RU2186650C2

RU2186650C2 - Automated complex for forging thin sheet of coiled material

Info

Publication number: RU2186650C2
Application number: RU2000114620A
Authority: RU
Inventors: И.С. Богданов; В.В. Аверин; И.А. Чуриков; А.И. Гончаров
Original assignee: Воронежское ЗАО по выпуску тяжелых механических прессов
Priority date: 2000-06-08
Filing date: 2000-06-08
Publication date: 2002-08-10

Abstract

FIELD: machine engineering, namely, forging presses, particularly, automated complex for forging thin sheet of coils, mainly of stainless steel coils. SUBSTANCE: automated complex includes line for working coiled material before forging press. Said line has uncoiler, apparatus for cutting off leading edge of sheet, straightening and feeding apparatus of press with multiposition tool and with mechanism for transferring blanks along tool positions. Complex also includes line for working forgings after press having washing apparatus, apparatus for monitoring position of forgings after their discharging from press and for loading them to washing apparatus. Apparatus for monitoring position of forgings and for their loading to washing apparatus is in the from of rigid framework carrying arched bridge supporting power cylinder. Rod of said cylinder is coupled with movable crosspiece mounted in sliding rails and having spring-loaded pawls. Apparatus for monitoring includes signalling device in the form of control shaped disc with grooves rigidly mounted on working shaft of washing apparatus. EFFECT: enlarged manufacturing possibilities of apparatus due to synchronized operation of all its units. 3 dwg

Description

Изобретение относится к области кузнечно-прессового машиностроения, в частности к автоматизированным комплексам для штамповки тонкого листа, преимущественно, из нержавеющего материала. The invention relates to the field of forging and press engineering, in particular to automated systems for stamping a thin sheet, mainly of stainless material.

Известен автоматизированный комплекс штамповки тонкого листа из рулона, состоящий из линии для допрессовой обработки рулонного материала, содержащей разматывающее устройство, правильное и подающее устройство, пресс для штамповки с механизмом переноса заготовок по позициям штамповки в прессе и линии послепрессовой обработки штамповки, содержащей тару для готовых штамповок. См., например, СССР, авторское свидетельство 1558538 от 30.11.87, кл. B 21 D 43/00. A well-known automated complex for stamping a thin sheet from a roll, consisting of a line for prepress processing of roll material containing an unwinding device, a straightener and a feeding device, a press for stamping with a mechanism for transferring workpieces to stamping positions in the press and a postpress line for stamping containing containers for finished stampings . See, for example, the USSR, copyright certificate 1558538 from 11.30.87, cl. B 21 D 43/00.

Недостаток известного автоматизированного комплекса штамповки тонкого листа заключается в том, что он не обеспечивает жесткого контроля положения штамповки после выхода ее из пресса и управляемого перемещения штамповки для последующей операции ее обработки, т.е. отсутствует синхронизация работы всех составляющих элементов комплекса, что вызывает сбои в работе послепрессовой линии комплекса, в частности при работе ее элементов с постоянной скоростью и нежестком захвате и перемещении штамповки на участке ее движения к элементу, вращающемуся с постоянной скоростью и захватывающему деталь в установленное время. A disadvantage of the known automated complex of stamping a thin sheet is that it does not provide tight control of the position of the stamping after it leaves the press and the controlled movement of the stamping for the subsequent operation of its processing, i.e. there is no synchronization of the work of all the constituent elements of the complex, which causes malfunctions in the work of the post-press line of the complex, in particular when its elements operate at a constant speed and non-rigid grip and movement of the stamping in the area of its movement to the element rotating at a constant speed and capturing the part at a set time.

Наиболее близким к заявляемому техническим решением, принятым за прототип, является автоматизированный комплекс штамповки тонкого листа из рулона, состоящий из линии допрессовой обработки рулонного материала, содержащей разматывающее устройство, устройство для отрезки передней кромки листа и правильно-подающее устройство, собственно пресса для многопозиционной штамповки с механизмом переноса заготовок по позициям и линии послепрессовой обработки штамповки (Розен Г.М. и др. Механизация и автоматизация листовой штамповки в автомобилестроении, Москва, Машиностроение, 1983, с.98, рис.55). Closest to the claimed technical solution adopted for the prototype is an automated complex for stamping a thin sheet from a roll, consisting of a line of prepress processing of roll material containing an unwinding device, a device for cutting the leading edge of the sheet and a correct feeding device, the actual press for multi-position stamping with a mechanism for transferring blanks to positions and lines of the post-press processing of stamping (Rosen G.M. et al. Mechanization and automation of sheet stamping in a car structure, Moscow, Mechanical Engineering, 1983, p.98, Fig.55).

