книги из ГПНТБ / Волчкевич, Л. И. Автооператоры

штейне 13, который может перемещаться вдоль направляющих продольного суппорта. Кронштейн 13 через пружину 11 и тягу ,12 соединен с кронштейном 10. Блокирующее устройство включает собачку 7, которая устанавливается относительно тяги 12 контр­ гайками 6, конечный выключатель 8 и упор 9. Заготовки 2 за-

Б - Б

Приемник одновременно является и питателем.

Автооператор снабжен блокировочной системой, которая вы­ ключает автомат в случае несрабатывания автооператора. Цикл работы автооператора такой же, как и у автооператора, показан­ ного на рис. 28.

90

Автооператор к шестишпиндельному токарному автомату 01С05 работает на токарном участке автоматической линии по производству шарикоподшипников. Заготовкой для кольца служит труба, поэтому механизм питания включает механизм подачи трубы и автооператор, захватывающий обработанное кольцо и сбрасывающий его в отводящий лоток. Автомат имеет двойную индексацию; за один цикл обрабатывается два кольца.

Автооператор (рис. 39) включает съемник 4 с головкой 3, которая может свободно вращаться. Внутри головки 3 смонти­ рованы выталкиватель 2 с оправкой для установки обработанного кольца. Выталкиватель 2 закреплен на скалке 11, на которую

a — схема; б — циклограмма работы

надета пружина возврата 10. Внутри съемника 4 проходит скалка б с упором 12, размещенном в пазу съемника. Съемник скалкой 8 связан с ведущим цилиндром 7. На скалке 8 установлена пру­ жина 9, которая с правой стороны упирается в предохранитель­ ную муфту, находящуюся в переднем торце цилиндра 7.

Циклограмма работы автооператора показана на рис. 39, б. После полной обработки кольца шпиндель поступает в позицию отрезки, автооператор подходит к обработанному кольцу 1 (рис. 39, а) и надвигается головкой 3 на кольцо, которое наде­ вается на оправку выталкивателя 2, а фиксатор 12 входит в желоб кольца 1. После отрезки кольцо остается в головке. Съемник 4 автооператора перемещается цилиндром 7 в крайнее правое по­ ложение. Кольцо выталкивается в приемный лоток 5 выталкива­ телем 2, который останавливается после того, как упор скалки 6 упрется в левую сторону паза штанги. При возникновении не­ поладок, которые приводят к неполному ходу съема, срабатывает предохранительная муфта и автомат выключается.

Анализ работы автомата показал, что значительная часть отказов в работе приходится на долю механизмов питания.

91

В табл. 8 приведены простои станка, связанные с загрузкой за­ готовок и выгрузкой обработанных колец. Исследования пока­ зали, что повышение надежности авгооператора связано с совер­ шенствованием конструкции приемного лотка, который распо­ ложен близко к зоне обработки' и часто забивается стружкой. Автомат снабжен блокирующим механизмом с датчиком, разме­ щенным в нижней части приемного лотка; это позволяет избежать поломок. Расчеты показывают, что суммарные потери автомата

из-за механизмов загрузки заготовок и выгрузки обработанных колец определяются интенсивностью отказов. Так, например, у автооператора автомата КА-76 потери из-за механизмов питания (простои, приходящиеся на одну деталь) составляют

ta= if"= ііг = 3’32'10-3 мин/шт-

В автомате С05 потери из-за механизмов загрузки составили 17-10“ 3, т. е. почти в 6 раз больше.

Таким образом, применение трубы вместо штучной заготовки позволило лишь уменьшить объем снимаемой стружки при не­ высокой надежности механизмов питания.

Автооператоры к одношпиндельным токарным полуавтоматам и автоматам более многообразны по своим конструктивным фор­ мам, чем автооператоры к многошпиндельным автоматам. Это объясняется прежде всего большим разнообразием конструкций

одношпиндельных автоматов как универсальных, так и специ­ альных.

