-
AUTOIJIATLSCHE FERTIGUNGSSTRASSE ZUM QUERZUSCHNITT
-
AUFGEROLLTER STREIFEN Die vorliegende Erfindung betrifft die Ausrüstung
zur spanlosen Metallbearbeitung, insbesondere automatische Fertigungsstraßen zum
Querzuschnitt aufgerollter Blechstreifen.
-
Mit größtem Vorteil kann sie bei automatischen Fertigungsstraßen zum
Zuschnitt von Magnetkörperplatten aus aufgerolltem Transformatorenble ch Verwendung
finden.
-
Bekannt sind Straßen zum Zuschnitt von aufgerolltem Blech auf recht-
und schiefwinklige Platten mit Beschneiden des spitzen Winkels ("Zunge"), die eine
Vorrichtung zum Abwickeln des Streifens von der Rolle, eine Streifenvorschubantriebsvorrichtung,
eine in Horizontalebene schwenkbare Rahmenschere zum Abschneiden der Platten von
dem Streifen, eine nichtschwenkbare Rahmenschere zum Beschneiden der "Werkstoffzunge",
eine Vorrichtung zum Abführen der abgeschnittenen Platten und Plattenaufnahne- und
eine Stapelvorrichtung enthalten (s. SU-Urheberschein Nr. 265 669,
Xl.
49c, realisiert bei der Straße ~1Somes'11 Frankreich).
-
Bei dieser Straße wird die ~Werkstoffzunge" mit einer nichtschwenkbaren
Schere beschnitten, die hinter der schwenkbaren Schere ortsfest angeordnet ist.
Der Streifenvorschub zum Abschneiden der nächsten Platte kann erst nach einer Längsverschiebung
der abgeschnittenen Platte-in die nichtschwenkbare Schere und dem Beschneiden der
'tWerkstoffzunge" erfolgen. Dadurch wird die Schneidleistung herabgesetzt.
-
Die Leistung der Straße ist in hohem Maße von der Konstruktion des
Streifenvorschubs abhängig. Bei der erwähnten Straße wurde ein Zangenvorschub verwendet,
der beträchtliche fortschreitend bewegliche Massen aufweist, die die Vorschub geschwindigkeit
des Streifens beschränken. Der Zangenvorschi vergrößert ferner die Außeamaße der
Straße. Zugleich ist die.
-
ser Vorschub recht genau.
-
Bei ähnlichen Straßen ist der Einsatz von Walzenvorschubeinrichtungen
bekannt. Der einfachste davon ist der Dreiwalzenvorschub, der drei Walzenpaare enthält:
Schnell-und Langsamvorschub- und Umkehrwalzen. Die Walzen sind durch einen gewöhnlichen
Asynchronmotor antreibbar. Die Genauigkeit wird dadurch gewährleistet, daß der Vorschub
bis zum Anschlag erfolgt. Beim Herannahen des Streifens an den Anschlag nimmt dessen
Geschwindigkeit ab, die Stirafläche des Streifens wird mit langsamer Geschwindigkeit
bis
an den Anschlag herangeführt und dessen Kante mit einem Niederhalter verriegelt.
Zur Bildung eines gesicherten Kontaktes der Stirnfläche des Streifens mit dem Anschlag
wird ein wesentlicher Ubervorschub durchgeführt, es entsteht also eine 200 bis 300
mm hohe Welle. Danach wird der Streifen in Gegenrichtung gespannt und geschnitten.
-
Dieser Vorschubzyklus vermindert die Leistung, obwohl sie sich immerhin
höher erweist, als bei den Straßen mit ZanOenvorschub.
-
Zur Leistungssteigerung wird bei manchen modernen Straßen der Walzenvorschub
mit einer Meßrolle verwendet, die mit einem den Walzenantrieb steuernden Geber in
Verbindung steht. Hier liegen jedoch beträchtliche Schwierigkei ten bei Herstellung,
Montage und Bedienung der Meßrolleneinheit vor, die die Genauigkeit des Sollmaßes
der Platte bestimmt.
-
Bei der erwahnten Straße ~domes" wird die Schere bis zum Anschlag
gedreht. Auf diese Weise können nur gewisse GeS rungswinkel der Platte-fertiggestellt
werden, weil das Umrichten der Anschläge ein überaus zeit- und kraftfordernder Arbeitsgang
ist, bei dem die Anschläge fein eingestellt und starr verriegelt werden müssen,
was durch die hohe erforderliche Beschneidgenauigkeit der Stirnfläche der Platte
unter dem vorgegebenen Gehrungswinkel bedingt ist. Infolgedessen sind die technologischen
Möglichkeiten der Straße durch die Drehung der Schere bis zum Anschlag wesentlich
begrenzt.
-
Bei der genannten Straße werden die Platten hinter der Schere zum
Beschneiden der ~Werkstoffzunge" in Querrichtung abgeworfen. Das vergrößert die
Länge der Straße.
-
Es ist Zweck der vorliegenden Erfindung, die erwähnten Nachteile
zu verringern.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fertigungsstraße zum
Querzuschnitt des aufgerollten Streifens auf recht-und schiefwinklige Platten mit
Beschneiden der "Werkstoffzunge" zu schaffen, bei der die Anordnung und Konstruktion
der Hauptgruppenteile, die Antriebe dieser Baugruppen und das Steuersystem der Mechanismen
der Fertigungsstraße derart ausgeführt und verbunden sind, daß die Arbeitsgeschwindigkeit
der Hauptgruppenteile und zeitliche Überlagerung der Herstellungsarbeitsgänge der
Platten gewährleistet wird, was die Leistung der Straße zu erhöhen vermag.