Прототип обладает теми же недостатками, что и аналог, а именно: не обеспечивает жесткого контроля положения штамповки после выхода ее из пресса и управляемого перемещения штамповки для последующей операции ее обработки, т.е. отсутствует синхронизация работы всех составляющих элементов комплекса, что вызывает сбои в работе послепрессовой линии комплекса, в частности, при работе ее элементов с постоянной скоростью при нежестком захвате и перемещении штамповки, что исключает применение в послепрессовой линии оборудования, рабочие элементы которого выполнены в форме захватов, вращающихся с постоянной скоростью, например, моечных машин, чем ограничиваются технологические возможности автоматизированного комплекса для штамповки тонкого листа из рулона. The prototype has the same drawbacks as the analogue, namely: it does not provide tight control of the position of the stamping after it leaves the press and the controlled movement of the stamping for the subsequent operation of its processing, i.e. there is no synchronization of the work of all the constituent elements of the complex, which causes malfunctions in the operation of the post-press line of the complex, in particular, when its elements operate at a constant speed with a non-rigid grip and movement of stamping, which excludes the use of equipment in the post-press line, the working elements of which are made in the form of grippers, rotating at a constant speed, for example, of washing machines, which limits the technological capabilities of an automated complex for stamping a thin sheet from a roll.

Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является расширение технологических возможностей комплекса за счет обеспечения синхронизации работы всех составляющих его элементов, включая нежесткий захват и перемещение штамповки в линии послепрессовой обработки. The technical problem to which the claimed invention is directed is to expand the technological capabilities of the complex by ensuring synchronization of the operation of all its constituent elements, including non-rigid gripping and movement of the stamping in the post-press processing line.

Для решения поставленной задачи в автоматизированном комплексе штамповки тонкого материала из рулона, содержащем линию допрессовой обработки рулонного материала в виде разматывающего устройства, устройства для отрезки передней кромки листа и правильно-подающего устройства, пресс для многопозиционной штамповки с механизмом переноса заготовок по позициям и линию послепрессовой обработки штамповок, линия послепрессовой обработки штамповок выполнена в виде устройства для мойки штамповок с рабочим валом и расположенными на нем захватами устройства для контроля положения каждой штамповки после выхода ее из пресса и загрузки в упомянутое устройство для мойки, выполненного в виде жесткой рамы, несущей закрепленный на ней арочный мостик со смонтированным на нем силовым цилиндром с системой управления, подвижной поперечины, установленной в направляющих скольжения с возможностью возвратно-поступательного перемещения и несущей шарнирно соединенные с ней подпружиненные собачки, установленных в верхней части жесткой рамы направляющих проводок и гибких элементов с автономным приводом, оснащенным системой управления, и жестко закрепленными на них упорами, командоаппарата в виде управляющего фасонного диска с пазами, количество и угловое расположение которых соответствует количеству и угловому расположению захватов устройства для мойки штамповок, жестко закрепленного на рабочем валу упомянутого устройства для мойки, и сенсорных датчиков, одни из которых электрически связаны с системой управления силового цилиндра, а другие предназначены для определения наличия штамповок в местах ожидания на направляющих проводках и электрически связаны с системой управления автономного привода гибких элементов. To solve the problem in an automated complex for stamping thin material from a roll, containing a prepress line for roll material in the form of an unwinder, a device for cutting the leading edge of the sheet and a correct feeding device, a multi-position stamping press with a mechanism for transferring workpieces to positions and a post-press processing line stampings, the line of post-press processing of stampings is made in the form of a device for washing stampings with a working shaft and a gripper located on it devices for monitoring the position of each stamping after it leaves the press and loaded into the aforementioned washing device, made in the form of a rigid frame, bearing an arched bridge fixed to it with a power cylinder mounted on it with a control system, a movable cross member installed in sliding guides with the possibility of reciprocating movement and the bearing spring-loaded pawls pivotally connected to it, mounted in the upper part of the rigid frame of the guide wires and flexible elements with auto a multi-drive, equipped with a control system and fixed stops fixed to them, a command device in the form of a control shaped disk with grooves, the number and angular arrangement of which corresponds to the number and angular arrangement of the grips of the stamping washing device, rigidly fixed to the working shaft of the said washing device, and sensor sensors, some of which are electrically connected to the control system of the power cylinder, and others are designed to determine the presence of stampings in waiting areas on the direction boiling installations and electrically connected to the auxiliary drive flexible element control system.

Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, где:
фиг.1. Общий вид автоматизированного комплекса;
фиг. 2. Устройство для контроля положения штамповки после выхода ее из пресса и загрузки в устройство для мойки;
фиг. 3. Кинематическая схема устройства для контроля положения штамповки после выхода ее из пресса и загрузки в устройство для мойки.The claimed technical solution is illustrated by drawings, where:
figure 1. General view of the automated complex;
FIG. 2. A device for monitoring the position of the stamping after it leaves the press and is loaded into the washing device;
FIG. 3. The kinematic diagram of the device for monitoring the position of the stamping after it leaves the press and is loaded into the washing device.

Автоматизированный комплекс для штамповки тонкого листа из рулона состоит из линии допрессовой обработки рулонного материала, содержащей разматывающее устройство 1 с установленным рулоном тонкого листа 2, устройство 3 для отрезки передней кромки листа 2, правильно-подающее устройство 4, пресса 5 для многопозиционной штамповки с инструментом 6 и механизмом переноса 7 заготовки по позициям 8 в прессе 5 и линии послепрессовой обработки штамповок, содержащей устройство для контроля положения штамповки 9 и загрузки в устройство 10 для мойки штамповок 9, выполненное в форме рамы 11, сочлененной с прессом 5 для многопозиционной штамповки, несущей закрепленный на нем арочный мостик 12, на котором закреплен силовой цилиндр 13 с направляющими скольжения 14, шток 15 силового цилиндра 13 сочленен с подвижной поперечиной 16, установленной на направляющих скольжения 14, осуществляющий возвратно-поступательное движение по направляющим 14; подвижная поперечина 16 несет шарнирно закрепленные на ней подпружиненные собачки 17. В верхней части рамы 11 смонтированы направляющие проводки 18 с расположенными между ними гибкими элементами 19, с закрепленными на них жесткими упорами 20, 21. Гибкие элементы 19 приводятся в движение от автономного привода 22 через вал 23 и с жестко расположенными на нем звездочками 24, 25. Устройство 10 для мойки штамповок содержит автономный привод 26 с рабочим валом 27, несущим захваты 28 и жестко закрепленный на нем фасонный диск 29, число пазов 30 которого соответствует числу захватов 28 и их угловому расположению по окружности рабочего вала 27, и сенсорные датчики 31, 32, электрически связанные с управлением силового цилиндра 13 (на фиг. не показано), при этом фасонный диск 29 с сенсорными датчиками 31, 32 образуют командоаппарат 33 управления силовым цилиндром 13. Кроме того, на раме 1 в местах ожидания штамповок 9 установлены сенсорные датчики 34, 35, 36, электрически связанные с управлением автономного привода 22, вала 23, гибких элементов 19. Сенсорные датчики 37 и 38 установлены на силовом цилиндре 13 в его крайних положениях. Сенсорный датчик 39 предназначен для определения позиций упоров 20 и 21 с показом на пульте (на фиг. не показано). The automated complex for stamping a thin sheet from a roll consists of a prepress line for roll material containing an unwinder 1 with an installed roll of thin sheet 2, a device 3 for cutting the leading edges of the sheet 2, a correct feeding device 4, a press 5 for multi-stamping with a tool 6 and the transfer mechanism 7 of the workpiece at positions 8 in the press 5 and the line of post-press processing of stampings containing a device for monitoring the position of the stamping 9 and loading into the device 10 for washing strain lug 9, made in the form of a frame 11, articulated with a multi-stamping press 5, bearing an arched bridge 12 fixed to it, on which a power cylinder 13 with sliding guides 14 is fixed, the rod 15 of the power cylinder 13 is articulated with a movable cross member 16 mounted on the rails sliding 14, performing a reciprocating movement along the guides 14; the movable cross member 16 carries spring-loaded dogs 17 articulated thereon. In the upper part of the frame 11, guide wires 18 are mounted with flexible elements 19 located between them, with fixed stops fixed to them 20, 21. Flexible elements 19 are driven by an independent drive 22 through the shaft 23 and with the sprockets 24, 25 rigidly located on it. The device 10 for washing stampings includes a standalone drive 26 with a working shaft 27 carrying grippers 28 and a shaped disk 29 rigidly fixed on it, the number of grooves 30 of which corresponds to the number of grippers 28 and their angular location around the circumference of the working shaft 27, and sensor sensors 31, 32, electrically connected with the control of the power cylinder 13 (not shown in Fig.), while the shaped disk 29 with sensor sensors 31, 32 form a command device 33 control of the power cylinder 13. In addition, on the frame 1, in the waiting areas of the stampings 9, sensor sensors 34, 35, 36 are installed, electrically connected with the control of the stand-alone drive 22, shaft 23, flexible elements 19. Sensor sensors 37 and 38 are mounted on the power cylinder 13 in his extreme position nyah. The sensor sensor 39 is designed to determine the positions of the stops 20 and 21 with the display on the remote control (Fig. Not shown).

