книги из ГПНТБ / Волчкевич, Л. И. Автооператоры

тора вперед зубчатое колесо не войдет в зацепление с шевером, заготовка смещается вниз, головка питателя поворачивается, сжи­ мая пружину 11, и шток 12 нажимает на конечный выключатель; этим подается команда на отвод питателя, пока заготовка не будет выведена из зоны инструмента. Далее следует новый ход и т. д., пока, наконец, заготовка не займет правильное положение, после чего произойдет ее зажатие и начнется обработка. Такая схема дублирования команд позволяет значительно сократить занятость наладчиков и повысить производительность.

Принцип дублирования команд может быть применен в схемах управления не только автооператорами, но и другими механиз­ мами с недостаточно высокой надежностью.

Автооператор (рис. 64, в), разработанный на заводе ГАЗ, по­ зволяет решать еще одну важную задачу. Все предыдущие кон­ струкции пригодны для загрузки только одновенцовых зубчатых колес, преимущественно косозубых. Прямозубые зубчатые колеса при качении в магазине сцепляются зубьями. Качение блочных зубчатых колес различных диаметров невозможно из-за перекосов. В обоих случаях зубчатые колеса необходимо разделять. Один из возможных методов разделения зубчатых колес и осуществлен в автооператоре, показанном на рис. 64, в. Дно магазина заменено качающимися рычагами-клавишами. Как только нижняя заго­ товка скатывается с рычага, рычаг поворачивается и на него вка­ тывается очередная заготовка, которая освобождает следующую клавишу, и т. д. Упорный болт удерживает нижнюю клавишу от поворота, пока питатель находится в исходном положении. Ло­ вителем является рычаг, перемещающийся вместе с питателем; ловитель подпружинен и может отклоняться на небольшой угол. Такую конструкцию можно использовать в качестве типовой не только для автоматизации отдельных станков, но и для создания автоматических линий.

Зубошевинговальные станки являются одними из самых про­ изводительных среди зубообрабатывающих станков; длительность рабочего цикла составляет в среднем 1 мин. При использовании автооператоров замену шестерен можно выполнить за 1,5—3 с (вместо 10— 12 с вручную); поэтому их внедрение обеспечивает не только сокращение затрат ручного труда при обслуживании, но и заметное повышение производительности самих станков.

Вертикальное расположение шпинделя зубофрезерных и зубо­ долбежных станков исключает накопление заготовок в лоткахмагазинах и подачу их в рабочую зону качением. Небольшая длительность замены деталей по сравнению с длительностью обра­ ботки не позволяет существенно повысить производительность станков при внедрении автооператоров. При ручной загрузкевыгрузке за один установ можно обрабатывать несколько одно­ венцовых шестерен, что при автоматической подаче и закрепле­ нии сделать труднее. Большая длительность обработки и высокая надежность зубофрезерных и зубодолбежных станков позволяют

140

иметь высокие нормы обслуживания (один рабочий обслуживает шесть—восемь станков и более).

Поэтому на протяжении длительного времени зубофрезерные и зубодолбежные станки строились как полуавтоматы. Только в последние годы наблюдаются попытки полной автоматизации зубофрезерных и зубодолбежных станков.

Конструктивная схема и циклограмма автооператора к спе­ циальному зубофрезерному полуавтомату типа ВС07-742 Витеб­ ского станкостроительного завода им. Коминтерна приведены на рис. 65. Автооператор предназначен для загрузки заготовок ци­ линдрических зубчатых колес диаметром 188 мм наружного за­ цепления на зубофрезерный полуавтомат и для съема обработан­ ных зубчатых колес. Он имеет магазин 1 с шестью штырями. На штыри надеваются заготовки. После обработки заготовок, уста­ новленных на одном штыре, магазин поворачивается на один шаг. Поворот магазина осуществляется от гидроприводов 9 и 10. Питатель 2 выполнен поворотным. Два захвата питателя служат: один для выгрузки обработанной детали, а другой для загрузки заготовки. Питатель поворачивается от гидроцилиндра 11, а верти­ кальное перемещение получает от гидроцилиндра 14. Заготовка зажимается на столе 4 от гидроцилиндра 3. Зажим заготовок и обработанных деталей в захватах питателя осуществляется от гидроцилиндров 12 и 13, а вертикальное перемещение заготовок по штырям магазина ■— вилкой 7 от гидроцилиндра 6. Управление работой механизмов автооператора производится конечными вы­ ключателями и путевыми кулачками.

