RU2036801C1

RU2036801C1 - Vertical press

Info

Publication number: RU2036801C1
Authority: RU
Inventors: Александр Иванович Завражный
Original assignee: Александр Иванович Завражный
Priority date: 1990-04-11
Filing date: 1990-04-11
Publication date: 1995-06-09

Abstract

FIELD: press-forging engineering. SUBSTANCE: sensor 3 is set at low limit of preset pressing force and sensor 4 is set at high limit. If pressing force is less than low limit, sensor 3 sends pulse to control unit 5 which furnishes signal for starting drive 6. Drive 6 moves bottom die through worm gearing and motion screw 9, thus increasing height of filling the press mould. Sensor 4 operates similarly. EFFECT: enhanced reliability. 1 dwg

Description

Изобретение относится к обработке материалов давлением и может быть использовано при создании оборудования для прессования изделий, преимущественно из порошковых материалов. The invention relates to the processing of materials by pressure and can be used to create equipment for pressing products, mainly from powder materials.

Известен пресс механический, содержащий станину, смонтированную в ее направляющих подвижную раму с поперечиной, и узлом крепления нижнего инструмента, размещенный в подвижной раме колено-рычажный механизм с шатуном, рычагами и ползуном с узлом крепления верхнего инструмента, а также кулак, смонтированный на шатуне с возможностью взаимодействия с роликом, установленным на станине, дополнительный кулак и смонтированный на станине ролик, а шатун колено-рычажного механизма выполнен удлиненным с консольной частью, выступающей за шарнир его соединения с рычагами, причем дополнительный кулак размещен на консольной части шатуна с возможностью взаимодействия с дополнительным роликом. A mechanical press is known, comprising a bed, a movable frame with a cross member mounted in its guides, and a lower tool attachment unit, a knee-lever mechanism with a connecting rod, levers and a slider with an upper tool attachment unit mounted in the movable frame, as well as a fist mounted on a connecting rod with the ability to interact with a roller mounted on the bed, an additional fist and a roller mounted on the bed, and the connecting rod of the knee-lever mechanism is made elongated with the console part protruding beyond its hinge connections with levers, with an additional fist placed on the console part of the connecting rod with the ability to interact with the additional roller.

Недостатком известного пресса является отсутствие технических решений по автоматизации поддержания заданных режимов прессования по усилию и толщине прессуемых изделий. A disadvantage of the known press is the lack of technical solutions for automating the maintenance of preset pressing modes according to the force and thickness of the pressed products.

Известен механизм регулировки закрытой высоты пресса, содержащей смонтированный в направляющих станины ползун, сочлененный с шатуном эксцентриковой осью, на которой закреплен приводной рычаг, привод рычага выполнен в виде салазок, смонтированных на станине с возможностью возвратно-поступательного перемещения, на салазках выполнен паз, параллельный направлению перемещения ползуна, а на рычаге выступ, размещенный в упомянутом пазу. A known mechanism for adjusting the closed height of the press, containing a slider mounted in the guides of the bed, coupled to the connecting rod by an eccentric axis on which the drive lever is mounted, the lever drive is made in the form of a slide mounted on the bed with the possibility of reciprocating movement, a groove parallel to the direction is made on the slide moving the slider, and on the lever a protrusion placed in the said groove.

Недостатком известного механизма является отсутствие датчика толщины прессуемых изделий и решения задачи автоматизации удержания величины размера в заданных пределах. A disadvantage of the known mechanism is the lack of a gauge of thickness of the pressed products and the solution of the problem of automating the retention of size in the specified range.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является устройство для автоматического регулирования заполнения пресс-форм прессов с приводом, содержащее датчик усилия прессования, указатель усилия прессования, исполнительный механизм с приводом и управляющим приспособлением, датчик усилия прессования выполнен в виде коробки передач с корпусом и зубчатой рейкой, сельсина-датчика с валом, соединенного с выходным валом коробки передач, указатель усилия прессования в виде сельсина-приемника и шкалы со стрелкой-флажком, соединенной с сельсином-приемником, а управляющее приспособление в виде электрических бесконтактных датчиков, установленных по окружности шкалы с возможностью взаимодействия со стрелкой-флажком, и пульта-шкафа, имеющего электрическую связь с бесконтактными датчиками и приводом исполнительного механизма (прототип). The closest technical solution adopted for the prototype is a device for automatically controlling the filling of molds of presses with a drive, comprising a pressing force sensor, a pressing force indicator, an actuator with a drive and a control device, the pressing force sensor is made in the form of a gearbox with a housing and a gear rack, a selsyn-sensor with a shaft connected to the output shaft of the gearbox, a pressing force indicator in the form of a selsyn-receiver and a scale with an arrow-flag, with selsyn union of a receiver, and the control device in the form of electrical proximity sensors mounted circumferentially on the scale to interact with the arrow-flag, and the hand-held enclosure having electrical communication with proximity sensors and a drive actuator (prototype).

