Результат интеллектуальной деятельности: Устройство поштучного взвешивания длинномерных изделий

Изобретение относится к весоизмерительной технике и может быть использовано в различных отраслях промышленности при автоматическом взвешивании длинномерных изделий, в частности труб, проката и заготовок в технологических линиях.

Из патента №1569575 (опубл. 07.06.1990) известно устройство поштучного взвешивания длинномерных изделий, содержащее установку взвешивания с грузоприемными ложементами, плоские кулачки с ограничителями их поворота. Профиль кулачков имеет два сопряженных участка, первый из которых выполнен по радиусу, равному радиусу изделия, второй - по плавной кривой спуска. Центр тяжести кулачков смещен в сторону грузоприемных ложементов. Подача изделия на взвешивание осуществляется за счет поворота кулачков, в результате накатывания на них изделия, а также за счет подъема-опускания грузоприемных ложементов.

Недостатком данного устройства является то, что изделие приводит в движение кулачок путем накатывания, при котором возможны удары изделия о кулачок, откаты и соударения крайнего и последующего изделий, что может привести к заклиниванию устройства и останову технологического процесса.

Другой недостаток - это узкий диапазон диаметров обрабатываемых изделий, ограниченный радиусом кулачков.

Следующий недостаток заключается в том, что изделия после взвешивания сбрасывают на балку, на которой они находились до взвешивания, а передача изделий для проведения следующих технологических операций, например для транспортировки по конвейеру, отсутствует.

За ближайший аналог выбрано устройство поштучного взвешивания длинномерных изделий по патенту №1292855 (опубл. 28.02.1987), содержащее установку взвешивания с грузоприемными ложементами, приводные рычаги, профиль которых имеет линейный участок, и подающий механизм для поштучной подачи изделий на указанные рычаги. Подающий механизм представляет собой концевой выступ крючкообразной формы, изготовленный заодно с линейным участком профиля рычагов. Рычаги выполнены с одним рабочим плечом и снабжены вспомогательными деталями: поворотными планками с контргрузами, имеющими ограничители поворота, и защелками, имеющими ограничители обратного хода и подвешенными на осях. Привод связан с закрепленными на одной опорной оси рычагами через кривошип.

В исходной позиции изделия находятся на наклонных балках перед грузоприемными ложементами, рычаг занимает нижнее положение, поворотная планка под действием контргруза находится в крайнем левом положении, упираясь в левый ограничитель поворота. Для взвешивания изделий привод поворачивает рычаг по часовой стрелке, концевой выступ отделяет крайнее изделие и поднимает его. Изделие перекатывается по рычагу до поворотной планки, поворачивает ее до упора в правый ограничитель поворота и занимает положение между поворотной планкой и защелкой. Привод поворачивает рычаг против часовой стрелки, и изделие укладывается на грузоприемные ложементы. Планка под действием контргруза возвращается в исходную позицию, после чего изделие взвешивают. При новом повороте рычагов по часовой стрелке последующее изделие помещают на рычаг для прохождения взвешивания, а взвешенное изделие сбрасывают с рычагов на наклонные балки за весовым механизмом.

Недостатком данного устройства является низкая надежность работы из-за быстрого изнашивания вспомогательных деталей от постоянных ударов. Такими соударяющимися деталями являются: поворотная планка и ограничители ее поворота; защелка и ограничитель ее обратного хода. Кроме того, вспомогательные детали требуют высокой точности их установки и подбора веса контргруза для поворотной планки.

Другим недостатком является то, что на поворачивающихся рычагах одновременно находятся два изделия: взвешенное и отделенное для взвешивания, что не исключает их перехлестывания между собой и может привести к сбою в технологическом потоке.

Следующим недостатком устройства является узкий диапазон диаметров обрабатываемых изделий, ограниченный радиусом концевого выступа.

Недостатком является и то, что при подъеме крайнего изделия концевым выступом, последующее изделие катится вниз по наклонной балке и затрудняет опускание концевого выступа, что может привести к заклиниванию подающего механизма.

Недостаток устройства заключается и в том, что изделия после взвешивания сбрасывают на балку, на которой они находились до взвешивания, а передача изделий для проведения следующих технологических операций, например для транспортировки по конвейеру, отсутствует.

Задачей изобретения является повышение надежности работы устройства взвешивания и расширение его функциональных возможностей.

Предлагаемое изобретение позволяет получить следующий технический результат:

- исключение перехлеста изделий;

- упрощение конструкции рычагов;

- точное позиционирование изделий при укладке на грузоприемные ложементы и при выдаче взвешенного изделия;

- обеспечение широкого диапазона диаметров обрабатываемых изделий.

Сущность заявляемого устройства поштучного взвешивания длинномерных изделий поясняется чертежами. На фиг. 1 изображено устройство на виде сверху. Фиг. 2а иллюстрирует захват изделия кантователем и вариант механизма регулировки положения кантователя. На фиг. 2б показана передача изделия на рычаги кантователем. На фиг. 2в и 2г показана перекладка изделия с рычагов, соответственно, на грузоприемные ложементы и на транспортирующую установку.

