RU2422228C2 - Kinematic system for clamping and forming of sheet metal - Google Patents
Kinematic system for clamping and forming of sheet metal Download PDFInfo
- Publication number
- RU2422228C2 RU2422228C2 RU2009107740/02A RU2009107740A RU2422228C2 RU 2422228 C2 RU2422228 C2 RU 2422228C2 RU 2009107740/02 A RU2009107740/02 A RU 2009107740/02A RU 2009107740 A RU2009107740 A RU 2009107740A RU 2422228 C2 RU2422228 C2 RU 2422228C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- kinematic
- crank
- sheet metal
- clamping
- kinematic system
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Press Drives And Press Lines (AREA)
- Bending Of Plates, Rods, And Pipes (AREA)
Abstract
Description
ТЕХНИЧЕСКАЯ ОБЛАСТЬ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕTECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
Настоящее изобретение относится к кинематической системе для узла закрепления/прижатия заготовок, которые представляют собой листовой металл, нового поколения автоматических станков для загиба и формования листового металла.The present invention relates to a kinematic system for the unit of clamping / pressing the blanks, which are sheet metal, a new generation of automatic machines for bending and forming sheet metal.
Эта кинематическая система, пригодная для электрического управления и разработанная специально для этой цели, состоит из особой кинематической цепи прижимного узла, который зажимает листовой металл во время загиба и который в отличие от выпускающихся в настоящее время узлов преодолевает их основные недостатки.This kinematic system, suitable for electrical control and designed specifically for this purpose, consists of a special kinematic chain of the clamping unit, which clamps the sheet metal during bending and which, unlike the units currently produced, overcomes their main disadvantages.
Система в соответствии с изобретением может применяться в станках для загиба и формования листового металла, которые управляются электрически с помощью двигателей, которые приводят во вращение узел зажима листового металла, часто называемый пуансоном или прижимным узлом.The system of the invention can be used in sheet metal bending and forming machines that are electrically controlled by motors that rotate a sheet metal clamping assembly, often referred to as a punch or clamping assembly.
Эта система позволяет ограничить рабочий момент, необходимый для зажима листового металла, прижимаемого в пределах достаточных и ограниченных значений, даже если применяются дополнительные инструменты, располагающиеся между нажимным элементом и фиксированной противоположной балкой.This system allows you to limit the working moment necessary for clamping sheet metal, pressed within sufficient and limited values, even if additional tools are used, located between the pressure element and the fixed opposite beam.
Данное изобретение может применяться в производственном секторе станков для загиба и формования листового металла и промышленных гибочных станков.This invention can be applied in the manufacturing sector of sheet metal bending and forming machines and industrial bending machines.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND
Широко известно, что в промышленности, занимающейся производством изделий из листового металла, применяются станки для загиба и формования листового металла, которые позволяют осуществлять несколько изгибов в одном металлическом листе с возможностью регулировки и полностью автоматически. При этом получают готовые изделия, такие как, например, кожух вытяжки над плитой или полка.It is widely known that in the industry engaged in the production of sheet metal products, machines are used for bending and forming sheet metal, which allow several bends to be made in one metal sheet with the possibility of adjustment and completely automatically. In this case, finished products are obtained, such as, for example, an exhaust hood over a stove or a shelf.
Известно также, что станки для загиба и формования листового металла или станки для загиба листового металла обычно состоят из следующих частей:It is also known that machine tools for bending and forming sheet metal or machine tools for bending sheet metal usually consist of the following parts:
- неподвижное основание для поддержки материала, например листового металла, который должен прессоваться;- a fixed base to support the material, for example sheet metal, which must be pressed;
- опорная рама для зажимного пресса;- supporting frame for clamping press;
- пуансон или прижимное устройство, являющееся частью пресса, и соответствующий контрпуансон или противоположная балка, которая служит для зажима материала во время загиба;- a punch or pressing device, which is part of the press, and the corresponding counter-punch or the opposite beam, which serves to clamp the material during bending;
- один или более вспомогательные элементы для ручной или автоматической вставки, которые обычно называются вспомогательными инструментами, составляющими части пресса, предназначенные для расположения между пуансоном и соответствующим контрпуансоном или противоположной балкой, специально сконструированные и действующие как зажимные средства для материала в процессе загиба определенных заготовок;- one or more auxiliary elements for manual or automatic insertion, which are usually called auxiliary tools that make up the press parts, designed to be located between the punch and the corresponding counter-punch or the opposite beam, specially designed and acting as clamping means for the material during the bending of certain workpieces;
- одна или более гибочные балки, которые могут перемещаться в направлении обрабатываемого материала;- one or more bending beams that can move in the direction of the processed material;
- соответствующие кинематические системы, выполненные для перемещения балки или балок вдоль основания для формования листа, зажатого между пуансоном и контрпуансоном;- appropriate kinematic systems made to move the beam or beams along the base to form a sheet sandwiched between the punch and the counter punch;
- соответствующие кинематические системы, выполненные для перемещения пуансонов, которые позволяют осуществлять зажим и высвобождение листового металла, что может осуществляться также в присутствии вспомогательных инструментов, обеспечивая прижимное усилие, которое всегда соответствует длине и толщине заготовки, которую требуется изгибать;- appropriate kinematic systems designed to move the punches, which allow clamping and releasing the sheet metal, which can also be carried out in the presence of auxiliary tools, providing a clamping force that always corresponds to the length and thickness of the workpiece that needs to be bent;
- средство перемещения листового металла или секции вблизи балок во время работы;- means for moving sheet metal or sections near the beams during operation;
- преобразователи или датчики различных типов для управления процессом, которые соединяются с электронным блоком, управляющим всем процессом производства.- Transducers or sensors of various types for process control, which are connected to an electronic unit that controls the entire production process.
