Описание
Накопители для длинномерных заготовок
В прокатном, сварочном, кузнечно – штамповочном и заготовительном производстве достаточно часто возникает необходимость накопления и поштучной подачи в рабочую зону технологического оборудования длинномерных заготовок из листового, сортового, фасонного и трубного проката. Для этого используются накопители, которые, обычно состоят из различного рода стеллажей и подающих устройства, обеспечивающих их поштучную ориентированную подачу на конвейер или рольганг.
На Рис 1 показан автоматизированный стеллаж с приводным рольгангом для подачи круглого проката в рабочую зону сортовых ножниц, который является наиболее типичным представителем таких устройств. Он состоит из основания 1, приводного рольганга 2, подъемника 3 с механизмом выбора штучной заготовки, две секции которого установлены на крайних стойках 4. Привод роликов 12 приводного рольганга 2 осуществляется от электродвигателя, через червячный редуктор (на Рис 1 не показаны) и цепные передачи 13. На основании 1 установлены три горизонтальные цепные передачи 6, на которые укладывается стопа круглого проката, а на средней стойке 4 расположенной не симметрично по отношению к центру стеллажа находится вертикальная цепная передача 8 с крюками 7, которые при нахождении в нижней части стойки 4 опираются на планку 9. На задней вертикальной плоскости средней стойки 4 шарнирно установлен упор 10, который при воздействии на него снизу поворачивается по часовой стрелке, а при воздействии сверху остается неподвижным, так как упирается в вертикальную плоскость стойки 4 (на Рис 1 не показан). Каждая из двух секций подъемника 3 представляет собой вертикально расположенную цепную передачу, получающую привод от электродвигателя через червячный редуктор (на Рис 1 не показаны) снабженную захватами 11, а приводной рольганг 2, в месте расположения роликов 12, снабжен ограничительными упорами 14.
Работает стеллаж следующим образом. Стопа круглого проката 5 укладывается навалом на цепные передачи 6, перемещение которых вправо заставляет крайние прутки проката 5 перемещаться по наклонной поверхности в нижнюю часть желоба, образованного основанием 1 и стойками 4, где они поштучно захватываются соответствующим крюком 7, который в этом месте упирается в планку 9, а благодаря несимметричному расположению средней стойки 4, на которой установлена вертикальная цепная передача 8, несущая крюки 7, происходит наклонный подъем одного конца прутка 5. В таком положении захваченный пруток 5 поднимается на уровень упора 10, и воздействуя на него снизу, поворачивает его по часовой стрелке и далее перемещается выше упора. При дальнейшем подъеме клюка 7 его контакт с упором 8 заканчивается и под действием веса прутка, он поворачивается против часовой стрелки и сбрасывает пруток 5 на возвратившийся в исходное положение упор 10, который удерживает его поскольку при воздействии на него в сверху вниз остается неподвижным. Далее начинается движение вверх цепи подъемника 3 и установленные на ней захваты 11 поднимают сначала нижний, а затем и верхний концы выделенного из стопы прутка 5 и перемещают его сначала вертикально вверх а затем по цилиндрической и наклонным поверхностям он перекатываясь попадает на ролики 12 подающего рольганга 2. При этом его соскальзыванию с роликов 12 препятствуют упоры 14.
Однако такая конструкция стеллажа применима только для поштучной подачи длинномерных заготовок из проката круглого и квадратного сечения. Тем не менее, рассмотренный пример устройства для накопления и поштучной выдачи длинномерных заготовок в рабочую зону технологического оборудования наглядно демонстрирует, что для решения этой задачи такое устройство должно обязательно содержать накопитель для заготовок, устройство для их поштучной выдачи (отсекатель) и транспортирующее устройство. Конструкция всех этих функциональных элементов в каждом конкретном случае зависит, прежде всего, от типа подаваемой заготовки (круг, квадрат, уголок, швеллер и т. д.) ее габаритов и массы, а также от ряда специфических требованиях характерных для конкретного типа производства и технологического процесса, а именно:
- типа технологического оборудования, в рабочую зону которого подается заготовка, его производительности, направления силового воздействия возникающего при выполнении технологической операции и передаваемого на заготовку подаваемую устройством,
- типа и характера конкретного производства, который предусматривает определенную номенклатуру и количество типоразмеров деталей, изготавливаемых на данном оборудовании, а также размер партии и допустимое время на переналадку устройства, необходимую для перехода с подачи одного типоразмера заготовки на другой,
- наличие свободных производственных площадей и подъемно – транспортных средств на данном производственном участке.
