Способ автоматизированного монтажа сменного пакета штампа в прессе и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к автоматизации обработки металлов давлением, а именно к способу авто.матизированного монтажа сменного пакета штампа в прессе и устройству для его осуществления. Цель - упрощение процесса монтажа, а также повыщение надежности. Вначале устанавливают сменный пакет (СП) с зазором под ползуном (П) пресса. Формируют сигнал о нахождении СП под П. Переводят П из вер.хней мертвой точки в нижнюю мертвую точку и формируют сигнал о нахождении П в нижней мертвой точке. Увеличивают длину шатуна до получения сигнала об остановке П под действием СП. Производят соединение СП с П и столом пресса. Устройство для осуществления способа содержит связанные системой управления блок зажимов, датчик наличия СП под П, датчик контроля расположения П, привод изменения длины шатуна , включающий мотор-редуктор 11, регулируемую кулачковую муфту 12, датчик 13 контроля остановки П. 2 с.п. ф-лы, 5 ил. С с (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4108980/25-27 (22) 18.08.86 (46) 15.09.88. Бюл. ¹ 34 (71) Азовское специальное конструкторское бюро кузнечно-прессового оборудования и автоматических линий (72) В. М. Жиганов, Е. В. Пугачев, А. A. Касым, Н. В. Ровенский, Л. Ф. Гедмин и В. П. Скрябин (53) 621.979.07 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1361816,1986. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО МОНТАЖА СМЕННОГО ПАКЕТА

ШТАМПА В ПРЕССЕ И УСТРОИСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к автоматизации обработки металлов давлением, а именно к способу автоматизированного монта„„SU„„1423232 А 1 (5D 4 В 21 0 43/00, В 21 ) 13/02, В 30 B 15/02 жа сменного пакета штампа в прессе и устройству для его осуществления. Цель — упрощение процесса монтажа, а также повышение надежности. Вначале устанавливают сменный пакет (СП) с зазором под ползуном (П) пресса. Формируют сигнал о нахождении СП под П. Переводят П из верхней мертвой точки в нижнюю мертвую точку и формируют сигнал о нахождении П в нижней мертвой точке. Увеличивают длину шатуна до получения сигнала об остановке Г1 под действием СП. Производят соединение

СП с П и столом пресса. Устройство для осуществления способа содержит связанные системой управления блок зажимов, датчик наличия СП под П, датчик контроля расположения П, привод изменения длины шаР туна, включающий мотор-редуктор 11, регулируемую кулачковую муфту 12, датчик 13 контроля остановки П. 2 с.п. ф-лы, 5 ил.

А-А

1423232

Изобретение относится к автоматизации обработки металлов давлением, а именно к способам автоматизированного монтажа стенного пакета штампа в прессе и устройствам для его осуществления, и может быть использовано в гибких производственных системах в машиностроительной, приборостроительной и других отраслях промышленности.

Цель изобретения — упрощение процесса монтажа сменного пакета штампа и по,вышение надежности устройства.

На фиг. 1 изображено устройство для осуществления автоматизированного мон тажа сменного пакета штампа; на фиг. 2— сечение А — А на фиг. I; на фиг. 3 — сечение Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4 — сечение

9 — В на фиг. 1; на фиг. 5 -- блок-схема подключения датчиков к системе управления.

Способ автоматизированного монтажа ,сменного пакета 1 штампа в прессе 2 вклю;чает следующие операции: вначале уста. навливают сменный пакет 1 штампа с за зором л под ползуном 3, причем при завершении установки сменного пакета 1 под ползуном 3 формируют сигнал о нахождении ,сменного пакета 1 под ползуном 3. Затем переводят ползун 3 из верхней мертвой точ ки (в.м.т.) в нижнюю мертвую точку (н.м.т.) и формируют электрический сигнал о на,хождении ползуна 3 в í.M.T. На основании этого сигнала начинают изменять длину шатуна 4 в сторону ее увеличения. Заканчивают изменять длину шатуна 4 при получении электрического сигнала об остановке ползуна 3 под действием пакета I штам па.

