устройство для поддержки листа при резке на ножницах

Формула изобретения

1. Устройство для поддержки листа при резке на ножницах, содержащее станину, опоры, размещенные вдоль боковых кромок листа и связанные с верхней ножевой балкой, поддерживающие поверхности которых направлены к продольной оси листа, и механизмы поворота каждой из опор вокруг продольной оси, отличающееся тем, что оно снабжено направляющими, закрепленными на станине, ползунами, установленными в этих направляющих с возможностью вертикального перемещения от верхней ножевой балки и связанными с ними возвратными элементами, каждая опора одним из концов закреплена на станине у ее боковых сторон с возможностью одновременного поворота в вертикальной плоскости и вокруг продольной оси, а связь опор с верхней ножевой балкой выполнена посредством ползунов, жестко закрепленных на другом конце каждой опоры, при этом опоры снабжены каждая фиксирующим элементом, ее поддерживающая поверхность имеет ширину не менее одной трети рабочего пространства ножниц, а механизм поворота опор выполнен в виде преобразователя поступательного перемещения опоры во вращательное.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что поддерживающие поверхности опор выполнены в виде штырей, один из концов которых жестко закреплен на опоре, а второй снабжен роликами.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что преобразователь поступательного перемещения во вращательное выполнен в виде охватывающего опору гибкого элемента, один из концов которого жестко закреплен на станине, а второй на поддерживающей поверхности.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что преобразователь поступательного перемещения во вращательное выполнен в виде реечной передачи, зубчатое колесо которой насажено на опору, а рейка закреплена на станине, причем рабочая длина рейки соответствует величине рабочего хода ножа.

5. Устройство по пп. 1 4, отличающееся тем, что возвратный элемент выполнен в виде закрепленного на станине силового цилиндра, шток которого связан с ползуном.

6. Устройство по пп. 1 4, отличающееся тем, что возвратный элемент выполнен в виде пружины, один из концов которой закреплен на станине, а второй связан с ползуном.

7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каждый элемент для фиксации опоры выполнен в виде храпового механизма, колесо которого насажено на опору, а собачка выполнена в виде двуплечего рычага, установленного на оси с возможностью контактирования с верхней подвижной ножевой балкой во время рабочего хода ножа, причем ось закреплена в ползуне.

8. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что элементы для фиксации опор выполнены в виде кулачкового механизма, кулачок которого закреплен на соответствующей опоре, а ролик выполнен в виде двуплечего рычага, установленного на оси с возможностью контактирования с верхней подвижной ножевой балкой во время рабочего хода ножа, причем ось закреплена в ползуне.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к кузнечно-прессовому оборудованию, а именно, к устройствам для поддержки листа при резке на ножницах.

Известно устройство для поддержки листа при резке на ножницах (а.с. N 1563863, кл. B 23 D 33/02, 04.01.87.). Известное устройство содержит станину, опоры с поддерживающими элементами, и механизм поворота опор вокруг их продольной оси. В известном устройстве поддерживающие элементы консольно закреплены со стороны торца листа, что не позволяет резать толстые листы, т. к. они вызовут прогиб опор в начальный момент опускания ножа (под действием суммарного веса ножа и опор) и, следовательно, снижение точности реза и увеличение и увеличение нагрузки на нижний нож. Кроме того при таком конструктивном выполнении опор невелик диапазон разрезаемых листов по ширине, т. к. мала длина поддерживающих элементов (при повороте они должны уложиться в рабочем пространстве ножниц).

