книги из ГПНТБ / Волчкевич, Л. И. Автооператоры

осям центров станков. Во время цикла выгрузки-загрузки питатели автооператора должны совершать только прямолинейные переме­

ваемые валы транспортируются над станками. Оси транспортируе-

150

мых валов параллельны осям центров станков. При выгрузке и загрузке обрабатываемых деталей питатели автооператора совер­ шают два двойных вертикальных хода.

По схеме VI станки установлены фронтально, а обрабатывае­ мые валы транспортируются над станками. Оси транспортируемых валов параллельны осям центров станков. Автооператор произ­ водит выгрузку и загрузку обрабатываемых валов сверху. Для загрузки необходимы два двойных прямолинейных хода питате­ лей или один двойной ход и два поворотных движения.

Все шесть описанных схем автоматических линий основаны на разделении функций межстаночного транспортирования (вне рабочих зон станков) и загрузки-выгрузки деталей, которые выполняются автооператорами. Их отличительными особенно­ стями является различное взаимное положение осей обрабаты­ ваемых деталей при транспортировании и обработке. Однако имеются линии, где межстаночные транспортеры выполняют загрузку-выгрузку.

По схеме VII станки расположены друг за другом и обраба­ тываемые валы транспортируются через зоны обработки станков. Оси транспортируемых валов параллельны осям станков. Подача деталей в центра станков осуществляется транспортером (без автооператоров).

Анализ компоновок автоматических линий и необходимых функциональных движений питателей автооператоров в процессе выгрузки-загрузки показывает, что все автооператоры для за­

2)автооператоры с верхней трассой загрузки (схемы II, IV, V, VI). Наиболее простой загрузочно-разгрузочный цикл у автоопера­

торов к автоматическим линиям, построенным по схеме I. Его питатели совершают только прямолинейные перемещения к цен­ трам станка и обратно, поэтому конструктивно он может быть вы­ полнен сравнительно простым. Однако расположение станков по фронту удлиняет автоматическую линию и затрудняет ее обслу­ живание.

Для автоматических линий с компоновками, выполненными по схемам II и III, необходимо использовать автооператоры со сложным циклом работы, при большом количестве разнообразных перемещений питателей. Эти схемы получили ограниченное рас­ пространение при создании автоматических линий для обработки валов вследствие сложности транспортно-загрузочных устройств.

Автоматические линии, построенные по схеме IV, компактны

ипозволяют располагать станки по технологическому принципу

сдублированием операций на нескольких станках. Автооператор

иего питатели в процессе выгрузки-загрузки должны получать только прямолинейные перемещения. Данную компоновку исполь­ зуют при создании .автоматических линий для обработки валов при применении портальных загрузочных устройств.

151

Транспортирование обрабатываемых валов в автоматических линиях с верхней трассой транспортирования (схема V) произво­ дится при помощи тележек с питателями, имеющими вертикальное перемещение. Эти питатели обслуживают ряд станков, установлен­ ных в линии.

При компоновке, выполненной по схеме VI, транспортирование валов производится шаговым штанговым транспортером, а за­ грузка и выгрузка — с помощью автооператоров с поворотными питателями.

Для удержания обрабатываемой детали при ее перемещении

впроцессе выгрузки и загрузки питатели автооператоров снаб­ жают специальными захватами. Тип захвата питателя выбирают

взависимости от траектории перемещения детали, ее конфигура­ ции и массы. Все захваты делятся на два типа: открытые и закрытые. При использовании открытых захватов деталь при транспортиро­ вании лежит свободно на призмах. Поэтому такого типа захваты применяют в тех случаях, когда питатель совершает только пря­ молинейные перемещения в горизонтальной или наклонной пло­ скости, например, при компоновке автоматической линии по схеме I.

Закрытые захваты применяют при сложных циклах работы автооператора, когда заготовка при транспортировании должна перемещаться в вертикальной и горизонтальной плоскостях, а также поворачиваться вокруг вертикальной или горизонтальной оси. В питателях автооператоров используют неуправляемые и управляемые закрытые захваты. В неуправляемых захватах детали закрепляются с помощью пружины, а в управляемых —

губки захватов перемещаются от пневмоили гидромеха­ низмов.