Недостатком известного устройства является то, что не решена задача автоматизации выполнения заданного размера по толщине прессуемых изделий. Кроме того, система измерения усилия прессования очень громоздка, примитивна и несовершенна по примененным комплектующим изделиям. A disadvantage of the known device is that the problem of automating the execution of a given size across the thickness of the pressed products is not solved. In addition, the system for measuring the pressing force is very cumbersome, primitive and imperfect in the applied components.

Для измерения усилия прессования в прототипе применены сельсин-датчик и сельсин-приемник, первый приводится через громоздкую коробку передач с трехступенчатым механическим усилием сигнала, второй помещен в специальный корпус, на котором размещены четыре бесконтактных датчика. Из перечисленных устройств только сельсины и бесконтактные датчики изготавливаются промышленностью, остальные элементы системы (зубчатая рейка, коробка передач, корпус сельсина-приемника с пазами должны быть изготовлены индивидуально, что значительно усложняет оснащение пресса предложенным устройством. To measure the pressing force in the prototype, a selsyn sensor and a selsyn receiver are used, the first is driven through a bulky gearbox with a three-stage mechanical signal strength, the second is placed in a special housing on which four proximity sensors are placed. Of the listed devices, only selsyn and proximity sensors are manufactured by industry, the rest of the system elements (gear rack, gearbox, selsyn receiver body with grooves must be made individually, which greatly complicates the equipment of the press with the proposed device.

Целью изобретения является повышение качества прессуемых изделий за счет обеспечения автоматизации регулирования толщины изделий и усилия прессования. The aim of the invention is to improve the quality of the molded product by providing automation of the regulation of the thickness of the product and the pressing force.

Цель достигается тем, что вертикальный пресс, содержащий станину, смонтированную в ее направляющих подвижную раму с вертикальными стержнями, ползун, колено-рычажный привод перемещения ползуна, пресс-форму, механизм регулирования высоты нижних штампов пресс-формы, систему контроля усилия прессования, включающую датчики, а также блок управления, связанный с упомянутым механизмом, дополнительно снабжен механизмом регулирования закрытой высоты пресса, выполненным в виде датчика, включающего электромагнитную катушку, соединенную с одним из вертикальных стержней и связанную с блоком управления, сердечника с рычагом, а также закрепленного на ползуне и установленного с возможностью взаимодействия с рычагом сердечника силового цилиндра с корпусом и подвижным элементом и эксцентриковой оси, размещенной в подвижной раме и одном из колен привода перемещения ползуна и соединенной рычагом с подвижным элементом силового цилиндра, датчики системы контроля усилия прессования выполнены магнитоупругими и закреплены на одном из вертикальных стержней, при этом корпус силового цилиндра шарнирно сочленен с подвижной рамой, а сам цилиндр связан с блоком управления. The goal is achieved by the fact that a vertical press containing a frame mounted in its guides is a movable frame with vertical rods, a slider, a knee-lever drive for moving the slider, a mold, a mechanism for adjusting the height of the lower mold dies, a control system for pressing force, including sensors , as well as a control unit associated with the said mechanism, is additionally equipped with a mechanism for regulating the closed height of the press, made in the form of a sensor that includes an electromagnetic coil connected to one and h vertical rods and connected to the control unit, the core with the lever, and also mounted on the slider and installed with the possibility of interaction with the lever of the core of the power cylinder with the housing and the movable element and the eccentric axis, located in the movable frame and one of the knees of the drive slide and connected lever with a movable element of the power cylinder, the sensors of the control system of the pressing force are magnetoelastic and mounted on one of the vertical rods, while the power cylinder body The core is articulated with a movable frame, and the cylinder itself is connected to the control unit.

