Файл: Волчкевич, Л. И. Автооператоры.pdf

ю

станков (32, З 3) открыты. Подъемник элеваторного типа, с непре­ рывной тяговой цепью и захватами, начинает работать и подавать кольца из приемного лотка на лоток транспортера-распредели­ теля, по которому они скатываются, минуя открытые заслонки, до нужного станочного лотка. Как только верхний датчик под­ водящего лотка подает сигнал о заполнении лотка, подъемник останавливается, после чего закрывается заслонка З х. Система подачи колец может работать и в режиме ритмичной выдачи их подъемников. Тогда кольцо, прокатываясь по гравитационному лотку-распределителю, западает в первую открытую заслонку (Зх, 3 2 или З 3). Управление системой упрощается, но станки обес­ печиваются заготовками по-разному. Остальная часть транспортно­ загрузочной системы аналогична показанной на рис. 3. Загрузкавыгрузка колец производится автооператорами, отвод колец— при помощи отводных гравитационных лотков и цепного отвод­ ного транспортера.

Таким образом, транспортно-загрузочные системы автомати­ ческих линий обработки тел вращения типа колец [13] компо­ нуются из следующих функциональных узлов: подъемники, транс­ портеры-распределители, подводные лотки, отводные лотки, отвод­ ные транспортеры, автооператоры.

Транспортирование, распределение и сбор заготовок и гото­ вых деталей выполняются вне рабочих зон технологического обо­ рудования; функции межоперационного транспортирования (с распределением и соединением потоков) и загрузки-выгрузки деталей четко разделены; при транспортировании широко исполь­ зуется качение под действием сил тяжести.

Загрузочно-транспортные линии обработки валов* В автомати­ ческих линиях обработки тел вращения типа валов в отличие от линий обработки колец до настоящего времени не сложилось доминирующих принципов построения транспортно-загрузочных систем, что объясняется сложностью транспортировки изделий данного типа [6].

Сложная конфигурация обрабатываемых деталей с большим отношением длины к диаметру, а также большое количество слив­ ной стружки, выделяющейся при обработке, практически исклю­ чают возможность межстаночной транспортировки деталей каче­ нием под действием силы тяжести. Необходимость обработки де­ талей со всех сторон не позволяет применять обработку и транспор­ тировку на приспособлениях-спутниках, с использованием про­ стейших транспортирующих устройств, характерных для линий обработки корпусных деталей. Поэтому транспортирующие ме­ ханизмы автоматических линий обработки ступенчатых валов конструктивно сложнее, имеют длительное время срабатывания, что отражается на их надежности.

Наиболее простой в конструктивном отношении является сквоз­ ная система транспортирования, при которой поток деталей про­ ходит непосредственно сквозь рабочие зоны встроенных в линию

11

станков, а функции загрузки-выгрузки и межстаночного транс­ портирования совмещены. Общий вид автоматической линии дан­ ного типа приведен на рис. 5, а конструктивная схема транспор­ тера — на рис. 6. Во время обработки на промежуточных (хо­ лостых) позициях линии валы располагают на неподвижных приз­ мах, на рабочих позициях — в центрах станков. Как только за­ кончена обработка, все валы, находящиеся на позициях линии, необходимо переместить на один шаг — с промежуточных пози­ ций в рабочие, а валы, обработанные полностью или частично, — на промежуточные позиции.

Рис. 6. Конструктивная схема штангового сквозного транспортера:

1 — привод продольного хода; 2 — штанга; 3 — подвижная призма; 4 — опорные катки призмы: 5 — шток подъема штанги; 6 и 7 — приводные зубчатые колеса; 8 — тяга; 9 —

привод подъема штанг

Транспортер линии (см. рис. 6) имеет две штанги, несущие подвижные призмы. Штанги перемещаются вдоль оси линии по опорным каткам 4, которые могут подниматься на штоках, приво­ димых в действие от гидроцилиндра через тягу и зубчато-реечные передачи. Цикл работы транспортера начинается с подъема штанг на опорных катках; при этом детали снимаются с неподвижных призм промежуточных позиций и остаются на призмах 3 транс­ портера. Одновременно разжимается зажимной патрон, передний и задний центры выводят валы из зоны зажимного патрона, оба центра отводятся, в результате чего валы на рабочих позициях размещаются на призмах транспортера. Штанга движется вперед, все валы перемещаются на один шаг. В конце хода штанги валы закрепляются в центрах станков. Штанга опускается (при этом валы на промежуточных позициях ложатся на неподвижные призмы) и возвращается в исходное положение.