Устройство поштучного взвешивания длинномерных изделий на фиг. 1 содержит установку взвешивания 1, включающую грузоприемные ложементы 2 с тензометрическими датчиками (на фиг. не показаны), рычаги 3 двуплечего типа и установленный перед рычагами 3 подающий механизм, выполненный в виде кантователя 4. Кантователь 4 включает по меньшей мере два диска 5, закрепленных на вращающейся оси 6. Кантователь 4 может быть снабжен механизмом регулировки его положения (по стрелке А) при помощи любого известного механизма. Например, опорный узел оси 6 кантователя может быть закреплен на ползуне 7 (см. фиг. 2а), установленном в неподвижной каретке 8, с возможностью перемещения ползуна 7 (по стрелке А) посредством привода любого типа. Рычаги 3 оснащены приводами 9 (фиг. 1). Привод 9 может быть пневматическим, изготовленным, в частности, в виде трехпозиционных оппозитных пневмоцилиндров, оснащенных датчиками положения. Кроме того, привод 9 может быть электромеханическим, линейного или поворотного типа. Устройство содержит транспортирующую установку 10, которая может представлять собой выдающий конвейер, например рольганг.

Устройство работает следующим образом.

В исходной позиции рычаги 3 горизонтальны (фиг. 2а, 2б). Изделия 11 расположены на наклонных балках 12 с упором в отбойники 13, причем крайнее изделие 11 находится в зоне вырезов 14 дисков кантователя. При вращении оси 6 кантователя сначала осуществляется захват с наклонной балки 12 крайнего изделия 11 одной стороной выреза 14 (фиг. 2а), затем - выдача изделия с другой стороны выреза 14 (фиг. 2б). Глубина вырезов 14 и их корытообразная форма исключает выпадение изделия 11 в процессе транспортировки кантователем 4. Перед началом взвешивания могут провести регулировку положения кантователя 4 в зависимости от диаметра обрабатываемого изделия. Для обработки изделий меньших диаметров кантователь 4 перемещают в положение ближе к наклонной балке 12, для изделий больших диаметров - дальше от наклонной балки 12, что гарантирует поштучный захват изделий в широком диапазоне их диаметров.

Изделие 11 из вырезов 14 перекатывается по рабочей поверхности первого выступа 15 на центральный линейный участок 16 профиля рычагов (фиг. 2б). Рычаги 3 начинают перемещение в позицию взвешивания, с нижним положением первого выступа 15. При этом изделие движется в направлении ложементов 2 по дуге окружности L1, радиус R1 которой равен расстоянию между осями рычага и изделия (фиг. 2б). Т.к. грузоприемные ложементы 2 установлены на траектории движения изделия (дуге L1), последнее укладывается на ложементы 2 (фиг. 2в). Далее производят автоматическое взвешивание изделия 11, уложенного на грузоприемные ложементы 2.

Для перекладки взвешенного изделия 11 на транспортирующую установку 10 (фиг. 2г) рычаги 3 из позиции взвешивания перемещают в позицию выдачи с нижним положением второго выступа 17. Изделие 11 при этом перекатывается под собственным весом до упора во второй выступ 17 и движется по дуге окружности L2 радиусом R2 в направлении транспортирующей установки 10, аналогично вышеописанному перемещению в позицию взвешивания, до мягкой и плавной укладки на принимающие элементы транспортирующей установки 10.

После этого рычаги 3 перемещают в исходную позицию и цикл повторяется.

То, что подающий механизм выполнен в виде установленного перед рычагами 3 кантователя 4, позволяет исключить перехлестывание изделий, т.к. на рычагах 3 поочередно находится по одному изделию, а также позволяет осуществить регулировку положения кантователя 4 в зависимости от диаметра обрабатываемого изделия, для гарантированного поштучного захвата изделий широкого диапазона диаметров, что в итоге повышает надежность работы устройства и расширяет его функциональные возможности.

Выполнение рычагов 3 двуплечего типа, с ограниченным выступами 15 и 17 с обеих сторон центральным линейным участком 16, не только существенно упрощает их конструкцию и увеличивает надежность работы благодаря отсутствию вспомогательных соударяющихся деталей, но и позволяет при переводе рычагов в позицию взвешивания и позицию выдачи точно позиционировать изделие, соответственно, при укладке на грузоприемные ложементы 2 и при выдаче взвешенного изделия для проведения последующей технологической операции, что расширяет функциональные возможности устройства и повышает надежность его работы.

То, что на траектории движения изделия при переводе рычагов 3 в позицию взвешивания и позицию выдачи установлены, соответственно, грузоприемные ложементы 2 и принимающие элементы транспортирующей установки 10, способствует точному перекладыванию изделий.

Таким образом, обеспечена надежная и ритмичная работа устройства поштучного взвешивания длинномерных изделий в поперечном технологическом потоке, при одновременном упрощении конструкции рычагов и обеспечении широкого диапазона диаметров обрабатываемых изделий.