-
Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß bei
einer automatischen Fertigungsstraße, die eine Vorrichtung zum Abwickeln des Streifens
von der Rolle, eine Streifenvorschubantriebsvorrichtung, eine in Horizontalebene
schwenkbare Rahmenschere zum Abschneiden der Platten von dem Streifen, eine nichtschwenkbare
Rahmenschere zum Beschneiden der "Werkstoffzunge", eine Vorrichtung zum Abführen
der abgeschnittenen Platten und Plattenaufnahme- und eine Stapelvorrichtung enthält,
die nichtschwenkbare Schere an einem Gleitstein angeordnet ist, der sich hinter
der schwenkbaren Schere in Vorschubrichtung
des Streifens befindet
und längs dieser Richtung zum Einstellen der nicht schwenkbaren Schere in dem erwünschten
Abstand von der schwenkbaren Schere zum Beschneiden der "Werkstoffzunge" von Sollmaß
gleichzeitig mit dem Abschneiden der Platte verschiebbar ist, während die Vorschubvorrich.
-
tung des Streifens nur ein Walzenpaar aufweist, das über ein Untersetzungsgetriebe
von einem elektrohydraulischen Schritt.
-
antrieb in Drehung versetzt wird, der Anlauf, Vorschub, Bremsen und,falls
notwendig ~Umkehr des Streifens zum Abschneiden der vorgegebenen Plattenlänge gewährleistet,
wobei die schwenkbare Schere mit einem weiteren elektrohydraulischen Schrittantrieb
in Verbindung steht, der an den Walzenantrieb derart angeschlossen ist, daß sich
die Schere während des Streifenvorschubs um den erforderlichen Winkel dreht, bei
dem die Platte unter Bildung einer Abschrägung unter dem Sollwinkel von dem Streifen
abgeschnitten wird.
-
Diese Konstruktion bietet die Möglichkeit, das Abschneiden der Platte
und das Beschneiden der ~Werkstoffzunge" zeitlich zusammenzulegen, einen schnellen
und genauen Streifenvorschub um das Sollmaß sowie ein schnelles und genaues Wenden
der Schere um den beliebigen erforderlichen Gehrungswinkel der Platte während des
Streifenvorschubs zu gewährleisten, wobei die Änderung des Gehrungswinkels der Platte
kein mechanisches Umrichten der Baugruppe der schwenkbaren Schere erfordert.
-
Die Gesamtanordnung mit der beweglichen Schere#zum Beschneiden der
~Werkstoffzunge" in Verbindung mit dem Walzenvorschub liefert die Möglichkeit, die
Längsaußenabmessungen der Straße zu verkürzen und deren Konstruktion zu vereinfachen,
wobei der Abwurf der abgeschnittenen Platten zwischen den Scheren in Gang gebracht
ist. Erfindungsgemäß ist dazu eine Vorrichtung zum Abführen der abgeschnittenen
Platten in Querrichtung zum Vorschub zwischen der schwenkbaren und der am Gleitstein
angebrachten nichtschwenkbaren Schere angeordnet, und die genannten Scheren haben
Ausschnitte zum Abführen der Platten in der erwähnten Richtung. (Unter den Ausschnitten
werden waagerechte Schlitze in den Seitenwan.-den des Scherengestells verstanden,
die die Schnittlinie öffnen).
-
Die Vorrichtung zum Abführen der abgeschnittenen Platten besteht
aus zwei Abwurfmechanismen, wobei einer von ihnen an der nichtschwenkbaren Schere
und der zweite ortsfest bei der schwenkbaren Schere angeordnet ist. Zwischen ihnen
befindet sich ein den zu zerschneidenden Streifen stützendes Band, dessen eines
Ende an dem Gleitstein und das zweite an einer stationären, bei der schwenkbaren
Schere angeordneten Trommel befestigt ist.
-
Diese Konstruktion der Vorrichtung bietet die Möglichkeit, zwei einfache
Abwurfmechanismen zum Abführen verschieden langer Platten zu verwenden. Bei der
gemeinsamen Verschiebung
mit der nichtschwenkbaren Schere stellt
sich der bewegliche Abwurfmechanismus auf die Plattenlänge ein. Gleich zeitig stellt
sich der in Form eines Stützbandes ausgeführte Tisch auf die Plattenlänge ein.
-
Um Verzögerungen des Streifenvorschubs während des Abwurfes der abgeschnittenen
Platten zu eliminieren und die Leistung der Straße zu steigern, sind erfindungsgemäß
die Abwurfmechanismen unter dem vorzuschiebenden Streifen angeordnet, und jjeder
von denen weist einen Anschlag zur Verschiebung der Platte bei deren Abwurf auf,
wobei der erwähnte Anschlag eine Abschrägung zum Heben und Durchgang des vorzuschiebenden
Streifens über ihm enthält, während die schwenkbare Schere Federungskörper zum Heben
der Vorderkante des Streifens über der Platte nach dem Abschneiden der Platte und
somit zur Schaffung der Möglichkeit, den Streifen beim Abwerfen der Platte vorzuschieben,
aufweist.
-
Die Abwurfmechanismen können auf der Grundlage linearer Elektromotoren
ausgeführt werden. Es ist eine höchst einfache und zuverlässige konstruktive Lösung.
In diesem Fall stellt jeder Abwurfmechanismus einen Linearmotor dar, dessen Ständer
unbeweglich befestigt ist und mit der abzuwerfenden Platte zusammenwirkt, die den
Läufer bildet.
-
Wenn die elektrotechnischen Eigenschaften des zu zerschneidenden
Rollenstreifens -es nicht gestatten, eine Bewegungskraft
zu erzeugen,
die zum Abwurf der Platte ausreicht, kann ein Zwischenglied aus einem Werkstoff
mit den erforderlichen elektrotechnischen Eigenschaften als Läufer des Linearmotors
Verwendung finden. Erfindungsgemäß stellt dann jeder Abwurfmechanismus konstruktiv
einen Linearmotor dar, dessen Ständer unbeweglich befestigt ist, und als Läufer
dient eine Metalleiste mit einem Anschlag, der mit der abzuwerfenden Platte zusammenwirkt.
