Основні положення автоматизації 4 страница

- лоток. Призначений для транспортування заготовок між функціональними механізмами, завантажувальними пристроями. Лоток може виконувати функції магазина і пристрою вторинної орієнтації

- пристрій автоматичної орієнтації здійснює вторинну орієнтацію заготовок складної форми

- кантувач. Механізм для повернення заготовок в процесі транспортування та обробки на верстаті

- відсікач. Механізм штучної подачі заготовок (деталей)

- автооператор. Механізм, що здійснює орієнтування і завантаження заготовок (деталей) в робочу зону верстат і їх зняття після обробки. Аналогічно при складанні

- живильник. Пристрій, який здійснює переміщення заготовок безпосередньо в робочу зону верстат або в інший завантажувальний пристрій. За характером руху розрізняють живильники зі зворотно – поступальним рухом, з обертанням

Відсікач та живильник працюють синхронно з робочими органами верстата. Подача заготовок в робочі зони у визначені моменти циклу, тобто орієнтація деталей (заготовок) в часі.

5.2.1. Магазинні завантажувальні пристрої

Призначені для зберігання, накопичення і переміщення деталей (заготовок). Можуть бути магазинними та штабельними.

Магазинним завантажувальним пристроєм називається пристрій в якому деталі (заготовки) розташовані в один ряд в орієнтованому положенні. Укладення заготовок до магазину здійснюється вручну. Для збільшення ємності магазину його виконують зигзагоподібним.

Штабельним завантажувальним пристроєм називається пристрій в якому деталі (заготовки) розташовані в орієнтованому положенні в декілька рядів. Укладання здійснюється вручну.

Магазинні завантажувальні пристрої доцільно використовувати при відносно довгих циклах обробки чи складання (10 – 15 хв.), що дозволяє завантажувати заготовки через великі проміжки часу і в тих випадках, коли за умовами створення більш досконалих завантажувальних пристроїв недоцільно. Магазинні завантажувальні пристрої складаються з таких основних елементів (рисунок 5.4):

- власне магазин для накопичення заготовок (деталей) в орієнтованому положенні

- відсікач – механізм поштучної подачі заготовок в магазин

- живильник – механізм, який подає заготовки на робочу позицію

Рисунок 5.4 – Магазинний завантажувальний пристрій

Розрізняють самоплинні, напівсамоплинні, примусові, комбіновані магазини лоткового типу.

Рисунок 5.5 – Різновиди

Вивірку та нахил лотка до його горизонту здійснюють з розрахунків за формулою. Кут нахилу лотків залежить від якості поверхні лотка і стану поверхонь деталей.

Рисунок 5.6 – До визначення геометричних параметрів лотка

Ширина лотка

Висота борта

Ухил

Рисунок 5.7 – Роликовий лоток

Лотки роблять з спеціальних чи стандартизованих деталей.

Самопливні – рух йде за рахунок сили ваги заготовок (деталей). Напівсамоплинні тех. За рахунок дії сили ваги, при штучному зменшенні тертя між пристроєм і заготовкою. Примусові – при примусовому русі під дією рухомих механізмів.

За конструкцією розрізняють наступні магазинні завантажувальні пристрої:

- лоткові

- ящикові

- стрічкові

- ланцюгові

- револьверні

Лоткові: закриті і відкриті. Закриті мають великі кути нахилу, що збільшує можливість випадання. Відкриті мають малі кути нахилу.

Ящичні мають ємність з нахиленим під кутом 300 дном, щоб виключити зависання заготовок і зупинку роботи.

Револьверний магазин являє собою диск з гніздами для деталей (заготовок), який періодично обертається.

Рисунок 5.8 – Різновиди магазинних завантажувальних пристроїв

Стрічковий магазин являє собою стрічку з установочними гніздами або елементами (рисунок 5.9) для деталей (заготовок). Доцільно використовувати для транспортування деталей складної форми та таких, що важко базуються.

Рисунок 5.9 – Стрічковий магазин з магнітними елементами

Ланцюговий магазин (рисунок 5.10) являє собою безкінечний ланцюг, який несе на собі захоплюючі пристрої. Форма і розміри захватних органів залежить від форми і розмірів заготовок (деталей).

