Рис к статье 28

Накопители для длинномерных заготовок

120 руб.

Описание товара

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.

1

     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.

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.

2

       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.

   Рис 3Рис 3 Конструкция стеллажа, для накопления цилиндрических деталей, позволяющая исключить их соударение.

          На Рис 3 показана конструкция стеллажа, для накопления цилиндрических деталей, позволяющая исключить их соударение. Стеллаж содержит две наклонные опоры 1 для размещения накапливаемых деталей, установленные на стойках 2, две задние из которых снабжены неподвижными упорами 3, балки 4, закрепленные на опорах 1 и несущие посредствам кронштейнов 5 поворотные направляющие 6, имеющие квадратную форму, на которых установлены с возможностью поступательного перемещения на роликах 8 две каретки 7, с размещенными на их платформах 9 амортизирующим упором 10 и упругим прижимом 11, а также две штанги 13, имеющие возможность перемещения на роликах 15, получая при этом привод от пневмоцилиндра 14. Привод поворота направляющих 6 осуществляется от пневмоцилиндра 12, шток которого соединен с ними посредствам рычага 16 и тяги 17. Перемещение штанг 13 обеспечивается пневмоцилиндром 14 который связан с ними посредствам рычага 19 вала 18 и двух кулис 20.
Безударная загрузка деталей на стеллаж, например круглого проката после чистовой обработки его наружной поверхности, осуществляется следующим образом. В исходном положении шток пневмоцилиндра 12 выдвинут, в результате чего направляющие 6 вместе с каретками 7 повернуты на такой угол, при котором упоры 10 располагаются ниже верхней рабочей поверхности опор 1, на которой размещаются накапливаемые детали. При поступлении на стеллаж очередной детали, поступает команда на включение пневмоцилиндра 14, шток которого выдвигается, и поворачивая рычаг 19, вал 18 и кулисы 20, перемещает штанги 13 по роликам 15, в результате чего каретки 7 контактирующие со штангой 13 посредствам прижима 11 перемещаются вверх против уклона направляющих 6 на величину несколько большую чем диаметр детали. Затем включается пневмоцилиндр 12, его шток выдвигается и через рычаг 16 и тягу 17 поворачивает против часовой стрелки направляющие 6 вместе с каретками 7, которые при этом выходят из контакта со штангами 13, а их упоры 10 занимают вертикальное положение, находясь, при этом, выше рабочей поверхности опор 1. В это время, получая движение от пневмоцилиндра 12, штанги 13 возвращаются в исходное положение. Благодаря уклону направляющих 6 и опор 1, каретка 7 вместе с поступившей на стеллаж деталью, находящейся в контакте с упором 10, перемещаются к неподвижному упору 3. При подходе каретки 7 к неподвижному упору 3 включается пневмоцилиндр 12, который осуществляет поворот по часовой стрелке направляющих 6 вместе с кареткой 7 и упор 10 снова оказывается ниже уровня рабочей поверхности опор 1, освобожденная в результате этого деталь, медленно перекатываясь, плавно, без удара подходит у упору 3. В дальнейшем цикл работы стеллажа повторяется, с той лишь разницей, что последующие детали, загружаемые на стеллаж, в конце перемещения контактируют не с упором 3, а с предыдущей деталью.

Рис 4Рис 4 Конструктивная схема автоматизированного стеллажа для поштучной подачи заготовок из длинномерного углового проката.