-
In gewissen Fällen muß die "Werkstoffzunge" bei unsymmetrischen schiefwinkligen
Platten beschnitten werden, die verschiedene Gehrungwinkel der gegenüberliegenden
Seiten aufweisen. Man kann diesen Arbeitsgang mit der schwenkbaren Schere ausführen,
wobei diese nach dem Schiefschnitt des Streifens senkrecht zur Achse der Straße
gewendet und die abgeschnittene Platte in Längsrichtung verschoben wird. Dazu enthält
die Straße zusätzlich ein vor der schwenkbaren Schere in Vorschubrichtung des Streifens
angeordnetes und diesen Streifen umfassendes Portal, an dem eine Konsole befestigt
ist, die oberhalb der schwenkbaren Schere längs der Streifenachse angeordnet ist
und einen Gleitstein mit Greifer trägt, der sich an der Konsole zur Verlagerung
der abgeschnittenen Platte in Vorschubrichtung des Streifens beim Beschneiden der
~Werkstoffzunge" bei unsymmetrischen schiefwinkligen Platten mit der schwenkbaren
Schere verschieben kann, wobei die Verschiebung des erwähnten Gleitsteins um
das
Sollmaß, das dem Maß der zu beschneidenden "Werkstoff-Zungen entspricht, mit Hilfe
eines elektrohydraulischen Schrittantriebs erfolgt.
-
Der letztere bietet die Mö#lichkeit, die Platte um beliebiges Sollmaß
der "Werkstoffzunge" schnell und genau zu versetzen.
-
Die Größe der schiefwinkligen Platten wird an der Mittellinie ("tote
Zone") gemessen. Es kommt darauf an, daß die Streifenachse mit der Achse der Straße
zusammenfällt.
-
Entgegengesetztenfalls entsteht beim Schneiden ein zusätzlicher Fehler.
Nach dem Austritt aus dem Abrollgerät und vor der schwenkbaren Schere wird der Streifen
Eblicherweise mit Fli#gelanschlägen zentriert. Zwischen den Scheren ist jedoch sein
Abweichen möglich. Um den Streifen unmittelbar im Bereich der nicht schwenkbaren
Schere nach der Achse der Straße zu orientieren, trägt erfindungsgemäß der Gleitstein
der nichtschwenkbaren Schere in Vertikalrichtung bewegliche und auseinanderruckbare,
auf die Streifenbreite einstellbare Flügelanschläge zum Orientieren des Streifens
nach der Längsachse der automatischen Fertigungsstraße und zumindest einen Korrekturschalter
zum Ausgleich des Vorschubfehlers, der vor der nichtschwenkbaren Schere in Vorschubrichtung
des Streifens längs der erwähnten Achse verschiebbar angeordnet ist.
-
Die Verschiebung der Flügelanschläge in Vertikalrichtung ist dazu
nötig, sie beim Vorschub des Streifens zu heben und vor dem Abwurf der abgeschnittenen
Platte zu senken.
-
Die Einführung des Korrekturschalters läßt sich durch folgendes erklären.
Der Walzenvorschub legt mit dem Schrittantrieb das Sollmaß durch die Drehung der
Antriebswalze um einen bestimmten, diesem Maß entsprechenden Winkel zurück.
-
Mit der Zunahme der Vorschublänge wachsen die Fehler, die mit dem
Rutschen des Bandes in den Walzen, dem elastischen Gleiten, der Herstellungsungenauigkeit
des Antriebswalzendurchmessers und dergleichen mehr zusammenhängen. Der Korrekturschalter
gestattet es, die Genauigkeit des Sollmaßes für lange Platten zu erhöhen, indem
er den Fehlerzuwachs mit der Längenzunahme praktisch ausschließt.
-
Manchmal müssen abwechselnd verschieden lange Platten geschnitten
werden, z.B. beim aufeinanderfolgenden Schneiden der Platten mit und ohne Beschneiden
der Werkstoffzunge.
-
In diesem Fall sind die Platten der toten Zone nach verschieden lang.
Bei Vorhandensein nur eines Korrekturschalters würde seine Verschiebung um ein genaues
Maß im automatischen Arbeitszyklus erforderlich sein. Um die Zuverlässigkeit der
Straße in diesem Zyklus zu erhöhen, trägt erfindungsgemäß der Gleitstein zwei im
Hinblick auf die Vorschubebene des Streifens symmetrisch angeordnete Korrekturschalter,
wobei
einer von denen zusätzlich in Vertikalebene verschiebbar ist.
-
Jeder Korrekturschalter wird auf die Größe einer der Platten eingestellt.
Einer von denen bleibt im Schneidvorgang unbeweglich, während der zweite beim Schneiden
der kürzeren Platte der Vorschubebene des Streifens zu- und beim Betrieb des zweiten
Korrekturschalters abgeführt wird.
-
Die Erfindung sieht drei Ausführungsvarianten des Korrekturschalters
vor. Gemäß der ersten Variante stellt der Xorrekturscha lt er einen Geber für die
Überwachung der Streifenvorderkante dar, der mit dem Walzenantrieb elektrisch ved
bunden ist und ein Signal zum Bremsen dieses Antriebs und Messen des Bremsweges
gibt, der dem Unterschied zwischen den Größen der Sollänge der Platte und des Abstandes
von dem erwähnten Geber bis zur Drehachse der schwenkbaren Schere gleich ist.
-
Vor dem Zeitpunkt des Durchganges des Streifens über dem Geber arbeitet
der Walzenvorschub ohne Maßablesung und dann als Meßvorschub. Der Fehler häuft sich
also in einem bedeutend kleineren Abschnitt an, der dem Bremsweg des Streu fens
gleich ist. Durch die Verschiebung des Gebers in Hinblick auf die Schnittlinie der
nichtschwenkbaren Schere und durch die Verschiebung der Schere selbst kann man sie
auf die erforderlichen Abmessungen der Platte und ~Werkstofflunge" einstellen.
-
Von dem Geber des Korrekturschalters wird eine hohe Genauigkeit verlangt.
Falls seine Genauigkeit nicht der erforderlichen Schneidgenauigkeit der Platten
entspricht, kann der Korrekturschalter auf andere Weise ausgeführt werden. Gemäß
der zweiten Variante ist der Korrekturscha lt er in Form eines in Horizontalebene
drehbaren federbelasteten Anschlages ausgebildet, dessen Drehachse mit der mit der
Vorderkante des Streifens in Berhhrung kommenden Oberfläche des Anschlages zusammenfällt,
der in einem der Sollänge der Platte gleichen Abstand von der Drehachse der schwenkbaren
Schere angeordnet ist, und der Gleitstein trägt einen Niederbalter zum Verriegeln
des Streifens bei dessen Umkehr.
