RU2116855C1

RU2116855C1 - Automatic line for forming large-dimension parts

Info

Publication number: RU2116855C1
Application number: RU96106867A
Authority: RU
Inventors: В.И. Балаганский; С.И. Чернышов
Original assignee: Воронежское акционерное общество по выпуску тяжелых механических прессов
Priority date: 1996-04-09
Filing date: 1996-04-09
Publication date: 1998-08-10

Abstract

FIELD: forging-press machine engineering, namely, automatic line for forming large-dimension parts. SUBSTANCE: line includes presses with die sets arranged along one axis according to manufacturing order, apparatus for feeding blank material, intermediate supports for blanks placed between presses, apparatuses for transporting blanks mounted in two housings of two adjacent presses and joined by means of control system including programmable controller. At least one of presses at the end of line is provided with grab feed and apparatus for feeding blanks. Grab feed and apparatus for feeding blanks are arranged normally relative to line axis and provided with servomotors controlled by means of additional unit of controller. EFFECT: enhanced efficiency, increased degree of automatization of presses. 1 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к кузнечно-прессовому машиностроению, в частности к установкам для производства крупногабаритных кузовных деталей. The invention relates to forge and press engineering, in particular to installations for the production of large body parts.

Известна автоматическая линия для штамповки деталей, включающая 4 ряд механических прессов, имеющих отдельный привод и ползун, а также конвейеры, расположенные со стороны выброса заготовки одного пресса к стороне подачи другого пресса, каждый пресс имеет первый передающий механизм в месте подачи (загрузки) заготовок для их подачи от конвейера к месту загрузки в рабочую зону и второй передающий механизм, служащий для выгрузки заготовок из рабочей зоны на конвейер, при этом передающие механизмы имеют привод от кулачков для осуществления составного возвратно-поступательного движения рычага захвата в горизонтальной и вертикальной плоскостях по заранее определенной изогнутой траектории перемещения, а кулачки привода первого и второго передающего механизмов связаны валом с приводом пресса для синхронного с ним перемещения, привод конвейера также механически соединен с приводом пресса и имеет периодически включающееся приводное сцепление, обеспечивающее период выстоя в точках загрузки и выгрузки [1]. A known automatic line for stamping parts, including 4 rows of mechanical presses having a separate drive and slider, as well as conveyors located on the ejection side of the workpiece of one press to the feed side of the other press, each press has a first transmission mechanism in the place of supply (loading) of workpieces for their supply from the conveyor to the loading point in the working area and the second transmission mechanism, which serves to unload the workpieces from the working area to the conveyor, while the transmission mechanisms are driven by cams for fixed reciprocating movement of the gripping lever in horizontal and vertical planes along a predetermined curved path of movement, and the cams of the drive of the first and second transmission mechanisms are connected by a shaft to the press drive for synchronous movement with it, the conveyor drive is also mechanically connected to the press drive and has periodically turned on drive clutch providing a period of dwell at the points of loading and unloading [1].

Эта автоматическая линия, состоящая из шести прессов, позволяет штамповать крупногабаритные детали с высокой производительностью без применения ручного труда. This automatic line, consisting of six presses, allows you to stamp large-sized parts with high productivity without the use of manual labor.

Однако данной линии присущи и определенные недостатки. Известно, что линия штамповки крупногабаритных деталей состоит из головного пресса двойного действия, на котором производится операция вытяжки, и четырех - пяти и более последующих прессов простого действия для обрезки, пробивки и т.п. операций. При этом количество прессов простого действия определяется обычно максимальным количеством технологических операций наиболее сложной детали, которую предполагается штамповать на данной линии. Но, поскольку на линии для полного использования ее производительности, обычно штампуется до десяти и более наименований деталей, которые требуют разного количества технологических операций, не все прессы линии используются постоянно, а часть их простаивает. Так как у известной линии передающие механизмы и конвейеры жестко связаны с приводами прессов, простаивающие прессы невозможно загрузить штамповкой других деталей. However, this line also has certain disadvantages. It is known that the stamping line of large-sized parts consists of a double-action head press, on which the drawing operation is performed, and four to five or more subsequent simple-action presses for trimming, punching, etc. operations. The number of single-action presses is usually determined by the maximum number of technological operations of the most complex part, which is supposed to be stamped on a given line. But, since the line for the full use of its performance, usually stamped up to ten or more items that require a different number of technological operations, not all line presses are used constantly, and some of them are idle. Since the transmission lines and conveyors of the well-known line are rigidly connected to the press drives, idle presses cannot be loaded by stamping other parts.