Гибочный станок известного типа, описанный выше и поставляющийся на рынок заявителем, содержит структуру, удерживающую балки, имеющую поперечное сечение в форме буквы "С", способную перемещаться в двух направлениях под прямыми углами друг к другу по отношению к неподвижному основанию, на котором крепится балка или балки.The bending machine of the known type described above and supplied to the market by the applicant contains a beam holding structure having a cross-section in the shape of the letter “C” capable of moving in two directions at right angles to each other with respect to the fixed base on which the beam is mounted or beams.
Профиль изгиба, который можно получать на известных автоматических станках для загиба и формования листового металла, не является классическим фиксированным профилем в 90°, который можно получить на ручных гибочных станках. Одновременный контроль положения балки и давления, оказываемого на нее, позволяет получать радиальные профили.The bending profile that can be obtained with the known automatic bending and forming machines is not a classic 90 ° fixed profile that can be obtained with manual bending machines. Simultaneous monitoring of the position of the beam and the pressure exerted on it, allows you to get radial profiles.
Использование обычных балок, специализированных инструментов и штампов во время гибочного цикла также позволяет формовать специальные профили без необходимости непосредственного участия оператора, когда меняется длина или специальный инструмент.The use of conventional beams, specialized tools and dies during the bending cycle also allows the formation of special profiles without the need for direct operator intervention when the length or special tool changes.
В концепции традиционных конструкций балки удерживаются С-образной структурой, монтирующейся на основной раме, и узел содержит две балки: верхнюю балку для негативных изгибов (направленных вниз) и нижнюю балку для позитивных изгибов (направленных вверх).In the concept of traditional designs, the beams are held in place by a C-shaped structure mounted on the main frame, and the assembly contains two beams: an upper beam for negative bends (downward) and a lower beam for positive bends (upward).
Система контролирует размеры углов и толщину листового металла, устанавливая положение балок с помощью пропорциональных клапанов. Все перемещения осуществляются пропорциональными регулирующими гидравлическими цилиндрами. Специальный механизм гарантирует параллельность перемещений гибочного узла.The system controls the dimensions of the corners and the thickness of the sheet metal, setting the position of the beams using proportional valves. All movements are carried out by proportional control hydraulic cylinders. A special mechanism ensures parallel movement of the bending unit.
Пуансон, или верхний нажимной элемент, выполняется модульным для получения требующегося размера заготовки для обработки на станке и сокращающимся для того, чтобы можно было извлекать обработанный лист. Он монтируется на сварной структуре с четырьмя рычагами и крепится шарнирно на задней стороне основной рамы.The punch, or upper pressing element, is modular to obtain the required size of the workpiece for processing on the machine and cutting so that you can retrieve the processed sheet. It is mounted on a welded structure with four levers and pivotally mounted on the rear side of the main frame.
Благодаря действию соответствующих механизмов каждый сегмент можно легко освободить или изменить его положение, так как защелка предотвращает отделение сегмента от балки, удерживающей инструмент.Due to the action of appropriate mechanisms, each segment can be easily released or its position changed, since the latch prevents the segment from separating from the beam holding the tool.
Движения С-образной структуры и верхнего инструмента осуществляются с помощью гидравлических цилиндров, но не электрических двигателей.The movements of the C-shaped structure and the upper tool are carried out using hydraulic cylinders, but not electric motors.