После этого на основании сигнала об ос тановке ползуна 3 производят соединение полок 5 пакета 1 с ползуном 3 и столом 6 пресса 2.

Устройство для осуществления способа содержит связанные системой 7 управле,.ния блок зажимных приспособлений 8, закрепленный на ползуне 3, датчик 9 наличия пакета 1 штампа под ползуном 3, датчик 10 контроля расположения ползуна 3 в H.ì.ò., привод изменения длины шатуна 4„вкл ючающий мотор-редуктор 1, смонтированные в моторе-редукторе 11 регулируемую кулачковую муфту 12 и датчик 13 контроля остановки ползуна 3 под действием пакета

1 штампа.

Блок зажимных приспособлений 8 содержит жестко связанную с ползуном 3 плиту

l4, прихваты 15, силовые цилиндры с поршнями 16, подпружиненные при помощи пружин

17 к плите 14. Каждый из прихватов 15 смонтирован на оси 18, закрепленной в рычаге

19, который, в свою очередь, установлен с возможностьк> качания на оси 20, закр пленной в плите 14, при этом на оси 20 с возможностью поворота смонтирован толкатель 21, взаимодействующий с прихватами

15 и скосом 22, выполненным на штоке 23 каждого из поршней 16. Силовое замыкание прихватов 15 с толкателями 21 к скосам 22 штоков 23 осуществляется при помощи пружин растяжения 24, прикрепленных к кронштейнам 25. Для контроля зажима пакета 1 прихватами 15 предусмотрены датчики 26, смонтированные в кронштейнах 25, взаимодействующие со штоками 23 поршней 16 в их крайнем нижнем положении.

Для соединения пакета 1 штампа со столом 6 пресса 2 предусмотрен управляемый системой управления 7 блок зажимных приспособлений 27, закрепленный на столе 6 пресса 2, конструкция которого аналогичная конструкции блока зажимных приспособлений 8. Блок зажимных приспособлений 27 содержит плиту 28, жестко связанную со столом 6 пресса 2, прихваты 29, силовые цилиндры с поршнями 30, подпружиненными при помощи пружин 31 к плите 28. Каждый из прихватов 29 смонтирован на оси 32, закрепленной в рычаге 33, который, в свою очередь, установлен с возможностью качания на оси 34, закрепленной в плите 28, при этом на оси 34 с возможностью поворота установлен толкатель 35, взаимодействующий с прихватом 29 и скосом 36, выполненным на штоке 37 каждого из поршней 30.

Силовое замыкание прихватов 29 с толкателем 35 к скосам 36 штоков 3? осуществляется при помощи пружин растяжения 38, прикрепленных к кронштейнам 39. Для контроля зажима пакета I прихватами 29 предусмотрены датчики 40, смонтированные в кронштейнах 39, взаимодействующие со штоками

37 поршней 30 в их крайнем верхнем положениии.

Мотор-редуктор 11 содержит реверсивный электродвигатель 41, червячную передачу, червячный вал 42 которой имеет шлицевой и резьбовой участки 43 и 44, à ÷åðвячное колесо 45 закреплено на валу 46, имеюгцем резьбовой участок 47, сочлененный с резьбовой нарезкой ползушки 48; несущей флажок 49, взаимодействующий с датчиком 50, контролирующим наименьшую длину шатуна 4,который состоит из корпуса

51 и сочлененного с ним регули!ювочного винта 52 с шаровой головкой.

Регулируемая кулачковая муфта 12 содержит полумуфту 53, жестко связанную с валом электродвигателя 41, и подвижную полумуфту 54, смонтированную на шлицевом участке 43 червячного вала 42. Силовое замыкание указанных полумуфт осуществляется при помощи пружины 55, жесткость которой регулируется при помощи гайки 56, смонтированной на резьбовом участке 44 червячного вала 42.

Датчик 13 смонтирован на стенке корпуса 57 редуктора с возможностью взаимодействия подвижной полумуфтой 54 при ее

1423232

3 расцеплении под действием на ползун 3 пакета 1 штампа.