Автооператор системы Л. М. Квартана к токарно-отделочному полуавтомату ТОП-200 (1 ГПЗ) используют при обработке под­ шипниковых колец диаметром от 20 до 130 мм. Схема автооператора

92

показана на рис. 40. Снятие обработанных колец и установка заготовок совершаются без остановки вращения шпинделя. Заго­ товки загружаются в магазин 1, находящийся вне зоны обработки. Питатель 3 — качающегося типа. Необходимые перемещения питатель получает от пневматического цилиндра 6. Зажимной

Рис. 40. Автооператор к токарно-отделочному полуавтомату ТОП-200 кон­ струкции Л. М. Квартина:

а — схема; б — циклограмма работы

патрон снабжен пневматическим приводом. Пневматическая си­ стема управляется золотниками, работающими от распредели­ тельного вала полуавтомата.

Циклограмма работы автооператора приведена на рис. 40, б. После окончания обработки кольцо освобождается и выталкивается из зажимного патрона выталкивателем 10 (рис. 10, а) в отводящий лоток 11. Питатель 3 из исходного положения (в верхнем поло­ жении соосно с заготовкой, находящейся в приемнике магазина) перемещается к приемнику магазина, заходит в отверстие заго­ товки и, захватив ее, отходит назад, поворачивается вниз к шпин-

93

делю полуавтомата и, перемещаясь в сторону шпинделя, подает заготовку в патрон 2, где она и зажимается. Питатель переме­ щается назад и поворачивается в верхнее исходное положение. Цикл работы автооператора 2—4 с. Поступательное перемещение питателя вперед осуществляется поворотом полумуфты 5, по скосу которой скользит скос полумуфты 4 при контакте ролика 8 с верхним 7 или нижним упором 9. Обратный ход питателя про­ изводится пружиной, расположенной в цилиндре питателя, подтя­ гивающей полумуфту назад (вправо). Полумуфта 5 поворачи­ вается от пневматического цилиндра 6. Поворот питателя совер­ шается при соединенных полумуфтах 4 и 5. Для предупреждения поломок, связанных с нарушением цикла работы автооператора, в пневматической системе предусмотрен блокировочный механизм. Имеется два блокировочных клапана. Блокировочный клапан суппорта подает сжатый воздух в нижнюю полость цилиндра 6 питателя только тогда, когда суппорт отходит в крайнее правое положение и останавливается. Следовательно, питатель не опу­ стится к патрону от магазина во время процесса резания вплоть до отхода суппорта от обрабатываемого кольца.

Блокировочный клапан цилиндра муфты распределительного вала полуавтомата подает сжатый воздух в нижнюю полость пневматического цилиндра, шток которого связан с рычагом вклю­ чения муфты распределительного вала. Суппорт фиксируется в момент загрузки колец в патрон. Таким образом, движение питателя автооператора и перемещение суппорта станка сблоки­ рованы. Конструктивно автооператор выполнен сравнительно просто и имеет малое количество механизмов.

Автооператор только загружает заготовки, а обработанные детали (кольца) снимаются выталкивателем, что упрощает кон­ струкцию автооператора. Кроме того, съем обработанных деталей и загрузка заготовок осуществляются без останова вращения шпинделя. Механическая рука поворачивается от рычажной системы, а продольное перемещение осуществляется от кулачка.

Для всех перемещений используется один пневматический ци­ линдр и кулачок.

Для определения эксплуатационной надежности автооперато­ ров исследована работа двух автоматизированных полуавтоматов, обслуживаемых одним оператором (четыре станка). На полуавто­ матах протачивают внутренний желоб наружных колец. Циклы работы полуавтоматов составляют: первого полуавтомата 26,7 с при времени срабатывания автооператора 4,1 с; второго полу­ автомата 21,3 с при времени срабатывания автооператора 3,9 с.