Сущность изобретения определяется снабжением пресса механизмом регулирования закрытой высоты пресса и датчиками контроля усилия прессования. Указанные нововведения позволяют выполнять режим прессования по заданным параметрам (размер сырца по высоте и его плотность), а также поддерживать эти параметры в автоматическом режиме, не включая привода пресса на время выполнения регулировок. The essence of the invention is determined by providing the press with a mechanism for regulating the closed height of the press and sensors for monitoring the pressing force. These innovations allow you to perform the pressing mode according to the specified parameters (raw size in height and its density), and also to maintain these parameters in automatic mode, not including the press drive for the duration of the adjustments.

На чертеже изображена принципиальная схема устройства, которое состоит из стержней 1 и 2 подвижной рамы, датчиков усилия прессования 3 и 4, закрепленных на плоскости стержня 1, блока управления 5, привода 6, исполнительного механизма 7, регулирования высоты заполнения пресс-формы массой (размер h), в состав которого входят червячная пара 8, ходовой винт 9 и гайка 10, ползуна пресса 11, датчика толщины изделий 12 в составе упора 13, закрепленного к ползуну 11, рычага-измерителя 14, на котором закреплен сердечник 15, катушки 16, установленной с рычагом 14 на кронштейне стержня 2, силового цилиндра 17, закрепленного шарнирно в верхней части подвижной рамы пресса, эксцентричной оси 18, шарнирно установленной в проушинах стержней 1 и 2, рычага 19, закрепленного жестко на оси 18. The drawing shows a schematic diagram of a device that consists of rods 1 and 2 of the movable frame, pressure sensors 3 and 4, mounted on the plane of the rod 1, control unit 5, drive 6, actuator 7, adjusting the height of filling the mold mass (size h), which includes a worm pair 8, a lead screw 9 and a nut 10, a press slider 11, a thickness gauge of products 12 in the abutment 13 fixed to the slider 11, the measuring arm 14, on which the core 15, the coils 16 are fixed, mounted with lever 14 on cro the bracket of the rod 2, the power cylinder 17, pivotally mounted in the upper part of the movable frame of the press, the eccentric axis 18, pivotally mounted in the eyes of the rods 1 and 2, the lever 19, fixed rigidly on the axis 18.

Устройство работает следующим образом. При прессовании стержни 1 и 2 испытывают механические напpяжения от нагрузок прессования, развиваемых прессом. Датчик 3 настроен на нижний предел заданного усилия, датчик 4 на верхний предел. Задача системы удерживать заданное усилие прессование в пределах допустимых отклонений, то есть в пределах усилий, заданных датчиками 3 и 4. При достижении заданного усилия каждым датчиком срабатывает соответствующая световая индикация. Если при очередном прессовании усилие не достигло заданного датчиком 3, то при этом отсутствует сигнал индикации, одновременно подается импульс в блок направления 5, который выдает сигнал на включение привода 6. Последний через червячную пару 8 и ходовой винт 9 с гайкой 10 увеличивают высоту заполнения пресс-формы массой. Привод 6 отключается после отработки заданного числа обоpотов червяком пары 8. В случае получения индикации от датчика 3 и отсутствия ее от датчика 4 никаких последствий не происходит, так как усилие прессования находится в пределах заданных величин: больше меньшего (датчик 3) и меньше большего (датчик 4). Если получена индикация от обоих датчиков, то подается импульс в блок управления 5, который выдает сигнал на отработку приводом 6 уменьшения высоты заполнения пресс-формы массой. The device operates as follows. During pressing, rods 1 and 2 experience mechanical stresses from the pressing loads developed by the press. Sensor 3 is set to the lower limit of the set force, sensor 4 to the upper limit. The task of the system is to keep the set pressing force within the permissible deviations, that is, within the forces set by the sensors 3 and 4. When the set force is reached, each sensor triggers the corresponding light indication. If during the next pressing the force has not reached the set by the sensor 3, then there is no indication signal, at the same time a pulse is sent to the direction unit 5, which gives a signal to turn on the drive 6. The latter increases the filling height of the press through the worm pair 8 and the spindle 9 with nut 10 -mass mass. The drive 6 is turned off after working out the specified number of revolutions by the worm of the pair 8. In the case of receiving an indication from the sensor 3 and its absence from the sensor 4, no consequences occur, since the pressing force is within the specified values: more less (sensor 3) and less more ( sensor 4). If an indication is received from both sensors, then a pulse is supplied to the control unit 5, which gives a signal to be worked out by the drive 6 to reduce the height of filling the mold mass.

