Способ и устройство для разборки штабеля деталей из листового металла - RU2118609C1

Чертежи

Показать все 7 чертежа(ей)

Описание

Изобретение касается способа разборки штабеля или отделения друг от друга практически плоских предметов, имеющих форму листа или панели, например, деталей из листового металла, которые образуют штабель, причем отделение осуществляется в направлении, практически параллельном перпендикуляру к плоскости предметов, которые должны быть отделены друг от друга, с помощью, по меньшей мере, одного разделительного устройства.

Данное изобретение касается также устройства для разборки штабеля или отделения практически плоских предметов, имеющих форму листа или панели, например, деталей из листового металла, которые образуют штабель.

Известен способ разборки штабеля или отделения друг от друга листовых или панелеобразных по существу, плоских предметов из листового металла, образующих штабель, при котором отделение осуществляют в направлении, по существу, параллельном перпендикуляру к плоскости отделяемых предметов, на которые воздействуют средствами зацепления разделительного устройства, которое упруго прижимают к краевому участку отделяемого предмета (авторское свидетельство СССР N 1680417, кл. B 21 D 43/24, опубл. 30.09.1991).

Известно устройство для разборки штабеля или отделения друг от друга листовых или панелеобразных, по существу, плоских предметов из листового металла, образующих штабель, содержащее по меньшей мере одно разделительное устройство, которое имеет средства зацепления и упруго прижато к краевому участку предмета для отделения его в направлении, по существу, перпендикулярном плоскости отделяемого предмета (авторское свидетельство СССР N 1680417, кл. B 21 D 43/24, опубл. 30.09.1991).

Однако, известные способ и устройство применимы лишь в тех случаях, когда предметы, подлежащие отделению друг от друга, уложены в аккуратные штабели, и отдельные предметы не выступают из штабеля, чего трудно избежать на практике.

Однако известные способ и устройство требуют перемещения разделительного устройства вместе с плоским предметом после захвата отдельного плоского предмета средствами зацепления.

Кроме того, в известном способе и устройстве средства захвата настроены на определенные толщины плоских предметов.

Технической задачей настоящего изобретения является создание способа и устройства для разборки штабеля или отделения друг от друга плоских предметов, которые использовали бы простые и гибкие средства для различных толщин и разметов листовых предметов, которые были бы просты и экономичны в реализации и позволили бы точно позиционировать отделенный от штабеля предмет, когда его надо захватить для подачи в механизм для последующей обработки.

Такая техническая задача решается за счет того, что в способе разборки штабеля или отделения друг от друга листовых или панелеобразных, по существу, плоских предметов из листового металла, образующих штабель, при котором отделение осуществляют в направлении, по существу, параллельном перпендикуляру к плоскости отделяемых предметов, на которые воздействуют средствами зацепления разделительного устройства, которое упруго прижимают к краевому участку отделяемого предмета, согласно изобретению, осуществляют перемещение средств зацепления в направлении подачи, образующем острый угол с направлением отделения.

Угол между направлением подачи и направлением отделения может уменьшаться по мере того, как предмет движется в направлении отделения.

Отделяемый предмет можно смещать по существу параллельно его плоскости, приводить в контакт со средствами зацепления, второго разделительного устройства и осуществлять перемещение средств зацепления в направлении подачи, образующем острый угол с направлением отделения, пересекающимся с первым направлением подачи.

К отделяемому предмету могут быть приложены посредством двух разделительных устройств силы смещения, по существу, параллельные продольному направлению краевых линий предмета, к которым разделительные устройства упруго прижаты.

Кроме того, техническая задача решается за счет того, что в устройстве для разборки штабеля или отделения друг от друга листовых или панелеобразных, по существу, плоских предметов из листового металла, образующих штабель, содержащем по меньшей мере, одно раздельное устройство, которое имеет средства зацепления и упруго прижато к краевому участку предмета для отделения его в направлении, по существу, перпендикулярном плоскости отделяемого предмета, согласно изобретению, разделительное устройство имеет приводные средства для перемещения средств зацепления в направлении подачи, образующем острый угол с направлением отделения.

Устройство может содержать два разделительных устройства, по одному на каждом из двух противоположных краевых участков отделяемого предмета, при этом направление подачи средств зацепления образует, по существу, равные и противоположно направленные углы в направлении отделения.