Варианты конструктивного исполнения накопителей
Накопители для заготовок из длинномерного проката это устройства, которые обеспечивают определенный оперативный запас заготовок, необходимый для непрерывной работы технологического оборудования, в течении часа, смены, или суток, в зависимости от характера производства. В основном накопители для заготовок из длинномерного проката стоятся на основе горизонтально расположенных стеллажей различного типа или емкостей (карманов) образованных гибкими элементами, цепями или тросами. При этом, для загрузки длинномерных заготовок накопители всех трех типов оснащаются или работают совместно с цеховыми подъемно – транспортными, загрузочными устройствами, например магнитными укладчиками, или подающими рольгангами, для перемещения заготовок и их поштучной выгрузки на подающее устройство, оснащаются различного вида транспортерами или питателями шиберного или секторного типа.
На Рис 2 показана конструкция стеллажа – накопителя роторного типа для длинномерного проката Стеллаж для длинномерного проката содержит основание 1, выполненное из секторов 5, соединенных между собой трубами 6, на котором расположен барабан 2 , связанный с приводом поворота 3 и разделенный на ячейки радиальными перегородками 4. На секторах 5 смонтированы дугообразные направляющие 8, в которых размещена замкнутая цепь 9, огибающая, закрепленные на основании 1, приводную 10 и натяжную 11 звездочки. На пальцах 12 цепи находятся ролики 13, взаимодействующие с внутренней частью дугообразных направляющих 8 и ролики 14, скользящие по образующей секторов 5. Натяжная звездочка 11 снабжена регулировочным винтом 15. Радиальные пластины 4 ротора 2 на концах снабжены зубчатыми секторами 16, зацепляющимися с цепью 9 и катки 17, опирающиеся на дугообразные направляющие 8. Для предотвращения попадания загружаемого в стеллаж проката в зубчатые сектора 16 на концах радиальных пластин 4 установлены щеки 18. Чтобы прокат не выпадал при повороте ротора на основании 1 установлен поворотный щиток 19 состоящий из трех секций закрепленных на оси 20, имеющей возможность поворота от пневмоцилиндра 21 через рычаг 22.
Работает стеллаж следующим образом. В секцию находящуюся в верхнем положении производится загрузка пачки проката цеховыми подъемно – транспортными средствами, после чего ротор 2 поворачивается на угол 60о по часовой стрелке и производится загрузка проката в следующую секцию ротора 2, при этом щиток 19 находится в вертикальном положении для предотвращения выпадения проката при повороте ротора. В трех секциях ротора 2 расположенных ниже его горизонтальной оси прокат лежит на верхней ветви цепи 9 и при ее передвижении перемещается вместе с ячейками ротора. Для выемки из ротора необходимого вида проката ячейка, в которой он находится, останавливается напротив щитка 19 так, чтобы одна ее радиальная перегородка 4 находилась в горизонтальном положении. Затем щиток 19, получая привод от пневмоцилиндра 21, поворачивается в горизонтальное положение, открывая, таким образом, доступ к ячейке, и из нее производится забор необходимого количества проката, который укладывается на рольганг 23.
Устройства для поштучной выдачи заготовок из накопителя.