Такая транспортно-загрузочная система проста и содержит минимальное количество приводных механизмов, гидро- и элек­ троаппаратуры управления, т. е. элементов, наиболее подвержен­ ных отказам. Однако системы данного типа жестко блокируют

13

между собой все станки линии или ее участка; отказ любого меха­ низма или устройства вызывает простой всей линии. Обрабаты­ ваемые детали транспортируются непосредственно сквозь рабочие зоны станков, насыщенные механизмами, инструментами и слив­ ной стружкой. Это затрудняет отвод последней. Так как валы лежат на призмах свободно под действием силы тяжести, то они могут упасть с транспортера и попасть в зону отвода стружки, что приводит иногда к авариям.

Поэтому конструкторы усложняют в некоторых случаях кон­ струкции транспортно-загрузочных систем, а именно: разделяют функции транспортирования и загрузки-выгрузки. В качестве примера на рис. 7 показана конструктивная схема переналаживае­ мой автоматической линии фирмы «Dubled» для токарной обра­ ботки ступенчатых валов. Линия состоит из трехпозиционного агрегатного автомата 1 для подрезки торцов и двухсторонней зацентровки и двух токарно-копировальных автоматов 4 и 7, оснащенных магазинами и автооператорами. Заготовки, нарезан­ ные из пруткового материала, загружаются на цепной транспор­ тер 2, питающий трехпозиционный автомат 1. На первой позиции автомата заготовка вала зацентрозывается с обеих сторон с одно­ временной подрезкой торцов. На последующих позициях свер­ лится и нарезается резьба в глухом отверстии. В каждой из этих позиций обраоатываемая заготовка при помощи пневматических самоцентрирующих призматических зажимов снимается с транс­ портера и крепится в каждом из зажимов в трех точках. После окончания обработки зажимы отводятся и деталь попадает на призмы транспортера. Зацентрованные детали подаются цепным транспортером 3 на токарно-копировальный полуавтомат. Они выдаются на наклонный лоток, скатываются к автоматическому загрузочному устройству станка, захватываются зажимными губками и поступают на линию центров станка. После обработки деталь снимается со станка поворотным рычагом разгрузочного устройства 5, передается на поворотный рычаг 6, транспортирую­ щий ее к следующему станку. Поворотный рычаг 6 захватывает рычаг зажимными губками и, поворачиваясь на 180°, доставляет ее к рабочей зоне второго копировально-токарного автомата 7, одновременно кантуя ее.

Таким образом, данная линия, при одинаковой структурной схеме (рис. 8, а) со схемой, показанной на рис. 5, отличается от нее тем, что процессы транспортирования происходят не прину­ дительно, а частично, под действием сил тяжести, что позволяет формировать внутри линии небольшие межоперационные заделы и тем самым повышать надежность системы в работе. При этом функции транспортирования и загрузки-выгрузки разделены, хотя весь поток деталей по-прежнему проходит через рабочие зоны станков, іакая схема эквивалентна простейшей схеме по­

строения однопоточной автоматической линии обработки деталей типа колец (см. рис. 1).

14

В автоматических линиях обработки валов, где основной поток обрабатываемых деталей проходит вне рабочих зон станков (рис. 8, б), а функции транспортирования и загрузки разделены, появляется возможность встраивания в линию не только после­ довательно, но и параллельно работающих станков.

Схема простейшей линии такого типа дана на рис. 9, а, а кон­ структивная схема маханизмов загрузки-выгрузки и транспор­ тирования •— на рис. 9, б.

