β1

Avantajele prezentei invenții constau în:

- cojirea și roluirea barelor se realizează în flux continuu pe o singură linie tehnologică;

- sunt eliminate utilajele aferente de alimentare, transfer și evacuare, de la liniile tehnologice individuale;

- sunt eliminate operațiile de manipulare suplimentare;

- se prelucrează bare grele din oțel cu diametre mai mari de 100 mm;

- precizia de prelucrare corespunde clasei de precizie IT 9 după ISO;

- nu necesită spații de amplasare foarte mari;

- se reduce timpul de prelucrare;

- reducerea prețului de cost;

- creșterea productivității.

î n cele ce urmează se dă un exemplu de realizare a invenției în legătură cu fig. 1.. .3 care reprezintă:

- fig. 1, vedere schematică a liniei tehnologice de prelucrare a barelor grele din oțel;

- fig. 2, cap de cojit cu sistem de compensare a uzurii sculelor;

- fig. 3, sistem de măsură activ cu laser.

Linia tehnologică de prelucrare prin cojire și roluire a barelor grele de oțel cu diametre cuprinse între 80 mm până la 350 mm și lungimi standard de 6000 mm sau la cerere de 12000 mm, conform invenției așa cum este redată schematicîn fig. 1, este alcătuită dintr-un stocator 1 unde barele brute sunt depuse. Datorită unei înclinații a stocatorului 1, barele sunt transferate pe un tren cu role 2 și una câte una sunt introduse într-un modul de avans 3 echipat cu două perechi de role 4 care au rolul atât de a asigura avansul de lucru cât și de a fixa bara împotriva rotirii.

în continuare linia tehnologică prezintă un modul de ghidare înainte 5 a barelor supuse procesului de prelucrare. Ghidarea barelor este realizată cu ajutorul unor patine 6 de oțel tratat termic, pentru a elimina vibrațiile și asigurând în același timp o menținere fermă a barei în axa de cojire.

Cu un avans ferm și o ghidare precisă, bara este introdusă în modulul de cojire 7 care este montat pe axul principal 8 și care este conectat la un modul de acționare electrică 9. Modulul de acționare electrică asigură la axul principal 8 turații reglabile continuu în gama de 50 rot./min până la 750 rot./min.

După zona de așchiere bara prelucrată este preluată de un modul de ghidare spate 10. Ghidarea se realizează cu ajutorul unor patine 11 realizate dintr-un aliaj de bronz, care elimină vibrațiile și asigură o ghidare precisă a barei în modulul de roluire12. Acesta este constituit din trei role hiperbolice 13 care realizează o netezire a suprafeței exterioare a barei.

După ce bara prelucrată finită iese din modulul de roluire12, aceasta este supusă unei măsurări cu ajutorul unui sistem de măsură activ cu laser 14. Parametrii tehnologici măsurați sunt transmiși on-line către un panou de operare 15. Sistemul 14 emite comenzi de corecție a preciziei de prelucrare către modulul de cojire 7 prevăzut cu un sistem de compensare 16 a uzurii sculelor.

Bara finită este preluată de o menghină de extracție 17 hidraulică și prin avansul realizat de un mecanism 18 cu șurub cu bile ce echipează modulul de extragere 19 bare finite, transferă bara pe modulul de evacuare 20.

Din modulul de evacuare 20, bara este transferată pe stocatorul 21 în vederea transferului acesteia în zona de livrare.

RO 131624 Β1

Pentru asigurarea unei precizii ridicate și constante la prelucrarea prin cojire/roluire 1 a barelor grele de oțel, în cazul modulului de cojire 7, s-a adoptat o soluție constructivă care permite corecția poziției sculelor față de bara aflată în procesul de așchiere. 3

Modulul de cojire 7 este echipat cu un cap de cojit prevăzut cu un număr de patru port scule 22, pe care sunt montate un număr de patru sau opt scule 23 cu plăcuțe amovibile 5 din carburi metalice.