Известно также устройство для поддержки листа при резке на ножницах, наиболее близкое к заявляемому по технической сущности и достигаемому эффекту см. а.с. N 893422, кл.В 23D 33/02, 30.01.80. (прототип). В известном устройстве крепление опор осуществляется в двух точках и они расположены по боковым сторонам листа, а их поддерживающие поверхности направлены к продольной оси листа. Это позволяет исключить прогиб листа и расширить диапазон обрабатываемых листов по ширине, однако при таком расположении опор при завершении рабочего хода они должны быть опущены. С этой целью в известном устройстве опоры закреплены на верхней ножевой балке и опускаются вместе с ней. При этом существенно снижается диапазон обрабатываемых заготовок по толщине, т.к. большой вес заготовки требует более массивного приспособления, вес которого вызовет возникновение боковых нагрузок на направляющие верхней ножевой балки, следовательно их повышенный износ, а главное, уменьшает основное вертикальное усилие резания, ухудшая тем самым рабочие характеристики ножниц. Поддерживающие поверхности опор в известном устройстве представляют собой одну из полок (нижнюю) стандартного углового профиля и отрезаемый лист поддерживается по кромкам, что может вызвать продольный прогиб при резке широких листов и снизить точность резания. Кроме того, при такой поддержке (по кромкам) практически исключено манипулирование листом, что делает невозможным выполнение косоугольных резов. Недостатком известного устройства является также необходимость его переналадки при изменении ширины листа.

В основу изобретения положена задача создать устройства для поддержки листа, крепление и перемещение опор которого не оказывало бы дополнительных нагрузок на направляющие верхней ножевой балки, а конструкция поддерживающих поверхностей исключала бы прогиб листа и обеспечивала обработку и свободное манипулирование листами самого широкого диапазона по ширине и толщине при выполнении косоугольных резов и не требовало бы переналадки при смене типоразмера листа.

Указанная задача решается тем, что известное устройство для поддержки листа при резке на ножницах, включающее станину, опоры, размещенные вдоль боковых кромок листа и связанные с верхней ножевой балкой, поддерживающие поверхности которых направлены к продольной оси листа, механизм поворота каждой из опор вокруг продольной оси, согласно изобретению, снабжено направляющими, закрепленными на станине, ползунами, установленными в этих направляющих с возможностью вертикального перемещения от верхней ножевой балки, и связанными с ними возвратными элементами, каждая опора одним из концов закреплена на станине у ее боковых сторон с возможностью одновременного поворота в вертикальной плоскости и вокруг продольной оси, а связь опор с верхней ножевой балкой выполнена посредством ползунов, жестко закрепленных на другом конце каждой опоры, при этом опоры снабжены каждая фиксирующим элементом, их поддерживающая поверхность имеет ширину, не менее одной трети рабочего пространства ножниц, а механизм поворота опор выполнен в виде преобразователя поступательного перемещения опоры во вращательное.

При этом целесообразно поддерживающую поверхность каждой из опор выполнить в виде штырей, один из концов которых жестко закреплен на опоре, а второй снабжен роликами;

Преобразователь поступательного перемещения опоры во вращательное по одному из вариантов целесообразно выполнить в виде гибкого элемента, один из концов которого жестко закреплен на станине, а второй на поддерживающей поверхности. В другом варианте исполнения упомянутый преобразователь выполнен в виде реечной передачи, зубчатое колесо которой насажено на опору, а рейка закреплена на станине.

Возвратный элемент разумно выполнить в виде пружины, один из концов которой закреплен на станине, а второй связан с ползуном. В другом варианте исполнения возвратный элемент представляет собой закрепленный на станине силовой цилиндр, шток которого связан с ползуном.

Фиксирующий элемент выполнен в виде храпового механизма, колесо которого насажено на опору, а собачка выполнена в виде двуплечего рычага, установленного на оси с возможностью контактирования с верхней ножевой балкой во время рабочего хода ножа. В другом варианте выполнения фиксирующий элемент представляет собой кулачковый механизм, кулачок которого закреплен на опоре, а ролик выполнен в виде двуплечего рычага, установленного на оси с возможностью контактирования с подвижной верхней ножевой балкой во время рабочего хода ножа, причем, как и в первом варианте, ось закреплена в ползуне.