Положения цилиндров или электрических двигателей регулируются специальной системой (с использованием числового управления или аналогичного способа) таким образом, что обеспечивается самая высокая степень точности в течение всех этапов гибки.The positions of cylinders or electric motors are regulated by a special system (using numerical control or a similar method) in such a way that the highest degree of accuracy is ensured during all stages of bending.
Обычно гидравлические станки для загиба и формования листового металла, как и другие станки для гибки и формования листового металла, поступающие на рынок, оборудуются кинематической системой, которая определяет и регулирует движение узла держателя балки.Typically, hydraulic bending and shaping machines for sheet metal, as well as other bending and shaping machines on the market, are equipped with a kinematic system that detects and regulates the movement of the beam holder assembly.
Эта структура может быть в отдельных случаях пятистороннего типа, т.е. состоит из закрытых кинематических цепей с пятью элементами, соединенными пятью кинематическими парами.This structure can be in some cases of the five-sided type, i.e. consists of closed kinematic chains with five elements connected by five kinematic pairs.
В гидравлических станках используется традиционный пятисторонний тип кинематической цепи для того, чтобы придать станку жесткость при кручении, и поэтому она не имеет специфических механических функций.Hydraulic machines use the traditional five-sided type of kinematic chain in order to give the machine torsional rigidity, and therefore it does not have specific mechanical functions.
В патентной заявке РСТ/IТ2004/000581 данный заявитель изложил изобретенную им специальную кинематическую цепь с двумя степенями свободы, в настоящее время единственную, которая позволяет применять электрическое управление гибочными балками.In patent application PCT / IT2004 / 000581, this applicant described a special kinematic chain invented by him with two degrees of freedom, currently the only one that allows the use of electric control of bending beams.
Этот же заявитель недавно предложил на рынке серию станков для гибки и формования листового металла, которые характеризуются наличием электрического управления осями гибки и пуансоном/прижимным устройством, другими словами, все оси, которые обеспечивают передачу момента и поглощают значительную энергию, воплощают изобретение, описанное выше.The same applicant has recently offered on the market a series of sheet metal bending and forming machines that are characterized by the electrical control of the bending axes and the punch / presser device, in other words, all axes that provide torque transmission and absorb significant energy embody the invention described above.
Этот новый тип станков, заслуживший хорошие отзывы на рынке, отличается наличием следующих признаков:This new type of machine, which has earned good reviews in the market, is distinguished by the presence of the following features:
- сниженным потреблением энергии (более чем на половину по сравнению с соответствующими гидравлическими станками);- reduced energy consumption (more than half compared with the corresponding hydraulic machines);
- сниженным уровнем шума и меньшим воздействием на окружающую среду;- reduced noise and less environmental impact;
- более совершенным управлением осями прессования и изгиба, что приводит к лучшим результатам в отношении качества получаемых компонентов;- more perfect control of the axes of pressing and bending, which leads to better results in relation to the quality of the obtained components;
- улучшенной производительностью в отношении скорости и времени, требующегося на цикл, по сравнению со всеми другими станками, продающимися на рынке.- improved productivity in terms of speed and time required per cycle, compared to all other machines on the market.
Кинематические конструкции для управления пуансоном/ прижимным устройством в выпускающихся в настоящее время станках показаны на фигурах 1а-3а, а на фигурах 1-3 показаны соответствующие станки, характеризующиеся применением механической конструкции, определяемой шарнирным четырехугольником.Kinematic structures for controlling the punch / clamping device in currently available machines are shown in figures 1a-3a, and figures 1-3 show the corresponding machines, characterized by the use of a mechanical structure defined by a hinged quadrangle.
Как можно видеть из этих чертежей, это кинематическая конструкция определяется как четыре штоковых соединения, которые действуют близко к одиночной конфигурации для того, чтобы обеспечить адекватную прижимную силу для кинематического применения получаемого момента.As can be seen from these drawings, this kinematic design is defined as four rod connections that act close to a single configuration in order to provide adequate downforce for the kinematic application of the resulting torque.
На фигурах 1-3 показаны компоненты пуансонных станков, изготавливающихся в настоящее время со структурой четырех штоковых соединений. На этих трех фигурах, на которых показаны известные в уровне техники решения, А обозначает раму, В - ведущий кривошип, D - рычаг нажимного устройства и Е - вспомогательный инструмент.In figures 1-3 shows the components of the punch machines, currently manufactured with the structure of four rod connections. In these three figures, which show solutions known in the art, A denotes a frame, B denotes a driving crank, D denotes a lever of a pressure device, and E denotes an auxiliary tool.