Расстояние между двумя средствами зацепления, со стороны штабеля может быть больше толщины отделяемых предметов, предпочтительно, в 1,2-1,8 раза, или упомянутое расстояние может превышать толщину предмета приблизительно в 1, 5 раза.

Разделительные устройства могут быть выполнены с возможностью поворота или смещения, для перемещения средств зацепления друг к другу и обратно или с возможностью замены в соответствии с толщиной отделяемых предметов.

Разделительное устройство или устройства и штабель могут быть выполнены с возможностью регулировки в вертикальном направлении относительно друг друга по мере расходования штабеля, при этом разделительные устройства могут быть выполнены в виде цилиндрических винтов.

Винты могут быть установлены с возможностью вращения в противоположных направлениях, с воздействием на отделяемый предмет силой приблизительно направленной в плоскости предмета, при этом устройство имеет опору для предотвращения смещения предмета в данном направлении.

Винты могут быть снабжены приводными средствами, расположенными с возможностью поворота под действием силы тяжести относительно осей, параллельных краям штабеля, с которыми зацепляются винты.

Кроме того, разделительные устройства могут быть выполнены в виде вращающихся, преимущественно конических, тел вращения, образующая которых прямая или выгнутая наружу кривая, а периферическая поверхность имеет резьбу, для зацепления с отделяемым предметом, при этом направление касательной к телу вращения в области его контакта с предметом практически соответствует направлению подачи.

Разделительные устройства могут иметь колеса, периферия каждого из которых входит в зацепление с отделяемым предметом, при этом направление касательной к колесу в области контакта с предметом, по существу, соответствует направлению подачи, а колеса вращаются вокруг осей, приблизительно параллельных зацепляемым краям предмета.

Разделительные устройства могут иметь бесконечные вращающиеся ленты, входящие в зацепление с отделяемым предметом, при этом плоскость ленты в области контакта с предметом, по существу, соответствует направлению подачи, а колеса или ролики, несущие ленты, вращаются вокруг осей, по существу, параллельных зацепляемым краям предмета.

Разделительное устройство может иметь бесконечную вращающуюся ленту, входящую в зацепление с отделяемым предметом, при этом лента расположена над двумя роликами с осями, параллельными направлению подачи, и со стороны зацепления с предметом имеет канавку, размещенную под углом относительно диаметральной плоскости роликов.

Разделительные устройства могут иметь зубчатые рейки или аналогичные рифленые устройства, расположенные с возможностью перемещения по меньшей мере в осевом продольном направлении, соответствующем во время одного цикла отделения направлению подачи.

Данное изобретение будет более подробно описано ниже со ссылками на прилагаемые чертежи.

На фиг. 1 показано схематическое изображение вертикальной проекции первого варианта данного изобретения; на фиг. 2 - вид варианта по фиг.1 сверху; на фиг. 3 - перспективный вид варианта по фиг.1 и 2; на фиг.4 - вид второго варианта данного изобретения, аналогичный фиг.1; на фиг.5 - вид третьего варианта данного изобретения, аналогичный фиг.1; на фиг.6 - вид четвертого варианта данного изобретения, аналогичный фиг.1; на фиг.7 - вид пятого варианта данного изобретения, аналогичный фиг.1; на фиг.8 - вид шестого варианта данного изобретения, аналогичный фиг.1.

В наиболее общем виде устройство, выполненное согласно данному изобретению, содержит по меньшей мере одно разделительное устройство 1, прижимающееся к верхней кромочной части штабеля 2, состоящего из предметов 3, которые необходимо разделить друг от друга таким образом, чтобы можно было преодолеть их прилипание, вызванное масляной пленкой или другими веществами, и самый верхний предмет в штабеле можно было захватить захватывающим приспособлением 4 для подачи в обрабатывающее устройство, например, пресс. Разделительное устройство 1 содержит по меньшей мере одно, а возможно, несколько средств зацепления, которые, если смотреть со стороны штабеля, расположены последовательно друг за другом и перемещаются вдоль направления подачи 5 от штабеля. Направление 6 планируемого разделения или отделения параллельно или практически параллельно перпендикуляру к плоскости протяженности предметов 3.

