Устройство для загрузки кольцевых заготовок в проходную печь

 

Изобретение относится к конструкции многофункциональных автоматов, предназначенных для комплексной обработки изделия, включающее операции по загрузке, мойке, распределении, перемещении, ориентации и укладке заготовок колец подшипников в проходные закалочные печи, при этом многофункциональный автомат быстро переналаживается с одного типа изделий на другое, где при вращении барабана происходит распределение заготовок подшипников между перемычками, их обдутие сжатым воздухом и отводом по направляющему желобу к механизму укладки заготовок подшипников на рольганги проходной закалочной печи, при этом все операции автоматизированы и приспособлены к заготовкам, не зависящим от диаметра и ширины заготовок подшипников. 10 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к конструкции многофункциональных, быстро переналаживаемых с одного изделия на другое, автоматов, предназначенных для комплексной обработки изделия, включающей операции по загрузке, мойке, распределению, перемещению, ориентации и укладке заготовок колец подшипников в проходные закалочные печи.

Известен бункер для подсыпки ложных порогов мартеновских печей, содержащий короб для сыпучих материалов с дозатором и примыкающий к нему лоток, см. авт.св. СССР N 534633, кл. 27 3/10 от 28.01.1977 года аналог.

Известно бункерно-загрузочное ориентирующее устройство, включающее вращающийся барабан с расположенными на его внутренней стороне захватными органами, взаимодействующими с копирными пластинами, см. авт. св. СССР N 1407881, кл. B 65 47/20 от 19.11.1986 года прототип.

Недостаток известных технических решений состоит в том, что все операции производятся изолированно друг от друга и не связаны между собой в комплексное устройство; невозможность данных типов устройств быстро производить переналадку от одного типа изделия на другое, увеличить производительность труда, уменьшить количество обслуживающего персонала и улучшить культуру производства.

Цель изобретения расширение функциональных возможностей многофункционального автомата, увеличение количества выпускаемой продукции с уменьшением количества обслуживающего персонала и улучшением культуры производства.

Сущность технического решения и его отличия от прототипов заключены в том, что многофункциональный автомат производит поочередность и последовательность операций по заданному технологическому циклу, включающему операции по загрузке моечной емкости, используя тарную емкость, предназначенную для межцеховых перевозок груза и фиксируемой при ее опрокидывании направляющим замком, где после ультразвуковой очистки моющим средством заготовок подшипников они по транспортной ленте с выступами подаются в бункерное устройство ориентации заготовок, где при вращении барабана происходит распределение заготовок подшипников между перемычками, их обдутие сжатым воздухом и отводом по направляющему желобу к механизму укладки заготовок подшипников на рольганги проходных закалочных печей, при этом все операции автоматизированы и приспособлены к быстрой переналадке с одного типа колец на другой независящим от диаметра и ширины заготовки подшипника, что делает данный многофункциональный автомат универсальным.

При проведении предварительного патентного поиска не выявлено технических решений с заявленной совокупностью существенных признаков, что соответствует критерию "существенные отличия", "новизна" и "положительный эффект".

На фиг. 1 изображен общий вид многофункционального автомата; на фиг. 2 - разрез А-А моечно-загрузочного узла; на фиг. 3 разрез Б-Б бункерного узла ориентации и отведения заготовок подшипников; на фиг. 4 геометрически изменяющийся подвижный диск бункерного узла; на фиг. 5 разрез В-В соединения подвижного диска с основанием опорной площадки; на фиг. 6 разрез Г-Г подвижного диска бункерного узла; на фиг. 7 разрез Д-Д механизма укладки заготовок колец подшипников; на фиг. 8 разрез Е-Е; на фиг. 9 разрез Ж-Ж.

Многофункциональный автомат включает на (фиг. 1) на основании пола 1 загрузочный узел, выполненный в виде двуплечего рычага 2 с тарной емкостью 3 и регулируемым противовесом 4, опирающихся на стойки 5 через ось вращения 6, совмещенной с моечной емкостью 7, имеющей отводящий желоб 8 с расположенным в нем приводным транспортером, управляемым электродвигателем 9, связанного с основанием приемного бункера 10, закрепленного на стойках 11 узла ориентации заготовок 12, имеющий отводящий желоб 13, взаимодействующий с механизмом укладки заготовок колец подшипников 14 на основание проходной закалочной печи 15. Загрузочное устройство двуплечего рычага 2 на (фиг. 2) содержит тарную емкость с заготовками 3, имеющую профильные окна 16 для взаимодействия с направляющими замка 17 посредством пневматического исполнительного механизма 18, расположенного внутри опорной площадки 19 и управляемого ниппелем 20, выдвигающим поршень 21, содержащий центральный шток 22, оборудованный площадкой управления 23, и ниппелем 24 для взаимодействия площадки управления 23 со стойкой 25 направляющего замка 27, который фиксирует тарную емкость от произвольных перемещений посредством зацепа 26, имеющего рабочую зону перемещения 17 в теле рычага 2 и управляемого электродвигателем 28, ротор которого имеет внутреннее перемещение стержня 29. Механизм загрузки управляется электроприводом через зубчатку 30, взаимодействующую с приемной зубчаткой полусферы 31, жестко связанной с двуплечим рычагом 2, ось которого связана с моечной емкостью 7, внутри которой расположен генератор ультразвуковой частоты 32, закрытый направляющим желобом 33, образующим замкнутое пространство с приводным транспортером 24, на приводной ленте которого расположено H-количество стоек 35, свободно проходящих сквозь направляющий желоб 33, где с внешней стороны моечная емкость оборудована вибратором 36 и сливным промывочным трубопроводом 37.