Устройства для поштучной выдачи из накопителя длинномерного проката – отсекатели, в отличии от устройств аналогичного функционального назначения для мелких штучных деталей и заготовок, для привода которых, чаще всего, использовалось движение исполнительного органа питателя, например шибера или сектора, имеют индивидуальный , причем как правило достаточно мощный привод. Конструктивно отсекатели для длинномерного проката чаще всего выполняются в виде сектора, шибера или транспортера с захватными органами, однако при наличии специальных требований к работе накопителя возникает необходимость создания оригинальной конструкции отсекателя. Рассмотрим примеры различных конструкций отсекателей для длинномерного проката.
Рис 9 Конструктивно – кинематическая схема накопителя для круглого длинномерного проката с механизмом для поштучной
выдачи секторного типа.
На Рис 9 показана конструктивно – кинематическая схема накопителя для круглого длинномерного проката с механизмом для поштучной выдачи секторного типа. Он содержит наклонный склиз 1 с заготовки из круглого длинномерного проката 2, установленный на валу 3 отсекатель 4 с приводом от пневмоцилиндра 18, секторный питатель 5 с опорной поверхностью 6, выполненной по спирали, и приемной призмой 7, а также привод 8, с дисками управления 9 и 10. При этом, диск 10 , жестко установленный на валу 3 снабжен флажком13, воздействующим на микропереключатели 11 и 12, расположенные на диске 9, свободно уствновленном на валу 3 и связанным с приводом посредствам тяг 14 и 15. Кроме того накопитель оснащен транспортером 16 с механизмом 17 вертикального перемещения его валков.
Работает накопитель следующим образом. При втягивании штока пневмоцилиндра 18 отсекатель 4 опускается вниз и ряд заготовок 2 перемещается к опорной поверхности 6 секторного питателя 5, а при выдвижении штока пневмоцилиндра 18 отсекатель 4 поднимается вверх и при этом отделяет крайнюю заготовку 2, поднимая ее над остальными. Далее включается привод 8 питателя 5 и отсеченная от остального потока заготовка 2, перекатываясь по верхней плоскости отсекателя 4, попадает в в приемную призму 7 питателя 5, а затем перемещается на транспортер 16. После возврата секторного питателя 5 в исходное положение цикл подачи деталей возобновляется. При загрузке питателя заготовками другого диаметра механизм вертикального перемещения 17 , опускается либо поднимается , обеспечивая соосность деталей с осью обрабатывающего оборудования. При этом диск 9, свободно сидящий на валу 3, поворачивается на угол, пропорциональный подъему валков транспортера 16, получая при этом привод от механизма вертикального перемещения через тяги 14 и 15, в результате чего изменяется положение микропереключателей 11 и 12. Данная регулировка, за счет изменения положения диска 9 с микропереключателями 11 и 12 относительно воздействующего на них флажка 13, расположенного на диске 10, который жестко закреплен на валу 3, изменяет взаимное расположение отсекателя 4 и питателя 5, при изменении диаметра подаваемой заготовки, обеспечивая, таким образом , гарантированны захват только одной заготовка 2.
В данном разделе полной версии статьи содержатся примеры
конструктивного исполнения устройства для поштучной
выдачи заготовок из накопителя.
Транспортирующие устройства накопителей.
Устройства для транспортирования заготовок из длинномерного проката в рабочую зону технологического оборудования могут быть выполнены как один из узлов автоматизированного стеллажа – накопителя, или входить в состав технологического оборудования, но в любом случае, работа входящих в него механизмов должна быть строго синхронизирована с циклом работы механизма поштучной выдачи заготовок стеллажа и исполнительного механизма технологического оборудования. Это условие, обеспечивающее надежную работу всего комплекса оборудования, существенным образом влияет не только на последовательность работы транспортирующего устройства, но и на конструкцию его узлов и механизмов, которые должны обеспечивать удобное расположение и совместную работу указанных механизмов.
Транспортирующие устройства для длинномерного проката по принципу подачи заготовки делятся на два принципиально отличных типа:
– транспортирующие устройства, осуществляющие подачу заготовки приводными валками,
– транспортирующие устройства, осуществляющие подачу заготовки приводной кареткой оснащенной механизмом зажима заготовки.