Кинематическая связь червячного вала

42 с регулировочным винтом 52 выполнена в виде карданного вала 58 с шлицевым участком 59, а также зубчатой передачи, ведущая шестерня 60 которой сочленена с шлицевым участком. 59 вала 58, а ведомая 61 соединена с шаровой головкой регулировочного винта 52.

Для установки сменного пакета 1 штампа под ползун 3 предусмотрены зажимные рычаги 62, 63, связанные между собой осью

64 и пружиной 65, причем указанные рычаги установлены в корпусе 66. Корпус 66 связан цепной передачей 67, смонтированной на звездочках 68 (одна из звездочек не показана) установленных на валу 69 управляемого привода, выполненного в виде мотор-редуктора (не показан).

Каждый из упомянутых бесконтактных датчиков 9, 13, 26, 40, 50 содержит цилиндрический корпус и смонтированные в нем

LC-генератор на транзисторе, а также ключ на транзисторе (не показаны). Принцип действия указанных датчиков основан на срыве генерации синусоидальных колебаний в ко- 25 лебательном контуре генератора при внесении в зону чувствительности датчика металлического предмета и закрытию вследствие этого указанного ключа на транзисторе.

Система управления 7 содержит блок управления 70 муфтой-тормозом пресса 2, блок управления 71 силовыми цилиндрами прихватом 15, 29, включающий управляемый пневмораспределитель, подсоединенный к источнику сжатого воздуха (не показаны), блок управления 72 реверсивным электродвигателем 41 мотор-редуктора 11.

Датчик 13 контроля остановки ползуна

3 под действием пакета 1 штампа соединен с системой управления 7 при помощи логических элементов НЕ 73 и И 74. Первый вход 40 элемента И 74 подключен к выходу элемента HE 73, вход которого соединен с датчиком 13, второй вход элемента И 74 подключен к выходу дополнительного элемента HE

75, вход которого соединен с датчиком 9 4 наличия пакета 1 штампа под ползуном 3, при этом выход дополнительного элемента

НЕ 75 также соединен с первым входом дополнительного элемента И 76, второй вход которого соединен с датчиком 10 контроля расположения ползуна 3 в н.м.т. при помо- gp ши цепи, содержащей два элемента НЕ 77, HE 78 и переключатель 79, причем выход элемента НЕ 77 подключен к второму входу элемента И 76, вход элемента HE 77 соединен с выходом элемента HE 78, а переключатель 79 расположен в цепи между датчиком 10 и элементом НЕ 78.

Выход элемента И 74 соединен с блоком управления 71 силовыми цилиндрами прихва

4 тов 15, 29, выход элемента И 76 соединен с блоком управления 72 реверсивным электродвигателем 41 мотор-редуктора l 1. Каждый из датчиков 26. 40 контроля зажима пакета штампа прихватами 15, 29 соединен с входом соответствующих элементов НЕ 80 — 87, выходы которых подключены к входам элемента И 88.

Датчик 50, контролирующий на меньшуюю длину шатуна 4, подключен к входу элемента HE 89, выход которого подключен к первому входу элемента ИЛИ 90.

Выход элемента ИЛИ 90 подключен к первому входу элемента И 91, второй вход которого соединен с выходом элемента HE 75.

Выход элемента И 91 соединен с первым входом блока управления 70 муфтой-тормозом, при этом его второй вход соединен с выходом элемен — à HE 78.

Предусмотрен также счетчик 92 ходов ползуна 3, выход которого подсоединен к одному из входов элемента И 93. Выход элемента И 93 соединен с первым входом элемента И 94, второй вход которого подключен к выходу элемента НЕ 85, вход которого соединен с выходом элемента HE 78. Выход элемента И 94 через реле времени 96 соединен с блоком управления 71.

Выход элемента И 93 также соединен с переключателем 97, подсоединенным параллельно переключателю 79. Кроме того, выход элемента И 93 подключен к первому входу элемента И 98, второй вход которого соединен с выходом элемента И 99, вход которого соединен с выходом элемента И 88, соединенным также с вторым входом элемента ИЛИ 90. Выход элемента И 98 подключен к входу блока 72, управляюшим реверсом электродвигателя 41. Переключатель

79 подключен к выходу элемента HE 99.