Направление подачи 5 образует угол с направлением разделения 6 и наклонено внутрь и вверх над предметами 3 и таким образом, предметы подвергаются действию компоненты силы, практически параллельной направлению разделения 6 и компоненты силы, приблизительно параллельной плоскости протяженности предметов 3, при этом вторая компонента силы направлена от разделительного устройства к штабелю 2, в поперечном направлении или практически под прямыми углами к той кромке предмета 3, к которой прижато разделительное устройство. Разделительное устройство зацепляется с верхней угловой кромочной частью штабеля 2, т. е. с краем самого верхнего предмета 3 и направление подачи 5 может образовывать угол с направлением разделения 6 величиной порядка 20-60^o, предпочтительно 45^o. Этот угол может изменяться во время цикла разделения и уменьшаться от относительно большой исходной величины (60-40^o) до минимальной конечной величины (40-20^o). Этот угол может также быть постоянным.

На фиг. 1 изображено два противоположных разделительных устройства 1, хотя, согласно данному изобретению, в некоторых случаях достаточно одного разделительного устройства, если кромка штабеля 2, противоположная разделительному устройству, поддерживается фиксированным упором, который предотвращает смещение предметов в этом направлении, то есть в направлении от разделительного устройства.

В варианте изобретения, содержащем одно разделительное устройство и упор, разделительное устройство, как правило, входит в зацепление с верхней кромочной частью самого верхнего предмета 3 штабеля. На эту верхнюю кромочную часть действует сила, с одной стороны, в направлении разделения 6 и с другой стороны, в плоскости протяженности предмета, так что он стремится подняться и сместиться до прижатия к упору, если он до этого еще не был прижат к нему. Как только самый верхний предмет остановится этим упором, его кромка, находящаяся в зацеплении с разделительным устройством, будет отделена от подлежащего штабеля и поднята от него, в результате чего нарушается в адгезивное действие масляной пленки.

Чтобы обеспечить описанное выше перемещение, необходимо, чтобы разделительное устройство 1 могло в некоторой степени повернуться от штабеля 2 или сместиться от него, чтобы исключить изгиб или деформацию предмета 3.

Если, например, лист, следующий за самым верхним листом в штабеле 3, выступает над штабелем по направлению к разделительному устройству, разделительное устройство сначала входит в зацепление с этим листом. В этом случае лист будет с одной стороны, поднят от штабеля в направлении разделения 6, но также будет смещен в плоскости протяженности листа, как только адгезивное действие масляной пленки будет уменьшено или прекращено. При этом лист будет соскальзывать до соприкосновения с упором, разделительное устройство будет входить в зацепление вместо него с самым верхним листом штабеля, поскольку разделительное устройство наклонено над штабелем в направлении к нему. После этого отделение верхнего листа продолжается так, как этот было описано выше.

В варианте изобретения, содержащем два противоположных разделительных устройства 1, зацепление в нормальных условиях (когда ни один лист не выступает в значительной мере в сторону) происходит приблизительно одновременно между разделительными устройствами 1 и противоположными кромками верхнего листа 3, после чего противоположные кромки листа поднимаются, так что слипание с лежащим ниже листом нарушается.

В этом варианте, если, например лист, следующий за самым верхним листом выступает в сторону, он будет захвачен разделительным устройством, расположенным с этой стороны.

Приблизительно в то же время другое разделительное устройство захватит самый верхний лист. Как только разделительное устройство поднимет выступающий лист от штабеля, этот лист будет смещен под самый верхний лист, в результате чего зацепление переместится к этому листу и он будет затем поднят относительно следующего, лежащего ниже листа.

В варианте, изображенном на фиг.1-3, использовано два противоположных разделительных устройства 1, выполненных в виде резьбовых шнеков или винтов 12, которые прижимаются к верхним угловым кромкам штабеля 2. По причинам, которые будут приведены ниже, винты 12 расположены с возможностью вращения в противоположные стороны, и следовательно, их резьбы имеют противоположное направление.