-
In diesem Fall wird die Platte um ein gewisses Übermaß vorgeschoben
und die entstandene Welle durch Spannen des Streifens bei der Umsteuerung des Walzenvorschubs
beseitigt. Im Gegensatz zu dem bekannten Dreiwalzenvorschub kann jedoch die Größe
der Welle sehr klein und dem Vorschubfehler gleich sein, was natürlich die Leistung
steigern wird. Durch die drehbare Ausführung des Anschlages wird die Selbsteinstellung
seiner Arbeitsfläche nach der Schrägkante des Streifens gewährleistet.
-
Gemäß der dritten Variante ist vor dem drehbaren Anschlag in einem
gewissen Abstand ein Geber für dir Überwachung der Streifenvorderkante angeordnet,
der mit dem Walzenantrieb verbunden ist und ein Signal zu dessen Bremsen und
Messen
des Bremsweges formt, wobei der Bremsweg des Streifens größer als der Abstand zwischen
dem Geber und dem erwähnten Anschlag ist.
-
Der Vorschub zyklus um das Sollmaß der Platte ist dem der zweiten
Variante des Korrekturschalters ähnlich, Der Walzenvorschub funktioniert jedoch,
wie bei der ersten Variante, als Meßvorschub erst nach dem Durchgang der Vorderkante
des Streifens über dem Geber. Dies bietet die Möglichkeit, das Steuersystem durch
die Verminderung der Zählerkapazität zu vereinfachen.
-
Zwecks Verbesserung der Ausrichtungsbedingungen des Streifens längs
der Achse der Straße weist der Gleitstein Walzen zum Anpressen des Streifens an
die Flügelanschläge und an den drehbaren Anschlag auf.
-
Nachstehend wird die Erfindung anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden-automatischen Fertigungsstraße unter Hinweis auf die beigefügten
Zeichnungen näher erläutert; es zeigt Fig. 1 eine Gesamtansicht dieser Straße, Fig.
2 dito, in Draufsicht, Fig. 3 einen Schnitt gemäß Linie III-III der Fig. 1, Fig.
4 und 5 eine Ausführungsvariante des bei der Straße verwendeten Abwurfmechanismus,
Fig. 6 ein Schema des Steuersystems der Straße.
-
Die automatische Fertigungsstraße enthält eine Vorrichtung 1 zum Abwickeln
des Streifens von der Rolle (Fig. 1 und 2) mit Aufgabewagen 2, der zum Aufstellen
der Rolle auf die Vorrichtung 1 bestimmt ist, Streifenvorschubantriebsvorrichtung
3, schwenkbare Rahmenschere 4 und nichtschwenkbare Schere 5, Vorrichtung zum Abführen
der abgeschnittenen Platten, die sich aus Abwurfinechanismen 6 und 7 zusammensetzt,
und als Hebetische 8 ausgeführte Plattenaufnahme- und Stapelvorrichtung. Die nichtschwenkbare
Schere 5, die zum Beschneiden der ftwerkstoffzungeft dient, ist an einem hinter
der schwenkbaren Schere 4 in Vorschubrichtung des Streifens angeordneten Gleitstein
9 angebracht. Der Gleitstein 9 kann sich in Führungen 10 mit Hilfe einer Leitspindel
II verschieben, die fieber ein Untersetzungsgetriebe 12 mit einem Schrittmotor 13
und einem Hydraulikverstärker 14 in Drehung versetzt wird.
-
Dieser Antrieb ist zur Verschiebung der nichtschwenkbaren Schere in
Vorschubrichtung des Streifens (längs der Achse der Straße) und zu deren Einstellung
in dem erwünschten Abstand von der schwenkbaren Schere zum Beschneiden der'Werkstoffzunge"
gleichzeitig mit dem Abschneiden der Platte bestimmt.
-
Die Streifenvorschubvorrichtung 3 besteht aus einer AndrUckwalze
15 und einer Antriebswalze 16, die über ein Unter-Setzung sgetriebe 17 mit einem
elektrohydraulis chen Schrittantrieb, der einen Schrittmotor 18 und einen Hydraulikverstärkür
19
enthält, in Verbindung steht. Der Schrittantrieb des Walzenvorschubs gewährleistet
Anlauf, Vorschub, Bremsen und wenn nötig Umkehr des Streifens zum Abschneiden der
Solllange der Platte. Ein ähnlicher Antrieb, der aus einem Hydraulikverstärker 20
und einem Schrittmotor 21 besteht, dient zum Drehen der Schere 4 über ein Untersetzungsgetriebe
22 um den erforderlichen Winkel, bei dem die Platte 23 unter Bildung einer Abschrägung
unter dem Sollwinkel von dem Streifen abgeschnitten wird. Die Drehung der Schere
um den erforderlichen Winkel findet gleichzeitig mit dem Vorschub des Streifens
statt.
-
Die Vorrichtung zum Abführen der abgeschnittenen Platten besteht
aus zwei zwischen den Scheren angeordneten Mechanismen (6 und 7). Der Bbwurfmechanismus
6 ist an der nichtschwenkbaren Schere 5 angeordnet, während der zweite identische
Mechanismus 6 ortsfest bei der schwenkbaren Schere 4 montiert ist. Jeder Mechanismus
ist in Form eines Eettengetriebes 24 (Fig. 3) ausgeführt, an dessen Obertrum ein
Anschlag 25 befestigt ist, dessen Bewegung durch Schalter 26 begrenzt wird. Mit
Hilfe der Anschläge 25 wird die Platte 23 in Querrichtung abwechselnd beiderseits
der Straße abgeworfen.
-
Die Scheren 4 und 5 (Fig. 1 und 2) haben Ausschnitte 27 (Schlitze
in den Seitenständern des Gestells) zum Abführen der Platten in der genannten Richtung.
Der Ausschnitt an der
Schere 4 ist beim rechtwinkligen Abschneiden
der Platte erferderlich.