Pentru deplasarea controlată a sculelor, pe modulul de cojire 7 este montat sistemul 7 de compensare 16 a uzurii sculelor, format din motorul 24 comandat de un convertizor 25, iar pentru evidențierea valorii turației este montat un prim traductor 26. Roata de curea 27 9 montată pe axul motorului antrenează în mișcare de rotație prin cureaua dințată 28 o coroană dințată 29, care la rândul ei antrenează în mișcare de rotație pinioanele 30 care sunt 11 în număr de patru. Turația axului principal 31 tubular, este monitorizată de un al doilea traductor 32, prin intermediul unei curele dințate 33 și a roții de curea 34. Un angrenaj 13 melc-roată melcată 35 preia mișcarea de rotație de la pinioanele 30 și printr-un mecanism șurub-piuliță 36 modifică radial, poziția portsculelor 22 și implicit a sculelor 23. 15

Sistemul de compensare 16 are posibilitatea creării unei mișcări relative între axul principal 31 și coroana dințată 29. Orice diferență de turație măsurată de cele două traduc- 17 toare 26 și 32, conduce la o deplasare radială a sculelor 23. Această mișcare relativă este creată prin impulsuri de scurtă durată care au ca rezultat deplasări ale sculelor de ordinul 19 sutimilor de milimetru, după care cele două mișcări de rotație ale axului principal 31 și motorul 24 al sistemului de compensare 16 intră în sincronism. 21 în acest fel se inițiază un dialog între sistemul de compensare 16 a uzurii sculelor și sistemul de măsurare 14 cu laser, care măsoară diametrul final ai barei prelucrate, ce are 23 ca rezultat menținerea întregului lot de bare într-un câmp de toleranță prescris și o precizie ridicată a diametrului barei finite IT9 după ISO. 25

După cum reiese din fig. 3, prin sistemul de măsură activă cu laser 14, format dintr-un receptor 37 și un emitor 38, operatorul liniei tehnologice are posibilitatea de a urmării 27 permanent pe un display 39 de pe panoul de comandă 15, valoarea dimensională a diametrului barei finite inclusiv principalii parametrii ai liniei tehnologici. Acest lucru este posibil 29 chiar în condițiile când bara are mișcări de oscilație ușoară.

Tehnologia de prelucrare a barelor care sunt obținute pe linia tehnologică, conform 31 invenției, presupune ca într-o primă etapă, barele brute după ce sunt depuse într-un singur strat în modulul de stocare, să fie preluate individual de către modulul de avans, care fixează 33 bara împotriva rotirii, urmată de ghidarea precisă a barei în axa de cojire, într-o a doua etapă are loc cojirea acesteia printr-o operație de așchiere, concomitent cu monitorizarea 35 permanentă a preciziei de prelucrat și sincronizarea deplasării simultane și controlate a sculelor în cazul schimbării gamei de prelucrare sau pentru compensarea uzurii sculelor, 37 bara cojită fiind în continuare supusă unei operații de roluire, prin netezirea suprafeței exterioare sub acțiunea unei forțe de apăsare controlate care tasează eventualele asperități 39 rămase în urma cojirii pe suprafața barelor, simultan cu operația de netezire realizându-se și o îndreptare a barei pe direcție axială, datorită rolelor hiperbolice, bara finită în continuare 41 fiind supusă unei operații de măsurare fără contact a diametrului exterior, care induce comenzi de corecție a preciziei de prelucrare în cazul apariției uzurii sculelor, în final bara 43 finită fiind extrasă și transferată în vederea evacuării, stocării, ambalării și livrării.

Ca urmare a dialogului permanent între modulele liniei tehnologice și sculele 45 așchietoare se permite monitorizarea permanentă a preciziei de prelucrare și obținerea de produse finite într-o singură clasă de precizie IT9 după ISO sau chiar mai precisă decât 47 aceasta.