После окончания обработки станок останавливается и фреза отводится от заготовки. Оправка 5 поднимается, а питатель опу­ скается. Захваты питателя зажимают заготовку и обработанную деталь. После разжима обработанной детали в приспособлении стола питатель перемещается вверх, захватив одним захватом обработанную деталь, а другим — заготовку; затем он поворачи­ вается на 180° и опускается. Новая заготовка устанавливается на оправку стола, а обработанная деталь — в гнездо поворотного диска 8. Происходит разжим захватов питателя, его подъем и по­ ворот в обратном направлении на 180°. Оправка 5 опускается и производится зажим заготовки; начинается обработка. В это время диск 8 поворачивается на 60° и перемещает обработанные детали к свободному штырю магазина, на который они надеваются и с помощью вилки подъемника обработанных деталей опускаются. Вилка 1 поднимает новые заготовки, подлежащие обработке.

При загрузке магазина заготовками один штырь всегда остав­ ляют свободным для приема обработанных зубчатых колес. После того как все заготовки с одного штыря будут обработаны, кру­ говой магазин 1 поворачивается на 60° и начинается обработка заготовок со следующего штыря. Автооператор выполнен таким образом, что может одновременно и выгружать, и загружать по две детали.

141

Рис. 65. Автооператор к спе­ циальному зубофрезерному полуавтомату типа ВС07-742:

а — схема; б — циклограмма

работы

6 )

Особенностью автооператора является накопление деталей на поворотном устройстве типа револьверной головки, применение гидропривода для всех перемещений, наличие нескольких пере­ базировок при выполнении загрузки и съема. Такие сложные конструкции целесообразно создавать только при сравнительно коротких циклах обработки, где оправдано накопление большого задела заготовок. При длительности обработки порядка несколь­ ких минут вполне достаточно однорядное расположение деталей на поворотном устройстве, что позволяет упростить конструкцию. Это можно иллюстрировать на примере автооператора к зубофре­ зерному станку типа ВС12-673. Принципиальная схема и цикло­ грамма работы автооператора приведены на рис. 66. Питатель 1 автооператора с гнездами для заготовок поворачивается от гидро­ цилиндра 2, со штоком которого хомутом 3 соединена планка 4. На планке 4 установлен свободно поворачивающийся в одну сто­ рону упор 5. При перемещении планки 4 влево упор 5 захваты­ вает палец 6 питателя 1 и поворачивает его на один шаг. Количе­ ство пальцев соответствует количеству гнезд питателя. Ограничи­ вает поворот питателя 1 упор 7, который может перемещаться только в радиальном направлении при перемещении планки 4 с наклонным пазом. Наклонный паз планки 4 отводит упор 7 от пальца 6 при движении штока гидроцилиндра 2 вправо. При съеме обработанной детали стол перемещается вверх и его торец уста­ навливается на одной высоте с кольцевой направляющей 8, по которой скользят заготовки, находящиеся в гнездах питателя 1 при его повороте. Управление работой механизмов автооператора осуществляется с помощью конечных выключателей и путевых кулачков.

После окончания обработки фреза отводится от заготовки и стол вместе с зажимной оправкой перемещается вверх. Стол останавливается, когда его торец достигнет плоскости кольцевой направляющей питателя, а зажимная оправка 10 продолжает перемещаться в крайнее верхнее положение. Центрирующая оправка 9 опускается, освобождая обработанную деталь. Пита­ тель поворачивается на один шаг, готовая деталь отводится от стола, а новая заготовка устанавливается соосно центрирующей оправке 9. Центрирующая оправка перемещается вверх, входит в отверстие заготовки, а зажимная оправка, опускаясь, зажимает заготовку на столе станка. Стол со следующей заготовкой опу­ скается, фреза подводится к заготовке, и начинается обработка. Заготовки загружают в гнезда питателя вручную во время работы станка по одной или после полной обработки всех вставленных заготовок.

Базирование заготовок и деталей на шаговых поворотных устройствах — сложный цикл работы механизма, обусловлен­ ный сложностью закрепления и освобождения шестерен и т. д., можно проследить и на примерах автооператоров к зубодолбеж­ ным станкам.

143

10

Питатель

ж .

Рис. 66. Автооператор к зубофрезерному станку типа ВС12-673:

а — схема; б — циклограмма работы

Принципиальная схема и циклограмма автооператора к станку типа 5122 завода «Станкоконструкция» приведены на рис. 67, Автооператор предназначен для загрузки и выгрузки обра­ батываемых зубчатых колес наружного зацепления на зубодол­ бежном станке. Автооператор включает поворотный питатель 1

Ь)

Рис. 67. Автооператор к зубодолбежному станку типа 5122:

а — схема; 6 — циклограмма работы

145

с 20 гнездами для заготовок. Поворот питателя 1 на один шаг осуществляется от гидроцилиндра 2 и храпового механизма. Соосно с питателем установлен кронштейн 3, на котором распо­ ложен захват 4, получающий вертикальное перемещение от гидро­ цилиндра 5. Захват 4 захватывает оправку 6 и вынимает ее при разжиме обработанной детали, а вставляя заготовку, производит ее центрирование при зажатии на столе 7. Заготовка зажимается центрирующей оправкой 6 с помощью кулачков 8 от гидроци­ линдра 9. При вращении питателя 1 заготовки перемещаются по кольцевой стальной направляющей 10.