Рисунок 5.10 – Ланцюговий магазин

5.3. Бункерні завантажувальні пристрої (БЗП)

Бункер – ємність, що служить для розміщення деталей чи заготовок. БЗП (рисунок 5.11) призначені для переміщення заготовок навалом і їх подачу в робочу зону орієнтовано в часі і в просторі. БЗП використовуються для завантаження різноманітних заготовок типу пальців, втулок, гвинтів. БЗП використовуються для деталей (заготовок) простої форми, малої ваги та розмірів, які мають невеликий цикл обробки (0,5-2 хв.).

Наявність бункера обмежує функції робочого і потребує лише нагляду за роботою БЗП і технологічного обладнання.

Рисунок 5.11 – Бункерний завантажувальний пристрій

Бункери виготовляють або литими з чавуну чи алюмінію, або з алюмінієвих сплавів, або зварними з листової сталі. Об’єм бункера

– об’єм однієї деталі, см3

– проміжки часу між двома черговими завантажуваннями БЗП, хв.

– штучний час обробки одної заготовки на верстаті, хв.

– коефіцієнт об’ємного заповнення бункеру; в залежності від форми завантажувальних деталей знаходиться в межах від 0,4 – 0,6.

В залежності від форми подачі заготовок з навалу розрізняють БЗП 3-х видів:

- з поштучною подачею заготовок

- з порційною подачею заготовок

- з безперервною подачею заготовок.

БЗП розрізняють за органами захвату – з захватними органами та без захватних органів. З захватними органами – це спеціальні конструктивні елементи, які відбирають заготовки з бункера і роблять первинну орієнтацію за звортоно – поступальних і колових рухів.

Недоліки таких БЗП:

– наявність великої кількості деталей (заготовок), що рухаються

– велика інтенсивність переміщення заготовок (сили), звідки йде швидке спрацювання, можливість зламу захватних органів, ушкодження поверхонь заготовок (деталей).

5.3.1 Бункери з поштучною подачею заготовок

Вони бувають 2-х видів:

- кишенькові

- гачкові

Форма кишенькових бункерів залежить від типу захватних органів, від кута тертя заготовки (деталі) по бункеру, від кута тертя стінок по бункеру. Захватний орган - диск з вирізами, які називаються кишенями. Бункери виготовляють у вигляді зрізаного циліндра. Робоче положення - нахилений, захватні пристрої знаходяться на дні. Диск з кишеньками отримує обертання від двигуна через черв’ячну передачу. Захоплені знизу заготовки піднімаються вгору, де вони потрапляють через отвір у корпусі до приймального лотка.

Кишеньки можуть бути розташовані за двома схемами (рисунок 5.12):

- по хорді диска

- по радіусу (в радіальному напрямку)

Рисунок 5.12 – Бункери з поштучною подачею заготовок

Довжина L розраховується виходячи з того, що є деталь (заготовка) і повинен бути певний зазор між нею і стінкою кишеньки. Тому . При радіальному розташуванні аналогічно. Ширина кишені h знаходиться як

Перевага радіального розташування в тому, що можна розташувати більше заготовок (деталей), а відповідно і більше захопити. Кишені потрібно робити більшими, щоб легше попадали деталі (заготовки). Але ширина кишень має бути такою щоб в неї заходило не більше 2-х деталей (для уникнення заклинення). Легше потрапляють в кишеню деталі нахилені під кутом. Кут залежить від потрібної орієнтації, матеріалу заготовки (деталі), тертя.

Чим більше швидкість диску, тим менша імовірність захоплення деталі (заготовки), тому для підвищення продуктивності до певної міри підвищують і швидкість западання. Для підвищення продуктивності використовують пристрої для перемішування деталей.

Імовірність попадання деталей (коефіцієнт заповнення) коливається від 0,7 до 0,98. причому більші значення мають деталі більш простої форми.

Продуктивність кишенькових БЗП в середньому складає 100-200 шт/хв.. Переваги: висока продуктивність, просте виготовлення і відповідно надійність. Грамотно сконструйований кишеньковий БЗП має запобіжники (муфти граничного моменту).

Гачкові бункери (рисунок5.13) використовуються для завантаження заготовок з отворами.