На фигурах 1а, 2а и 3а показаны соответствующие кинематические схемы.In figures 1A, 2A and 3A shows the corresponding kinematic diagrams.
Кинематические конструкции для управления пуансоном/ прижимным устройством в станках этого типа имеют следующие недостатки:Kinematic structures for controlling the punch / clamping device in this type of machine have the following disadvantages:
- если станок используется со вспомогательными инструментами, располагающимися между пуансоном/ прижимным устройством и противопунсоном или противоположной балкой (и как в любой подобной ситуации), кинематическая система работает в неблагоприятных условиях, при которых действующие нажимные силы существенно снижаются и оказываются недостаточными (когда требуются максимальные усилия) для обеспечения стабильности всего листового металла, который должен обрабатываться на станке (см. чертеж кинематической системы);- if the machine is used with auxiliary tools located between the punch / clamping device and the counter-punch or the opposite beam (and as in any similar situation), the kinematic system operates in adverse conditions in which the acting pressure forces are significantly reduced and are insufficient (when maximum efforts are required ) to ensure the stability of all sheet metal to be processed on the machine (see drawing of the kinematic system);
- в форме графика, получаемого пользователями, определяются максимальные ограничения (по длине, толщине, типу материала) для использования вспомогательных инструментов, располагающихся между пуансоном/прижимным устройством и противопунсоном или противоположной балкой;- in the form of a graph received by users, maximum restrictions are determined (by length, thickness, type of material) for the use of auxiliary tools located between the punch / clamping device and the counter-punch or the opposite beam;
- эта кинематическая система в настоящее время накладывает ограничение на расширение диапазона (заготовки большей длины и толщины) выпускающихся станков для загиба и формования листового металла в связи с технической невозможностью получения большего момента; преодоление этих ограничений позволило бы осуществить постепенную замену гидравлических гибочных станков типа Express Bender (ЕВ) более современными и эффективными станками ЕВе всех выпускающихся размеров.- this kinematic system currently imposes a restriction on expanding the range (workpieces of greater length and thickness) of the machines for bending and forming sheet metal produced due to the technical impossibility of obtaining a larger moment; overcoming these limitations would allow the gradual replacement of hydraulic benders such as Express Bender (EB) with more modern and efficient EBE machines of all sizes.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDESCRIPTION OF THE INVENTION
В этом изобретении предлагается кинематическая система для привода нажимных узлов станков для загиба и формования листового металла, которая способна устранить или уменьшить влияние тех недостатков, которые описаны выше и которые можно суммировать как снижение действующей нажимной силы, когда используется вспомогательный инструмент или когда заготовки, которые необходимо обрабатывать на станке, являются, в частности, имеющими значительную длину или толщину.This invention proposes a kinematic system for driving the pressure nodes of the bending and forming machines of sheet metal, which is able to eliminate or reduce the influence of the disadvantages described above and which can be summarized as a decrease in the effective pressure when using an auxiliary tool or when the workpieces that are necessary process on a machine are, in particular, having a considerable length or thickness.
В изобретении, прежде всего, предлагается кинематическая система привода рабочих узлов в станках для загиба и формования листового металла новой конструкции, в которых предполагается применение серводвигателей и эпициклоидальных или сфероидальных редукторов, т.е. двигателей, которые обеспечивают высокий выходной момент (моментные электродвигатели или подобные им двигатели), для движений нажимного узла взамен традиционных гидравлических приводных устройств.In the invention, first of all, a kinematic system for driving work units in machine tools for bending and forming sheet metal of a new design is proposed, in which it is proposed to use servomotors and epicycloidal or spheroidal reducers, i.e. motors that provide a high output torque (torque motors or similar motors), for movements of the pressure unit instead of traditional hydraulic drive devices.
Серводвигатели и редукторы обеспечивают возможность достижения значительно большей производительности, чем гидравлические системы, в особенности в функции зажима в условиях вращения, типичных для операции прижатия.Servomotors and gearboxes provide the ability to achieve significantly greater performance than hydraulic systems, especially in the function of clamping under the rotation conditions typical of the pressing operation.
Такое электрическое управление обеспечивают возможность приведения в движение прижимных узлов с помощью кинематической системы станка для загиба и формования листового металла, признаки которой раскрываются в основном пункте формулы изобретения.Such electrical control provides the ability to drive the clamping nodes using the kinematic system of the machine for bending and forming sheet metal, the features of which are disclosed in the main claim.
В изобретении предлагается обеспечить номинальную нажимную силу как для обычного применения, так и для случая с использованием вспомогательных инструментов, располагающихся между пуансоном/прижимным устройством и контрпуансоном или противоположной балкой.The invention proposes to provide a nominal pressure force for both conventional use and the case of using auxiliary tools located between the punch / presser device and the counter punch or the opposite beam.
