RU2515734C2 - Clampshell device for blanks transportation between press positions - Google Patents

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: invention relates to clamshell-type transportation devices which are used in blanks processing on multiple-point presses. A clamshell device contains a fixed base and two clamshell lines provided with mechanisms for their clamping and unclamping, vertical travel and translational motion between the press positions. A drive for clamping and unclamping the clamshell lines mechanism and a drive for their vertical travel mechanism are made with motors having a disc-type rotor and a stator. The stator is installed on a fixed base in the working area of the corresponding drive.

EFFECT: rapidity of blanks transfer.

6 dwg

Description

Изобретение относится к грейферным транспортирующим устройствам многопозиционных процессов, преимущественно к КГШП (кривошипный горячештамповочный пресс).The invention relates to clamshell conveying devices of multi-position processes, mainly to KGShP (crank hot stamping press).

Исторически первыми грейферными подачами были грейферные линейки, приводимые в движение одним электродвигателем с помощью сложных кинематических цепей [Пат. США №3771669, Н.кл. 214-IBB, В65д 25/04 - грейферный узел многофункционального подающего устройства; Пат. США №4735303, МКИ⁴ В65G 25/00 - грейферная подача; Пат. ГДР №232847, МКИ⁴ В21D 43/05 - грейферное транспортирующее устройство многопозиционного пресса; Пат. США №4875931, МКИ⁴ В21J 13/08 - привод грейферной подачи с трехкоординатным перемещением].Historically, the first grapple feeds were grab rulers driven by a single electric motor using complex kinematic chains [Pat. USA No. 3771669, N.C. 214-IBB, V65d 25/04 - clamshell assembly of a multifunctional feeding device; Pat. USA No. 4735303, MKI ⁴ B65G 25/00 - clamshell feed; Pat. GDR №232847, MKI ⁴ V21D 43/05 - clamshell conveying device multi-position press; Pat. USA No. 4875931, MKI ⁴ B21J 13/08 - clamshell feed drive with three-coordinate movement].

Общим недостатком всех данных подач является сложность конструкции, связанная с наличием кулачков, кулачковой дорожки с роликом, различных шлицевых валов с пазами сложного сечения, втулок с кольцевыми канавками и т.п.A common drawback of all these feeds is the design complexity associated with the presence of cams, a cam track with a roller, various splined shafts with grooves of a complex section, bushings with annular grooves, etc.

Вторым направлением в автоматизации горячей объемной штамповки является применение штатных промышленных роботов как для загрузки линейных штампов, так и для перемещения по позициям [заявка Франции №2497129, МКИ В21J 13/10, 5/02 - автоматическая линия горячей штамповки; заявка ФРГ №3737913, МКИ⁴ В21D 43/22 - выборочное обслуживание прессов последовательного действия для обработки крупных деталей роботом или подъемным механизмом с промежуточным штабелированием].The second direction in the automation of hot forging is the use of standard industrial robots both for loading linear dies and for moving around positions [French application No. 2497129, MKI B21J 13/10, 5/02 - automatic hot stamping line; FRG application No. 3737913, MKI ⁴ V21D 43/22 - selective maintenance of sequential presses for processing large parts with a robot or a lifting mechanism with intermediate stacking].

Недостатком таких устройств является повышенная стоимость, т.к. на один пресс требуются, даже при трехпозиционном штампе, минимум четыре робота.The disadvantage of such devices is the increased cost, because one press is required, even with a three-position stamp, at least four robots.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является грейферное устройство для транспортировки заготовок между позициями пресса, содержащее неподвижное основание, две грейферные линейки, механизм сжатия и разжатия грейферных линеек с приводом и механизмы их вертикального и поступательного перемещения между позициями пресса, оснащенные приводами (RU 2090291 C1, B21D 43/00, 20.09.1997, документ на 7 с.).Closest to the technical nature of the present invention is a clamshell device for transporting workpieces between the press positions, containing a fixed base, two clamshells, a compression and decompression mechanism of clamshells with a drive and mechanisms for their vertical and translational movement between the press positions, equipped with drives (RU 2090291 C1, B21D 43/00, 09/20/1997, document for 7 s.).

Его недостатком являются высокие массогабаритные показатели, обусловленные наличием сложных механических связей между грейферными линейками.Its disadvantage is the high weight and size indicators due to the presence of complex mechanical bonds between the grab rulers.

Изобретение направлено на улучшение, в частности на уменьшение массы и габаритов подвижных частей.The invention is aimed at improving, in particular at reducing the mass and dimensions of the moving parts.