При использовании закрытых захватов транспортируемая деталь зажимается и при движении питателей находится в устой­ чивом положении. Закрытые захваты более сложны по сравнению с открытыми (особенно с принудительным зажимом).

Конструкции закрытых захватов питателей автооператоров приведены на рис. 70. Поворотный питатель с двумя захватами неуправляемого типа изображен на рис. 70, а. Деталь зажимается двумя губками 1, которые поворачиваются на осях 2. На концах губок закреплены стержни, и пружина 3, установленная на эти стержни, сжимает губки. Скосы К губок раскрывают захват при захватывании детали 4 и перемещении захвата на деталь от рейки 5. Скосы М губок при соприкосновении с внешними упорами рас­ крывают захват, и деталь освобождается.

Управляемый захват показан на рис. 70, б. Он имеет пневма­ тический цилиндр 6 с поршнем 7 и штоком 8. Губки 9 соединены осью 10, закрепленной в корпусе. На конце штока 8 в вилке 12 установлены пальцы 11, которые скользят по наклонным пазам губок 9. При ходе поршня 7 влево губки сжимаются, при ходе поршня вправо — раскрываются.

152

Таким образом, на выбор принципиальной схемы и конструк­ ции автооператора влияют такие факторы, как компоновка авто­ матической линии, габаритные размеры, конфигурация и масса обрабатываемых деталей, производительность станка и др.

Рис. 70. Конструкции закрытых захватов питателей автооператоров:

а — захваты неуправляемого типа; б — захваты управляемого типа

АВТООПЕРАТОРЫ С БОКОВОЙ ТРАССОЙ ЗАГРУЗКИ

Автооператоры с боковой трассой загрузки обрабатываемых деталей используются в автоматических линиях, компоновка которых выполнена по сх ем ам /и /// (см. рис. 69). Если при за­ грузке и выгрузке обрабатываемых деталей питатель должен пе­ ремещаться только в горизонтальной или наклонной под неболь-

153

шим углом плоскостях, то используют открытые захваты. Если при транспортировании деталей питатель должен перемещаться в вертикальной плоскости или поворачиваться относительно го­ ризонтальной или вертикальной осей, то его снабжают закрытыми захватами управляемого или неуправляемого типа.

В автооператорах с открытыми захватами заготовка свободно лежит на призмах захвата. Поэтому одним из важнейших условий расчета и проектирования автооператоров с открытыми захватами является выбор оптимального закона движения питателя, при ко­ тором исключалось бы смещение детали во время ее движения. Движение питателя должно быть плавным при малом времени

Рис. 71. Схемы открытых захватов при различном положении призм и напра­ влении движения питате­ лей

срабатывания. Время срабатывания питателя влияет на произво­ дительность автооператора. Поэтому важно знать допустимое максимальное ускорение питателя, при котором сохранялось бы устойчивое положение заготовки на призме питателя. Устойчивое положение заготовки во время перемещения питателя зависит от формы призмы захвата и ее расположения относительно траек­ тории движения питателя. Схемы открытых захватов при различ­ ном положении призм и направлении движения питателей приве­ дены'на рис. 71.

Максимально допустимое ускорение зависит от угла 2а призмы захватов, угла ср наклона траектории движения питателя, угла у между осью симметрии призмы захвата и вертикалью и направле­ ния движения захвата.

При горизонтальном расположении призмы захвата (рис. 71, а)

В данных формулах коэффициент трения качения не учиты­ вается, так как его значение мало влияет на допускаемое ускоре­ ние.

154

Наибольшая скорость перемещения возможна при оптимальном угле поворота призмы захвата у0, при котором обеспечивается равен­ ство максимально допустимых ускорений разгона и торможения.

Оптимальный угол поворота призмы захвата

Зависимость оптимальных углов у0 от принятых углов ф и а приведена на рис. 72.

При оптимальных углах у0 максимально допустимые ускоре­ ния не зависят от угла ф, но зависят от угла 2а между гранями

пневмогидравлических и регулируемых электрических приводов. Оптимальными законами движения захватов автооператоров явля­ ются: 1) закон с постоянной скоростью с переходными участками по синусоиде; 2) закон изменения ускорения по наклонной сину­ соиде.