В дальнейшем изобретение поясняется примерами его конкретного выполнения и чертежами, где на фиг.1 схематично изображен общий вид предлагаемого устройства; на фиг.2 то же, вид сверху; на фиг.3 механизм поворота опоры, вариант с гибким элементом, вид Б-Б; на фиг.4 схематично изображен второй вариант выполнения механизма поворота опоры, с зубчатой рейкой, на фиг.5 - изображен механизм перемещения свободного конца опоры в вертикальной плоскости и фиксирующий элемент, который служит для фиксации горизонтального положения поддерживающих поверхностей; на фиг.6 узел крепления опоры.

Устройство для поддержки листа при резке на ножницах содержит две опоры 1, закрепленные одним концом на станине 2 вдоль боковых кромок разрезаемого листа 3. Опоры 1 на станине 2 закреплены с помощью двойного шарнира 4 (фиг. 6), или шарового шарнира (не показано). Каждая из опор 1 имеет закрепленную к продольной оси листа 3 поддерживающую поверхность, образованную штырями 5, жестко прикрепленными к опоре 1 и снабженными роликами 6. Расстояния между штырями 5 выбраны из расчета недопущения поперечного прогиба листа 3, в данном случае 400 мм. Длина штырей 5 составляет не менее одной трети рабочего пространства ножниц. Максимальная длина выбирается из условия недопущения прогиба штырей 5 под действием веса листа 3, а также они не должны мешать друг другу при повороте. Диаметр штырей 5 также выбран из условий обеспечения необходимой жесткости при обработке листа 3 максимальной толщины из используемой номенклатуры. Опоры 1 размещены в непосредственной близости к боковым сторонам станины 2 для более рационального использования рабочего пространства. Такое размещение опор 1, размеры и конструктивное выполнение поддерживающих поверхностей позволяют резать листы любой толщины и ширины и свободно манипулировать ими для получения любого направления реза при работе по разметке. На кронштейне 8 станины 2 имеются направляющие 9, на которых с возможностью возвратно-поступательного движения установлен ползун 10 с выступом 11 для взаимодействия с нажимным элементом 12 верхней нажимной балки 13. Свободный конец опоры 1 жестко соединен с соответствующим ползуном 10, который, в свою очередь, нижним (по рисунку) своим торцом взаимодействует с возвратным элементом, выполненным в виде силового цилиндра 14, шток 15 которого связан с ползуном 10 (фиг.1), или в виде пружины (не показано), связанной своими концами соответственно со станиной 2 и ползуном 10. Механизм для поворота опоры 1 вокруг ее продольной оси выполнен в виде любого известного преобразователя поступательного движения во вращательное. По одному из вариантов это гибкий элемент 16, охватывающий опору 1. Один из концов названного элемента. Один из концов названного элемента 16 закреплен на кронштейне станины 2, а второй на одном из штырей 5 (фиг.3). В другом варианте исполнения это реечный механизм, зубчатое колесо которого 18 закреплено на опоре 1, а рейка 19 на станине 2. Храповое колесо (не показано) или, в другом варианте, кулачек 20 жестко закреплено на опоре 1 и взаимодействует с выполненной в виде двуплечего рычага 21 собачкой (не показано) или, соответственно, с роликом, причем упомянутый рычаг 21 закреплен на оси 22 ползуна 10. На двуплечем рычаге 21 выполнен выступ 23 для взаимодействия с нажимным элементом 12 верхней подвижной ножевой балки 13, снабженной ножом 24.