Кинематическая система для привода прижимного узла станка для загиба и формования листового металла в соответствии с настоящим изобретением позволяет существенно снизить величину момента, необходимую для прижима листового металла по сравнению с техническими решениями, которые используются в настоящее время.The kinematic system for driving the clamping unit of the machine for bending and forming sheet metal in accordance with the present invention can significantly reduce the magnitude of the moment required for pressing the sheet metal in comparison with the technical solutions that are currently used.
Две степени свободы кинематической системы для привода прижимного узла станка для гибки и формования листового металла в соответствии с настоящим изобретением позволяют легко прижимать при ограниченном рабочем моменте элементы, имеющие значительную толщину (двойной толщины или более) с помощью одновременного использования последовательных осей.Two degrees of freedom of the kinematic system for driving the clamping unit of the sheet metal bending and forming machine in accordance with the present invention make it easy to press elements having a significant thickness (double thickness or more) with the simultaneous use of sequential axes at a limited working moment.
Зависимые пункты формулы изобретения раскрывают преимущественные воплощения данного изобретения.The dependent claims disclose advantageous embodiments of the present invention.
Основные преимущества этого решения включают, прежде всего, тот факт, что пуансон/прижимной узел станка для загиба и формования листового металла может развивать максимальное прижимное усилие как при обычном применении, так и при работе с введенными вспомогательными инструментами.The main advantages of this solution include, first of all, the fact that the punch / clamping unit of the machine for bending and forming sheet metal can develop maximum clamping force both during normal use and when working with introduced auxiliary tools.
Другие преимущества относятся к тому факту, что оригинальный шарнирный механизм обладает двумя степенями свободы, которые могут активироваться независимо или одновременно.Other advantages relate to the fact that the original articulated mechanism has two degrees of freedom that can be activated independently or simultaneously.
Это обеспечивает исключительно быстрое открытие, осуществляющееся активированием обеих осей последовательно, добиваясь дополнительного сокращения времени цикла и соответствующего повышения производительности станка.This provides an exceptionally quick opening, carried out by activating both axes in series, achieving an additional reduction in cycle time and a corresponding increase in machine productivity.
Становится также возможным использовать обе оси для прижима толстых элементов с последующим распределением давления (момента) на обе последовательные оси, которые в связи с этим могут быть меньшего размера, снижая стоимость производства станка.It also becomes possible to use both axes for clamping thick elements with the subsequent distribution of pressure (torque) on both consecutive axes, which in this connection can be smaller, reducing the cost of manufacturing the machine.
ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙDESCRIPTION OF DRAWINGS
Другие признаки и преимущества изобретения будут очевидны при рассмотрении следующего описания одного из его воплощений, представляющего собой не ограничивающий изобретение пример, с помощью прилагаемых чертежей:Other features and advantages of the invention will be apparent upon consideration of the following description of one of its embodiments, which is a non-limiting example of the invention, using the accompanying drawings:
на фигурах 1-3 представлены схематичные виды сбоку прессовочного станка обычного типа;figures 1-3 are schematic side views of a conventional type pressing machine;
на фигурах 1а-3а представлены схематичные виды соответствующих функциональных схем;figures 1a-3a are schematic views of respective functional diagrams;
на фигуре 4 представлен схематичный вид сбоку кинематической системы в соответствии с изобретением, которая приводит в действие прижимную систему в закрытое положение, станка для загиба и формования листового металла;figure 4 presents a schematic side view of a kinematic system in accordance with the invention, which actuates the clamping system in the closed position, the machine for bending and forming sheet metal;
на фигуре 5 показан схематичный вид сбоку той же кинематической системы, в которую введен вспомогательный инструмент;figure 5 shows a schematic side view of the same kinematic system into which an auxiliary tool is inserted;
на фигуре 6 показан схематичный вид сбоку кинематической системы в соответствии с изобретением в открытом положении;figure 6 shows a schematic side view of the kinematic system in accordance with the invention in the open position;
на фигурах 4а-6а представлены кинематические схемы, относящиеся к положениям, приведенным на фигурах 4-6;figures 4a-6a show kinematic diagrams relating to the positions given in figures 4-6;
на фигуре 7 представлен схематический вид в аксонометрии всего устройства в соответствии с изобретением.figure 7 presents a schematic view in perspective of the entire device in accordance with the invention.
