RU2146618C1

RU2146618C1 - Grab feed to forging press

Info

Publication number: RU2146618C1
Application number: RU98101533A
Authority: RU
Inventors: А.Т. Ачкасов
Original assignee: Воронежское ЗАО по выпуску тяжелых механических прессов
Priority date: 1998-01-29
Filing date: 1998-01-29
Publication date: 2000-03-20

Abstract

FIELD: plastic metal working, namely part transfer between working positions of forging die. SUBSTANCE: grab feed includes grab liners having grippers and coupled with lifting arms suspended to closing balance beams. Lifting levers are connected by means of tie rods with lifting balance beams mutually coupled by means of three-dimensional connecting rod and double-arm lever. Right ends of grab liners by means of shaft provided with Cardan joint are joined with carrying lever having safety arm fixed against rotation relative to carrying lever by means of spring-loaded catch. Safety lever by means of regulated connecting rod, double-arm lever and three-dimensional connecting rod is joined with lengthwise-motion balance beam. Balance beams through rollers engage with cams mounted on cam shaft. Pneumatic cylinder is mounted on spline end of cam shaft. One end of body of pneumatic cylinder is in the form of cam semicoupling engaging with pinion rotating synchronously with crank drive of press. Another end of body of pneumatic cylinder is in the form of clutch half that may engage with clutch half mounted on boss of worm gear of additional drive mechanism. EFFECT: possibility of accurate synchronization of press and grab feed operation, strict cyclogram of complex, its enhanced efficiency, elimination of wear of coupling members and brake of press in automatic mode. 3 dwg

Description

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для перемещения деталей между рабочими позициями штампа. The invention relates to the field of metal forming and can be used to move parts between the working positions of the stamp.

Известна грейферная подача, содержащая две снабженные захватами грейферные линейки, концы которых имеют призматическую форму и подвижно соединены с тягами, имеющими возможность перемещения внутри направляющих посредством рычага, приводимого в движение от кулака смыкания. Подъем линеек производится плоскопараллельным перемещением кулисы, связанной посредством тяги и коромысла с кулаком подъема. Продольное перемещение линеек осуществляется через систему рычагов и тяг от кулака продольного перемещения, связанного с кулаками смыкания и подъема через многоступенчатую зубчатую передачу (см. Акаро И.Л. "Анализ конструкции перекладчиков поковок кривошипных горячештамповочных прессов" в сборнике "Комплексная механизация и автоматизация штамповочного производства". Москва, МДНТП, 1983. с. 113-121. A clamshell feed is known, comprising two clamshells equipped with grippers, the ends of which are prismatic and movably connected to rods that can be moved inside the guides by means of a lever driven by a closing fist. The rise of the rulers is made by plane-parallel movement of the wings, connected by means of traction and rocker to the lifting fist. Longitudinal movement of the rulers is carried out through a system of levers and rods from the fist of longitudinal movement associated with the fists of closing and lifting through a multi-stage gear transmission (see IL Akaro “Analysis of the design of forgings forgings of crank hot stamping presses” in the collection “Complex mechanization and automation of stamping production ". Moscow, MDNTP, 1983. S. 113-121.

Недостатки этой подачи заключаются в следующем:
- наличие кулисы, осуществляющей плоскопараллельное движение направляющей подъема, ограничивает высоту подъема грейферных линеек;
- многоступенчатая зубчатая передача усложняет конструкцию и затрудняет угловую настройку трех кулачковых механизмов, работающих в одном цикле.The disadvantages of this submission are as follows:
- the presence of the wings, carrying out a plane-parallel movement of the lifting guide, limits the height of the grab rulers;
- multistage gear complicates the design and complicates the angular adjustment of the three cam mechanisms operating in one cycle.