Известна также автоматическая линия для штамповки крупногабаритных деталей по патенту [2], содержащая установленные на одной оси в технологической последовательности прессы со штампами, устройство для подачи исходного материала, расположенные между прессами промежуточные опоры для заготовок, установленные на станинах двух соседних прессов устройства для транспортирования заготовки, объединенные системой управления, содержащей программируемый контроллер. Also known is an automatic line for stamping large parts according to the patent [2], comprising presses with dies mounted on the same axis in the technological sequence, a device for supplying raw material, intermediate supports for workpieces located between the presses, mounted on the beds of two adjacent presses of the device for transporting the workpiece combined by a control system containing a programmable controller.

Эта автоматическая линия, как наиболее близкая по конструктивному исполнению к заявляемой, принимается за прототип. This automatic line, as the closest in design to the claimed, is taken as a prototype.

Указанная автоматическая линия позволяет использовать простаивающие из-за недогрузки прессы в конце линии для штамповки деталей другой номенклатуры, отключив ненужные в данный момент устройства для транспортирования заготовок. Обычно на этих прессах штампуют относительно узкие удлиненные детали, расположив на столе пресса вдоль его оси перпендикулярно оси линии несколько штампов. The specified automatic line allows the use of idle presses due to underloading of the press at the end of the line for stamping parts of a different nomenclature, turning off currently unnecessary devices for transporting blanks. Typically, relatively narrow elongated parts are stamped on these presses by placing several dies on the press table along its axis perpendicular to the axis of the line.

Однако штамповка в этом случае возможна только в ручном режиме и загрузку, перекладку и удаление заготовок производят несколько штамповщиков, что снижает производительность и повышает затраты на изготовление деталей. However, stamping in this case is possible only in manual mode, and several punchers perform loading, transfer and removal of blanks, which reduces productivity and increases the cost of manufacturing parts.

В заявляемой конструкции автоматической линии для штамповки крупногабаритных деталей указанные недостатки устраняются тем, что как минимум один из прессов в конце линии оборудован грейферной подачей и устройством для подачи заготовок, расположенными перпендикулярно оси линии, при этом грейферная подача и устройство для подачи заготовок снабжены серводвигателями, управляемыми от дополнительного блока контроллера. In the inventive design of an automatic line for stamping large parts, these disadvantages are eliminated by the fact that at least one of the presses at the end of the line is equipped with a clamshell feed and a device for feeding workpieces located perpendicular to the axis of the line, while the clamshell feed and the device for feeding workpieces are equipped with servomotors controlled by from an additional controller unit.

Сопоставительный анализ заявляемой и известной автоматической линии для штамповки крупногабаритных деталей показывает, что заявляемое решение позволяет использовать простаивающие при штамповке на линии деталей, у которых количество технологических операций меньше количества прессов в линии, прессы для штамповки более мелких деталей многопозиционным методом в автоматическом режиме с высокой производительностью и малыми затратами, отключив ненужные в данный момент устройства для транспортирования заготовок между прессами и установив на грейферную подачу линейки для транспортирования заготовок вдоль стола пресса поперек оси линии. Это позволяет также сократить количество небольших одно- или двухкривошипных прессов, увеличить общую загрузку и уровень автоматизации прессов в листоштамповочных цехах, например, автомобильных заводов. К совокупности существенных признаков заявляемого объекта, позволяющим получить указанный выше технический результат, следует отнести оборудование как минимум одного из прессов в конце линии грейферной подачей и устройством для подачи заготовок, расположенными перпендикулярно оси линии, при этом грейферная подача и устройство для подачи заготовок снабжены серводвигателями, управляемыми от дополнительного блока контроллера. A comparative analysis of the claimed and known automatic line for stamping large parts shows that the claimed solution allows the use of idle parts for stamping on the line, in which the number of technological operations is less than the number of presses in the line, presses for stamping smaller parts using the multi-position method in automatic mode with high productivity and low costs, turning off the currently unnecessary device for transporting workpieces between the presses and set by twisting on a grab feed of a ruler for transporting workpieces along the press table across the axis of the line. It also allows to reduce the number of small one- or two-crank presses, to increase the overall load and the level of automation of presses in sheet-stamping shops, for example, automobile plants. The set of essential features of the claimed object, allowing to obtain the above technical result, should include the equipment of at least one of the presses at the end of the line with a clamshell feed and a device for feeding workpieces located perpendicular to the axis of the line, while the clamshell feed and the device for feeding workpieces are equipped with servomotors, managed from an additional controller unit.

На фиг. 1 изображен общий вид автоматической линии; на фиг. 2 - схема транспортирования заготовок при загрузке всех прессов линии; на фиг. 3 - схема транспортирования заготовок при загрузке только четырех прессов линии; на фиг. 4 - место А на фиг.1; на фиг. 5 - вид Б на фиг.4; на фиг. 6 - разрез В-В на фиг.5. In FIG. 1 shows a general view of an automatic line; in FIG. 2 is a diagram of the transportation of blanks when loading all the presses of the line; in FIG. 3 is a diagram of the transportation of blanks when loading only four line presses; in FIG. 4 - place a in figure 1; in FIG. 5 is a view B in FIG. 4; in FIG. 6 is a section bb in FIG.