ОПИСАНИЕ ВОПЛОЩЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯDESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE INVENTION
Как указывалось ранее, на фигурах 1-3 и 1а-3а представлены схематические виды конструкции выпускающихся в настоящее время прессовочных станков с конструкцией связи четырех балок, а на фигуре 4 показан станок, оборудованный кинематической системой в соответствии с настоящим изобретением, которая приводит в действие прижимную систему в закрытое положение, станка для загиба и формования листового металла.As indicated previously, Figures 1-3 and 1a-3a show schematic views of the construction of currently manufactured pressing machines with a coupling structure of four beams, and Figure 4 shows a machine equipped with a kinematic system in accordance with the present invention, which drives the presser system in the closed position, the machine for bending and forming sheet metal.
В целом, станок в соответствии с настоящим изобретением состоит из рамы 10, на которой прижимной узел 12 соединяется шарнирно со штифтами 11 и может свободно осуществлять угловые перемещения » вокруг штифта 11.In General, the machine in accordance with the present invention consists of a
Как показано на фигуре 8, прижимной узел 12 состоит из пары элементов 13, которые фиксируются на головке 14, поддерживающей верхний прижимной узел 15.As shown in figure 8, the clamping
Прижимной узел 12 приводится в угловое движение с помощью соединительного шатуна 16, который движется под действием первого нижнего приводного кривошипа 17 и второго верхнего приводного кривошипа 18.The clamping
С конструктивной точки зрения эти первый кривошипом 17 и второй кривошип 18 выполнены с использованием эксцентриковых цапф, приводящихся в движение соответствующими независимыми двигателями 19 и 20, другими словами, серводвигателями или эпициклоидальными или сфероидальными редукторами, которые оказывают действие на валы 21 эксцентриковых тяг.From a structural point of view, these first crank 17 and the second crank 18 are made using eccentric trunnions driven by respective
На фигуре 7 позицией 22 обозначается вал, который действует на эксцентриковую цапфу 17, а на фигуре 5 позицией 23 обозначается вспомогательный инструмент, укрепленный на головке 14.In figure 7, the
Описывающаяся кинематическая система для приведения в движение прижимного узла станках для загиба и формования листового металла в соответствии с настоящим изобретением значительно уменьшает момент, который требуется для прижима листового металла, по сравнению с техническими решениями, использующимися в настоящее время.The described kinematic system for driving the clamping unit of the bending and forming machines of the sheet metal in accordance with the present invention significantly reduces the moment required for pressing the sheet metal, in comparison with the technical solutions currently in use.
Две степени свободы кинематической системы, представленной первым кривошипом 17 и вторым кривошипом 18 для приведения в движение прижимного узла станка для загиба и формования листового металла в соответствии с изобретением, позволяют легко осуществлять прижим элементов значительной толщины (двойной толщины и более) при ограниченном рабочем моменте с помощью одновременного использования последовательных осей.Two degrees of freedom of the kinematic system, represented by the first crank 17 and the second crank 18 for driving the clamping unit of the machine for bending and forming sheet metal in accordance with the invention, make it easy to clamp elements of significant thickness (double thickness or more) with a limited working moment with using the simultaneous use of serial axes.
Прижимной узел 12 станка для загиба и формования листового металла может обеспечивать максимальную прижимную силу как для обычного применения, так и для применения со вставляющимися вспомогательными инструментами.The clamping
Оригинальный шарнирный механизм в соответствии с изобретением, использующийся для приведения в действие прижимного узла, предоставляет две степени свободы последовательно, которые могут активироваться независимо или одновременно.The original swivel mechanism in accordance with the invention, used to actuate the clamping unit, provides two degrees of freedom in series, which can be activated independently or simultaneously.
Это позволяет осуществлять исключительно быстрое открытие, достигающееся активацией обеих осей последовательно, которое приводит к сокращению времени цикла и соответствующему повышению производительности станка.This allows for extremely fast opening, achieved by activating both axes in series, which leads to a reduction in cycle time and a corresponding increase in machine productivity.
Это также обеспечивает возможность использования обеих осей для прижатия толстых элементов с последующим распределением давления (момента) на обе последовательные оси, что приводит таким образом к возможности их выполнения меньшего размера, уменьшая стоимость производства станка.This also makes it possible to use both axes to press the thick elements with the subsequent distribution of pressure (torque) on both successive axes, which thus leads to the possibility of their smaller size, reducing the cost of production of the machine.
Станок управляется электрически с помощью механизма, который перемещает узел пуансона/прижимного устройства и может получать усиление момента до величин, достаточных для приложения прижимных сил, необходимых для сгибания при всех рабочих условиях заготовок такой толщины и длины, которые определены в спецификации станка.The machine is electrically controlled by a mechanism that moves the punch / presser assembly and can receive torque amplification to values sufficient to apply the clamping forces necessary for bending under all operating conditions workpieces of such thickness and length as defined in the specification of the machine.