Известна грейферная подача, содержащая две грейферные линейки с цилиндрическими концами и с захватами, смонтированными в их средней части, кулачковый вал с установленными на нем кулачками смыкания, подъема и продольного перемещения, механизм смыкания, имеющий четыре коромысла смыкания, соединенные системой рычагов и тяг и приводимые в движение от кулачка смыкания через ролик, установленный на одном из коромысел смыкания, механизм подъема, имеющий четыре коромысла подъема, соединенные между собой системой рычагов и тяг, приводимые в движение от кулачка подъема через ролик, установленный на одном из коромысел подъема, и соединенные посредством тяг с шарнирно подвешенными на коромыслах смыкания рычагами подъема, во втулках которых размещены цилиндрические концы грейферных линеек, механизм продольного перемещения, имеющий коромысло, соединенное посредством пространственных шатунов и двуплечего рычага с предохранительным рычагом, зафиксированным подпружиненной защелкой от поворота относительно несущего рычага, соединенного посредством валов, оснащенных карданными подвесками, с цилиндрическими концами грейферных линеек [см. заявку на патент России N 95 116 785/08 (0290570), от 06.10.95 г, МКИ B 21 D 43/02; B 30 B 15/30]. Known clamshell feed containing two grapple rulers with cylindrical ends and with grippers mounted in their middle part, a cam shaft with cams for closing, lifting and longitudinal movement mounted on it, a locking mechanism having four locking arms connected by a system of levers and rods and driven in motion from the locking cam through a roller mounted on one of the locking rockers, a lifting mechanism having four lifting rockers connected by a system of levers and rods driven in two removal from the lifting cam through a roller mounted on one of the lifting arms, and connected by means of rods to the lifting arms pivotally suspended on the locking arms, in the bushings of which the cylindrical ends of the clamshells are located, a longitudinal movement mechanism having a rocker connected by means of spatial rods and a two-shouldered lever with a safety lever fixed by a spring-loaded latch against rotation with respect to the bearing lever connected by means of shafts equipped with cardan joints necklaces, with cylindrical ends of clamshell rulers [see Application for a patent of Russia N 95 116 785/08 (0290570), dated 06.10.95 g, MKI B 21 D 43/02; B 30 B 15/30].

В данной подаче применение рычагов подъема, совершающих качательное движение и охватывающих втулками цилиндрические концы грейферных линеек, позволяет увеличить вертикальное перемещение линеек и упростить конструкцию механизма подъема, а размещение кулака продольного перемещения на одном валу с кулаком смыкания и кулаком подъема и применение в механизме продольного перемещения двух пространственных шатунов и двуплечего рычага, соединяющих коромысло продольного перемещения с несущим рычагом, позволяет избежать применения многоступенчатой зубчатой передачи, упростить конструкцию и избежать трудоемкой совместной наладки трех кулачковых механизмов, работающих в одном цикле. In this feed, the use of lifting levers making a rocking movement and covering the cylindrical ends of the grabbing rulers with the bushings allows increasing the vertical movement of the rulers and simplifying the design of the lifting mechanism, and placing the longitudinal movement cam on the same shaft with the closing cam and the lifting cam and using two longitudinal movement mechanism spatial connecting rods and a two-shouldered lever connecting the beam of longitudinal movement with the bearing lever, avoids the use of multiple -stage gearing, to simplify the design and to avoid laborious adjustment joint three cam mechanisms, working in one cycle.

Однако наличие в подаче только автономного привода, содержащего электродвигатель, тормоз и червячный редуктор и связанного с прессом через систему управления, позволяет осуществлять работу пресса только в режиме одиночных ходов, что снижает производительность комплекса в целом и приводит к повышенному износу муфты и тормоза пресса. However, the presence in the feed of only an autonomous drive containing an electric motor, brake, and worm gear and connected to the press through the control system allows the press to operate only in single strokes, which reduces the performance of the complex as a whole and leads to increased wear of the clutch and brake of the press.

Последняя грейферная подача, как наиболее близкая по кинематике, принимается за прототип. The last clamshell feed, as the closest in kinematics, is taken as a prototype.