Транспортер-распределитель имеет два ручья. По одному ручью заготовки подаются на обработку, а по другому транспор-

портно-загрузочной си­ стемой; б — с вынесенной транспортной системой и

Ь)

тируются обработанные детали. На следующем операционном участке назначение ручьев меняется. Штанга 1 с роликами 2 со­ вершает возвратно-поступательное движение. Опорой штанги служит ролик 3. За каждый двойной ход штанги детали переме­ щаются на один шаг вперед в направлении технологического по­ тока. Автооператор имеет два гидроцилиндра 4 с укрепленными на концах захватами 5. Вся конструкция может поворачиваться относительно горизонтальной оси при помощи гидроцилиндра 6 и реечной передачи 7. Последовательность работы автооператора, обслуживающего два параллельно работающих станка, сле­ дующая:

1. Захваты повернуты по направлению к транспортеру. Один из захватов опускается и принимает заготовку. После этого он идет кверху, а второй захват на другой ручей транспортера ста­ вит деталь, уже обработанную на данной операции.

2. Захваты повернуты к одному из станков. После окончания обработки станок останавливается и свободный захват прини­ мает деталь. Затем верхний захват подает в рабочую зону станка новую заготовку.

15

3. Загрузив станок, захваты снова поворачиваются к транс­ портеру, оставляют на нем полуфабрикаты и захватывают следую­ щие заготовки; если к этому времени закончил работу второй станок, они поворачиваются к нему и производят замену деталей. После этого цикл повторяется. В этом случае, когда два станка, обслуживаемые одним автооператором, выполняют разные опе-

рации, захваты, минуя конвейер, поворачиваются к станку, вы - полняющему последующую операцию. Получив с этого станка обработанную деталь, они ставят ее на транспортер, а с него при­ нимают новую заготовку. Межоперационная транспортировка валов производится по наклонному рольгангу (см. рис. 9, а).

Автоматические линии валов данного типа по структуре во многом идентичны с групповыми автоматическими линиями обра­ ботки колец: межстаночная транспортировка, распределение и соединение потоков, а также отвод деталей выполняются на одном транспортере-распределителе (см. рис. 2, а); функции транспор­

17

тирования и загрузки-выгрузки разделены. Таким образом, транспортно-загрузочные системы автоматических линий обра­ ботки тел вращения в общем случае могут компоноваться из сле­

операторы.

Функции автооператоров и их классификация« Автооперато­ рами называются механизмы для автоматической загрузки ориен­ тированных деталей (тел вращения), их съема после обработки и

удаления из рабочей зоны.

В соответствии с указанным целевым назначением автоопера­ тор в общем виде должен выполнить следующие элементарные функции: а) отделить одну или несколько заготовок от общего потока; б) подать заготовку соосно шпинделю автомата; в) вста­ вить заготовку в зажимной патрон (на оправку); г) снять обработанную деталь со шпинделя; д) удалить деталь из рабочей

зоны.

Аналогичные функции на неавтоматизированных станках или полуавтоматах выполняются вручную рабочими, которых принято

называть операторами.

Однако автооператор может только перемещать деталь в про­ странстве — т. е. замещать функции человеческой руки (некоторые конструкции автооператоров называют иногда «механической ру­ кой»). При этом функции загрузки-выгрузки (например, на полу­ автоматах), выполняющиеся в минимальные интервалы времени и почти с абсолютной надежностью, замещаются механизмами очень высокой «квалификации».

Вкачестве примера рассмотрим работу типового автооператора

кгоризонтальному многошпиндельному автомату для обработки деталей типа колец (рис. 10, а). Автооператор — механического типа; все перемещения механизмов осуществляются от кулачка 20,

установленного на распределительном валу. Заготовки в патроне шпинделя и в захвате автооператора зажимаются с помощью пнев­ мопривода. Автооператор имеет лоток-магазин 7; отсекатель 6 для поштучной выдачи заготовок; питатель 14, получающий пере­ мещение в направляющих втулках 13 через рычажную систему 17, подвижную муфту и пружину от кулачка 20. Питатель 14 имеет головку 11 с кулачками 12 для захвата заготовок из магазина и переноса их в патрон 9 шпинделя станка, а также для съема обра­ ботанных колец. Управление работой кулачков 12 головки И осуществляется распределительным клапаном 15 от кулачка, установленного на распределительном валу. Кроме кулачка рас­ пределительного клапана, на распределительном валу установ­ лен кулачок, управляющий через клапан работой зажимных па­ тронов шпинделей. Управление работой отсекателя 6 осуше-

18