RU2339563C1

RU2339563C1 - Adaptive system for formation of flooring from rolled materials

Info

Publication number: RU2339563C1
Application number: RU2007109059/11A
Authority: RU
Inventors: ков Александр Семенович Железн (RU); Александр Семенович Железняков; Валентина Александровна Елтышева (RU); Валентина Александровна Елтышева; Василий Ануфриевич Веретено (RU); Василий Ануфриевич Веретено
Original assignee: Александр Семенович Железняков; Валентина Александровна Елтышева; Василий Ануфриевич Веретено
Priority date: 2007-03-12
Filing date: 2007-03-12
Publication date: 2008-11-27

Abstract

FIELD: technological processes.

SUBSTANCE: adaptive system contains flooring carriage, mechanism of rolls unwinding, mechanism of cloth cuts fixation and system of transmission mechanisms. Disk knife is made with three degrees of mobility. Knife is installed in vertical guides with the possibility of its cutting edge positioning by means of gear drive.

EFFECT: simplification of flooring system design and expansion of technological resources.

2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к машиностроению для легкой промышленности и может быть использовано для формирования настилов из рулонных материалов.The present invention relates to mechanical engineering for light industry and can be used to form flooring from rolled materials.

Известно устройство (патент РФ №2060221, В65Н 45/105 от 20.05.96) для формирования настилов на раскройном столе из мерных полотен ткани, содержащее рольганг для разматывания рулонов с мерными полотнами, механизм зажима срезов материала, состоящий из системы передаточных механизмов, позволяющих обеспечить условия материального баланса размотки материала и подачи на настил и тем самым практически полностью исключить непрогнозируемую деформацию материала от изменяющейся высоты настила при его формировании из мерных полотен.A device is known (RF patent No. 2060221, B65H 45/105 dated 05/20/96) for forming flooring on a cutting table from measuring cloths, containing a rolling table for unwinding rolls with measuring cloths, a clamping mechanism for cutting sections of material, consisting of a system of transmission mechanisms that allow conditions of the material balance of the unwinding of the material and supply to the flooring and thereby almost completely eliminate the unpredictable deformation of the material from the changing height of the flooring when it is formed from measured canvases.

Недостатками этого устройства являются ограниченные технологические возможности, связанные с невозможностью формирования настилов из длинномерных рулонных материалов, сложность конструкции системы вследствие наличия длинных кинематических цепей передаточных звеньев механизма подъема захватных элементов для материала, а также значительные суммарные погрешности перемещения рабочих органов, что при малой толщине материала приводит к недопустимым отклонениям от требуемой точности позиционирования и появлению складок в настиле вследствие дисбаланса между требуемой и действительной подачей материала.The disadvantages of this device are the limited technological capabilities associated with the inability to form flooring from long roll materials, the complexity of the system design due to the presence of long kinematic chains of the transmission links of the lifting mechanism of the gripping elements for the material, as well as significant total errors of movement of the working bodies, which leads to a small thickness of the material to unacceptable deviations from the required positioning accuracy and the appearance of wrinkles in the flooring There is an imbalance between the required and the actual supply of material.

При формировании настилов из длинномерных рулонных материалов механизированным способом и требованиях стабильного минимума деформаций необходимо обеспечивать синхронизацию скоростей движения материала на всех участках его движения как в номинальном, так и переходных режимах работы системы - разгоне и торможении настилочной каретки. Однако синхронизация только скоростных режимов на участках размотки и подачи материала в зону настилания по мере увеличения количества полотен в настиле не обеспечивает условие баланса подаваемого материала из зоны размотки и требуемой подачи на настилочный стол.When forming decking from long rolled materials by a mechanized method and the requirements of a stable minimum of deformations, it is necessary to synchronize the speeds of the material in all sections of its movement in both nominal and transient modes of the system — acceleration and braking of the deck carriage. However, the synchronization of only speed modes in the areas of unwinding and feeding the material into the laying area as the number of paintings in the deck increases, does not provide a condition for the balance of the supplied material from the unwinding zone and the required feed to the laying table.