Указанные недостатки устраняются тем, что в грейферной подаче, содержащей две грейферные линейки с цилиндрическими концами и с захватами, смонтированными в их средней части, кулачковый вал с установленными на нем кулачками смыкания, подъема и продольного перемещения, механизм смыкания, имеющий четыре коромысла смыкания, соединенные системой рычагов и тяг, и приводимые в движение от кулачка смыкания через ролик, установленный на одном из коромысел смыкания, механизм подъема, имеющий четыре коромысла подъема, соединенные между собой системой рычагов и тяг, приводимые в движение от кулачка подъема через ролик, установленный на одном из коромысел подъема, и соединенные посредством тяг с шарнирно подвешенными на коромыслах смыкания рычагами подъема, во втулках которых размещены цилиндрические концы грейферных линеек, механизм продольного перемещения, имеющий коромысло, соединенное посредством пространственных шатунов и двуплечего рычага с предохранительным рычагом, зафиксированным подпружиненной защелкой от проворота относительно несущего рычага, соединенного посредством валов, оснащенных карданными подвесками, с цилиндрическими концами грейферных линеек, на шлицевом конце кулачкового вала установлен пневмоцилиндр, в котором один из торцев корпуса выполнен в виде кулачковой полумуфты, входящей в зацепление с шестерней, вращающейся в виде зубчатой полумуфты, имеющей возможность зацепления с зубчатой полумуфтой, закрепленной на ступице червячного колеса вспомогательного привода. These drawbacks are eliminated by the fact that in a grab feed containing two grab rulers with cylindrical ends and with grippers mounted in their middle part, a cam shaft with cams for closing, lifting and longitudinal movement mounted thereon, a locking mechanism having four locking arms connected a system of levers and rods, and driven from the closing cam via a roller mounted on one of the closing arms, a lifting mechanism having four lifting arms, interconnected by a system the levers and rods driven by the lifting cam through a roller mounted on one of the lifting arms, and connected via rods to the lifting levers pivotally mounted on the locking arms, in the bushings of which the cylindrical ends of the grab rulers are placed, a longitudinal movement mechanism having a beam, connected by means of spatial connecting rods and a two-shouldered lever with a safety lever fixed by a spring-loaded latch against rotation relative to the bearing lever connected in the middle By means of shafts equipped with cardan bearings, with cylindrical ends of the grab rulers, a pneumatic cylinder is installed on the splined end of the cam shaft, in which one of the ends of the housing is made in the form of a cam coupling half engaged with a gear rotating in the form of a gear coupling coupling with gearing a coupling mounted on the hub of the worm wheel of the auxiliary drive.

Сопоставительный анализ с известной грейферной подачей, принятой за прототип, показывает, что применение в приводе пневмоцилиндра, установленного на шлицевом конце кулачкового вала и имеющего корпус с торцем, выполненным в виде кулачковой полумуфты, входящей в зацепление с шестерней, вращающейся синхронно с кривошипным приводом пресса, позволяет жестко синхронизовать работу подачи и пресса, применить более напряженную циклограмму комплекса и тем самым повысить его производительность при исключении износа деталей муфты и тормоза пресса в автоматическом режиме работы. Comparative analysis with the known clamshell feed adopted for the prototype shows that the use of a pneumatic cylinder mounted on the splined end of the cam shaft and having a housing with an end face made in the form of a cam coupling engaged with a gear rotating synchronously with the crank drive of the press allows you to tightly synchronize the work of the feed and press, apply a more intense sequence diagram of the complex and thereby increase its performance while eliminating wear of the clutch and brake parts CA in automatic mode.

На фиг. 1 представлена кинематическая схема грейферной подачи; на фиг. 2 - сечение привода подачи; на фиг. 3 - траектория движения грейферных линеек. In FIG. 1 is a kinematic diagram of a clamshell feed; in FIG. 2 - section of the feed drive; in FIG. 3 - trajectory of the clamshell rulers.