Такая сочлененная система, составляющая механизм, кинематически рассматривается как плоский механизм, т.е. механизм, у которого элементы движутся в плоскости с осями поворотных пар, параллельными друг другу и расположенными под прямым углом к плоскости движения.Such an articulated system constituting a mechanism is kinematically considered as a planar mechanism, i.e. a mechanism in which elements move in a plane with the axes of the rotary pairs parallel to each other and located at right angles to the plane of movement.
С точки зрения топологии (числа элементов и типа соединений) это замкнутая кинематическая цепь из пяти элементов, соединенных пятью кинематическими поворотными парами. Одним из этих элементов является рама 10 станка. Данная кинематическая цепь имеет две степени свободы; другими словами, она допускает наличие двух независимых двигателей, серводвигателей или эпициклоидальных или сфероидальных редукторов, в данном случае представленных двумя кривошипами 17 и 18 кинематической системы, приводящейся в движение соответствующими двигателями 19 и 20.In terms of topology (number of elements and type of connections), this is a closed kinematic chain of five elements connected by five kinematic rotary pairs. One of these elements is the
С точки зрения геометрии такой механизм:From the point of view of geometry, such a mechanism:
- представляет собой особую геометрическую конфигурацию (соответствующую условиям кинематической сингулярности в случае кинематической инверсии движения) в окрестности конфигураций, в которых механизм осуществляет зажим листового металла с применением вспомогательных инструментов или без них и создает необходимое увеличение момента;- represents a special geometric configuration (corresponding to kinematic singularity conditions in the case of kinematic motion inversion) in the vicinity of configurations in which the mechanism clamps sheet metal with or without auxiliary tools and creates the necessary increase in moment;
- имеется четыре такие конфигурации, две с признаками двойной сингулярности и соответствующие применению вспомогательных инструментов, помещаемых между пуансоном и контрпуансоном, или работе без них.- there are four such configurations, two with signs of double singularity and corresponding to the use of auxiliary tools placed between the punch and counter-punch, or to work without them.
Следует отметить, что этот механизм в соответствии с изобретением выполнен таким, что он способен работать в условиях двойной кинематической сингулярности (ссылка на инверсивное движение) в установках двух существенных конфигураций для прижатия.It should be noted that this mechanism in accordance with the invention is such that it is capable of operating under conditions of double kinematic singularity (reference to inverse motion) in settings of two significant configurations for pressing.
Эта концепция не зависит от геометрических размеров элементов, включая вспомогательный инструмент, или положения кинематических пар рамы, даже несмотря на то, что представляется очевидным, что эффект усиления зависит в какой-то степени от этих размеров, как, например, от размера рабочего пространства станка.This concept does not depend on the geometric dimensions of the elements, including the auxiliary tool, or the position of the kinematic pairs of the frame, even though it seems obvious that the amplification effect depends to some extent on these sizes, such as, for example, the size of the working space of the machine .
В связи с тем, что пуансон или прижимное устройство станка в соответствии с изобретением движется с помощью сочлененной системы с двумя степенями свободы, движение зажимного/прижимного элемента, характеризующееся точно определенными перемещениями, становится возможным и программируемым на основе особого оригинального неитеративного инверсного кинематического алгоритма, который, загруженный в устройство числового программного управления или использованный в препроцессоре, обеспечивает возможность осуществлять одновременные или независимые движения с точно заданными траекториями.Due to the fact that the punch or clamping device of the machine in accordance with the invention is moved using an articulated system with two degrees of freedom, the movement of the clamping / pressing element, characterized by precisely defined movements, becomes possible and programmable based on a special original non-iterative inverse kinematic algorithm, which loaded into a numerical control device or used in a preprocessor, provides the ability to perform simultaneous or n independent movements with precisely defined trajectories.
Следует заметить, что сингулярность определяется следующим:It should be noted that the singularity is determined by the following:
- особой кинематической цепью, признаки которой описаны выше;- a special kinematic chain, the features of which are described above;
- применением к инструментам станка способов и алгоритмов, типичных для робототехники, для того, чтобы обеспечить управление движением с помощью различных переменных, относящихся к координатам инструмента, причем не под прямым углом друг к другу, а независимо одна от другой.- application to the machine tools of the methods and algorithms typical of robotics, in order to provide movement control using various variables related to the coordinates of the tool, and not at right angles to each other, but independently from one another.