Бункерный узел ориентации и отведения заготовок подшипников на отводящий желоб содержит (фиг. 3) на основании подставки 38 несущую колонну 39, на внешней части которой расположен упорный подшипник 40, свободно взаимодействующий с основанием узла ориентации 12, которое связано с внутренним конусом 41 через внешний опорный подшипник 42, внутренний опорный подшипник 43 опорной площадки 44, где конус 41 жестко закреплен к емкости бункера 10 элементами крепления и фиксации.

Узел ориентации изготовлен в виде стакана 45 с резьбой 46, в нижней части которого расположен поддон 47 с круговой зубчаткой 48, приводимой во вращение от электродвигателя 49 через передаточную зубчатку 50 и H-количеством отверстий 51 для отвода жидкости через приемный кольцевой короб 52, имеющий отводящий трубопровод 53.

По резьбе 46 свободно перемещается механизм регулировки и отвода заготовок подшипников 54, имеющий направляющий паз 55, взаимодействующий с проточкой стакана 56, регулирующий высоту заготовок подшипников 57 посредством регулировочной гайки 58, имеющей рукоятки 59.

Во внутренней части механизма 54 расположены окна 60 с резьбой 61 для перемещения конусной гайки 62 посредством рукоятки 63 для взаимодействия с подвижной подпружиненной площадкой 64, регулирующей проходное основание ширины заготовок подшипников 57. По внешнему основанию окружности механизма отвода заготовок имеются скосы 65 для синхронной и совместной работы ограничителя 66, расположенного в окне механизма 54 и подпружиненного пружиной 67, в основании которого штыревые исполнительные загибы 68 необходимы для взаимодействия с профильной площадкой управления 69, расположенной на винтовой стойке 70, и регулируются по высоте гайкой 71, имеющей рукоятки управления 72. Нижнее основание опорной площадки 44 связано с подпружиненным подвижным в горизонтальном направлении диском 73, по окружности которого в отверстиях 74 расположены разделительные перемычки 75 между подшипниками 57, где регулировка изменяющейся геометрической поверхности диаметра подвижного диска 73 осуществляется конусной гайкой 74 посредством рукоятки 77. Внутри конуса 41 расположены воздуховоды 78 для продувки заготовок, где остатки воды сливаются в поддон 47 через отверстия 79, расположенные в теле подвижного механизма регулировки и отвода заготовок подшипников, где процесс отвода заготовок подшипников в направляющий желоб 13 осуществляется от подпружиненного в осевом направлении направляющей желоба 80.

На фиг. 4 изображен подвижный диск 73 с изменяющейся геометрией диаметра круга, зависящего от диаметра конусной гайки 76, и состоит из H-количества сегментов 81, внутри которых в окнах 82 расположены вставки 83, где все сегменты стянуты пружинами 84, расположенными в посадочных окнах 85, а ширина удлинения 86 подвижного диска 73 прямо пропорционально зависит от диаметра конусной регулировочной гайки 76, где связь подвижного диска 73 с нижним основанием опорной площадки 44 (фиг. 5) осуществляется профильным зацепом 87, а промежуточные вставки 83, содержащие опорные площадки 88 (фиг. 6) имеют телескопические упоры 89, связанные с чашкой 90, в основании которой расположен опорный ролик 91, подпружиненный пружиной 92, где позицией 93 показаны элементы фиксации стяжной пружины 84 в посадочном окне 85.

Механизм укладки заготовок колец подшипников в проходные закалочные печи 14 состоит из неподвижной части направляющего желоба 94 (фиг. 7) имеющего подпружиненную ось вращения 95, связанную с подвижной частью короба 96, в нижней части которой закреплена косынка 97 (обладающая регулировочной массой М для удержания в закрытом состоянии подвижной части короба 96 с H-количеством помещенных заготовок подшипников 57), связанная тросовым соединением 98, огибающим промежуточный ролик 99 для взаимодействия с подвижным штоком 100, в основании которого расположен пневматический исполнительный механизм 102, имеющий ниппель управления 103 для открывания подвижной части короба 96 и вспомогательный ниппель 104, где позицией 105 обозначены рольганги проходной закалочной печи 15, в теле которых расположены проточки 106 для того, чтобы подвижная часть короба 96 ложилась в проточки и была ниже уровня верхней части подвижного рольганга.