Автоматизированный комплекс для штамповки тонкого листа работает в пусконаладочном и автоматическом режимах. Управление комплексом осуществляется с пульта управления (на фиг. не показан). An automated complex for stamping a thin sheet works in commissioning and automatic modes. The complex is controlled from the control panel (not shown in Fig.).

При работе в пусконаладочном режиме в исходном положении рулон 2 тонкого листа установлен в разматывающее устройство 1. При нажатии кнопки ПУСК на пульте управления комплексом (на фиг. не показан) включается линия допрессовой обработки, где приводится в движение разматывающее устройство 1 и начинает вращать рулон 2 тонкого листа, таким образом разматывая и подавая лист к устройству 3 для отрезки передней кромки листа. Устройство 3 для отрезки передней кромки листа совершает рабочий ход и возвращается в исходное положение, а лист проходит на правильно-подающее устройство 4, где осуществляется его правка и подача в пресс 5 с многопозиционным инструментом 6. В прессе 5 на первой позиции многопозиционного инструмента 6 за первый ход пресса 5 осуществляют разделительную операцию и затем за последующие хода осуществляют перенос заготовки (на фиг. не показана) по позициям 8 многопозиционного инструмента 6 посредством механизма для переноса 7 заготовки и за каждый ход осуществляют ее деформирование. После заполнения всех позиций многопозиционного инструмента 6 штамповка 9 переносится на линию послепрессовой обработки, где поступает на направляющие проводки 18 устройства для контроля положения штамповки 9 после выхода ее из пресса и загрузки в устройство 10 для мойки штамповок 9. При этом сенсорный датчик 34, установленный на позиции ожидания штамповки 9 (на фиг. не обозначено), включает автономный привод 22 гибких элементов 19 и через вал 23, звездочки 24 и 25 приводит в движение гибкие элементы 19, которые с жестко закрепленными на них упорами 21 перемещают штамповку 9 по проводкам 18 на последнюю позицию ожидания (на фиг. не указана) в зону действия сенсорного датчика 36, а жесткие упоры 20 на гибких элементах 19 уходят вниз и возвращаются к исходному положению за последующей штамповкой 9. When operating in commissioning mode in the initial position, a roll of 2 thin sheets is installed in the unwinder 1. When you press the START button on the control panel of the complex (not shown in Fig.), The prepress line is turned on, where the unwinder 1 is driven and starts to rotate the roll 2 thin sheet, thus unwinding and feeding the sheet to the device 3 for cutting the leading edge of the sheet. The device 3 for cutting the leading edge of the sheet makes a working stroke and returns to its original position, and the sheet passes to the correct feeding device 4, where it is edited and fed into the press 5 with the multi-position tool 6. In the press 5 at the first position of the multi-position tool 6 the first stroke of the press 5 performs a separating operation, and then for the subsequent moves the workpiece is transferred (not shown in Fig.) to positions 8 of the multi-position tool 6 by means of a mechanism for transferring the workpiece 7 and for each course exercise its deformation. After filling all the positions of the multi-position tool 6, the stamping 9 is transferred to the post-press processing line, where it enters the guide wires 18 of the device for monitoring the position of the stamping 9 after it leaves the press and is loaded into the stamp washing device 10. At the same time, the sensor sensor 34 mounted on the waiting position of stamping 9 (not shown in FIG.), includes an autonomous drive 22 of the flexible elements 19 and through the shaft 23, sprockets 24 and 25 set in motion the flexible elements 19, which with fixed stops 21 the stamping 9 is moved through the wires 18 to the last standby position (not shown in FIG.) into the range of the sensor sensor 36, and the hard stops 20 on the flexible elements 19 go down and return to their original position after the subsequent stamping 9.