-
Zwischen den Abwurfmechanismen ist ein Band 28 gespannt, das den
vorzuschiebenden Streifen stützt. Das eine Ende des Bandes 28 ist am Gleitstein
9 und das zweite an der an dem stationären Abwurfmechanismus 6 angeordneten Trommel
29 bebefestigt.
-
Die Abwurfmechanismen 6 und 7 sind unterhalb des vorzuschiebenden
Streifens angeordnet, und ihre Anschläge 25 weisen Abschrägungen zum Heben und Durchgang
des vorzuschiebenden Streifens über ihnen. Der an der schwenkbaren Schere befestigte
rückwärtige Halbrundtisch 30 ist mit einem Federungskörper 31 zum Heben der Vorderkante
des Streifens über der Platte nach dem Abschneiden der Platte und somit zur Schaffung
der Möglichkeit, den-Streifen beim Abwerfen der Platte vorzuschieben.
-
Fig. 4 und 5 zeigen eine andere Ausfu#hrungsvariante des Abwurfmechanismus.
Er ist in Form eines linearen Blektromotors ausgebildet, dessen Ständer 32 unbeweglich
befestigt ist, nährend eine Metalleiste 33 mit Anschlag 34, die sich in Führungen
35 verschiebt, als Läufer dient.
-
Gestatten die elektrotechnischen Eigenschaften des zu zerschneidenden
Streifens eine zum Abwurf der Platte ausreichende Bewegungskraft zu erzeugen, so
fällt der Bedarf an der Leiste 33 mit Anschlag 34 und den Führungen 35 weg. In
diesem
Fall dient die eigentliche Platte 23 als Läufer, der mit dem Ständer 32 des Linearmotors
zusammenwirkt.
-
Vor der schwenkbaren Schere 4 (Fig. 1 und 2) befindet sich der Längsverstellme
chanismus der abgeschnittenen Platte, der in Form eines den Streifen umfassenden
Portals 36 ausgefUhrt ist, an dem eine oberhalb der schwenkbaren Schere 4 längs
der Achse des Streifens angeordnete Konsole 37 befestigt ist. Diese Konsole trägt
einen Gleitstein 38 mit einem z.B. elektromagnetisch wirkenden Greifer 39. Der Gleitstein
38 kann sich an der Konsole zur Verlagerung der abgeschnittenen Platte in Vorschubrichtung
des Streifens beim Beschneiden der ~Werkstoffzunge" bei unsymmetrischen schiefwinkligen
Platten mit der schwenkbaren Schere verschieben.
-
Die Verschiebung des Gleitsteines 38 wird durch eine Leitspindel 40
ausgeführt, die mit einem Bydraulikverstärker 41 und einem Schrittmotor 42~ in Verbindung
steht.
-
Zur Orientierung des Streifens nach der Achse der Straße sind auseinanderrückbare,
auf die Streifenbreite einstellbare FlUgelanschläge 43 beiderseits des Walzenvorschubs
vorgesehen.
-
Ähnliche Flügelanschläge 44 sind an der nichtschwenkbaren Schere 7
angeordnet. Die Anschläge 44 sind an einen Dru4kluftzylinder 45 angeschlossen, der
sie beim Streifenvorschub hebt und vor dem Abwurf der abgeschnittenen Platte senkt.
-
Zwecks Erhöhung der Schneidgenauigkeit der Platten ist an der Schere
5 ein Korrekturschalter vorgesehen, der in Form
eines Gebers 46
für die Uberwachung der Streifenvorderkante ausgeführt ist, der mit dem elektrohydraulischen
Schrittantrieb 18, 19 der Streifenvorschubvorrichtung 3 in elektrischer Verbindung
steht und ein Signal zum Bremsen dieses Antriebs und Messen des Bremsweges gibt,
der dem Unterschied zwischen den Größen der Sollänge der Platte und des Abstandes
von dem Geber 46 bis zur Drehachse der schwenkbaren Schere 4 gleich ist. Der Geber
46 ist an einem vor der nichtschwenkbaren Schere längs der Achse der Straße verschiebbar
angeordneten Gleitstein 47 befestigt. Ein identischer, in Form eines Gebers 48 ausgebildeter
Korrekturschalter ist an einem oberen Gleitstein 49 befestigt, dessen Führungen
50 mit einem Druckluftzylinder 51 gehoben werden können.
-
Die zweite Variante sieht die Ausführung der Korrekturschalter in
Form in Horizontalebene drehbarer federbelasteter Anschläge 52 und 53 vor, die an
dem unteren 47 bzw. oberen Gleitstein 49 befestigt sind (Fig. 2 zeigt den oberen
Anschlag 53 bedingt). Die Drehachse der Anschläge 52 und 53 fällt mit ihren Arbeitsflächen
zusammen, die mit der Vorderkante des Streifens in Beruhrung kommen. Diese Anschläge
sind in Abständen, die den Sollängen der Platten gleich sind, von der Achse der
schwenkbaren Schere angeordnet.
-
Die dritte Variante setzt die gemeinsame Verwendung der Anschläge
52, 53 und Geber 46, 48 für die Überwachung der Streifenvorderkante bei den Korrekturschaltern
voraus. Im letzteren
Fall ist der zu messende Bremsweg des Streifens
länger als der Abstand von dem Geber bis zum Anschlag, und die Achsen der Anschläge
liegen von der Achse der schwenkbaren Schere in Abständen, die den Sollängen der
Platten gleich sind.
-
Der Gleitstein 9 ist auch mit einem Niederhalter, der als Magnetplatten
54 ausgeführt ist, die zum Verriegeln des Streifens bei dessen Umkehr bestimmt sind,
einer Längs- 55 und zwei Seitenmagnetwalzen 56, die zur Verbesserung der Ausrichtbedingungen
des Streifens an den Anschlägen 44, 52, 53 dienen, und einem Gehäuse 57 versehen,
in dem sich der Streifenabfall ("Werkstoffzunge'9) ansammelt.
-
Zum Abführen des Abfalls beim Schneiden der "Werkstoffzunge" an der
schwenkbaren Schere sind in Horizontalebene drehbare Sektoren 58 auf dem Tisch 30
vorgesehen. Behälter, in denen sich dieser Abfall ansammelt, sind nicht dargestellt.