Автоматическая линия для штамповки крупногабаритных деталей содержит ряд прессов 1 - 5 с выдвижными столами, на которых установлены штампы (на чертеже не указаны), устройство 6 для подачи исходного материала в головной пресс 1 линии, расположенные между прессами промежуточные опоры для заготовок 7 и 8 - 10 для поддерживания и ориентации обрабатываемой заготовки 11 между двумя соседними прессами, причем опора 7 может быть выполнена в виде кантователя, и устройства для транспортирования обрабатываемой заготовки 12 - 15 между прессами и опорами, манипулятор 16 для выгрузки заготовки из последнего пресса 5 и транспортер 17, объединенные системой управления, содержащей основной программируемый контроллер 18. Устройства для транспортирования заготовки состоят из закрепленных на станинах прессов балок 19 (см. фиг. 4), несущего элемента 20 в виде моста с размещенным на нем двумя механизмами вертикального перемещения направляющих 21 и 22 с установленными на них механизмами продольного перемещения кареток: выгрузки 23 с захватом 24 и загрузки 25 с захватом 26. An automatic line for stamping large parts contains a number of presses 1 to 5 with extendable tables on which dies are installed (not shown in the drawing), a device 6 for supplying raw material to the head press 1 of the line, intermediate supports for workpieces 7 and 8 located between the presses - 10 for supporting and orienting the workpiece 11 between two adjacent presses, and the support 7 can be made in the form of a tilter, and a device for transporting the workpiece 12 - 15 between the presses and supports, man the puller 16 for unloading the workpiece from the last press 5 and the conveyor 17, combined by a control system containing the main programmable controller 18. The devices for transporting the workpiece consist of beams 19 mounted on the press frames (see Fig. 4), a bearing element 20 in the form of a bridge with placed on it by two mechanisms for the vertical movement of the guides 21 and 22 with the mechanisms of longitudinal movement of the carriages mounted on them: unloading 23 with a gripper 24 and loading 25 with a gripper 26.

По крайней мере на последнем прессе 5 перпендикулярно оси линии установлена грейферная подача 27, состоящая из механизма продольного перемещения 28 (см фиг. 5), двух расположенных по обеим сторонам пресса механизмов 29 смыкания и подъема грейферных линеек 30, а также устройство 31 для подачи заготовок, выполненного в виде загрузчика штучных заготовок или валковой подачи ленты из рулона и транспортер 32, управляемых от дополнительного блока 33 контроллера 18. At least on the last press 5, a grapple feed 27 is installed perpendicular to the axis of the line, consisting of a mechanism of longitudinal movement 28 (see Fig. 5), two gripping lines 30 closing and lifting mechanisms 30 located on both sides of the press, and a workpiece feeding device 31 made in the form of a piece blank loader or roll feed tape from a roll and a conveyor 32, controlled from an additional unit 33 of the controller 18.

Работа линии при использовании для штамповки деталей всех прессов показана на фиг.2. Устройство 6 подает исходный материал в головной пресс 1, на котором производится вытяжка детали. Вытянутая деталь захватом 24 каретки 23 транспортирующего устройства 12 переносится на позицию кантования и опускается в захваты кантователя 7, после чего захват возвращается на позицию ожидания перед штампом, а кантователь поворачивает заготовку на 180^o вокруг горизонтальной оси. Одновременно захват 26 каретки 25 движется к кантователю таким образом, чтобы после окончания кантовки взять деталь и перенести ее в штамп пресса 2 и возвратиться на свою позицию ожидания. На последующих прессах 3, 4 и 5 перемещение детали производится транспортирующими устройствами 13, 14 и 15 точно также, за исключением кантовки, а вместо кантователя используются промежуточные посты 8, 9 и 10, которые могут в небольших пределах изменять положение детали. Из последнего пресса 5 деталь удаляется захватом манипулятора 16 и переносится на транспортер 17, который перемещает ее на позицию стапелирования. Работой всех устройств и прессов управляет система числового программного управления, содержащая контроллер 18.The line when used for stamping parts of all presses is shown in figure 2. The device 6 supplies the source material to the head press 1, on which the component is drawn. The elongated part by the gripper 24 of the carriage 23 of the transporting device 12 is transferred to the tilting position and lowered into the grips of the tilter 7, after which the gripper returns to the standby position before the stamp, and the tilter rotates the workpiece 180 ^o around the horizontal axis. At the same time, the gripper 26 of the carriage 25 moves to the tilter in such a way that, after the tilting, take the part and transfer it to the press die 2 and return to its waiting position. On subsequent presses 3, 4 and 5, the part is moved by transporting devices 13, 14 and 15 in the same way, except for the tilting, and instead of the tilter, intermediate posts 8, 9 and 10 are used, which can change the position of the part to a small extent. From the last press 5, the part is removed by gripping the manipulator 16 and transferred to the conveyor 17, which moves it to the staple position. The operation of all devices and presses is controlled by a numerical control system comprising a controller 18.