Устройство работает следующим образом: лист 3 перемещается по поддерживающей поверхности, образованной штырями 5 с роликами 6 на расстояние, заданное разметкой, причем наличие роликов 6 облегчает манипулирование листом 3 при выполнении косоугольных резов, а также подачу широкого листа 3. После установки листа 3 в требуемое положение, включается подача и верхняя подвижная ножевая балка 13 движется вниз. Нажимной элемент 12 слегка придавливает выступ 23 двуплечего рычага 21, который, поворачиваясь вокруг оси 22, выходит из зацепления с кулачком 20, насаженным на опору 1 и освобождает ее. Этот момент совпадает с началом резания листа 3. В этот начальный момент резания опоры 1 удерживаются от вращения гибкими элементами 16, вследствие чего поддерживающие поверхности из штырей 5 расположены горизонтально и поддерживают лист 3, исключая его продольный и поперечный прогиб. При дальнейшем ходе ножа 24 нажимной элемент 12 воздействует на выступ 11 ползуна 10 и последний начинает перемещаться в направляющих 9 кронштейна 8 вниз (по рисунку), перемещая связанную с ним опору 1 в вертикальной плоскости за счет шарнирного крепления ее конца к станине 2. Шток 15 силового цилиндра 14 также перемещается вниз. В момент движения опор 1 вниз начинают работать преобразователи их поступательного перемещения во вращательное, натяжение гибких элементов 16 которых, вследствие жесткого крепления их концов, ослабевает при опускании опор 1, что позволяет штырям 5 под действием собственного веса и веса листов 3 повернуться на 90 градусов в вертикальной плоскости и опуститься вниз. При этом опоры 1 одновременно поворачиваются и вокруг продольной оси, занимая наклонное положение для обеспечения свободного хода ножа 24. Т.к. перемещается вниз только один из концов опор 1, механизм их перемещения, индивидуальный для каждой опоры 1, имеет небольшие габаритные размеры и не требует практически никаких усилий со стороны верхней ножевой балки 13 во время их взаимодействия, к тому же он закреплен на станине 2, в связи с чем полностью исключаются нежелательные вертикальные нагрузки на верхнюю ножевую балку 13. После отрезания заготовки подвижная верхняя ножевая балка 13 перемещается вверх. Шток 15 силового цилиндра 14 под давлением рабочей среды возвращается в исходное положение, перемещая вверх (по рисунку) ползуны и связанные с ними опоры. В другом варианте обратное перемещение ползунов 10 происходит при распрямлении пружины (не показано). При движении опор вверх гибкие элементы 16 натягиваются и, скользя по опорам поворачивают их вокруг продольной оси, за штыри 5, на которых закреплены одни из концов упомянутых эластичных элементов 16. Поддерживающая поверхность занимает горизонтальное положение. По одному из вариантов поворот опоры 1 для приведения поддерживающих поверхностей в горизонтальное положение осуществляется во время движения закрепленных на опорах 1 зубчатых колес 18 вдоль реек 19 (фиг.4). Далее цикл повторяется.

Таким образом крепление опор на станине и перемещение вниз только их концов, находящихся в зоне действия ножа, посредством ползунов, также закрепленных на станине, позволяет упростить механизм перемещения и предотвратить возникновение нагрузок от веса приспособления и листа, вызывающих боковое усилие на направляющих верхней ножевой балки, которое снижает основное усилие резания, ухудшая рабочие характеристики ножниц. Наличие фиксирующего элемента позволяет удержать в горизонтальном положении опоры с поддерживающими поверхностями в начальный момент резания, исключая тем самым прогиб листа, вызывающий снижение точности резания. Выполнение поддерживающей поверхности в виде штырей снижает металлоемкость устройства. Снабжение штырей роликами облегчает подачу и манипулирование листом. Длина штырей составляет не менее одной трети рабочего пространства ножниц, что позволяет обрабатывать листы любой ширины, пропуская их или по одной из сторон, если их ширина меньше одной трети рабочего пространства, или посередине, при ширине листа большей одной трети рабочего пространства, или при необходимости обрабатывать одновременно два узких листа, а также свободно манипулировать ими при выполнении косоугольных резов, причем при изменении типоразмера листа не требуется переналадки устройства, что повышает производительность ножниц. Выполнение механизма для поворота опор в виде преобразователя поступательного перемещения концов опор в вертикальной плоскости во вращательное, позволяет обеспечить совмещение этих действий во времени, что увеличивает производительность ножниц. Предпочтительно выполнить этот преобразователь в виде гибкого элемента, один из концов которого жестко закреплен на станине, а второй на поддерживающей поверхности, что упрощает конструкцию.