После окончания обработки зубчатого колеса долбяк оста­ навливается в верхнем положении. Стол перемещается вправо, и обработанная деталь устанавливается в гнездо питателя; при этом головка оправки 6 заходит в гнездо захвата 4. Кулачки 8 разжимаются, и оправка 6 захватом 4 поднимается, освобождая обработанное зубчатое колесо. Торец стола расположен на одном уровне с кольцевой направляющей, по которой питателем пере­ мещаются обрабатываемые детали. Питатель поворачивается на один шаг. Обработанная деталь отводится, а новая заготовка по­ дается на стол 7. Захват 4 опускается, оправка 6 входит в отверстие заготовки и центрирует ее. От гидроцилиндра 9 кулачки получают перемещение, захватывают оправку 6 и зажимают заготовку. Стол перемещается влево, и начинается обработка нового зубча­ того колеса.

Основная сложность выполняемых операций заключается не в подаче заготовок в зону обработки и их отводе после нареза­ ния зубьев, а в базировании заготовок на оправке шпинделя и их освобождении после обработки. Во всех рассматриваемых конструкциях (см. рис. 65—67) эта задача решается по-раз­ ному.

В некоторых отечественных и зарубежных конструкциях вместо поворотного приспособления применены цепные замкнутые

зубчатых колес наружного зацепления на зубодолбежный станок. Заготовки устанавливаются в загрузочные гнезда 1 транспортера, расположенного на столе станка. Количество гнезд в транспортере может быть различным в зависимости от размеров обрабатывае­ мых деталей. При обработке зубчатых колес диаметром 130 мм транспортер выполнен с 20 гнездами. Заготовки вручную загру­ жают в гнезда транспортера; при транспортировании они скользят по стальным направляющим. Перемещение транспортера осу­ ществляется от гидроцилиндра 2 через механизм рейка — реечное колесо, которое установлено на одной оси со звездочкой 3, зацеп­ ленной с цепью транспортера 4. Установка и зажим заготовки осуществляются в приспособлении 5, кулачки которого получают вертикальное перемещение от штоков 6 гидроцилиндра, а их

146

ö)

Рис. 68. Автооператор к зубодолбежному станку ЕЗ-74:

а — схема; б — циклограмма работы

І47

АВТООПЕРАТОРЫ ДЛЯ ЗАГРУЗКИ ДЕТАЛЕЙ ТИПА ВАЛОВ

КЛАССИФИКАЦИЯ АВТООПЕРАТОРОВ ДЛЯ ЗАГРУЗКИ ВАЛОВ

В автоматических линиях для обработки деталей типа валов детали перемещаются между станками с помощью транспортеров

сжесткой и гибкой связью, а подаются в зону обработки станка

иобратно — автооператорами. Конструкция автооператоров и принцип их действия зависят от многих факторов и в первую очередь от компоновки автоматической линии и типа применяемого транспортера.

Классификация компоновок автоматических линий для обра­ ботки деталей типа валов приведена на рис. 69.

По схеме I станки расположены фронтально и вдоль всей ли­ нии установлен транспортер. Оси транспортируемых валов парал­ лельны осям центров станков. За один цикл работы автооператора (выгрузка-загрузка) его питатели (один или два) должны совер­ шать два двойных прямолинейных хода в направлении центров станка. При использовании одного питателя он должен произво­ дить и выгрузку, и загрузку обрабатываемых деталей. При двух питателях один предназначен для выгрузки, а другой для загрузки обрабатываемых деталей.

По схеме II станки установлены друг за другом, а транспор­ тер ■— сбоку. Оси транспортируемых валов перпендикулярны к осям центров станков. В процессе выгрузки-загрузки питатель автооператора должен совершать сложный цикл движений —• переместиться вниз, взять обработанную деталь из патрона станка, поднять ее, переместить к транспортеру, повернуть на 90°, поло­ жить на транспортер и переместиться вверх. После перемещения обрабатываемых валов транспортером на один шаг питатель дол­ жен опуститься, взять новую заготовку и загрузить ее в патрон станка, совершив все рассмотренные выше движения в обратном порядке.

По схеме I I I станки расположены фронтально, а транспортер параллельно им вдоль всей линии. Оси транспортируемых валов перпендикулярны к осям центров станков. При выгрузке питатель автооператора должен переместиться к центрам станка, забрать обработанную деталь, отойти, повернуть ее на 90° и установить на транспортер. При загрузке движения питателя повто­ ряются.

По схеме IV станки установлены друг за другом, а транспор­ тер сбоку станков. Оси транспортируемых валов параллельны

149