Одновременно с включением автоматизированного комплекса для штамповки тонкого листа система управления комплексом (на фиг. не показана) включает автономный привод 26 устройства 10 для мойки штамповок, который вращает рабочий вал 27 с захватами 28 и фасонным диском 29. Фасонный диск 29 своими лепестками (на фиг. не обозначены), проходя мимо сенсорных датчиков 31, 32, которые в совокупности образуют командоаппарат 33, наводит сигнал в форме ЭДС, который дает команду на включение подачи рабочей среды в силовой цилиндр 13, при наличии соответствующих сигналов сенсорных датчиков 36, 38, указывающих на положение заготовки. Рабочая среда, поступая в силовой цилиндр 13, поршень которого (на фиг. не показан) через шток 15 приводит в движение поперечину 16, которая, перемещаясь по направляющим скольжения 14, своими подпружиненными собачками 17 захватывает штамповку 9 и подает ее в подошедшие захваты 28 устройства 11 для мойки штамповок 9. Simultaneously with the inclusion of an automated complex for stamping a thin sheet, the complex control system (not shown in FIG.) Includes an autonomous drive 26 of the stamping washing device 10, which rotates the working shaft 27 with grippers 28 and a shaped disk 29. Shaped disk 29 with its petals (in FIG. (not indicated), passing by sensor sensors 31, 32, which together form a command device 33, induces a signal in the form of an EMF, which gives a command to turn on the supply of the working medium to the power cylinder 13, if there are corresponding signals the number of sensor sensors 36, 38, indicating the position of the workpiece. The working medium enters the power cylinder 13, the piston of which (not shown in Fig.) Through the rod 15 drives the cross member 16, which, moving along the slide rails 14, captures the stamping 9 with its spring-loaded dogs 17 and feeds it into the coming grips 28 of the device 11 for cleaning stampings 9.

В крайнем положении пневмоцилиндра 13 сенсорный датчик 37 дает команду на переключение направления потока рабочей среды в силовой цилиндр 13 и поршень со штоком 15 движется в обратную сторону. При этом поперечина 16 с собачками 17 занимает исходное положение. На этом пусконаладочный режим работы автоматизированного комплекса штамповки тонкого листа из рулона заканчивается и сменяется автоматическим режимом, при котором все позиции заполнены материалом и полуфабрикатами и работают все элементы комплекса с требуемой синхронностью. In the extreme position of the pneumatic cylinder 13, the touch sensor 37 gives a command to switch the direction of flow of the medium into the actuator 13 and the piston with the rod 15 moves in the opposite direction. In this case, the cross member 16 with the dogs 17 occupies the initial position. On this, the commissioning mode of the automated complex for stamping a thin sheet from a roll ends and is replaced by an automatic mode in which all positions are filled with material and semi-finished products and all elements of the complex work with the required synchronism.