Каждый винт имеет свой приводной элемент 7, содержащий зубчатое колесо 8 и двигатель 9. Приводной элемент 7 подвешен в скобе 10, которая может поворачиваться вокруг оси 11, так, что винты могут осуществлять поворотные движения, и таким образом, отдаляться друг от друга по мере того, как предмет 3 перемещается вверх вдоль винтов. Это поворотное движение приводит к тому, что угол между разделительным устройством 6 и направлением подачи 5 будет постепенно уменьшается по мере продолжения отделения и вращения винтов 12.

Поворотная ось 11 расположена относительно центра тяжести скобы 10, приводного элемента 7 и винта 12 таким образом, что винты стремятся поворачиваться в направлении штабеля 2 и прижиматься к нему. В результате этого винты будут находиться под предварительным напряжением в направлении штабеля.

Как показано на фиг.3, приводные элементы 7 прикреплены через оси 11 к опорам 13, плотно прилегающим к боковым кромкам 22 штабеля 2, к которым прижаты винты 12. Можно также заметить, что высота этих опор 13 позволяет им выступать над самым верхним листом 3 в штабеле 2.

Для удовлетворительной работы шаг винтов 12 должен быть приблизительно равен или предпочтительно больше толщины листа. В то же время, вряд ли существует какой-либо максимальный предел для расстояния между взаимно последовательными элементами зацепления или резьбами, но по практическим причинам, это расстояние не должно быть, по существу, больше удвоенной ширины листа. Если предмет данного изобретения планируется использовать для листов разной толщины, то вполне очевидно, что винты 12 должны быть закреплены в приводных элементах 7, предпочтительно зубчатых колесах 8 с возможностью замены.

Практические испытания показали, что данное устройство работает успешно, если шаг винтов 12 находится в пределах, превышающих в 1,2-1,8 раза соответствующую толщину листа. Но если листы изготовлены из мягкого материала, например алюминия, этот шаг должен быть предпочтительно в 1,5 раза больше толщины листа, и профиль резьбы должен быть симметричным (профиль ISO) со слегка закругленной вершиной.

На фиг. 3 видно, что поворотным движением приводных элементов в направлении к штабелю 2 можно управлять с помощью регулировочного винта 14, который расположен на основании приводного элемента. Однако, чтобы обеспечить успешную работу, этот регулировочный винт не должен прижиматься к скобе, а по существу, предотвращать чрезмерный поворот приводного элемента, если штабель листов должен быть полностью разобран.

Ранее уже упоминалось, что поворотная ось 11 расположена таким образом, что центр тяжести обеспечивает подходящее усилие предварительного напряжения между винтами 12 и штабелем 2 листов. Естественно, такое предварительное напряжение может также достигаться за счет других конструкций устройств для обеспечения предварительного напряжения, например пружин, пневматических или гидравлических цилиндров и т.п.

Отмечалось также, что винты 12 должны поворачиваться в противоположные стороны и иметь противоположное направление резьбы. В этом случае направления вращения должны располагаться так, как показано на чертежах стрелками 15. Причина этого заключается в том, что силы трения, действующие между окружностью винта и самым верхним листом 3, создают третью компоненту силы относительно листа, причем эта компонента силы располагается в плоскости протяженности листа и направлена, как показано стрелками 16. Таким образом, когда самый верхний лист отрывается от лежащего снизу штабеля, винты 12 стремятся сместить лист в направлении стрелки 16. Чтобы предотвратить такое смещение, используется опора 17 (фиг.2), которая гарантирует точное позиционирование верхнего листа, когда он должен быть захвачен захватывающим средством 4, которое предпочтительно снабжено чашечными присосами 18.

За счет использования противоположных опор 13 обеспечивается то, что лист располагается в рамках допустимого предела, который определен разницей между листом и расстоянием между опорами 13. Стремление со стороны винтов 12 сместить лист в направлении стрелки 16 к опоре 17 вызывает также то, что положение листа очень точно устанавливается и в этом направлении, благодаря чему захватывающие устройства 4 могут передавать лист на обрабатывающее устройство с высокой точностью.

По мере продолжения работы устройства, изображенного на фиг.1-3, высота штабеля 2 будет уменьшаться. Это приведет к тому, что приводные элементы 7 будут все больше и больше поворачиваться по направлению друг к другу над штабелем 2. Чтобы сохранить угол между планируемым направлением отделения 6 и направлением подачи 5 разделительного устройства 1 в допустимых пределах, либо штабель 2 постепенно поднимается по мере продолжения работы, либо приводные элементы 7 и винты 12 опускаются вместе с опорами. 13.