Режим прессования по развиваемому усилию прессом задается соответствующими переключающими устройствами, размещенными на лицевой панели блока управления 5. The pressing mode according to the developed force by the press is set by the corresponding switching devices located on the front panel of the control unit 5.

В процессе каждого прессования выполняются измерения закрытой высоты пресса (высота изделий). В крайнем нижнем положении ползуна 11 упор 13 контактирует с рычагом-измерителем 14, при этом сердечник 15 перемещается в полости катушки 16, соответственно крайнему верхнему положению стержня 15, катушкой 16 вырабатывается электрический сигнал определенного напряжения. Величина напряжения на выходе катушки 16 сравнивается с заданной и, в случае их различия на величину больше допустимой, выдается импульс в блок управления 5, который выдает сигнал на включение силового цилиндра 17. В случае получения величины напряжения от катушки 16, равнозначной размеру изделий меньше допустимого, эксцентричная ось 18 поворачивается на заданный угол силовым цилиндром 17 через рычаг 19 против часовой стрелки, чем увеличивается размер закрытой высоты пресса, одновременно блок управления 5 выдает сигнал приводу 6 на соответствующее увеличение высоты заполнения пресс-формы порошком. Если получен сигнал от катушки 16 о соответствии толщины изделий заданной величине размера, то никаких действий силовым цилиндром 17 не выполняется. В случае получения сигнала от катушки 16 о большей толщине изделий относительно заданной величины, эксцентричная ось 18 поворачивается на заданный угол силовым цилиндром 17 по часовой стрелке и уменьшает размер закрытой высоты пресса, одновременно блок управления 5 выдает сигнал приводу 6 на соответствующее уменьшение высоты заполнения пресс-формы порошком. During each pressing process, measurements are taken of the closed height of the press (product height). In the lowermost position of the slider 11, the stop 13 is in contact with the measuring lever 14, while the core 15 moves in the cavity of the coil 16, respectively, to the extreme upper position of the rod 15, an electric signal of a certain voltage is generated by the coil 16. The voltage value at the output of the coil 16 is compared with the set one and, if they differ by an amount greater than the allowable one, a pulse is issued to the control unit 5, which gives a signal to turn on the power cylinder 17. In the case of obtaining a voltage value from the coil 16, which is equivalent to the size of the products less than the allowable , the eccentric axis 18 is rotated by a given angle by the power cylinder 17 through the lever 19 counterclockwise, which increases the size of the press’s closed height, while the control unit 5 gives a signal to the actuator 6 correspondingly The present increasing filling height of the mold powder. If a signal is received from the coil 16 about the correspondence of the product thickness to a given size value, then no action is taken by the power cylinder 17. In the case of receiving a signal from the coil 16 about the greater thickness of the products relative to a given value, the eccentric axis 18 rotates clockwise by the power cylinder 17 and reduces the size of the press’s closed height, while the control unit 5 gives a signal to the actuator 6 to correspondingly decrease the press height powder forms.

Предлагаемое изобретение позволяет с достаточной точностью и надежностью автоматически поддерживать при прессовании оптимальные параметры плотности изделий и размеры их толщины и, как следствие этого, дает возможность получать изделие высокого качества, сократить брак производства, исключить влияние человека на выполнение заданных параметров прессования изделий. The present invention allows with sufficient accuracy and reliability to automatically maintain during pressing the optimal parameters of the density of the products and the dimensions of their thickness and, as a result of this, makes it possible to obtain a high-quality product, reduce production defects, and exclude human influence on the performance of the specified parameters of the product pressing.

Claims

VERTICAL PRESS containing a frame mounted in its guides with a movable frame with vertical rods, a slider, a knee lever drive for moving the slider, a mold, a mechanism for adjusting the height of the lower mold dies, a control system for the pressing force, including sensors, as well as a control unit associated with the said mechanism, characterized in that, in order to improve the quality of the pressed products, it is equipped with a mechanism for regulating the closed height of the press, made in the form of a sensor, including a solenoid coil connected to one of the vertical rods and connected to the control unit, the core with the lever, as well as the pusher mounted on the slider and installed to interact with the lever of the core, the power cylinder with the housing and the movable element, the eccentric axis, located in the movable frame and one of the knees of the drive for moving the slider, and the lever fixedly connected to the eccentric axis and pivotally connected to the movable element of the power cylinder, the sensor of the pressure control system anija magnetoelastic formed and fixed on one of the vertical rods, the body of the jack is articulated to the movable frame, and the cylinder is connected to the control unit.