Первый тип транспортирующих устройств более прост, но может применяться толь-ко для подачи длинномерных заготовок в рабочую зону одной единицы технологического оборудования или оборудования с одним исполнительным механизмов, например, ножниц для сортового проката.
Ворой тип транспортирующих устройств имеет более сложную конструкцию, но может осуществлять подачу длинномерного проката в рабочую зону нескольких последовательно расположенных и близко стоящих единиц технологического оборудования, или технологического оборудования имеющего несколько паралельно расположенных и последовательно работающих исполнительных механизмов, что имеет место например в оборудовании для резки и пробивки отверстий в фасонном прокате (уголке, швеллере, двутавре). Рассмотрим несколько примеров конструктивного исполнения транспортирующих устройств, для подачи в рабочую зону технологического оборудования заготовок из длинномерного проката. 
Рис 15 Конструкция приводного рольганга для подачи заготовки из длинномерного полосового проката в рабочую зону пресса.
На Рис 15 показана конструкция приводного рольганга для подачи заготовки из длинномерного полосового проката в рабочую зону пресса. Он содержит раму 1 с приводными звездочками 2, связанными попарно цепной передачей 3, расположенной вдоль боковых стоек 4 рамы 1, ролики 6, цапфы которых 5 на подшипниках 7 установлены в стойках 4 рамы 1. Рама 1 установлена на регулируемых опорах 8 и 9. Опора 8 установлена на катках 10 и связана с рамой 1 посредствам регулируемых по высоте стоек 11, между которых на верхней площадке опоры установлен электродвигатель 12, связанный с ведущей звездочкой 2. Опора 9 выполнена в виде двуплечего рычага, шарнирно установленного посредствам осей 13 на раме 1 и столе 14 пресса 20, при этом ее другой конец снабжен упором 15, подпружиненным пружиной 17, усилие которой регулируется винтом 18 и гайкой 19. На раме 1 установлен механизм прижима подаваемого материала 22 с приводом от пневмоцилиндра 21.
Работает рольганг следующим образом. Длинномерная заготовка из полосы 22 укладывается на ролики 6 рольганга, затем включается ее прижим пневмоцилиндром 21 и привод вращения роликов 6, который осуществляется от электродвигателя 12 через систему цепных передач 3, в результате чего заготовка поступает в рабочую зону пресса 20. При вырубке детали из подаваемой полосы ее подача временно прекращается, но ролики 6 рольганга продолжают вращаться с пробуксовкой, поэтому полоса остается неподвижной. При необходимости изменения уровня подачи полосы 22 осуществляется регулировка положения роликов 6 рольганга, которая выполняется путем затяжки и ослабления пружины 17 выполняемой винтом 18 и гайкой 19. При этом упор 9 меняет свое положение по высоте вместе с рамой 1 рольганга и подающими роликами 6, выравнивание горизонтального положения рольганга осуществляется регулировкой стоек 11 опоры 8.
В данном разделе полной версии статьи содержатся примеры
конструктивного исполнения транспортирующих устройств
накопителей для длинномерных заготовок устройства
Ориентирующие устройства накопителей.
При подаче в рабочую зону оборудования длинномерных заготовок из сортового, трубного и листового проката рассмотренные устройства обеспечивают стабильную работу в автоматическом и полуавтоматическом режиме , однако для подачи длинномерных заготовок из фасонного проката (уголка, швеллера и двутавра) необходимо обеспечить строго ориентитрованное положение его профиля относительно оси подачи. Поэтому в накопителе для такого вида заготовок должно иметь место ориентирующее устройство, а точнее по аналогии со штучными заготовками устройство вторичной ориентации. Также, как и устройства вторичной ориентации для штучных заготовок , устройства для ориентации длинномерных заготовок делятся на приводные и неприводные. При этом неприводные ориентирующие устройства, как правило, выполняют только пассивную ориентацию заготовок т. е. сбрасывают обратно в накопитель неправильно ориентированные заготовки, подаваемые механизмом поштучной выдачи, а приводные ориентирующие устройства обычно являются устройствами активного типа , т. е. осуществляют переориентацию неправилино расположенных заготовок. Рассмотрим несколько оригинальных конструкций устройств, для вторичной ориентации длинномерных заготовок из фасонного проката.