При первом законе основное движение захватов автооператора осуществляется с постоянной скоростью, а разгон и торможение — со скоростью, изменяющейся по синусоиде. Продолжительность периода разгона или торможения составляет и — 0,2 ч-0,29 общей длительности движения захватов. Меньшие значения и следует принимать в тех случаях, когда необходимо уменьшить максималь­ ную скорость движения захвата.

Время движения захвата в одну сторону

(15)

155

где Sn — полный ход захвата; 1га — коэффициент ускорения;

мощью путевого дросселя и копира. Профиль копира определяется выбранным законом движения и характеристикой путевого дрос­ селя.

Зависимость времени движения захвата автооператора от

водится с помощью автооператоров с одним питателем и открытыми захватами (рис. 74, а). Привод автооператора — гидравлический. На штоке гидроцилиндра 1 закреплены две направляющие 2 для механических рук питателя 3. Механические руки имеют призмы 4 для захвата заготовок с Ѵ-образного лотка транспортера и пере­ носа их на линию центров станка и обратно. Закон движения призм механических рук задается кулачком 5, по которому ка-

156

а — конструктивная схема; 6 — циклограмма работы ------------------------------------

тится ролик 6, установленный с правой стороны рычага механи­

ческой руки. За один цикл работы автооператора питатель совер­ шает два двойных хода.

Циклограмма работы автооператора показана на рис. 74, б. После окончания обработки детали на станке патрон разжимается и из него выводится обрабатываемая деталь. Питатель переме­ щается вперед и его призмы устанавливаются под обработанной деталью. После развода центров деталь опускается на призмы питателя. Питатель перемещается назад и устанавливает обрабо­ танную деталь соосно с транспортным лотком. Штанга транспор­ тера, получая движение вперед, перемещает обработанную деталь на следующий станок, а на позицию данного станка устанавли­ вает новую заготовку. Питатель перемещается вперед и, проходя через прорези в транспортном лотке призмы, захватывает заготовку и устанавливает ее соосно центрам станка. Центра сводятся, за­ готовка вводится в патрон и зажимается. Питатель отводится на­ зад в исходное положение. Штанга транспортера перемещается назад на один шаг. Рассмотренный автооператор конструктивно прост, ^имеет сравнительно небольшое количество оригинальных деталей и один гидроцилиндр. Использование гидропривода для перемещения питателя и копира для изменения скорости движения призм захватов позволяет получить любой необходимый закон движения питателя. Данный автооператор может быть рекомен­ дован для загрузки валов различной конструкции (цилиндри­ ческих, ступенчатых, с фланцами и др.) в автоматических линиях механической обработки [2]. Автооператор (рис. 75) с двумя пита­ телями с открытыми захватами конструкции И. И. Слуцкого и др. [12] предназначен для автоматизации выгрузки-загрузки обраба­ тываемых деталей на станки, встроенные в автоматические линии.

Автооператор имеет корпус 1, вертикальный гидроцилиндр 2 со штоком 3, на конце которого закреплен захват 4, питатель загрузки 5 и питатель выгрузки 6. Питатели загрузки и выгрузки имеют гидравлические приводы. На концах штоков гидроцилиндра установлены захваты 7 и 8 открытого типа. К захвату питателя загрузки заготовки подаются по подводящему лотку. 9 с отсекателем 11 и упором 10. Обработанные детали после съема со станка подаются питателем выгрузки отводящим лотком 12 с отсекатетелем 13 и пальцем 14 к захвату подъемника.

При подъеме детали с транспортера 15 к подводящему лотку 9 деталь может быть повернута на 180°. Для этого в верхней крышке гидроцилиндра 2 укреплена скалка 16, которая входит во вну­ треннюю полость полого штока 3. В скалке 16 проточена канавка. В поршне 17 установлен палец, который входит в канавку скалки 16. При Перемещении штока в вертикальном направлении он поворачивается вместе с захватом 4 на 180°. Когда поворота детали не требуется, канавка на скалке 16 выполняется прямой.

Циклограмма работы автооператора приведена на рис. 75, б. После окончания обработки детали на станке питатель выгрузки

158

Рис. 75. Автооператор конструкции И. И. Слуцкого:

а — конструктивная схема; б — циклограмма работы