Грейферная подача содержит две грейферные подачи содержит две грейферные линейки 1 и 2, в средней части которых размещены несколько пар подпружиненных захватов 3 и 4. Концы грейферных линеек, имеющих цилиндрическую форму, помещены во втулках рычагов подъема 5 и 6, которые подвешены на коромыслах смыкания 7 и 8. Рычаг подъема 5 посредством тяги 9 соединен с коромыслом подъема 10, несущим на одном из своих плеч ролик 11, контактирующий с кулаком подъема 12. Рычаг подъема 6 посредством тяги 13 соединен с коромыслом подъема 14, сочлененным посредством пространственных шатунов 15, 16 и двуплечего рычага 17 с коромыслом подъема 10. Коромысло смыкания 7 несет ролик 18, контактирующий с кулаком смыкания 19 и сочленяется с коромыслом смыкания 8 посредством пространственных шатунов 20, 21 и двуплечего рычага 22. The clamshell feed contains two clamshell feeds contains two clamshells 1 and 2, in the middle of which several pairs of spring-loaded grippers 3 and 4 are placed. The ends of the clamshells having a cylindrical shape are placed in the bushings of the lifting arms 5 and 6, which are suspended on the rocker arms 7 and 8. The lifting lever 5 by means of the rod 9 is connected to the lifting beam 10, bearing on one of its shoulders a roller 11 in contact with the lifting cam 12. The lifting lever 6 by means of the rod 13 is connected to the lifting beam 14, articulated by transtvennyh rods 15, 16 and a two-armed lever 17 with a lifting yoke 10. Yoke 7 carries a closing roller 18 in contact with the fist clamp 19 and articulates with the clamping yoke 8 by spatial rods 20, 21 and a two-armed lever 22.

Правые концы грейферных линеек 1 и 2 посредством валов 23, оснащенных карданными подвесками 24 и 25, соединены с несущим рычагом 26. Несущий рычаг 26 оснащен предохранительным рычагом 27, зафиксированным от проворота относительно несущего рычага 26 подпружиненной защелкой 28. Предохранительный рычаг 27 посредством регулируемого шатуна 29, двуплечего рычага 30 и пространственного шатуна 31 соединен с коромыслом продольного перемещения 32, несущим ролик 3, контактирующий с кулачком продольного перемещения 34. The right ends of the grab bars 1 and 2 by means of shafts 23 equipped with cardan suspensions 24 and 25 are connected to the support arm 26. The support arm 26 is equipped with a safety arm 27, which is locked against rotation of the support arm 26 by a spring-loaded latch 28. The safety arm 27 by means of an adjustable connecting rod 29 , two shoulders of the lever 30 and the spatial connecting rod 31 is connected to the beam of the longitudinal movement 32, carrying a roller 3 in contact with the cam of the longitudinal movement 34.

Левый механизм поперечных перемещений, аналогичный описанному правому, совершает синхронные движения благодаря механизму синхронизации, состоящему из пространственных шатунов 35...38, продольных тяг 39 и 40, а также двуплечих рычагов 41...44. The left lateral movement mechanism, similar to the right one, performs synchronous movements thanks to the synchronization mechanism, consisting of spatial rods 35 ... 38, longitudinal rods 39 and 40, as well as two-arm levers 41 ... 44.

Кулачковый вал 45 с закрепленными на нем кулаками 12, 19 и 34 имеет шлицевой конец, на котором установлен пневмоцилиндр, в котором один из торцев корпуса 46 выполнен в виде кулачковой полумуфты и поджимается пружинами 47 к кулачковой полумуфте шестерни 48, получающей синхронное с приводом пресса вращение через трансмиссию 49. Другой торец корпуса 46 пневмоцилиндра выполнен в виде зубчатой полумуфты, имеющей возможность зацепления с зубчатой полумуфтой 50, укрепленной на ступице червячного колеса 51 вспомогательного привода, состоящего из электродвигателя 52, клиноременной передачи 53 и пневматического дискового тормоза 54, установленного на червячном валу 55. The cam shaft 45 with the fists 12, 19 and 34 fixed to it has a splined end on which a pneumatic cylinder is installed, in which one of the ends of the housing 46 is made in the form of a cam coupling half and is spring-loaded 47 to the cam coupling half of the gear 48, which receives rotation synchronous with the press drive through the transmission 49. The other end of the housing 46 of the pneumatic cylinder is made in the form of a gear half coupling having the possibility of engagement with a gear half coupling 50, mounted on the hub of the worm wheel 51 of the auxiliary drive, consisting of electric motors the bolt 52, the V-belt transmission 53 and the pneumatic disc brake 54 mounted on the worm shaft 55.