94

во время обработки образуется сравнительно малое количество стружки, механизмы загрузки выводятся из зоны обработки, конструкция и принцип действия автооператора просты, обрабо­ танные детали выгружаются выталкивателем. Среднее время устранения неполадок с учетом времени ожидания оператора составляет для первого полуавтомата 3,5 мин, а для второго полу­ автомата 1,7 мин.

Надежность работы автооператора существенно не влияет на производительность станков. Так, даже абсолютная надежность автооператора позволила бы повысить производительность не более чем на 1,5—2,5%. Отказы автооператора сравнительно равномерно распределены по элементам рабочего цикла, т. е. автооператор не имеет ярко выраженных слабых звеньев. Как и в других конструкциях, основной причиной' отказов является попадание мелкой стружки в механизмы автооператора, что при­ водит к перекосу, неправильному захвату, заклиниванию и т. д. Простота конструкции обеспечивает легкий доступ ко всем меха­ низмам и быстроту устранения всех неполадок.

Автооператор конструкции 3 ГПЗ к токарному отделочному полуавтомату ТОП-200 показан на рис. 41. Автооператор имеет питатель поворотного типа. При повороте питателя 2 (механиче­ ской руки) автооператора заготовка переносится из магазина 1 к зажимному патрону 3 и подается внутрь его. Автооператор мон­ тируется на специальном кронштейне, неподвижно укрепленном

95

на станине полуавтомата. Питатель приводится в движение от кулачка и цепной передачи; привод поступательного движения питателя —пневматический. Магазин 1 вынесен из зоны обработки. Заготовка загружается во вращающийся шпиндель. Цикл работы автооператора подобен циклу работы автооператора для полу­ автомата ТОП-200 (см. рис. 40, б).

Питатель 2 (см. рис. 41) поворачивается от копира 12, закреп­ ленного на продольном суппорте станка. При движении каретки суппорта ролик рычага 6 катится по копиру 12 и рычаг 6 повора­

перемещение питателю. Воздух подается в левую часть цилиндра 7 в тот момент, когда каретка суппорта, переместившись вправо, нажмет переключатель 11 и переключит золотник 10.

Автооператор к одношпиндельному токарному автомату 02С03 завода «Красный пролетарий» (рис. 42) предназначен для загрузки заготовки и выгрузки обработанных колец роликовых подшип­ ников при получистовой обработке беговой дорожки. Процесс загрузки-выгрузки осуществляется без остановки вращения шпин­ деля автомата. Автооператор состоит из магазина 1 с отсекателем 2; питателя 6 со свободно вращающейся на подшипниках гильзой 4, внутри которой находится держатель 3, выполненный по вну­ треннему диаметру заготовки; оправки 9 для фиксации заготовки

96

ствляется от кулачка распределительного вала, через систему рычагов и реечное колесо 5.

Циклограмма работы автооператора показана на рис. 42, б. После окончания обработки кольца питатель 6 (рис. 42, а) пере­ мещается вправо, а держатель 3 остается на месте, пока выталки­ ватель 10 не сдвинет на него обработанное кольцо с оправки 9. При дальнейшем перемещении питателя 6 вправо обработанное кольцо подается в отводящий лоток 7, в который оно сбрасывается упором 8. В крайнем правом положении срабатывает отсекатель 2,

Досы л а т е л ь

Вы т а л к и в а т е л ь

Де р ж а т е л ь

От сека т ель

-

Рис. 42. Автооператор к одношпиндельному токарному автомату 02С03 завода «Красный пролетарий»:

а — схема; б — циклограмма работы

очередная заготовка опускается в нижнюю часть магазина и устанавливается по оси питателя 6. Питатель перемещается влево, заготовка надевается на держатель 3, переносится к оправке 9 и насаживается на нее. Процесс выгрузки-загрузки занимает 8—■

10с.