Работа линии при загрузке только четырех прессов поясняется на фиг.3. Предварительно производится переналадка линии для штамповки другой детали. С помощью выдвижных столов заменяются штампы, промежуточный пост 10 удаляется из рабочей зоны, а вместо него перпендикулярно оси линии устанавливается транспортер 17, отрегулированный соответствующим образом. Каретка 25 с захватом 26 транспортирующего устройства 15 и каретка с захватом устройства 16 устанавливаются в таком положении, в котором они не мешают работе линии и грейферной подачи 27. Второй выдвижной стол пресса 5 с установленными на нем штампами и съемными частями грейферных линеек 30 закрепляется в прессе 5 и производится соединение линеек. В контроллере 18 изменяется программа работы и включается дополнительный блок 33. The operation of the line when loading only four presses is illustrated in figure 3. Pre-adjustment of the line for stamping another part. With the help of sliding tables, dies are replaced, the intermediate post 10 is removed from the working area, and instead of it, a conveyor 17, adjusted accordingly, is installed perpendicular to the axis of the line. The carriage 25 with the gripper 26 of the conveying device 15 and the carriage with the gripper of the device 16 are installed in such a position that they do not interfere with the operation of the line and the clamshell feed 27. The second sliding table of the press 5 with the dies installed on it and removable parts of the clamshell 30 is fixed in the press 5 and the lines are connected. In the controller 18, the program of work is changed and an additional unit 33 is turned on.

Прессы 1, 2, 3 и 4, загрузочное устройство 6, кантователь 7, промежуточные посты 8 и 9, транспортирующие устройства 12, 13 и 14 работают точно также, как и на фиг.2, а на транспортирующем устройстве 15 работает только каретка выгрузки 23 с захватом 24, выполняя функции манипулятора 16 и укладывая детали на транспортер 17. Presses 1, 2, 3 and 4, loading device 6, tilter 7, intermediate posts 8 and 9, transporting devices 12, 13 and 14 work in exactly the same way as in figure 2, and on the transporting device 15 only the unloading carriage 23 works with the capture 24, performing the functions of the manipulator 16 and laying the parts on the conveyor 17.

Пресс 5 работает в независимом от остальных режиме по своей программе, заложенной в дополнительный блок 33 контроллера, управляющей также серводвигателями механизмов продольного перемещения 28, смыкания-подъема 29, устройства 31 и транспортера 32. Исходная заготовка в виде стопы листов (как показано на фиг. 5) или рулона с помощью серводвигателя устройства 31 поштучно или на заданный шаг подается в первый штамп, где она вытягивается или отрезается. Во время хода ползуна пресса вверх грейферные линейки с закрепленными на них подогнанными по форме детали захватами (на чертеже не показаны) сближаются, поднимают деталь, переносят ее в следующий штамп, опускаются и раздвигаются. Во время хода ползуна вниз раздвинутые линейки возвращаются в исходное положение и весь цикл повторяется. Из последнего штампа деталь также грейферными линейками укладывается на выносной транспортер 32 и переносится на позицию стапелирования сбоку от линии. Press 5 operates independently of the rest according to its program embedded in the additional controller unit 33, which also controls the servomotors of the mechanisms of longitudinal movement 28, closing-lifting 29, device 31 and conveyor 32. The initial blank in the form of a stack of sheets (as shown in FIG. 5) or a roll using the servomotor of the device 31, piecewise or at a given step, is fed to the first stamp, where it is stretched or cut. During the stroke of the press slider up, the grab rulers with grips fixed to them (not shown in the drawing) fit together, raise the part, transfer it to the next stamp, lower and extend. During the stroke of the slider down, the extended rulers return to their original position and the entire cycle repeats. From the last stamp, the part is also grabbed by rulers placed on the portable conveyor 32 and transferred to the staple position on the side of the line.

Claims

An automatic line for stamping large parts, comprising presses with dies installed on the same axis in the technological sequence, a device for supplying raw material, intermediate supports for workpieces located between the presses, mounted on the beds of two adjacent presses, devices for transporting the workpieces, united by a control system containing programmable controller, characterized in that at least one of the presses at the end of the line is equipped with a clamshell feed and devices m for feeding blanks positioned perpendicular to the axis line, wherein the clamshell device and the feed for feeding blanks provided with servo motors, controlled by an additional controller unit.