Переключатель 97 подключен параллельно переключателю 78 при помощи цепи 100. Кроме этого, экран 101, взаимодействующий с датчиком 10, закреплен на эксцентриковом валу 102 пресса 2, выход элемента И 98 соединен с входом элемента

НЕ 103, выход которого подключен к переключателю 104, установленному между элементом И 76 и блоком управления 72.

Предусмотрены также элемент НЕ 105, вход которого соединен с реле времени 96, а выход подключен к переключателю 106, установленному между элементом И 74 и блоком управления 71, датчик 107 контроля исходного положения зажимных рычагов

62, 63 подсоединенный к первому входу элемента И 108, второй вход которого соединен с выходом элемента И 88, а выход элемента И 108 соединен с одним из входов элемента ИЛИ 90.

В исходном положении ползун 3 располагают в в м.т., шатун 4 имеет наименьшую длину, в результате чего флажок 49 находится в зоне чувствительности датчика 50

1423232 и на выходе элемента НЕ 89 имеется сигнал, который подают на один из входов элемента ИЛИ 90. При помощи переключателя

79, вследствие передачи ему сигнала с выхода элемента HE 99, соединяют датчик 10 с входом элемента НЕ 78, при этом вследствие отсутствия сигнала с выхода элемента

И 93 при помощи переключателя 97 блокируют цепь 100, а при помощи элемента НЕ 75 блокируют прохождение сигнала от датчика

9, контролирующего наличие пакета 1 штампа под ползуном 3.

Способ реализуют следующим образом.

Вначале осуществляют установку смен ного пакета 1 штампа под ползун 3 пресса 2. ,: Для этого включают мотор-редуктор (не

: показан), который, вращая звездочки 68, ! приводит в движение цепную передачу 67, связанную с корпусом 66, несущим зажим, ные рычаги 62, 63, которые захватывают хвостовик пакета 1 штампа и геремещают последний в направлении ползуна 3.

В конце хода зажимных рычагов 62, 63 пакет 1 штампа устанавливается с зазором и под олзуном 3 и входит в зону чувстви:тельности датчика 9, в результате чего при помощи элемента НЕ 75 формируют сигнал о нахождении сменного пакета 1 под пол зуном 3. Этот сигнал подают с выхода эле мента НЕ 75 на один из входов элемента Vi 91.

Сигнал с выхода элемента НЕ 89 через элемент ИЛИ 90 подают на первый вход элемента И 91, при этом сигнал с выхода элемента И 91 подают в блок 70 управления муфтой-тормозом. Одновременно с этим за счет отсутствия сигнала от датчика 10, контролирующего расположение ползуна 3 в н.м.т., на вы ходе элемент à HE 78 получают сигнал, который также подают в блок

70 управления муфтой-тормозом, при этом прохождение сигнала с выхода элемента

НЕ 78 на один из входов элемента И 76 блокируют при помощи элемента НЕ 77.

На основании сигналов от элементов И 91 и НЕ 78 происходит включение муфты пресса 2, а затем поворот эксцентрикового вала 102 и закрепленного на нем экрана 101.

При завершении поворота эксцентрикового вала на 180 формируют сигнал о расположении ползуна 3 в н.м.т. за счет входа экрана 101 в зону чувствительности датчика

10, в результате на выходы элемента НЕ 78 сигнал исчезает, что приводит к отключению муфты и включению тормоза, при этом ползун 3 останавливается в н.м.т. Вследствие того, что на входы элемента И 76 поданы сигналы от датчика 9, контролирующего наличие пакета 1 штампа под ползуном 3, а также сигнал от датчика 10, контролирующего нахождение ползуна 3 в н.м.т., который при остановке ползуна 3 в н.м.т. снимают с выхода элемента НЕ 77, то на основании последнего сигнала начинают изменение длины шатуна 4, так как на выходе элемента И 76 появляется сигнал на включение электродвиг ателя 41 м отор-редуктора 11, при этом изменение длины шатуна 4 в сторону его увеличения происходит за счет передачи вращения регулировочному винту

52 от электродвигателя 41 через регулируемую кулачковую муфту 12, червячную передачу, карданный вал 58, шестерни 60, 61, в результате чего ползун 3, выбирая зазор и переМешается к пакету 1 штампа. Изменение длины шатуна 4 заканчивают при получении сигнала об остановке ползуна 3 под действием пакета 1 штампа.