Это достигается тем, что грейферное устройство для транспортировки заготовок между позициями пресса, содержащее неподвижное основание, две грейферные линейки, механизм сжатия и разжатия грейферных линеек с приводом и механизмы их вертикального перемещения и поступательного перемещения между позициями пресса, оснащенные приводами, согласно изобретению привод механизма сжатия и разжатия грейферных линеек и привод механизма их вертикального перемещения выполнены с двигателями, имеющими дисковый ротор и статор, установленный на неподвижном основании в зоне работы соответствующего привода.This is achieved by the fact that the clamshell device for transporting workpieces between the press positions, containing a fixed base, two clamshells, a compression and decompression mechanism of the clamshells with a drive and mechanisms for their vertical movement and translational movement between the press positions, equipped with drives, according to the invention, a compression mechanism drive and unloading of clamshell rulers and the drive of the mechanism of their vertical movement are made with motors having a disk rotor and a stator mounted on another base in the operating area of the respective drive.

Сущность изобретения иллюстрируется чертежом, где на фиг.1 изображена кинематическая схема грейферного устройства, вид спереди; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - то же, вид сбоку; на фиг.4 изображена пространственная кинематическая схема; на фиг.5 показана внешняя магнитная система; на фиг.6 показано возможно пересечение внешних магнитных систем, в частности зон статоров.The invention is illustrated in the drawing, where figure 1 shows a kinematic diagram of a clamshell device, front view; figure 2 is the same, a top view; figure 3 is the same side view; figure 4 shows the spatial kinematic diagram; 5 shows an external magnetic system; figure 6 shows the possible intersection of external magnetic systems, in particular zones of stators.

Грейферное устройство предназначено для последовательного перемещения заготовок по позициям к выходной позиции 1 через промежуточные позиции 2, начиная с исходной позиции 3. Манипулятор имеет шагающую балку, выполненную в виде двух линеек 4 и 5, каждая из которых симметрична одна относительно другой, которые снабжены захватами 6, служащими для перемещения заготовок. Сжим и разжим линеек осуществляются с помощью винтов 7, каждый из которых по своей длине имеет половину левой и половину правой резьбы. Винты вращаются в подшипниках 8, закрепленных на линейке. Вращение осуществляется двигателями 9 с дисковыми роторами 10. Таким образом двигатели сжима-разжима укреплены на раме 11, имеющей подшипники 12, которые с помощью кривошипа 13 связаны с валами 14 приводов подъема. Они же приводятся в движение мотор-редукторами привода подъема 15, которые также снабжены дисковыми якорями 16. Сами приводы установлены в опорах 17, а они закреплены на раме 18, перемещающейся в поступательном подшипнике 19, рама снабжена вращательным подшипником 20, соединенным через шатун 21 с кривошипом 22 и с приводом поступательного перемещения 23. Перемещение рамы 18 происходит в поступательном подшипнике 24. Приводы подъема-опускания и сжима-разжима имеют внешние магнитные системы торцевого типа (статоры). Зоны статора обозначены: 25 для приводов подъема-опускания и 26 - сжима-разжима. Для синхронизации приводов могут быть применены гибкие связи 27. Более подробно конструкция внешних магнитных систем показана на фиг.5 и 6. Каждая из них включает в себя общий магнитопровод 28, сердечники 29 и катушки 30. Возможная зона наличия якоря показана на фиг.5 пунктиром. На фиг.6 показано возможное пересечение внешних магнитных систем, в частности зон статоров 25 и 26 на фиг.1. В этом случае сердечники 31 с обмоткой одновременно участвуют в работе двух внешних магнитных систем.The clamshell device is designed for sequentially moving workpieces at positions to the output position 1 through intermediate positions 2, starting from the initial position 3. The manipulator has a walking beam made in the form of two rulers 4 and 5, each of which is symmetrical with respect to the other, which are equipped with grippers 6 serving to move the workpieces. Compression and expansion of the rulers are carried out using screws 7, each of which along its length has half the left and half of the right thread. The screws rotate in bearings 8 mounted on a ruler. The rotation is carried out by motors 9 with disk rotors 10. Thus, the compressive-expanding motors are mounted on a frame 11 having bearings 12, which are connected with the shafts 14 of the hoist drives by means of a crank 13. They are also driven by gear motors of the hoist drive 15, which are also equipped with disk anchors 16. The drives themselves are mounted in bearings 17, and they are mounted on a frame 18 moving in a progressive bearing 19, the frame is equipped with a rotary bearing 20 connected via a connecting rod 21 with crank 22 and with a translational displacement drive 23. The movement of the frame 18 occurs in a progressive bearing 24. The hoist-lower and squeeze-expand drives have external end-face magnetic systems (stators). The stator zones are marked: 25 for lifting-lowering drives and 26 for compressing-expanding drives. Flexible connections 27 can be used to synchronize the drives. The construction of external magnetic systems is shown in more detail in FIGS. 5 and 6. Each of them includes a common magnetic circuit 28, cores 29, and coils 30. A possible armature zone is shown in broken lines in FIG. 5. . Figure 6 shows the possible intersection of external magnetic systems, in particular the zones of stators 25 and 26 in figure 1. In this case, the cores 31 with the winding are simultaneously involved in the operation of two external magnetic systems.