При анализе процесса настилания из длинномерных рулонных материалов выявляются две характерные технологические зоны, в которых нарушаются условия материального баланса (см. фиг.1).When analyzing the process of laying out of long rolled materials, two characteristic technological zones are identified in which the material balance conditions are violated (see figure 1).

В первой зоне в связи с изменением высоты настила (h₁) уменьшается расстояние от разматывающего устройства до верхнего настилаемого полотна, что ведет к «избытку» (Δ₁) подачи материала. Во второй зоне технологического тракта в процессе размотки угол наклона штанг-держателей перекатных валиков механизма размотки вследствие смещения центра массы рулона не изменяется (традиционные разматывающие устройства) из-за уменьшающегося его диаметра, создается условие «недостатка» материала (Δ₂).In the first zone, due to a change in the height of the flooring (h ₁ ), the distance from the unwinder to the upper flooring sheet decreases, which leads to an “excess” (Δ ₁ ) of material supply. In the second zone of the technological path, during the unwinding process, the angle of inclination of the rod-holders of the roll rollers of the unwinding mechanism does not change due to the displacement of the center of mass of the roll (traditional unwinding devices) due to its decreasing diameter, the condition of a “material shortage” is created (Δ ₂ ).

Возникающее рассогласование в процессе настилания [Δ(t)=Δ₁(t)-Δ₂(t)] позволяет определить (см. фиг.1) общий материальный дисбаланс подаваемого материала на настилочный стол, причем Δ₂=ctgγ(R₁-R₂); R₂=R₁-δφ/2π, где γ - угол установки консольного разматывающего устройства; R₁ и R₂ - начальный и конечный радиус рулона при его размотке; δ - толщина обрабатываемого материала; φ - угол поворота рулона.The resulting mismatch in the laying process [Δ (t) = Δ ₁ (t) -Δ ₂ (t)] allows you to determine (see figure 1) the total material imbalance of the material supplied to the deck table, and Δ ₂ = ctgγ (R ₁ - R ₂ ); R ₂ = R ₁ -δφ / 2π, where γ is the installation angle of the console unwinding device; R ₁ and R ₂ - the initial and final radius of the roll when it is unwound; δ is the thickness of the processed material; φ is the angle of rotation of the roll.

Если угол γ изменяется в процессе размотки по закону

, то центр масс рулона неподвижен и Δ₂=0, что обеспечивается размоточным устройством (патент РФ №2191152, 2002 г., МПК 7 В65Н 16/00). Тогда остаточный дисбаланс определяется только значением Δ₁, которое может быть определено из соотношения подачи материала в рабочую зону настилочной кареткой и его требуемым количеством, т.е.

, где V - скорость подачи материала из зоны разматывания в зону настилания; τ - продолжительность подачи материала кареткой на настилочный стол; L - длина формируемого настила. Если

, то Δ₁=nδ, где n - количество полотен в настиле.If the angle γ changes during the unwinding process according to the law

, then the center of mass of the roll is stationary and Δ ₂ = 0, which is ensured by an unwinding device (RF patent No. 2191152, 2002, IPC 7 B65H 16/00). Then the residual imbalance is determined only by the value Δ ₁ , which can be determined from the ratio of the material supply to the working area by the laying carriage and its required amount, i.e.

where V is the material feed rate from the unwinding zone to the laying area; τ is the duration of the material feed by the carriage to the deck table; L is the length of the flooring being formed. If

, then Δ ₁ = nδ, where n is the number of paintings in the flooring.

Технической задачей предлагаемого изобретения является создание устройства, адаптивного к изменяющейся высоте настила, обеспечивающего упрощение конструкции системы настилания и расширение технологических возможностей.The technical task of the invention is the creation of a device that is adaptive to the changing height of the flooring, which simplifies the design of the flooring system and enhances technological capabilities.