-
Das Steuersystem der automatischen Fertigungsstraße ent.
-
hält eine Steuereinheit 59 (Fig. 6) des Schrittmotors 18 der Walzenvorschubeinrichtung
3, Steuereinheit 60 des Schritt motors 21 des Antriebs der schwenkbaren Schere 4,
Steuereinheit 61 des Schrittmotors 42 des Längsverstellmechanismus der abgeschnittenen
Platte, Steuereinheit 62 des Antriebs 63 der Vorrichtung 1zum Abwickeln des Streifens
von der Rolle, Steuereinheit 64 der übrigen Mechanismen der Straße,
z.B.
Plattenabwurfmechanismen 6 und 7, Mechanismen der Schere 4 und 5, einen Plattenlänge-Meßblock
65, Schersndrehwinkel-Meßblock 66, Meßblock 67 für die Größe der Längsverschiebung
der abgeschnittenen Platte, eine Programmiereinheit 68, einen Plattenlänge-Sollwerteinsteller
69, Plattenschrägtingswinkel-Sollwerteinsteller 70, Sollwerteinsteller 71 für die
Größe der Längsverschiebung der Platte und Plattenform-Soll'werteinsteller 72.
-
Die Einheiten 59, 60, 61 gewährleisten zügigen Anlauf, Drehung mit
vorgegebener Drehzahl und stoßfreies Bremsen der Jeweiligen Schrittmotoren auf Signale
von der Programmiereinheit.
-
Die Einheiten 59, 60, 61 sind schaltungstechnisch gleich. Jede von
ihnen weist einen gesteuerten Impulsgenerator, einen Steuersignalformer und einen
Impulsverteiler auf. Impulse von dem Generatorausgang werden über den Impulsverteiler
dem jeweiligen Schrittmotor zugeführt. Der Steuersignalformer kann z.B. in Form
eines Zählers ausgeführt werden, auf dessen Eingang Impulse eines Taktgebers und
eines Kode-Spannung-Umsetzers gegeben werden. Die Art der Kode-Spannung-Umsetzung
wird so gewählt, daß sich die Impulsfrequenz bei der Zuführung des Steuersignals
an den gesteuerten Generator derart ändert, daß der Antrieb in minimaler Zeit, bei
der noch der stoßfreie Betrieb der Mechanismen gesichert wird, zügig beschleunigt
und abgebremst werden kann.
-
Der Impulsverteiler besteht aus einem Schieberegister, einem Dechiffrator
und Verstärkern und gewährleistet die eriorderliche Stromumkehr in den Wicklungen
des Schrittmotors bei der Impulsankunft von dem gesteuerten Generator.
-
Die Einheiten 65, 66 und 67 messen die Anzahl von Impulsen, die den-
entsprechenden Schrittmotoren zugeführt werden, und bewirken ihre Kommutierung in
Übereinstimmung mit den durch die Sollwerteinsteller 69, 70, 71 vorzugebenden Größen.
-
Jede dieser Einheiten enthält einen Impulszähler und eine Vergleichsschaltung.
Der Zähler zählt die Anzahl von Impulsen zusammen, die im Schrittmotor ankommen.
-
Der Zählerstand wird mit der an dem jeweiligen Sollwerteinsteller
eingestellten Zahl verglichen, und bei der Gleichheit dieser Zahlen wird ein Signal
gegeben, das in der entsprechenden Steuereinheit 59, 60, 61 ankommt. Auf dieses
Signal bricht die Impulsgabe zu dem Schrittmotor ab. Das gleiche Signal wird auch
als Vorschubschlußsignal der Sollverschiebung der Programmiereinheit zugeführt.
-
Die Steuereinheit 62 des Antriebs 63 der Vorrichtung zum Abwickeln
des Streifens von der Rolle gewährleistet die Rotation der Rolle mit der erforderlichen
Gaschwindigkeit und die Bildung einer Ausgleichschleife aus dem Band vor der Streifenvorschubvorrichtung
3.
-
Die Einheit 62 enthält Regelschaltungen der Antriebsgeschwindigkeit
in Abhängigkeit von der Größe der Ausgleichschleife, die durch Geber z.B. Photozellen
ermittelt wird, und Steuerorgane des Antriebs im Einrichteregime.
-
Die Einheit 64 führt die Einschaltung von Elektromagneten 73, z.B.
der Elektromagneten von den Schiebern der Druckluft zylindern 45, 51, von den Schiebern
der nicht dargestellten Zylinder, die die Hebetische 8# die drehbaren Sektoren 58,u.dgl.m.
steuern, aus.
-
Die gleiche Einheit steuert Elektromagneten 39, 54, Elektromotoren
der Abwurfmechanismen 6 und 7, Mechanismen der Schere 4 und 5, die z.B. auf der
Grundlage von Hydraulikzylindern ausgeführt sind, einzelne Mechanismen des Abrollgeräts
1, z.B. den Zangenspreizmechanismus zum Verriegeln der wolle u.dgl.m.
-
Die Einheit 64 enthält logische UND-, ODER-, NICHT-Schaltungen, Speicherelemente,
Zeitintervall- und Signalverzögerungsglieder und Verstärker, die die Möglichkeit
bieten, Steuersignale auf Befehle von der Programmiereinheit zu geben sowie die
Ausführung dieser Befehle mit der gegenseitigen Lage der Mechanismen der Straße
zu koordinieren.
-
Die Abwurfrichtung der Platten wird z.B. in Abhängigkeit davon bestimmt,
in welcher Richtung die Schere vor dem Sch#ieiden gedreht wurde usw.
-
Die Programmiereinheit 68 erzeugt eine Folge von Steuerimpulsen,
die in anderen Einheiten des Systems ankommen und die Ausführung von verschiedenen
Schneidzyklen in Übereinstimmung mit den Sollmaßen der Platten und ihrer Form gewährleisten.
-
Die Progammiereinheit enthält mit Zählern und Dechiffratoren bestückte
Impulsverteiler, logische UND-, ODER-, NICHT-Schaltungen, die Steuerbefehle beim
Schneiden formverschiedener Platten bilden. Die Auswahl der erforderlichen Befehlsfolgen
richtet sich nach Schalterstellung der Sollwerteinsteller, Form und Amessungen der
Platten.