Чтобы не было необходимости изменять диапазон перемещения захватывающего устройства 4, предпочтительно использовать другой вариант с применением подъема штабеля 2 таким образом, чтобы верхняя поверхность штабеля была все время на приблизительно одном и том же уровне.

На фиг.4 изображен альтернативный вариант, в котором два описанных выше винта заменены одним или несколькими, предпочтительно двумя вращающимися элементами 19. Эти вращающиеся элементы снабжены по окружности резьбой, аналогичной резьбе винтов 12.

Конструктивное выполнение вращающихся элементов 19 можно в целом описать как тело вращения, в котором ось вращения 21 может быть вертикальной и параллельной боковой кромке 22 штабеля. Однако, в зависимости от конструктивного выполнения тела вращения, ось вращения 21 может иметь более или менее такой же наклон, как и ось вращения винтов 12, но также в противоположном направлении.

Образующая тела вращения 19 может представлять собой прямую линию, тогда тело вращения будет иметь форму усеченного или целого конуса. Но эта образующая может быть также представлена выпуклой наружу кривой. При прямолинейной образующей направление подачи 5 будет постоянным по всей высоте тела вращения. Если же образующей является кривая линия, направление подачи 5 будет изменяться по высоте тела вращения и если эта кривая изогнута, как было описано выше, угол между направлением подачи 5 и направлением отделения 6 будет уменьшаться, когда самый верхний лист 3 передается вверх. Чтобы достичь такой угловой модификации можно также изменить направление оси вращения 21.

Для предотвращения повреждения или сильной деформации телами вращения листа, который перемещается вверх между ними, тела вращения выполняются с возможностью перемещения в горизонтальной плоскости по направлению друг к другу и наоборот, и предварительно напряжены с достаточным усилием в направлении штабеля 2. За счет этого, по мере перемещения самого верхнего листа вверх расстояние между осями вращения 21 будет возрастать, чтобы вновь резко уменьшится, когда этот верхний лист окажется на верхней части тел вращения или будет снят захватывающим устройством 4, в результате чего резьбы 20 вновь войдут в зацепление со штабелем.

В качестве альтернативы движению тел вращения 19 в горизонтальной плоскости направление их осей вращения 21 может быть изменено таким образом, чтобы тела вращения были наклонены или повернуты друг от друга, когда лист 3 перемещается вверх.

В этом варианте также вращение тел вращения 19 происходит в противоположных направлениях, как показано стрелками 15. И в этом варианте эффективно используется опора 17 для позиционирования верхнего, отделенного от штабеля листа 3.

В варианте, изображенном на фиг.5, разделительное устройство содержит одно или несколько, предпочтительно два, колеса 23 или вращающихся диска, которые своей окружностью 24 прижимаются к верхним, предпочтительно противоположным кромкам штабеля 2. Колеса 23 снабжены наружным покрытием, которое обеспечивает высокое трение с листами 3, уложенными в штабеле, или также поверхностью с канавками, расстояние между которыми соответствует расстоянию, описанному выше для резьб винтов 12. Кроме того, продольное направление канавок параллельно кромкам листов 3, находящихся в штабеле 2.

Колеса 23 вращаются в противоположных направлениях, показанных стрелками 25. В результате этого направления подачи 5 будут держать по касательным колес в точке контакта с листом, который должен быть отделен от штабеля. По мере того, как лист, движется вверх, направления подачи будут образовывать постепенно уменьшающийся угол с направлением отделения 6, если колеса расположены на постоянной высоте над штабелем 2. В это варианте также необходимо, чтобы колеса 23 могли перемещаться друг от друга во время цикла отделения, что может быть достигнуто, если цапфы колес выполнены с возможностью перемещения в горизонтальном направлении (приблизительно в плоскости протяженности самого верхнего листа 3). Альтернативно цапфы колес 23 могут быть подвешены в маятниковых рычагах таким образом, чтобы колеса за счет них отворачивались маятниковым движением.

В этом варианте опора 17 может исключена, поскольку колеса 23 не создают компоненты силы, соответствующей компоненты силы, действующей в направлении 16, показанном на фиг.2.