Поставленная задача решается тем, что адаптивная система для формирования настилов из рулонных материалов содержит механизм размотки рулонов, настилочную каретку, механизм фиксации срезов полотна и систему передаточных механизмов, отличающаяся тем, что дисковый нож выполнен с тремя степенями подвижности, установлен на вертикальных направляющих с возможностью позиционирования его режущей кромки по вертикали посредством зубчатой передачи пропорционально углу наклона рычага толкателя, положение которого адаптируемо к количеству полотен в настиле по условию периодического контакта с прижимной линейкой, расположенной на поверхности настила.The problem is solved in that the adaptive system for forming decking from roll materials comprises a roll unwinding mechanism, a deck carriage, a blade cut-off fixing mechanism and a transmission system, characterized in that the circular knife is made with three degrees of mobility, mounted on vertical rails with positioning capability its cutting edge vertically by means of a gear transmission is proportional to the angle of inclination of the lever of the pusher, the position of which is adaptable to the number of floors spots in the stack by condition periodic contact with the pressure line located on the deck surface.

На фиг.1 показана расчетная схема соотношений материального баланса ткани при настилании, на фиг.2 - структурно-кинематическая схема адаптивной системы формирования настилов.Figure 1 shows the calculated diagram of the relations of the material balance of the fabric when laying, figure 2 is a structural-kinematic diagram of an adaptive system for forming floorings.

Система для формирования настилов содержит механизм размотки рулона (см. фиг.2), состоящий из привода 1 барабана 2, двух перекатных валиков 3, 4, гибких опорных лент 5, охватывающих в «шахматном» порядке валики 3 и 4; привод 6 механизма изменения угла установки штанг перекатных валиков, состоящий из вертикальных винтов 7 и 8, тяг 9 и 10 и штанг 11 и 12; привод 13 для вращательного движения колеса 14, опирающегося на рельсы 15, расположенные с двух сторон настилочного стола 16, и цепную передачу 17 с валом 18 для передачи вращательного движения на второе колесо, установленное на противоположном рельсе.The system for forming decking comprises a roll unwinding mechanism (see FIG. 2), consisting of a drive 1 of a drum 2, two roll rollers 3, 4, flexible support tapes 5, covering rollers 3 and 4 in a staggered manner; drive 6 of the mechanism for changing the angle of installation of the rods of the roll rollers, consisting of vertical screws 7 and 8, rods 9 and 10 and rods 11 and 12; a drive 13 for the rotational movement of the wheel 14, resting on rails 15 located on both sides of the deck table 16, and a chain gear 17 with a shaft 18 for transmitting rotational motion to a second wheel mounted on the opposite rail.

В состав системы входят также механизм отрезания мерных полотен, который состоит из электродвигателя 19, клиноременной передачи 20, редуктора 21 и цепной передачи 22, на которой установлена каретка 23, несущая на себе шестерни 24 и вал 25 дискового ножа 26. Дисковый нож 26 за счет пружины 27 постоянно контактирует с развернутым ножом 28, установленным на двух вертикальных направляющих 29, выполненных совместно с зубчатыми рейками 30, входящими в зацепление с колесами 31. Каретка 23 имеет направляющую 32, которая обеспечивает возможность фиксированного поперечного перемещения каретки и условие зацепления колеса 24 и зубчатой рейки 33. При перемещении каретки 23 зубчатое колесо 24 получает вращательное движение и за счет клиноременной передачи 34 передает его дисковому ножу 26. Механизм вертикального перемещения развернутого ножа 28 (третья степень подвижности) состоит из рычага 35, зубчатого зацепления 36, тормозного устройства 37, вала 38 и прижимной планки 39.The system also includes a mechanism for cutting measured blades, which consists of an electric motor 19, a V-belt transmission 20, a gearbox 21 and a chain transmission 22 on which a carriage 23 is mounted, bearing gears 24 and a shaft 25 of a circular knife 26. Circular knife 26 due to springs 27 are constantly in contact with a deployed knife 28 mounted on two vertical rails 29, made in conjunction with gear racks 30, engaged with the wheels 31. The carriage 23 has a guide 32, which allows fixed pop the transverse movement of the carriage and the condition of engagement of the wheel 24 and the gear rack 33. When the carriage 23 is moved, the gear 24 receives rotational movement and transfers it to the disk knife 26 by means of a V-belt transmission 34. The vertical movement mechanism of the deployed knife 28 (third degree of mobility) consists of a lever 35 , gearing 36, brake device 37, shaft 38 and pressure plate 39.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Рулон материала укладывается на гибкие опорные ленты 5 механизма размотки, полотно предварительно разматывается посредством привода 1 и направляется по тракту движения через перекатный валик 4. Включением привода 13 приводится в движение колесо 14, перемещающееся по рельсовому пути 15, и каретка устанавливается в исходное положение, соответствующее началу настила. В этом положении спадающая ветвь полотна с перекатного валика 4 заправляется под прижимную планку 39 и выравнивается передний срез ткани. В исходном положении развернутый нож 28 находится в крайнем верхнем положении, а рычаг 35 - в крайнем нижнем относительно прижимной планки 39.The material roll is laid on flexible support tapes 5 of the unwinding mechanism, the web is pre-unwound by means of drive 1 and guided along the path through the roll roller 4. By turning on drive 13, the wheel 14 is moved, moving along the rail 15, and the carriage is set to the initial position corresponding to the beginning of the flooring. In this position, the falling branch of the web from the roll roller 4 is tucked under the pressure bar 39 and the front cut of the fabric is leveled. In the initial position, the deployed knife 28 is in its highest position, and the lever 35 is in its lowermost position relative to the pressure bar 39.