Рис 22 Конструкция накопителя для длинномерных заготовок из швеллера с устройством пассивной вторичной ориентации.
На Рис 22 показана конструкция накопителя для длинномерных заготовок из швеллера с устройством пассивной вторичной ориентаци. Накопитель содержит магазин для длинномерных заготовок 9 из швеллера организованный горизонтальным транспортером 1 и наклонными стойками 25, наклонный транспортер 2 с захватами 3 и механизмом вторичной ориентации 4, питатель 5 с индивидуальным приводом, склиз 6 с выступом 14, отсекатель 15 с индивидуальным приводом, ворошитель 17. Ведущая ветвь цепи горизонтального транспортера 2 перемещается по направляющим 16. Отсекатель 15, выполнен в виде двуплечего рычага 19, установленного на оси 20, ведомое плечо которого выполнено в виде сектора, а ведущее плечо связано со штоком пневмоцилиндра 21. Питатель 5 выполнен в виде двуплечего рычага 22, установленного на оси 23, ведомое плечо которого имеет крюкообразную форму, а его ведущее плечо соединено со штоком пневмоцилиндра 24. Захваты 3 наклонного транспортера 2 выполнены в виде наклонных кулачков 13. Механизм сбрасывания заготовок 4 представляет собою два последовательно установленных ползуна 7, выполненные с наклонными поверхностями 8, контактирующими с заготовками 9 при их подаче наклонным транспортером 2, а их торцы 10 контактируют с роликами двуплечего рычага 11, шарнирно установленного на оси 12, закрепленной на раме наклонного транспортера 2. В своей нижней части склиз 6 контактирует с роликами 18 подающего рольганга.
Работает накопитель с устройством вторичной ориентации следующим образом. Заготовки из длинномерного швеллера загружаются в магазин накопителя, образованный горизонтальным конвейером 1 и наклонными стойками 25. Ведущая ветвь цепи горизонтального транспортера 1, перемещаясь слева направо подает заготовки 9 из швеллера к отсекателю 15, который из их общей массы, навалом загруженной в магазин накопителя, выделяет заготовки расположенные перпендикулярно направлению подачи, и по две – три штуки подает к ворошителю 17, который улучшает условия их поштучного попадания на захваты 3 наклонного транспортера 2, подающего их вверх из магазина к устройству вторичной ориентации 4. Заготовки 9 правильно расположенные в захватах 3 (продольной полкой вверх) не встречая препятствия проходят механизм вторичной ориентации 4, последовательно, за счет собственного веса, утапливая ползуны 7. Если заготовки 9 находится в захвате 3 продольной полкой вниз, т. е. ориентирована неправильно, то выдвигаемый роликом рычага 11, первый ползун 7 механизма вторичной ориентации 4, контактируя с заготовкой своей наклонной поверхностью 8, столкнет ее с захвата 3 обратно в магазин. Правильно ориентированная заготовка 9 минуя механизм вторичной ориентации 4 подается наклонным транспортером 2 на склиз 6, и перемещаясь по нему под действием собственного веса, упирается в уступ 14 и переворачивается полками вверх и в таком положении переносится питателем 5 на ролики 18 подающего транспортера.
В полной версии статьи содержатся примеры конструктивного
исполнения ориентирующих устройств накопителей
для длинномерных заготовок
Полная версия статьи включает 35 страниц текста и 25 рисунков
различного типа накопителей для длинномерных
заготовок и их основных элементов с
описанием конструкции и работы.
ЛИТЕРАТУРА
1. Игнатьев Н. П. Основы проектирования. Азов 2011г
2. Игнатьев Н. П. Проектирование нестандартного оборудования. Азов 2013г
3. Норицын И. А. Автоматизация и механизация технологических процессов ковки и штамповки. М. Машиностроение 1967г.
Для приобретения полной версии статьи добавьте её в корзину.