-
Die Zeitfolge dieser Impulse ist ebenfalls durch die Lage der Mechanismen
der Straße gegeben. Informationen über die Lage der Mechanismen werden mit Hilfe
von Gebern 74 in die Programmiereinheit 68 eingegeben. Zu dieser Gebergruppe gehören
z.B. Anschlag-Schalter 26 der Abwurfmechanismen 6 und 7, nicht dargestellte Lagengeber
der Flügelanschläge 44, der Führungen 50, Endlagengeber der Gleitsteine 9 und 38,
Endlagengeber der Tische 8, der drehbaren Sektoren 58 und dergleichen mehr. Zu dieser
Gebergruppe gehören auch Geber für die Größe der Ausgleichsschleife des von der
Rolle abzuwickelnden Streifens.
-
Die Verschiebung des Gleitsteines 9 der nichtschwenkbaren Schere
5 erfolgt nur beim Einrichten, d.h. bei der Einstellung dieser Schere auf die Größe
der Platte. Zur Steuerung
des Schrittmotors 13 vom Antrieb dieses
Gleitsteines können daher, wie Fig. 6 zeigt, die Steuereinheiten 58, 65, 69 des
Walzenvorschubs verwendet werden, wobei sie zur Verschiebung des Gleitsteines an
den Schrittmotor 13 angeschlossen werden.
-
Als Sollwerteinsteller 69, 70, 71 und 72 finden z.B. an die Vergleichsschaltungen
der Blöcke 65, 66, 67 sowie an die logischen Schaltungen der Einheit 68 angeschlossene
Dekadenschalter Verwendung.
-
Wirkungsweise der Straße.
-
Vor Betätigung der Straße werden folgende Einrichtearbeiten ausgeführt:
Mit Hilfe des Wagens 2 wird die Rolle auf die Vorrichtung 1 gestellt. Durch eine
Ablenktrommel 75 wird ein Streifenende in die Straße eingeführt. Die Flügelanschläge
43 und 44 stellen sich auf die Streifenbreite ein (Fig. 2 zeigt bedingt auch die
Stellung der Anschläge 43 beim Schneiden eines schmalen Streifens). Die Schere 5
verschiebt sich in den Führungen 10 und wird in Übereinstimmung mit der erforderlichen
Länge der Platte in Hinblick auf die Schere 4 eingestellt, wobei das Band 28 entweder
ab- oder auf die Xrom mol 29 aufgewickelt wird. Angaben über Abmessungen und Form
der Platte werden in das Steuersystem eingegeben.
-
Nach den erwähnten Arbeitsgängen dreht sich die Schere 4 um den Abschrägungswinkel
der ersten Platte, der Streifen wird in die Schere 4 eingeführt und dessen Vorderkante
beschnitten. Im Einrichteregime werden die Anschläge 25 der
Abwurfmechanismen
6 und 7 auf eine der Endlagen eingestellt, die der Abwurfrichtung der ersten Platte
entspricht.
-
Damit ist die Arbeitsvorbereitung der Straße zu Ende, und sie wird
in den automatischen Betrieb eingeschaltet.
-
Die Walzenvorschubeinrichtung 3 legt das Sollmaß der Platte zurück,
und die Schere 4 dreht sich um den erforderlichen Abschrägungswinkel. Dabei bilden
die Einheiten 59 und 60 Impulsfolgen, die in den entsprechenden Schrittmotoren ankommen.
Die Blöcke 65 und 66 zählen die den Schrittmotoren zugeführten Impulse zusammen
und bilden bei einer bestimmten Impulszahl, die der Sollänge der Platte und dem
Abschrägungswinkel entspricht, Signale, die in den Einheiten 59 und 60 ankommen
und diese Impulsgabe abbrechen. Danach werden gleichzeitig die Platte und die Werkstoffzunge
an den Scheren 4 und 5 abgeschnitten. Durch die Verschiebung von einer Endstellung
in die andere werfen die Anschläge 25 die Platte 23 auf den Tisch 8 ab und nehmen
die Ausgangsstellung zum Abwurf der nächsten Platte in Gegenrichtung ein. Beim Abwurf
der abgeschnittenen Platte setzt der Vorschub der nächsten Platte und die Wendung
der Schere 4 ein. Die Anschläge 25 sind mit einer Abschrägung (s. Fig. 1) ausgeführt,
so daß sie den Vorschub des Streifens, dessen Kante mit dem Federungskörper 31 über
der Platte 23 angehoben wird, während des Abwurfes nicht behindern. In Ubereinstimmung
mit dem Ziel der Koordination der Bewegungen ist die Arbeit der
Abwurfiechanismen
und des Drehantriebs der Scheren abgestimmt.
-
Beim Schneiden der rechtwinkligen Platten ist die Drehung der Scheren
nicht erforderlich. Die Platten werden durch die Überhänge der Scheren abgeworfen.
-
Sind die Abwurfmechanismen auf der Grundlage linearer Elektromotoren
ausgeführt, so werden die Platten entweder mit Anschlägen 34 (Fig. 4, 5) oder ohne
Anschläge abgeworfen. Im letzteren Fall wirkt die Platte als Läufer mit den Ständern
32 der Linearmotoren zusammen.
-
Das Beschneiden der ~Werkstoffzunge" ist in der Regel nur an einer
Kante der Platte nötig. Bei Platten, die den gleichen Abschrägungswinkel von beiden
Seiten aufweisen, kann dieser Arbeitsgang an der Schere 5 ausgeführt werden.
-
Ist die Platte hingegen unsymmetrisch, muß die "Werkstoffzunge" von
der Seite der schwenkbaren Schere beschnitten werg den. Nach dem Abschneiden der
Platte wird ihre Kante in diesem Fall durch den Magneten 39 mitgenommen, und sie
wird mit dem Gleitstein 38 mit Hilfe des elektrohydraulischen Schrittantriebs 41,
42 um das Maß "a" (s. Fig. 2) vorwärts bewegt; um das gleiche Maß wird der Streifen
mit dem Walzenvorschub zurückgezogen. Die Schere 4 wird in eine zur Achse der Straße
senkrechte Stellung gewendet, und die "Werkstoffzunge" wird gleichzeitig bei zwei
Platten beschnitten. Die Schere 5 wird nicht betätigt.