Одновременное включение приводов 1 и 13 при кинематическом согласовании передач обеспечивает равноскоростные условия движения каретки над настилочным столом 16 и размотку рулона на лентах 5, задающим равномерную линейную скорость продвижения ткани.The simultaneous inclusion of drives 1 and 13 with kinematic matching of gears provides equal-speed conditions for the movement of the carriage over the spreading table 16 and the unwinding of the roll on tapes 5, which sets the uniform linear speed of tissue advancement.

Одновременно с процессом размотки рулонного материала происходит изменение угла наклона штанг 11 и 12, угол γ уменьшается (см. фиг.1). Поворот перекатных валиков 3 и 4 осуществляется за счет включения привода 6 и посредством передач винт-гайка известным образом, при этом обеспечивается постоянство центра масс рулона.Simultaneously with the process of unwinding the roll material, the angle of inclination of the rods 11 and 12 changes, the angle γ decreases (see figure 1). The rotation of the roll rollers 3 and 4 is carried out by turning on the drive 6 and by means of screw-nut gears in a known manner, while ensuring the consistency of the center of mass of the roll.

Когда длина пути, пройденного настилочной кареткой, будет равна длине настила, движение каретки прекращается. Это обеспечивается любым из известных способов, позволяющих привести в соответствие длину отрезаемого полотна и длину пути, пройденного настилочной кареткой.When the length of the path traveled by the deck carriage is equal to the length of the deck, the carriage stops. This is ensured by any of the known methods that make it possible to bring into correspondence the length of the cut sheet and the length of the path traveled by the laying carriage.

После остановки каретки включается механизм отрезания полотна. Электродвигатель 19 приводит в движение цепную передачу 22, на которой закреплена каретка ножевого механизма 23. Каретка увлекается цепью и движется по направляющей 32 из одного крайнего положения в другое. Величина хода определяется шириной разрезаемого полотна. Вместе с кареткой поступательно перемещается зубчатое колесо 24, находящееся в зацеплении с зубчатой рейкой 33. Зубчатое зацепление создает вращательное движение колесу и шкивам клиноременной передачи 34.After the carriage stops, the blade cutting mechanism is turned on. The electric motor 19 drives the chain gear 22, on which the carriage of the knife mechanism 23 is fixed. The carriage is carried away by the chain and moves along the guide 32 from one extreme position to another. The magnitude of the stroke is determined by the width of the cut blade. Together with the carriage, the gear wheel 24 is progressively moved, which is meshed with the gear rack 33. The gear engagement creates rotational movement of the wheel and V-belt pulleys 34.

Второй шкив передачи закреплен на одном валу с дисковым ножом 26. Таким образом, вал дискового ножа совершает поступательное движение вместе с перемещением каретки и вращательное за счет зубчатого зацепления и клиноременной передачи.The second transmission pulley is mounted on one shaft with a disk knife 26. Thus, the shaft of the disk knife performs translational motion along with the movement of the carriage and rotational due to gearing and V-belt transmission.