В варианте, изображенном на фиг.6, разделительные устройства 1 содержат одну или несколько, предпочтительно две, бесконечные вращающиеся ленты 26. Эти ленты движутся по вращающимся роликам или валкам 27, которые вращаются по стрелкам 28 в противоположных направлениях. Таким образом, ленты 26 будут иметь направления подачи 5, соответствующие направлению тех частей ленты, которые прижаты к штабелю. Точно также, как и в варианте выполнения колес 23 на фиг. 5, ленты 26 содержат канавки или повышающие трение покрытия на своих поверхностях, зацепляющихся со штабелем, чтобы этим передать усилие на листы.

И в этом варианте также нет необходимости в детали, соответствующей опоре 17, так как ленты 26 не создают компоненты силы в плоскости протяженности листов в направлении 16, изображенном на фиг.2.

В этом варианте угол между направлением подачи 5 и планируемым направлением отделения 6 может уменьшаться во время цикла отделения таким образом, чтобы узел лента-ролики вращался вокруг оси вращения нижнего ролика 27, входящего в этот узел. Предусмотрено также смещение этих узлов в горизонтальном направлении друг от друга, чтобы обеспечить необходимое пространство для отделяемого от штабеля листа.

В варианте по фиг. 7 разделительные устройства 1 состоят из одной или нескольких, предпочтительно двух, бесконечных вращающихся лент 29, которые поддерживаются роликами 30 и поворачиваются вокруг них между ними. Ролики 30 в каждом разделительном устройстве 1 имеют оси вращения 31, параллельные друг другу и направлениям подачи 5 разделительных устройств.

Чтобы достичь необходимой разборки штабеля и отделения от него листов 3, имеются ленты 29, которые на своих поверхностях, прижимающихся к штабелю 2, снабжены канавкой 32, причем направление этой канавки таково, что ее часть, проходящая над роликом 30, прижатым к штабелю 2, образует резьбу на поверхности этого ролика, причем шаг канавки 32 таким образом образует угол относительно диаметральной плоскости к вращающимся роликам 30. Расстояние между соседними канавками соответствует расстоянию, которое было описано выше для резьбы винтов 12 в варианте по фиг.1-3.

В этом варианте роликовые ленты узла также должны иметь возможность перемещения, как было описано выше.

В варианте, изображенном на фиг.8, разделительные устройства 1 содержат одно или несколько, предпочтительно, два подающих устройства 33, которые имеют вытянутую форму и осуществляют линейное возвратно-поступательное движение в направлении стрелок 34. На сторонах, обращенных к штабелю 2, подающие устройства 33 снабжены направленной поперечно канавкой (параллельной верхней линии кромки штабеля), причем расстояние между соседними канавками соответствует расстоянию, упомянутому выше в связи с резьбой винтов 12.

На возвратно-поступательное движение подающего устройства 33 в направлении стрелки 34 накладывается маятниковое поворотное движение, за счет чего верхние концы подающих устройств могут отделяться на большее расстояние друг от друга, создавая таким образом, необходимое пространство для подаваемого листа.

Возможны также другие модификации, не выходящие за рамки идеи изобретения и объема прилагаемой формулы изобретения.

Реферат

Способ разборки штабеля или отделения листов друг от друга в штабеле включает операции, при которых два разделительных устройства приводятся в контакт с противоположными кромками штабеля, и лист за счет каждого разделительного устройства подвергается действию силы, первая компонента которой направлена под прямыми углами от штабеля. Вторая компонента направлена в плоскости листа и от разделительного устройства к штабелю. В качестве разделительного устройства используется шнек или винт. Устройство для разборки штабеля или отделения листов в штабеле содержит по меньшей мере одно разделительное устройство, включающее ряд средств зацепления, которые, если смотреть со стороны штабеля, перемещаются в направлении подачи, входя в зацепление со штабелем, чтобы отделять листы по одному от штабеля. У верхних, противоположных кромок штабеля разделительные устройства располагаются в зацеплении со штабелем. Их направления подачи наклонены внутрь и вверх к точке над штабелем. Способ и устройство обеспечивают разборку листов различной толщины и размеров с точным их позиционированием для последующей обработки. 2 с.п. 18 з.п. ф-лы. 8 ил.

Формула