         На Рис 4а показана конструктивная схема автоматизированного стеллажа для поштучной подачи заготовок из длинномерного углового проката. Он состоит из бункера 1, захватных органов в виде планок 2, с уступами 3 в средней части и на конце, обращенному к приемному транспортеру 4. Захватные органы снабжены щеками 5, поворотными в вертикальной плоскости вокруг оси 6 на стойках 7. Под планками 2 на концах коромысел 8, также установленных с возможностью вращения вокруг оси 6, смонтированы магниты 9 и противовесы 10. Пневмоцилиндр 11 привода механизма для ориентации и переноса заготовки из бункера 1 на подающий рольганг 4 расположен под планками 2 и связан со щеками 5, а посредствам кулис 12 с коромыслами 8, установленными на оси 13. Гибкие упоры 14 закреплены между планками 2 сверху на откидных перекладинах 15.
Работает стеллаж следующим образом. В исходном положении механизм для   ориентации и переноса заготовки находится в положении, показанном на Рис 4б. При выдвижении штока пневмоцилиндра 11, шарнирно связанного со щеками 5 планок 2 захватного органа, последний поворачивается вокруг оси 6 вместе с отделенной от пакета и удерживаемой посредствам магнитов 9 заготовкой 16. Одновременно шток пневмоцилиндра 11 воздействует на ведущее плечо кулисы 12, которая, поворачиваясь вокруг оси 13, своим ведомым плечом воздействует на коромысло 8 и поворачивает его вокруг оси 6, отводя при этом его конец с магнитом 9 вниз (см. Рис 4в). Поскольку угол поворота коромысла 8 больше угла поворота щек 5 и планок 2, магниты 9 удаляются от планок 2 и сила притя-жения ими заготовки 16 уменьшается. При повороте планок 2 гибкие упоры 14 входят в соприкосновение с переносимой на приемный транспортер 4 заготовкой 16 и перемещают ее к уступу 3 на середине планки 2. При этом заготовка 16 одной из своих полок упирается в уступ 3 и при дальнейшем повороте планок 2 механизма переноса гибкие упоры 14 переворачивают заготовку вершиной уголка вверх (см. Рис 4в). При дальнейшем повороте планок 2 механизма переноса их угол наклона к горизонту увеличивается и заготовка 16 скользя вниз встречает упор 3 на конце планок 2 и опрокидывается на транспортер 4 углом вниз (см. Рис 4г).

Рис 5Рис 5 Конструкция накопителя для труб с устройством для их разборки и поштучной выдачи на склиз.

           На Рис 5 показана конструкция накопителя для труб с устройством для их разборки и поштучной выдачи на склиз. Он состоит из магазина 1, в который укладывается пакет труб, подлежащий разборке, механизма подъема пакета, механизма поштучного отделения трубы из пакета, механизма захвата конца трубы, устройства для поиска верхнего конца трубы. Механизм поштучного отделения заготовки выполнен в виде приводных роликов 5, консольно закрепленных на рычагах 6, шарнирно установленных на валу 9, на левом торце которого жестко закреплен ведущий рычаг 40, соединенный со штоком приводного пневмоцилиндра 13, а сами рычаги 6 телескопически связаны между собой тягами 7 с упорами 8 с возможностью смещения вдоль продольной оси накопителя посредствам канатной передачи 10, верхняя ветвь которой жестко связана с первым рычагом 6, а ее ведущий блок установлен на валу приводного мотор – редуктора 11, закрепленного на стойке 12. Механизм захвата конца трубы выполнен в виде двух зажимных губок неподвижной 15 жестко закрепленной на каретке 2 и подвижной 16 закрепленной на рычаге 17, шарнирно установленном на оси 18 каретки 2 и шарнирно связанным со штоком 19 пневмоцилиндра 20, также установленным на каретке 2. Каретка 2 установлена с возможностью продольного перемещения над накопителем по направляющей 21, закрепленной на ползуне 22, который располагается в направляющей 23, закрепленной на стойке 24, при этом привод она получает от пневмоцилиндра 29, установленного на ползуне 22. Ползун 22 имеет возможность поперечного перемещения относительно накопителя, которое обеспечивается пневмоцилиндром 26, закрепленным на стойке 24, со штоком 25 которого он связан. Устройство для поиска верхнего конца трубы установлено на ползуне 22 и выполнено в виде планки 3, на которой установлен датчик 4. Механизм подъема пакета заготовок выполнен в виде комплекта рычагов 31 шарнирно установленных посредствам осей 32 на раме накопителя, ведомые плечи 33 которых имеют U – образную форму и взаимодействуют с пакетом заготовок, а их ведущие плечи 34 шарнирно соединены посредствам системы тяг 35 со штоком 36 приводного пневмоцилиндра 37, также шарнирно, посредствам оси 38, закрепленного на кронштейне 39.