Автооператор системы В. А. Чернова и Е. П. Сакулина для

одношпиндельных токарных полуавтоматов предназначен для загрузки наружных колец шарикоподшипников на одношпиндель­ ные токарные полуавтоматы. Конструктивная схема автоопера­ тора показана на рис. 43, а. Автооператор имеет лоток-накопи­ тель 1, в нижней части которого расположены две подпружинен­ ные собачки 2, удерживающие столб колец, подлежащих обработке; у загружателя со сменным грибком 4 по периферии расположены

подпружиненные шарики 5 для захвата загружаемой заготовки. Штанга питателя устанавлена в шпинделе станка в подшипниках качения 6 и может совершать возвратно-поступательное перемеще­ ние в осевом направлении. Зажим обрабатываемых колец осуще­ ствляется цангой 7, а кольцевой упор 8 ограничивает их осевое перемещение. Во время загрузки лоток-накопитель 1 получает перемещение в вертикальном направлении.

Вид А

Рис. 43. Автооператор для одношпиндельных токарных полуавтоматов кон­ струкции В. А. Чернова и Е. П. Сакулина:

а и б — принципиальная схема; в — циклограмма работы

Обработанные кольца (рис. 43, б) выталкиваются из цанги патрона грибком 4. Для предохранения резцов от поломки при выгрузке обработанных колец на лотке-накопителе установлен козырек 9 с отверстиями для прохода резцов, закрепленных на суппорте 10.

Циклограмма работы автооператора показана на рис. 43, в. После окончания обработки кольца суппорт 10 отводится вправо, цанга 7 патрона шпинделя разжимается. Питатель 3, перемещаясь вправо, выталкивает обработанное кольцо. Лоток-накопитель опускается и устанавливает новую заготовку соосно со шпинде­ лем. Питатель опять перемещается вправо, и грибок 4 входит в заготовку, захватывая ее. Лоток-накопитель 1 поднимается, оставив заготовку на грибке 4. Питатель 3 перемещается влево,

98

заготовка, зафиксированная на грибке 4 подпружиненными ша­ риками 5, втягивается в патрон шпинделя, где она зажимается цангой 7. Суппорт 10 подводит резцы; кольцо обрабатывается, цикл работы автооператора повторяется.

АВТООПЕРАТОРЫ К СТАНКАМ ОКОНЧАТЕЛЬНОЙ ОБРАБОТКИ

Автооператоры к станкам окончательной обработки произво­ дят загрузку заготовок, у которых все поверхности уже обрабо­ таны с достаточной точностью и чистотой. Для чистовых операций характерно снятие минимального количества стружки, которая мало затрудняет работу механизмов. Это позволяет создавать простейшие конструкции автооператоров с минимальным количе­

ных автоматах и полуавтоматах, ниже рассматриваются только автооператоры к одношпиндельным станкам.

Автооператоры к бесцентрово-шлифовальным станкам* Схема автооператора 1 ГПЗ показана на рис. 44. На станке шлифуют внутреннюю поверхность (беговую дорожку) наружных колец роликоподшипников диаметром 100 и 190 мм. Кольца по лотку 1 перемещаются в ориентированном положении под действием соб­ ственного веса. Отсекатель 2 отделяет от общего потока одну за­ готовку, которая поступает в исходное положение для загрузки.

Отсекатель 2 работает следующим образом: на одной оси с ведущим роликом 4 находятся кулачок отсекателя 6 и выталки­ ватель 7, которые совершают качательное движение относительно оси ведущего ролика 4 при его останове. При повороте кулачка отсекателя 6 и связанного с ним выбрасывателя 7 по часовой стрелке кольцо, освобожденное прижимным роликом 10 из поло­ жения Ш, увлекается выталкивателем 7 в отводящий лоток 5. В крайнем верхнем положении выталкивателя 7 кулачок отсека­ теля 6 отожмет толкатель отсекателя и через него отсекатель 2. Кольцо из положения А перемещается в положение Б, упираясь