При этом, если в устройстве для контроля положения штамповки после выхода ее из пресса и загрузки в устройство для мойки штамповок 11 на последней позиции ожидания в зоне сенсорных датчиков 36 имеется штамповка, то сенсорный датчик 35, реагируя на проходящую в его зоне очередную штамповку 9, подает сигнал на остановку привода 22 и штамповки 9 на промежуточной позиции (на фиг. не показана). Штамповка на указанной позиции будет находиться до освобождения сенсорного датчика 36, которое произойдет при загрузке штамповкой 9 устройства для мойки штамповок 10. Если в результате уменьшения темпа загрузки штамповок 9 в устройство для мойки штамповок на последней позиции ожидания в зоне сенсорного датчика 36 находится штамповка 9, а также штамповка находится и на промежуточной позиции ожидания в зоне сенсорного датчика 35 и механизм переноса заготовок пресса 5 укладывает очередную штамповку на проводки 18 в зону сенсорного датчика 34, то в результате последовательного накопления на проводках 18 на позициях ожидания может одновременно находиться несколько штамповок 9. Moreover, if there is stamping in the device for monitoring the position of the stamping after it leaves the press and loading into the device for washing stampings 11 at the last standby position in the area of sensor sensors 36, then the sensor sensor 35, reacting to the next stamping 9 passing in its area, sends a signal to stop the drive 22 and stamping 9 at an intermediate position (not shown in Fig.). The stamping at the indicated position will be until the sensor sensor 36 is released, which will occur when the stamping device 9 loads the stamping washing device 10. If, due to a decrease in the loading rate of stampings 9 into the stamping washing device, stamping 9 is located at the last standby position in the sensor sensor 36, as well as the stamping is located at an intermediate standby position in the area of the sensor sensor 35 and the transfer mechanism of the workpieces of the press 5 puts the next stamping on the wiring 18 in the area of the sensor sensor 34, then Sequential storage 18 on postings to the standby position several stampings can be simultaneously 9.

При увеличении темпа загрузки в устройство 10 для мойки штамповок количество штамповок 9 на позициях ожидания уменьшается. Таким образом, устройство для контроля положения штамповки после выхода ее из пресса и загрузки в устройство для мойки штамповок обеспечивает гибкую связь и синхронизацию работы пресса 5 и устройства для мойки штамповок и всего автоматизированного комплекса в целом. With an increase in the rate of loading into the device 10 for washing stampings, the number of stampings 9 at the standby positions decreases. Thus, a device for controlling the position of the stamping after it leaves the press and loading into the device for washing stampings provides flexible communication and synchronization of the press 5 and the device for washing stampings and the entire automated complex as a whole.

На Воронежском заводе тяжелых механических прессов (ЗАО "Тяжмехпресс") осуществлена конструктивная разработка заявляемого автоматизированного комплекса для штамповки тонкого листа из рулона, изготовление которого намечено на третий квартал 2000 года. At the Voronezh plant of heavy mechanical presses (CJSC Tyazhmehpress), the inventive automated system for stamping a thin sheet from a roll was structurally designed, the production of which is scheduled for the third quarter of 2000.

Claims

An automated complex for stamping a thin sheet from a roll, comprising a prepress line for processing roll material in the form of an unwinder, a device for cutting the leading edge of the sheet and a correct feeding device, a press for multi-position stamping with a mechanism for transferring workpieces to positions, and a postpress line for stamping, characterized in that the line of postpress processing of stampings is made in the form of a device for washing stampings with a working shaft and grippers located on it and devices for I control the position of each stamping after it leaves the press and loads into the aforementioned washing device, made in the form of a rigid frame, bearing an arched bridge fixed to it with a power cylinder mounted on it with a control system, a movable cross member installed in sliding guides with the possibility of return - translational movement and bearing spring-loaded dogs articulated to it, mounted in the upper part of the rigid frame of the guide wires and flexible elements with self-contained drive, about a mounted control system, and fixed stops fixed to them, a control device in the form of a control shaped disk with grooves, the number and angular arrangement of which corresponds to the number and angular location of the grips of the stamping washing device, rigidly fixed to the working shaft of the said washing device, and sensor sensors, some of which are electrically connected to the control system of the power cylinder, while others are designed to determine the presence of stampings in the waiting areas on the guide wires and electrically connected to the control system of an autonomous drive of flexible elements.