Работает накопитель следующим образом. В исходном положении ведомые плечи 33 рычагов 31 механизма подъема пакета труб, опущены вниз, ролики 5 механизма поштучного отделения трубы, механизм поиска и захвата, а также устройство поиска верхнего конца трубы, расположены у торца накопителя. Для выбора трубы из пакета, последний поднимают с помощью механизма подъем, пока верхняя его труба не коснется нижней поверхности ограничителя 3, при этом шток 36 пневмоцилиндра 37 втягивается, а рычаги 31 на осях 32 поворачиваются по часовой стрелке. Затем ограничитель 3 с датчиком 4 механизма поиска верхнего конца трубы, получая привод от пневмоцилиндра 26, шток 25 которого при этом выдвигается, перемещаются поперек накопителя, до тех пор, пока датчик 4 не даст сигнал о прилегании к верхней трубе пакета. После этого начинается перемещение каретки 2 вдоль накопителя, получающей привод от пневмоцилиндра 29, шток которого при этом втягивается, продолжающееся до введения губки 16 механизма захвата заготовки внутрь трубы, после чего труба 14, лежащая сверху пакета, зажимается губками 16 и 15, при этом шток 19 пневмоцилиндра 20 выдвигается. Затем механизм подъема опускает пакет труб в нижнее положение (шток 36 пневмоцилиндра 37 выдвигается), при этом, зажатый конец трубы 14 остается в поднятом положении, а не зажатый остается в пакете. Теперь, крайний правый рычаг 6 посредствам канатной передачи 10 начинает перемещаться слева на право, и своим роликом 5 выдергивает второй конец зажатой трубы 14 из пакета, даже если он был перехлестнут другими трубами, лежащими в пакете. Расстояние, на которое перемещаются ролики 5 ограничено упорами 8 тяг 7, обеспечивающими их последовательное перемещение, а также расположение по длине пакета. После окончания перемещения роликов 5 труба 14 отделенная из пакета лежит на них. Далее губки 16 разжимаются (шток 19 пневмоцилиндра 20 втягивается) и каретка 2 возвращается в исходное положения (шток 28 пневмоцилиндра 29 выдвигается), также как и устройство для нахождения верхнего конца заготовки (шток 25 пневмоцилиндра 26 втягивается). Затем включается пневмоцилиндр 13, его шток втягивается и поворачивает ролики 5 со свободно лежащей на них трубой 14 по часовой стрелке, в результате чего, последняя, под действием собственного веса, перекатывается на отводящий склиз.

Рис 6Рис 6 Конструкция транспортирующего устройства для подачи в рабочую зону гильотинных ножниц листовой заготовки кареткой с цепным приводом.

          На Рис 6 показана конструкция транспортирующего устройства для подачи в рабочую зону гильотинных ножниц листовой заготовки кареткой с цепным приводом. Оно содержит манипулятор для отделения листовой заготовки из стопы, механизм подачи сто-пы заготовок и механизм подачи заготовки в рабочую зону гильотинных ножниц. Манипулятор состоит из кронштейна 36 установленного на раме 1, с закрепленным на нем пневмоцилиндре 2, шток которого связан с траверсой 3 с вакуумным схватом 4, имеющей возможность вертикального перемещения на скалках 5 в направляющих 6. Механизм по-дачи заготовки 27 в рабочую зону ножниц 7 состоит из установленного на раме 1 электродвигателя 14, на валу которого установлен блок звездочек 16, 17, которые посредствам цепей 18 и 20 связаны со звездочками 19 , 21 соответствено, закрепленных на валах 8 и 9 несущих звездочки 10, 11 и 12, 13 которые огибают цепи 22, 23, перемещающиеся в направляющих образованных планками 24 и 25 и соединенные между собой стержнями 26, образующими опору для укладки листовой заготовки 27. При этом на одном из стержней 26 установлены два корпуса 30, в каждом из которых расположены подпружиненный пружиной 31 толкатель 32 с упором 33, взаимодействующим с листовой заготовкой 27 при ее подаче в рабочую зону ножниц 7. Механизм подачи стопы заготовок 34 выполнен в виде приводного цепного транспортера 29, смонтированного на раме 28, которая закреплена на раме 1 перепендикулярно направлению подачи заготовки 27 в рабочую зону ножниц 7.