Далее происходит включение привода 1 механизма размотки рулона ткани и реверсивное движение привода 13 механизма перемещения каретки по рельсовому пути. При обратном движении настилочной каретки происходит укладка последующего полотна в настил.Next, the drive 1 of the unwinding mechanism of the fabric roll is turned on and the reverse movement of the drive 13 of the carriage moving mechanism along the rail track is reversed. With the reverse movement of the flooring carriage, the subsequent canvas is laid in the flooring.

Уменьшение диаметра рулона в ходе процесса настилания постепенно компенсируется изменением угла наклона штанг 11 и 12, а увеличение высоты настила укладываемых полотен создает избыток материала (Δ₁) для укладки в настил. Чтобы его компенсировать, достаточно линию резания полотна переместить (опустить) на величину приращения высоты настила.A decrease in the diameter of the roll during the laying process is gradually compensated by a change in the angle of inclination of the rods 11 and 12, and an increase in the height of the deck of the stacked webs creates an excess of material (Δ ₁ ) for laying in the deck. To compensate for it, it is enough to move the line of cutting the blade (lower) by the value of the increment of the height of the deck.

При возвращении каретки к началу настила рычаг 35 наезжает на верхнюю поверхность прижимной линейки 39, которая в каждом цикле изменяет свое положение относительно исходного на величину приращения высоты настила. Контактное взаимодействие рычага 35 с прижимной линейкой приводит к повороту его и вала, на котором он закреплен. Зубчатое зацепление 36 соответственно обеспечивает поворот зубчатых колес 31, а зубчатые рейки 30 при этом опускаются по направляющим 29 совместно с ножом 28. Пружина 27 обеспечивает постоянное прижатие дискового ножа 26 к развернутому ножу 28.When the carriage returns to the beginning of the flooring, the lever 35 runs onto the upper surface of the pressure line 39, which in each cycle changes its position relative to the original one by the value of the increment of the height of the flooring. The contact interaction of the lever 35 with the clamping line leads to the rotation of it and the shaft on which it is mounted. The gearing 36 respectively rotates the gears 31, and the gears 30 are lowered along the guides 29 together with the knife 28. The spring 27 provides a constant pressing of the circular knife 26 to the deployed knife 28.

Положение развернутого ножа удерживается от произвольных перемещений тормозным устройством 37. Тормозной момент устройства уравновешивает приведенную массу развернутого ножа, зубчатых реек, направляющих и силу сжатия пружины дискового ножа. Момент сил, возникающий при взаимодействии рычага 35 с прижимной планкой 39, нарушает это равновесие, и тормозной барабан проворачивается относительно тормозной ленты, что обеспечивает перемещение линии резания ткани в сторону компенсации рассогласования баланса между требуемой и поданной величиной ткани. Коэффициент передачи звеньев цепи 35, 36, 31 и 30 равен К=1. Таким образом, режущая кромка отрезного устройства опускается на величину, равную приращению высоты настила за два прохода настилочной каретки, и полностью компенсирует возникающий дисбаланс подаваемого материала относительно требуемого значения.The position of the deployed knife is kept from arbitrary movements by the brake device 37. The braking moment of the device balances the reduced mass of the deployed knife, gear racks, guides and the compression force of the spring of the disk knife. The moment of force arising from the interaction of the lever 35 with the clamping bar 39, violates this balance, and the brake drum is rotated relative to the brake band, which ensures the movement of the cutting line of the fabric in the direction of compensation of the mismatch in the balance between the desired and supplied fabric value. The gear ratio of the chain links 35, 36, 31 and 30 is equal to K = 1. Thus, the cutting edge of the cutting device is lowered by an amount equal to the increment of the deck height in two passes of the deck carriage, and completely compensates for the resulting imbalance of the supplied material relative to the desired value.

Claims

An adaptive system for forming decking from roll materials, comprising a deck carriage, a unwinding mechanism for rolls, a mechanism for fixing sections of the web and a transmission system, characterized in that the circular knife is made with three degrees of mobility, mounted on vertical rails with the possibility of positioning its cutting edge vertically by means of a gear transmission in proportion to the angle of inclination of the lever of the pusher, the position of which is adaptable to the number of paintings in the deck according to the periodic one contact with the pressure line, located at the decking surface.