Рисунок 5.13 – Гачковий бункер

Колова швидкість диска складає 0,2 – 0,5 м/с, причому для малих деталей швидкість більша, а для малих менша. Гачки роблять з круглого прокату і рекомендується захоплюючу частину гачка заточувати на конус (рисунок 5.14).

Рисунок 5.14 – До визначення геометричних параметрів гачка

Довжина гачка

– залежить від колової швидкості. Чим більша швидкість, тим більший коловий зазор.

Конус захоплюючої частини складає 80-85%. Продуктивність 2 – 3 шт/с.

5.3.2. Бункери з порційною подачею заготовок

Розрізняють:

- секторні

- шиберні (ножові)

Секторні (рисунок 5.15) використовуються для живлення обладнання заготовками чи деталями з головками. Робочим органом є сектор, звідки й пішла назва.

Рисунок 5.15 – Схема секторного бункера

Секторні бункери виконуються з перед бункером, для зменшення навантаження на сектор, тобто для забезпечення нормальної роботи привода.

Розрахункові параметри: продуктивність, габаритні розміри бункера, передбачений радіус сектора, довжина приймальної частини сектора, кількість подвійних рухів сектора за хвилину.

Шиберні бункери (рисунок 5.16) (з ножовим захватом).

Захват здійснюється шибером при його русі вгору. Шибер проходить крізь масу деталей, які лежать навалом. Шибер своєю робочою частиною захоплює одну або декілька заготовок (деталей) і викидає їх вгору. Там ніж зупиняється на деякий час, щоб заготовки мали змогу відійти до лотка. Інші заготовки залишаються в бункері скидачем. Ножовий захват може здійснюватися за двома схемами:

- ножовий захват з подовжнім відведенням лотка

- ножовий захват з паралельним відведенням лотка

Рисунок 5.16 – Схема шиберного бункера

Якщо бункер розташований послідовно з відвідним лотком, то продуктивність невисока, за рахунок того, що деталі (заготовки) рухаються одна за одною і потрібен час для їхнього надходження до відвідного лотка. При паралельному розташуванні, особливо в тих випадках коли є 2 захватних ножі, продуктивність складає 450-550 шт/хв.., що порівняно з послідовним 90-110 шт/хв.. має кращі показники.

5.4 БЗП з безперервною подачею заготовок

Використовується для широкої номенклатури деталей типу гайок, шайб, фланців, дисків. Бувають: лопатні, трубчасті, фрикційні, вібраційні.

Лопатні БЗП.

У бункері обертається барабан, який має лопаті. Вони зачіпляють деталі (заготовки) піднімають їх вгору і викидають на приймальний лоток. Надлишкові деталі (заготовки) відкидаються скидачем.

Трубчасті БЗП (рисунок 5.17).

Попередня орієнтація заготовок проводиться трубкою. Використовується для встановлення елементів типу стрижнів валиків, у яких . Існує декілька різновидів таких БЗП:

- відцентрові БЗП, або бункери, що обертаються

- БЗП з трубкою, що обертається

- з розрізною втулкою

Трубка служить для первинної орієнтації деталей.

Рисунок 5.17 – Трубчасті БЗП

При обертанні бункера важіль руйнує склепіння, щоб заготовка могла безперешкодно потрапити в трубку. Недоліком є те, що потрібно обертати бункер з заготовками (великі маси), що спричиняє суттєві динамічні навантаження на привод. Потрібне більш жорсткий бункер.

Щодо другого малюнку, то крутиться шестерня разом з трубкою. Трубка має скіс, який руйнує масу і визначає положення заготовок (деталей) відносно трубки.

Рисунок 5.18 – Трубчасті БЗП

Одна трубка рухається (рисунок 5.18), інша нерухома і захоплює деталі. Дно в цьому випадку нахилене крутіше. Щоб полегшити для деталей (заготовок) кут нахилу дна має бути 40-500, а у трубки скіс має складати 30-450. продуктивність в середньому складає 75-150 шт/хв..

Недоліком таких БЗП є залишкові деталі (заготовки) в трубці. Чим більший діаметр трубки, тим більша імовірність потрапляння деталі в трубку. Ця імовірність прямо пропорційна площі. Проте чим більша площа трубки, тим вища імовірність неправильної орієнтації заготовки (деталі).

Для того, щоб не було заклинювання, потрібно (кут тертя).