Способ регулировки H-количества заготовок подшипников 57, фиг. 8, в зависимости от ширины рабочей зоны проходной закалочной печи 15 состоит в том, чтобы отсекать лишнюю часть заготовок подшипников от подвижной части короба 96, при котором поршень 107 со штоком 108 при включении ниппеля 109 пневматического исполнительного механизма 110 точно разделял заготовки подшипников при опрокидывании подвижной части короба 96, после которого шток 108 уходит в исходное положение при помощи ниппеля 111 через промежуток 112, а сама регулировка числа заготовок подшипников происходит подпружиненной площадкой 113, имеющей направляющие штыри 114 при помощи регулировочного винта с рукояткой 115, где передняя часть подвижного желоба 96, фиг. 9, имеет H-количество жесткостей 116 для взаимодействия их с проточками 106 рольгангов 105.

Подготовка к работе и наладка многофункционального автомата происходит по мере необходимости, зависящей от ширины и диаметра поступаемых заготовок колец подшипников, необходимых для загрузки в проходные закалочные печи, для этого проводят наладку узла ориентирования и распределения заготовок 12, фиг. 3.

После вращения рукоятки 59 регулировочной гайки 58 механизм регулировки отвода заготовок 54 опускается вниз, затем отводят направляющую 80 желоба 13, освобождая окно выхода заготовок подшипников, через которое рукояткой 77 конусной гайки 76 устанавливают ширину заготовок подшипников 57 между основанием бункера 10 и подвижным диском 73, по окружности которого расположено H-количество отверстий 74 для установки H-количества распределительных перемычек 75, устанавливаемых на размер, равный диаметру заготовки подшипника, потом регулировочной гайкой 58 устанавливают заготовку подшипника 57 в таком положении, при котором его верхняя часть не должна на 3 5 мм доходить до верхнего уровня перемычек 75, затем желоб 13 с направляющей устанавливают и закрепляют в исходном положении, а регулировочной гайкой 71 устанавливают профильную площадку 69 в таком положении, при котором полностью нажатые штыревые исполнительные загибы 68 со скосом 66 должны совпадать со скосами 65, образовывая равномерный уклонный скос, после этого узел ориентации и распределения заготовок 12 готов к работе. Дальнейшей операцией подготовки является наладка механизма укладки заготовок колец подшипников на рольганги 105 проходной закалочной печи 15. В зависимости от веса заготовок производят регулировку противовеса косынки 96, которая, заполненная заготовками подшипников, должна удерживаться в закрытом положении, фиг. 7, затем в зависимости от ширины рабочей зоны печи устанавливают количество укладываемых колец 57, фиг. 8, регулируя рукояткой 115 подпружиненную площадку 113, при этом шток 108 исполнительного механизма 110 должен точно разделять количество заготовок подшипников, подлежащих укладке на рольганги 105, а остальные должны задерживаться в неподвижном желобе на время, необходимое для захода уложенных заготовок в проходную закалочную печь, а вся автоматика должна быть завязана со скоростью передвижения заготовок подшипников внутри проходной закалочной печи, где остальные узлы и механизмы не подлежат никаким регулировкам и предназначены для любых диаметров заготовок подшипников.

Работает многофункциональный автомат следующим образом: после установки тарной емкости 3 на основание опорной площадки 19 при помощи пневматического исполнительного механизма 18, управляемого ниппелем 24, производят фиксацию тарной емкости замком 17 к двуплечему рычагу 2 и блокируют ее зацепом 26, управляемым электродвигателем 28, затем включают механизм загрузки, управляемый зубчаткой 30, взаимодействующей с приемной зубчаткой полусферы 31, которая начинает опрокидывать содержимое тарной емкости в моечную емкость 7, где регулируемый противовес 4 служит для облегчения работы механизма загрузки, а вибратор 36 для облегчения передвижения заготовок внутри моечной емкости, залитой моющей жидкостью и производящей мытье заготовок колец подшипников генератором ультразвуковой частоты 32, которые затем отводятся от направляющего желоба 33 ленточным транспортером 34, на приводной ленте которого расположено H-количество стоек захвата 35 в бункерную емкость 10. После попадания заготовок колец подшипников в бункерную емкость 10 заготовки 57 начинают проваливаться между разделительными промежутками 75 на основание механизма отвода заготовок 54 и обдуваться сжатым воздухом из воздуховода 78, при этом стакан 45 производит вращение всего узла вокруг оси колонны 39 при помощи электродвигателя 49 через зубчатку 50 и круговой зубчатки 48, а остаток жидкости через капилляры 79 поступает в поддон 47 и через его отверстия 51 в приемный кольцевой короб 52, откуда отводятся через трубопровод 53.