Этот алгоритм определяет позиционную кинематику неитеративным путем, и потому без допущения ошибок.This algorithm determines the positional kinematics non-iteratively, and therefore without error.
Инверсный кинематический алгоритм содержит решения замкнутых связей, каждая из которых соответствует двум нелинейным уравнениям замыкания при двух неизвестных величинах.The inverse kinematic algorithm contains closed-link solutions, each of which corresponds to two non-linear closure equations for two unknown quantities.
Неитеративное решение принимается с помощью рассмотрении геометрического типа.An iterative decision is made by considering the geometric type.
В соответствии с наиболее преимущественным воплощением изобретения кинематические элементы 13 прижимного узла собираются в независимые пары, и каждая пара приводится в движение соответствующими шатунами 16, движимыми, в свою очередь, соответствующими независимыми двигателями, либо серводвигателями, либо эпициклоидальными редукторами, таким образом, что они действуют независимо друг от друга.In accordance with the most advantageous embodiment of the invention, the
Это решение позволяет получать приводные моменты, которые могут действовать независимо, позволяя головке прижимного узла адаптироваться к любым неровностям обрабатываемой заготовки.This solution allows you to obtain drive moments that can act independently, allowing the head of the clamping unit to adapt to any irregularities of the workpiece.
Данное изобретение описывается выше со ссылкой на преимущественное воплощение. Однако совершенно ясно, что возможны многочисленные варианты в рамках технических эквивалентов заявленного изобретения.The invention is described above with reference to a preferred embodiment. However, it is clear that numerous variations are possible within the technical equivalents of the claimed invention.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009107740/02A RU2422228C2 (en) | 2006-09-04 | 2006-09-04 | Kinematic system for clamping and forming of sheet metal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009107740/02A RU2422228C2 (en) | 2006-09-04 | 2006-09-04 | Kinematic system for clamping and forming of sheet metal |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009107740A RU2009107740A (en) | 2010-10-20 |
| RU2422228C2 true RU2422228C2 (en) | 2011-06-27 |
Family
ID=44023319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009107740/02A RU2422228C2 (en) | 2006-09-04 | 2006-09-04 | Kinematic system for clamping and forming of sheet metal |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2422228C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2638655C2 (en) * | 2012-09-24 | 2017-12-15 | Салваньини Италия С.П.А. | Panel bending machine with slewing boom |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117381299B (en) * | 2023-12-11 | 2024-02-02 | 吉林农业科技学院 | Metal compaction supporting device for welding metal plate |
-
2006
- 2006-09-04 RU RU2009107740/02A patent/RU2422228C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2638655C2 (en) * | 2012-09-24 | 2017-12-15 | Салваньини Италия С.П.А. | Panel bending machine with slewing boom |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009107740A (en) | 2010-10-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5457981A (en) | Hemming press | |
| US8312752B2 (en) | Kinematic system for clamping semifinished products by means of pressing for sheet metal shaping panelling machines | |
| EP2691190B1 (en) | Mechanism for moving the blade holder of a panel bender for bending sheet metal sheets | |
| KR101533739B1 (en) | Multi-function folding device | |
| KR0136597B1 (en) | Bending apparatus | |
| RU2422228C2 (en) | Kinematic system for clamping and forming of sheet metal | |
| US8006531B2 (en) | Kinematic system for the displacement of working units of machines for bending and forming metallic sheets | |
| KR101554566B1 (en) | Multi-function folding device | |
| EP1301294B1 (en) | Method and forming machine for deforming a hollow workpiece | |
| JP2003311337A (en) | Bender | |
| JP2017209713A (en) | Transfer machine for multi-stage forging-press machine | |
| JP3538459B2 (en) | Bending width changing device of bending machine | |
| JPH11506392A (en) | Sheet metal panel manufacturing method and manufacturing machine | |
| ZA200300420B (en) | Method and forming machine for deforming a hollow workpiece. | |
| EP0592848B1 (en) | Hemming press | |
| US9724743B2 (en) | Movement mechanism with independent motors for the blade holder unit of panel bender machine | |
| JP2002239631A (en) | Bending method and device thereof | |
| JP2019505394A (en) | Bending group of siding machine tools | |
| JP2732516B2 (en) | Hemming press equipment | |
| JP2022077157A (en) | Metal processing apparatus and metal processing method | |
| TW592843B (en) | Forged part forming machine | |
| KR200293151Y1 (en) | Cam press | |
| RU33045U1 (en) | Edge Flange Machine | |
| JP2022541069A (en) | Tools and methods for machining plate-like workpieces, especially metal plates | |
| JPH03165932A (en) | Controller for ironing/bending device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140905 |