            Работает транспортирующее устройство следующим образом. Стопа 34 листовых заготовок 27 устанавливается на транспортер 29, который перемещает их до упора 35. После этого, подается команда на включение электродвигателя 14, который через звездочки 16, 17 и цепи 18, 20 приводит во вращение звездочки 19, 21, а последние вращают валы 8 и 9, которые посредствам звездочек 12 и 13 осуществляют перемещание цепей 22 и 23 со стержнями 26, вводя из в зону действия манипулятора. Затем включается пневмоцилиндр 2, который перемещает траверсу 3 вниз до соприкосновения вакуумного схвата 4 с верхней плоскостью стопы 34, после чего в схват подается вакуум с происходит захват верхней листовой заготовки 27 из стопы 34, а затем схват 4 с удерживаемой заготовкой 27 поднимается пневмоцилиндром 2 вверх, несколько выше плоскости перемещения цепей 22 и 23. Далее включается реверсивное вращение вала электродвигателя 14, в результате чего движение через систему цепных передач приводит к смещению вправо цепей 22 и 23 таким образом, что стержни 26 располагаются под заготовкой 27 удерживаемой схватом 4 манипулятора, образуя опорную площадку. После этого электродвигатель 17 выключается и прекращается подача вакуума в схват 4 манипулятора и заготовка 27 под собственным весом падает на стержни 26. Далее снова включается электродвигатель 14 и цепи 22 и 23, перемещаясь в том же направлении, подводят корпуса 30 вместе с подпружиненными толкателями 32 и упорами 33 с торцу листовой заготовки 27 и начинают ее перемещение в рабочую зону ножниц. При подходе заготовки 27 к упору ножниц 7, настроенному на размер отрезаемой от нее части, под действием паремещающихся цепей 22 и 23 упоры 33 преодолевая усилие пружин 31 перемещают толкатели 32 влево и последние воздействуют на конечный выключатель (на Рис 6 не показан) выключают электродвигатель 14 и включают исполнительный механизм ножниц, в результате осуществляется отрезка заготовки. После возврата исполни- тельного механизма ножниц в исходное положение поступает команда на подачу листовой заготовки 27 на шаг, при этом снова включается электродвигатель 14 и через систему цепных передач осуществляется подача заготовки 27 до упора ножниц 7 и происходит отрезка следующей заготовки и так далее. После переработки всей листовой заготовки 27 электродвигатель 14 включается на реверс и через систему цепных передач возвращает корпуса 30 с толкателями 32 и упорами 33 в исходное положение, после чего манипулятором осуществляется подача следующей листовой заготовки 27 из стопы 34 и цикл повторяется.

ЛИТЕРАТУРА

Игнатьев Н.П. Справочно – методическое пособие Проектирование нестандартного оборудования Азов 20132г.

           Статья написана на основе соответствующего раздела справочно – методического пособия Игнатьева Н.П. «Проектирование нестандартного оборудования» Азов 2013 г.

       В этом разделе пособия более подробно описаны основные функциональные элементы накопителей для длинномерного проката.

В пособии также содержатся:
– классификация нестандартного оборудования,
– примеры нестандартного оборудования для автоматизации технологических процессов, применяемого в различных переделах машиностроительного              производства,
– примеры нестандартного оборудования для автоматизации основного техно-логического оборудования,
– общая методика проектирования и методика проектирования механизмов и систем,
– примеры поэтапного проектирования большого количества нестандартного оборудования различного назначения
– информация необходимая для выбора типа привода, отработка конструкции на технологичность, выполнение компоновки и примеры их выполнения.

Для приобретения полной версии статьи добавьте её в корзину,

Стоимость полной версии статьи 120 рублей.