Грейферная подача работает следующим образом. Clamshell feed works as follows.

При работе привода пресса шестерня 48 через трансмиссию 49 получает вращение, синхронное с приводом пресса, и через свою кулачковую полумуфту вращает корпус 46 пневмоцилиндра, установленный на шлицевом конце кулачкового вала 45. During operation of the press drive, the gear 48 through the transmission 49 receives a rotation synchronous with the press drive, and through its cam coupling rotates the housing 46 of the pneumatic cylinder mounted on the splined end of the cam shaft 45.

При вращении кулачкового вала 45 кулак подъема 12 через ролик 11 через коромысло подъема 10 и тягу 9 поворачивает рычаг 5 в направлении упомянутой стрелки "a". Одновременно коромысло подъема 10 через пространственные шатуны 15, 16, двуплечий рычаг 17, коромысло подъема 14 и тягу 13 поворачивает рычаг подъема 6 в направлении стрелки "a". Аналогичные движения совершают элементы кинематической цепи второго механизма поперечных перемещений и, таким образом, происходит движение захватов по участку "g-h". When the cam shaft 45 rotates, the lifting fist 12 through the roller 11 through the lifting beam 10 and the rod 9 turns the lever 5 in the direction of the aforementioned arrow “a”. At the same time, the lifting beam 10 through the spatial connecting rods 15, 16, the two-arm lever 17, the lifting beam 14 and the rod 13 rotates the lifting lever 6 in the direction of the arrow "a". Similar movements are made by the elements of the kinematic chain of the second mechanism of transverse movements and, thus, the movement of the grips on the section "g-h".

При дальнейшем вращении кулачкового вала 45 кулак продольного перемещения 34 через ролик 33 поворачивает коромысло продольного перемещения 32 в направлении стрелки "c". Пространственный шатун 31 через двуплечий рычаг 30 и регулируемый шатун 29 поворачивает предохранительный рычаг 27 и связанный с ним несущий рычаг 26. Линейки 1 и 2 перемещаются вправо, а захваты движутся по участку "h-i". With further rotation of the cam shaft 45, the fist of the longitudinal movement 34 through the roller 33 rotates the beam of the longitudinal movement 32 in the direction of the arrow "c". The spatial connecting rod 31 through the two-arm lever 30 and the adjustable connecting rod 29 rotates the safety lever 27 and the associated supporting lever 26. Rulers 1 and 2 move to the right, and the grips move along the section "h-i".

При дальнейшем повороте кулачкового вала 45 коромысло продольного перемещения 32 остается неподвижным, а коромысло 10 через тягу 9 поворачивает рычаг подъема 5 в направлении стрелки "b" и захваты движутся по участку "i-j". With further rotation of the cam shaft 45, the beam of the longitudinal movement 32 remains stationary, and the beam 10 through the rod 9 rotates the lifting lever 5 in the direction of the arrow "b" and the grippers move along the section "i-j".

Дальнейший поворот кулачкового вала приводит к тому, что кулак смыкания 19 через ролик 18 поворачивает коромысло смыкания 7 в направлении стрелки "e" и захваты движутся по участку "j-k". Further rotation of the cam shaft leads to the fact that the closing fist 19 through the roller 18 rotates the closing beam 7 in the direction of the arrow "e" and the grips move along the section "j-k".