Устройство работает следующим образом. При наличии заготовки на позиции 3 происходит, при условии правильной ориентации захватов 6, запуск приводов 9 дисковыми роторами 10, которые находятся напротив зоны статоров 26. Винты 7 вращаются и т.к. они имеют участки с разным направлением резьбы, линейки 4 и 5 сжимают заготовку с помощью захватов 6. Затем происходит включение мотор-редукторов приводов подъема 15. Кривошипы 13 поднимают раму 11 с грейферными линейками (шагающую балку) и после совершения пол-оборота производится перенос заготовки с позиции 3 на позицию 2 с помощью привода 23, который затем приостанавливается, происходят опускание кривошипа 13, разжим линеек, затем подъем до первоначального состояния, сжим линеек и далее операции повторяются. Двигатели мотор-редукторов приводов 9 и 15 имеют дисковые роторы 10 и 16 асинхронного типа, которые взаимодействуют с внешними торцевыми зонами статоров 25 и 26. Привод 23 установлен на основании, поэтому приводится в движение двигателем традиционного типа. Все приводы с целью координации их движения могут снабжаться датчиками положения, а их работа координируется программируемым контроллером.The device operates as follows. If there is a workpiece at position 3, provided that the grippers 6 are correctly oriented, the drives 9 are started by disk rotors 10, which are opposite the zone of stators 26. The screws 7 rotate, and so on. they have sections with different thread directions, rulers 4 and 5 compress the workpiece using grippers 6. Then, the gear motors of the lifting drives 15 are turned on. The cranks 13 raise the frame 11 with grab rulers (walking beam) and after half-revolution the workpiece is transferred from position 3 to position 2 with the help of the actuator 23, which then stops, the crank 13 is lowered, the rulers expand, then rise to the initial state, the rulers compress, and then the operations are repeated. The motors of the gear motors of the drives 9 and 15 have disk rotors 10 and 16 of the asynchronous type, which interact with the external end zones of the stators 25 and 26. The drive 23 is mounted on the base, therefore it is driven by a traditional type motor. All drives can be equipped with position sensors to coordinate their movement, and their work is coordinated by a programmable controller.

Технико-экономическим преимуществом данного грейферного устройства является то, что магнитные системы приводов подъема-опускания и сжима-разжима установлены на неподвижном основании. Следовательно, их масса не участвует в создании динамических сил, воздействующих на привод 23, в результате быстродействие переноса заготовок с позиции на позицию может быть повышено, что ведет к повышению производительности всего кузнечно-штамповочного комплекса.The technical and economic advantage of this clamshell device is that the magnetic drive systems for lifting, lowering and compressing-expanding are mounted on a fixed base. Therefore, their mass is not involved in the creation of dynamic forces acting on the drive 23, as a result, the speed of transferring workpieces from position to position can be increased, which leads to an increase in productivity of the entire forging and stamping complex.

Claims (1)

Грейферное устройство для транспортировки заготовок между позициями пресса, содержащее неподвижное основание, две грейферные линейки, механизм сжатия и разжатия грейферных линеек с приводом и механизмы их вертикального перемещения и поступательного перемещения между позициями пресса, оснащенные приводами, отличающееся тем, что привод механизма сжатия и разжатия грейферных линеек и привод механизма их вертикального перемещения выполнены с двигателями, имеющими дисковый ротор и статор, установленный на неподвижном основании в зоне работы соответствующего привода.  A clamshell device for transporting workpieces between the press positions, containing a fixed base, two clamshells, a compression and decompression mechanism for clamshells with a drive and mechanisms for their vertical movement and translational movement between the press positions, equipped with actuators, characterized in that the clutch and unloading mechanism clamshell the rulers and the drive of the mechanism of their vertical movement are made with motors having a disk rotor and a stator mounted on a fixed base in the zone p bots corresponding drive.

Images