15 Данный сигнал получают за счет того, что при упоре плиты 14 блока зажимных приспособлений 8 в пакет 1 происходит расцепление кулачковой муфты 12, при этом ее подвижная полумуфта 54, за счет скосов на кулачках, сжимая пружину 55, перемещается в сторону датчика 13. При входе полумуфты 54 в зону чувствительности датчика 13 на выходе элемента НЕ 73 формируется сигнал, на основании которого производят отключение электродвигателя 41.

Сигнал по остановке ползуна 3 с выхода элемента НЕ 78 подают также на первый вход элемента И 75, на второй вход которого уже подан сигнал с выхода элемента

НЕ 75, вход которого соединен с датчиком 9.

В результате этого приводится в действие пневмораспределитель (не показан) блока 71 управления силовыми цилиндрами прихватов 15 и 29.

При переключении пневмораспределителя рабочее тело подается одновременно под поршни 16 и 30. Под действием давления рабочего тела поршни 16 и 30, сжимая соответственно пружину 17 и 31, приводятся в движение и воздействуют скосами 22 и 36 на толкатели 21 и 35. Толкатели

40 21 и 35, поворачиваются на осях 20 и 34 совместно с прихватами 15 и 29, при этом прихваты 15 и 29, поворачиваясь на осях

18 и 32, взаимодействуют с пакетом 1 штампа. Таким образом осуществляют операцию. соединения сменного пакета 1 с ползуном 3

45 и столом 6 пресса 2, при этом штоки 23 и

37 силовых цилиндров входят в зону чувствительности соответственно датчиков 26 и 40. В результате этого на выходе элементов HE 80 — 87 появляются сигналы, которые подаются на входы элемента И 88. При наличии сигналов от всех указанных элементов НЕ на входах элемента И 88, на выходе последнего появляется сигнал, который подают на вход элемента НЕ 99, а также на один из входов элемента И 108. В результате этого сигнал на выходе элемента HE 99 исчезает, вследствие чего переключатель 79 блокирует прохождение сигнала от датчика

10, а на выходе элемента UE 78 появляется

1423232

Формула изобретения

7 разрешающий сигнал на включение муфты, но включение муфты не произойдет пока захваты 62, 63 не возвратятся в исходное положение в зону чувствительности датчика

107 на основании сигналов от датчиков 26, 40.

Таким образом, включение муфты, а следовательно, и пресса 2 в автоматический режим работы, в процессе которого осуществляют технологическую операцию по переработке подаваемого в прессе материала, производят на основании сигнала на выходе элемента И 88, отсутствия сигнала на выходе элемента НЕ 99, сигнала на выходе элемента НЕ 75, а также сигнала от датчика 107 на один из входов элемента И 108.

В случае неполучения сигнала на выходе хотя бы одного из элементов HE 80 — 87 пресс в автоматический режим работы включен не будет.

После совершения ползуном 3 заданного числа ходов, определяемого программой получения деталей, при помощи счетчика числа ходов ползуна 92 подают сигнал на один из входов элемента И 93, на второй вход которого подают опорный сигнал, в результате чего на выходе элемента И 93 формируется сигнал, которы и подают на переключатель 97, в результате чего последний разблокирует прохождение сигнала от датчика 10 к входу элемента НЕ 78, в то время как переключатель 79 блокирует прохождение сигнала от датчика 10 к входу элемента HE 78. При заходе экрана 101 в зону чувствительности датчика 10 на основании сигнала от этого датчика, как описано выше, происходит остановка ползуна

3 в н.м.т. В результате этого на выходе элемента НЕ 95 формируется сигнал, который подают на второй вход элемента И 94, а на первый вход этого элемента подают сигнал с выхода элемента И 93.