Далее коромысло смыкания 7 останавливается, а коромысло продольного перемещения 32 поворачивается в направлении стрелки "d" и через пространственный шатун 31, двуплечий рычаг 30, регулируемый шатун 29, рычаги 26, 27 и валы 23 перемещает грейферные линейки влево. При этом захваты движутся по участку "k-l". Next, the closure beam 7 stops, and the beam of longitudinal movement 32 is rotated in the direction of the arrow "d" and through the spatial connecting rod 31, two-arm lever 30, adjustable connecting rod 29, levers 26, 27 and shafts 23 moves the grab to the left. In this case, the grips move along the "k-l" section.

Далее коромысло продольного перемещения 32 останавливается, а коромысло смыкания 7 поворачивается в направлении стрелки "f" и захваты движутся по участку "l-g". Next, the beam of the longitudinal movement 32 stops, and the beam of the closure 7 is rotated in the direction of the arrow "f" and the grips move along the section "l-g".

При дальнейшем повороте кулачкового вала цикл повторяется и при каждом обороте происходит перемещение заготовок от одной пары захватов к другой по последовательным позициям штампа. With a further rotation of the cam shaft, the cycle repeats, and with each revolution, the workpieces move from one pair of grippers to another along successive stamp positions.

В случае заклинивания грейферных линеек кулачки полумуфт шестерни 48 и корпуса 46 пневмоцилиндра выходят из зацепления, а корпус 46, преодолевая сопротивление пружин 47 и перемещаясь по шлицам кулачкового вала, воздействует на конечный выключатель (не показан), который дает команду на отключение привода пресса. In the case of jamming of the grab rulers, the cams of the gear coupling halves 48 and the pneumatic cylinder body 46 are disengaged, and the body 46, overcoming the resistance of the springs 47 and moving along the splines of the cam shaft, acts on a limit switch (not shown), which gives the command to turn off the press drive.

Для работы подачи в наладочном режиме (отдельно от пресса) через осевое отверстие кулачкового вала 45 в полость "m" пневмоцилиндра подается сжатый воздух. Корпус 46, преодолевая сопротивление пружин 47, перемещается и его зубчатая полумуфта входит в зацепление с зубчатой полумуфтой 50, закрепленной на ступице червячного колеса 51. После этого включается электродвигатель 52, который через клиноременную 53 и червячную 55 передачи проворачивает кулачковый вал 45. To operate the feed in the setting mode (separately from the press), compressed air is supplied through the axial bore of the cam shaft 45 into the cavity “m” of the pneumatic cylinder. The housing 46, overcoming the resistance of the springs 47, moves and its gear coupling half engages with the gear coupling 50 mounted on the hub of the worm wheel 51. After that, the electric motor 52 is turned on, which rotates the cam shaft 45 through the V-belt 53 and the worm gear 55.

Claims

Clamshell feed to the stamping press, containing two clamshells with cylindrical ends and with grippers mounted in their middle part, a camshaft with clamping, lifting and longitudinal cams mounted on it, a clamping mechanism having four clamping arms connected by a system of levers and rods and driven from the closing cam via a roller mounted on one of the closing arms, a lifting mechanism having four lifting arms connected to each other by a system of levers and rods, etc. driven by a lifting cam through a roller mounted on one of the lifting arms, and connected via rods to the lifting levers pivotally suspended on the locking arms, in the bushings of which the cylindrical ends of the clamshells are placed, a longitudinal movement mechanism having a beam connected by means of spatial rods and two shoulders lever with a safety lever fixed by a spring-loaded latch against rotation relative to the bearing lever connected by means of shafts, equipped x cardan suspensions, with cylindrical ends of the grab rulers, characterized in that a pneumatic cylinder is installed on the splined end of the cam shaft, in which one of the ends of the housing is made in the form of a cam coupling half engaged with the gear rotating synchronously with the crank drive of the press, and the other end the housing is made in the form of a gear half coupling having the possibility of engagement with a gear half coupling mounted on the hub of the worm wheel of the auxiliary drive.