-
Beim Beschneiden der ~Werkstoffzunge" bei unsymmetrischen Platten
ist auch ein anderes Arbeitsspiel möglich: Die Platte wird mit dem Gleitstein 38
um das Maß "a" verschoben, während der Streifen umgesteuert und vollständig von
den Messern der Schere 4 weggeffibrt wird. Die "Werkstoffzunge" wird nur bei der
verschobenen Platte beschnitten. Bei der nächsten Platte wird also die ~Werkstoffzunge"
an der Schere 5 gleichzeitig mit deren Abschneiden mit der Schere 4 beschnitten.
Dieser Zyklus ist aus dem Grunde möglich, daß bei der nächsten Platte die "Werkstoffzunge"
bereits an der Vorderkante der Platte beschnitten werden muß.
-
Die Einheiten 61 und 67, die den Schrittmotor 42 des Längsv'erstellmech&nismus
der Platte steuern, arbeiten ähnlich wie die obenbeschriebenen Steuereinheiten des
Walzenvorschubs und der schwenkbaren Schere.
-
Wenn der Walzenvorschub der erforderlichen Schneidgenauigkeit der
Platten nicht genügt, wird ein Korrekturschalter, der sich vorläufig, im Einrichtevorgang
auf die Größe der Platte einstellt, in Betrieb gesetzt. (Durch den Abstand zwischen
der Schnittlinie der Schere 5 und dem Eorrekturschalter ist die Größe der ~Werkstoffzunge"
und zwischen dem Korrekturschalter und der Drehachse der schwenkbaren Schere die
Lange der Platte nach der toten Zone gegeben). Ist der Korrekturschalter als Geber
ausgeführt, bleibt der Schneidzyklus
der Platte unverändert. Nur
die Arbeit des Steuersystems des Walzenvorschubantriebs ist anders: Bis zum Zeitpunkt
der Überschneidung des Gebers arbeitet es ohne Maßablesung, und dann wird ein Bremsweg
zurückgelegt, der dem Abstand zwischen dem Geber und dem Haltepunkt des Streifens
gleich ist. (Der Bremsweg ist gleich dem Unterschied zwischen den Größen der Sollänge
der Platte und des Abstandes von dem Geber bis zu der Drehachse der schwenkbaren
Schere).
-
Dabei wird der Plattenlänge-Meßblock 65 mit einem Signal von dem
Geber 46 eingeschaltet und gibt den Durchgang einer solchen Impulszahl zu dem Schritsmotor
frei, die dem angegebenen Bremsweg entspricht.
-
Ist der Korrekturschalter als Anschlag 52 ausgeführt, so kommt der
Vorschubvorgang wie folgt zustande: Der Walzenvorschub legt die Abmessung der Platte
mit einer gewissen Überschreitung zurück, die im voraus in das Steuersystem eingegeben
wird und dem größtmöglichen Vorschubfehler gleich ist. Die Streifenkante wird dem
Anschlag 52 zugefuhrt. Da dieser Anschalg in Horizontalebene drehbar ist, findet
die Seibstorientierung der Stirnfläche des Streifens nach dem Anschlag 52 und einem
der Flügelanschläge 44 statt, und am Streifen entsteht eine Welle, deren Größe der
Überschreitung des abgearbeiteten Maßes über dem Sollmaß gleich ist. (Das Sollmaß
ist gleich dem Abstand zwischen dem Anschlag 52 und der Schere 4). Die Magnete 54,
die die Streifenkante verriegeln,
werden eingeschaltet und der
Walzenvorschub umgesteuert. Die Welle wird beseitigt, und die Scheren 4 und 5 werden
eingeschaltet. Magneten 54 werden abgeschaltet, anschläge 44 senken sich ab, und
die Platte wird von der Stra-Be abgeworfen.
-
Der gleiche Zyklus findet auch bei der Ausführung des Korrekturschalters
in Form eines selbsteinstellenden Anschlages mit Geber statt. Der Unterschied besteht
darin, daß die Maßablesung während des Durchganges des Streifens über dem Geber
46 beginnt. Dieser Geber sendet ein Signal zum Bremsen des Streifens und Messen
des Bremsweges aus, wobei der Bremsweg den Abstand zwischen dem Geber 46 und dem
~Anschlag 52 überschreitet, der in einem der Sollänge der Platte gleichen Abstand
von der Drehachse der Schere 4 liegt.
-
Wenn verschieden lange Platten der Reihe nach geschnitten werden
müssen, tritt der obere Korrekturschalter in Aktion, der bei dem Vorschub der kürzeren
Platte mit dem Druckluft zylinder gesenkt und beim Vorschub der nächsten Platte
gehoben wird. Beim Betrieb ohne Korrekturscha lt er andert sich in diesem Fall nur
das Arbeitsprogramm des Walzenvorschubs, der die Abmessungen der kurzen und der
langen Platte der Reihe nach zurücklegt. Um nicht dem Streifenvorschub und Plattenabwurf
im Wege zu stehen, befindet sich der obere Eorrekturschalter in diesem Fall in gehobener
Stellung,
während der untere sich hinter die Schnittlinie der Schere 5 verschiebt. Bei dieser
Schere ist die mittlere Zone der Schnittlinie längs der Achse der Straße unwirksam,
weil die Kathete der "Werkstoffzuaget kleiner als die halbe Breite der Platte ist.
Bei der Schere 5 kann daher ein Durchlaß zum Abführen des unteren Korrekturschalters
längs der Achse der Straße ausgebildet werden.
-
Die Walzen 55 und 56 dienen zur Verbesserung der Orientierungsbedingungen
des Streifens nach den Anschlägen 44, 52, 53. Die Walzen 56 drucken den Streifen
Jeweils an ihren Flügelanschlag an, während die Walze 55 in Vorschubrichtung des
Streifens rotiert, indem sie dessen Anpreßkraft bei den Anschlägen 52, 53 erhöht.