Заготовки колец подшипников 57, пройдя между разделительными промежутками некоторое расстояние, доводят до места отвода вниз подпружиненные исполнительные штыри 68 с ограничителями 66, а направляющая желоба 80 разворачивает заготовку подшипника 57 под таким углом, который через окно в бункере 10 и усилия давления перемычкой 75 выводит заготовку из бункерного узла в желоб 13, который по наклонной плоскости попадает в механизм укладки 14 на проходные закалочные печи 15. Укладка заготовок колец 57 на рольганги 105 проходной закалочной печи 15 производят от пневматического исполнительного механизма 102, управляемого ниппелями 103 и 104, где степень укладки заготовок колец, а также система автоматики подчинена и зависит от скорости продвижения заготовок сквозь проходную закалочную печь. Весь цикл операций производится автоматически, где периодически необходимо засыпать моечную емкость 7 заготовками колец подшипников, используя загрузочное устройство двуплечего рычага 2 с тарной емкостью 3.

Формула изобретения

1. Устройство для загрузки кольцевых заготовок в проходную печь, содержащее емкость для загружаемых заготовок, наклонный конвейер с захватными приспособлениями для подачи заготовок на конвейер проходной печи, отличающееся тем, что оно снабжено сортировочной емкостью, в которой размещены механизмы приема, ориентирования и отвода заготовок, узлы которых связаны с отводящим желобом, имеющего приспособление укладки заготовок на конвейер проходной печи, с моечной емкостью посредством наклонного конвейера, к которой примыкает устройство загрузки, при этом механизм приема заготовок выполнен в виде емкости, снабженной внутренним конусом, с системой воздуховодов, опирающегося на колонну, связанную с основанием пола, вокруг которой установлен стакан с возможностью вращения, нижняя часть которого выполнена в виде поддона с каналами для отвода жидкости через кольцевой короб, причем на стакане размещен механизм ориентирования, выполненный в виде узла регулировки высоты кольцевых заготовок с возможностью осевого перемещения вдоль стакана, узла регулировки изменения диаметра опорной площадки, узла регулировки изменения диаметра верхнего направляющего диска, оборудованного по окружности средством для крепления разделительных перемычек, механизм отвода кольцевых заготовок выполнен в виде подпружиненных подвижных ограничителей с профильными загибами, которые взаимодействуют с регулируемой опорной площадкой и направляющей отводящего желоба, при этом приспособление для укладки заготовок на конвейер проходной печи выполнено в виде подвижной части желоба, имеющего подвижную площадку для регулировки проходного сечения желоба, связанной с исполнительным устройством.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что сортировочная емкость содержит систему автоматического управления по перемещению кольцевых заготовок.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что узлы регулировки верхнего диаметра направляющего диска и опорной площадки сортировочной емкости имеют регулировочные гайки с регулировочными клиньями для изменения диаметра направляющего диска и снабжены средством управления и перемещения.

4. Устройство по пп.1 3, отличающееся тем, что узлы регулирования верхнего диаметра направляющего диска и опорной площадки сортировочной емкости выполнены из сегментов с проточками, связанными между собой стяжными пружинами, имеющими средство фиксации, а внутри сегментов размещены подвижные вставки с опорными площадками, имеющие подпружиненные телескопические упоры, в основаниях которых размещены опорные ролики.

5. Устройство по пп.1 4, отличающееся тем, что разделительные перемычки выполнены в виде Е-образного профиля с одним удлиненным основанием, при этом два других основания жестко зафиксированы к верхнему направляющему диску.

6. Устройство по пп.1 5, отличающееся тем, что подпружиненные подвижные ограничители механизма отвода кольцевых заготовок сортировочной емкости имеют профильные скосы.

7. Устройство по пп.1 6, отличающееся тем, что узел отведения заготовок сортировочной емкости снабжен направляющей заслонкой для перекрытия входного отверстия отводящего желоба.

8. Устройство по пп.1 7, отличающееся тем, что механизм ориентирования сортировочной емкости, кольцевых заготовок снабжен импульсными трубками для отвода остатков моющей жидкости.

9. Устройство по пп.1 8, отличающееся тем, что подвижная часть желоба приспособления для укладки заготовок на конвейер проходной печи оборудована системой автоматического управления.

10. Устройство по пп.1 9, отличающееся тем, что моечная емкость оборудована вибратором и ультразвуковым генератором.

11. Устройство по пп.1 10, отличающееся тем, что грузоподъемный механизм оборудован системой блокировки, фиксации и управления.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9