Claims (4)

1. Revendicări

   1. Linie tehnologică de prelucrare prin cojire și roluire a barelor grele de oțel cu diametre cuprinse între 80350 mm și lungimi standard de 6000-^12000 mm prevăzută cu stocatorde bare, modul de alimentare, de ghidare, de avans și de evacuare, caracterizată prin aceea că modul de avans (3) este echipat cu două perechi de role (4) ce asigura avansul de lucru și care fixează câte o bară împotriva rotirii, un modul de ghidare înainte (5) a barelor cu ajutorul unor patine (6) de oțel tratat termic, pentru eliminarea vibrațiilor, un modul de cojire (7) montat pe axul principal (8) conectat la un modul de acționare electrică (9), un modul de ghidare spate (10) care preia bara prelucrată prin intermediul unor patine (11) care elimină vibrațiile și care asigură o ghidare precisă a barei într-un modul de roluire (12) constituit din niște role hiperbolice (13) care realizează o netezire a suprafeței exterioare, diametrul barei finite fiind măsurat cu un sistem de măsură activ cu laser (14), parametrii tehnologici fiind transmiși on-line către un panou de operare (15), comenzile de corecție a preciziei de prelucrare fiind transmise către modulul de cojire (7), care are montat un sistem de compensare (16) a uzurii sculelor, după netezire, bara finită fiind preluată de o menghină de extracție (17) hidraulică și prin avansul realizat de un mecanism (18) cu șurub cu bile ce echipează modulul de extragere (19) bare finite, transferă bara pe modulul de evacuare (20) și pe stocator (21).
2. 2. Linie tehnologică de prelucrare prin cojire și roluire a barelor grele de oțel conform revendicării 1, caracterizată prin aceea că modulul de cojire (7) este echipat cu un cap de cojit prevăzut cu un număr de patru port scule (22), pe care sunt montate un număr de patru sau opt scule (23) cu plăcuțe amovibile din carburi metalice, deplasarea controlată a sculelor, pe modulul de cojire realizându-se cu sistemul de compensare (16) a uzurii sculelor.
3. 3. Linie tehnologică de prelucrare prin cojire și roluire a barelor grele de oțel conform revendicărilor 1 și 2, caracterizată prin aceea că sistemul de compensare (16) a uzurii sculelor este format dintr-un motor (24) comandat de un convertizor (25), iar pentru evidențierea valorii turației este montat un prim traductor (26), o roată de curea (27) montată pe axul motorului care antrenează în mișcare de rotație printr-o primă curea dințată (28), o coroană dințată (29), care la rândul ei antrenează în mișcare de rotație niște pinioane (30), turația axului principal (31) tubular fiind monitorizată de un al doilea traductor (32), prin intermediul unei a doua curea dințate (33) și a unei roți de curea (34), mișcarea de rotație de la pinioanele (30) fiind preluată de un angrenaj melc-roată melcată (35) care preia mișcarea,iar printr-un mecanism șurub-piuliță (36) este modificată radial poziția portsculelor(22) și implicit a sculelor (23).
4. 4. Tehnologie de prelucrare a barelor care sunt obținute pe linia tehnologică de la revendicarea 1, caracterizată prin aceea că într-o primă etapă, barele brute după ce sunt depuse într-un singur strat în modulul de stocare, sunt preluate individual de către modulul de avans, care fixează bara împotriva rotirii, urmată de ghidarea precisă a barei în axa de cojire, într-o a doua etapă are loc cojirea acesteia printr-o operație de așchiere, concomitent cu monitorizarea permanentă a preciziei de prelucrat și sincronizarea deplasării simultane și controlate a sculelor în cazul schimbării gamei de prelucrare sau pentru compensarea uzurii sculelor, bara cojită fiind în continuare supusă unei operații de roluire, prin netezirea suprafeței exterioare sub acțiunea unei forțe de apăsare controlate care tasează eventualele asperități rămase în urma cojirii pe suprafața barelor, simultan cu operația de netezire realizându-se și o îndreptare a barei pe direcție axială, datorită rolelor hiperbolice, bara finită în continuare fiind supusă unei operații de măsurare fără contact a diametrului exterior, care induce comenzi de corecție a preciziei de prelucrare în cazul apariției uzurii sculelor, în ultima etapă bara finită este extrasă și transferată în vederea evacuării, stocării, ambalării și livrării.