Сигнал с выхода элемента И 94 подают на вход реле времени 96, в резул-..тате чего указанный сигнал через заданный промежуток времени после остановки ползуна 3 в н.м.т. поступает на ьход элемента НЕ 105, что приводит к блокировке при помощи переключателя 106 прохождения сигнала с выхода элемента И 74 в блок 71 и переключению пневмораспределителя блока 71 на выхлоп рабочего тела из силовых цилиндров, приводящих в действие прихваты 15, 29.

Под действггем пружин 17, 24 и 31, 38 поршни 16 и 30, вытесняя рабочее тело из силовых цилиндров через указанный пневмораспределитель в атмосферу, возвращается в исходное положение, при этом штоки 23 поршней 16 и штоки 37 поршней 30, выходят из зоны чувствительности датчиков 26, 40, а прихваты 15, 29 отходят от пакета 1 штампа. Таким образом осуществляется операция рассоединения пакета 1 штампа с ползуном 3 и столом 6 пресса 2.

8

В результате выхода штоков 23, 37 поршней 16, 30 из зоны чувствительности датчиков 26, 40 на выходе элемента И 88 сигнал исчезает, а на выходе элемента НЕ 99 появляется сигнал, который подают на второй вход элемента И 98, при этом на первый вход этого элемента подают сигнал с выхода элемента И 93.

В результате наличия указанных сигналов на входах элемента И 98 на его выходе формируется сигнал, который подают в блок

72 управления реверсивным электродвигателем 41, а также используют для блокировки прохождения сигнала с выхода элемента И 76 в блок 72, подавая указанный сигнал на вход элемента НЕ 103, выход которого подсоединен к переключателю 104.

Происходит уменьшение длины шатуна 4 за счет реверсирования электродвигателя

41 и сцепление полумуфт 53, 54 регулируемой кулачковой муфты 12. Изменение длины шатуна 4 прекращают при входе флажка 49 в зону чувствительности датчика 50. Затем пакет 1 штампа удаляется из рабочей зоны пресса 2 при помощи зажимных рычагов

62, 63.

Монтаж нового сменного пакета штампа в пресс осуществляют аналогично описанному выше.

При использовании изобретения в автоматических штамповочных линиях с ЧПУ отпадает необходимость внесения в программу данных о высоте сменных пакетов, считывания этих данных, а также осуществления контроля за фактическим из менением длины шатуна, что упрощает и повышает надежность процесса монтажа пакета штампа.

1. Способ автоматизированного монтажа сменного пакета штампа в прессе, включающий изменение длины шатуна пресса в соответствии с высотой сменного пакета, установку сменного пакета с зазором под ползуном, формирование сигнала о нахождении сменного пакета под ползуном, формирование сигнала о нахожде нии ползуна в нижней мертвой точке, соединение сменного пакета штампа с ползуном и столом пресса, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и повышения его надежности, вначале осуществляют установку пакета штампа под ползуном, изменение длины шатуна начинают на основании сигнала о нахождении ползуна в нижней мертвой точке и заканчивают при получении сигнала об остановке ползуна под действием пакета штампа, после чего на основании полученного сигнала об остановке ползуна под действием пакета штампа производят соединение сменного пакета штампа с ползуном и столом пресса.

1423232

2. Устройство для автоматизированного монтажа сменного пакета штампа, в прессе, содержащее связанные системой управления блоки зажимных приспособлений, закрепленные на ползуне и столе пресса, датчик наличия пакета штампа под ползуном, датчик контроля расположения ползуна в нижней мертвой точке, привод изменения ,, длины шатуна пресса, включающий ревер1 сивный мотор-редуктор, отличающееся тем, что оно снабжено смонтированными в мотор-редукторе регулируемой кулачковой муфтой и датчиком контроля остановки ползуна под действием пакета штампа, установленным с возможностью взаимодействия с регулируемой кулачковой муфтой и связанным с системой управления.

Я б2

f07

1423232

Риг.3

23 22

Ю

f7

2б

2Х

Ю

2У

33

Ю

31

1423232

Составитель В. Г!о икаров

Редактор М. Товтин Tcxpez l1. Всрсс Корректор Л. Пилипенко

За каз 4469, 2 Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета CCCP по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” -35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4