книги из ГПНТБ / Волчкевич, Л. И. Автооператоры

что позволяет сократить общее время цикла работы автоопера­ тора. Например, в автооператоре 21ТБ питатели загрузки и вы­ грузки выполнены как самостоятельные механизмы с отдельными приводами. Питатель загрузки сделан поворотным, а питатель выгрузки — с осевым перемещением. Питатель загрузки выводится из зоны обработки, что улучшает доступ к патронам шпинделей и к инструментам при наладке станка.

Особенностью конструкции автооператора 5ТА является на­ личие двух складывающихся механических рук с захватами. Одна пара захватов предназначена для выгрузки обрабатываемых дета­ лей, другая — для загрузки. Использование складывающейся рычажной системы позволяет вводить захваты в зону резания на короткое время только во время выгрузки и загрузки деталей, поэтому автооператоры не засоряются стружкой. Недостатком яв­ ляется громоздкость конструкции, наличие большого количества конечных электровыключателей, ограничивающих ход механиз­ мов автооператора.

Наиболее конструктивно сложным является авіюоператор ЗТ-12. Он имеет 155 оригинальных деталей и при его работе со­ вершается 24 элементарных управляемых движений (см. рис. 58). В автооператоре ЗТ-12 подводящий лоток снабжен подвижным

130

втором ходе питатель подает новое кольцо, но патрон шпинделя занят обработанным кольцом и станок останавливается.

4. Перекос заготовки в патроне шпинделя. Питатель устанав­

из-за попадания в него стружки.

На надежность работы автооператоров влияют сложность кон­ струкции, время срабатывания и условия эксплуатации (табл. 13).

Значение /гн= 6 0 объясняется наличием большого количества движущихся элементов, которые требуют тщательной отладки, и большой концентрацией механизмов недалеко от зоны обработки.

Наиболее высокая надежность у автооператора 21ТБ, который установлен на полуавтомате 1А240П-6 (kH= 109). Его механизмы далеко вынесены от зоны обработки и конструктивно они проще. Кроме того, полуавтомат шестишпиндельный. Так как обрабаты­ ваются наружные кольца роликовых подшипников, то во время обработки выделяется меньшее количество стружки. Надежность автооператоров во многом определяется надежностью их состав­

Наиболее подвержены отказам кантователи. Так, в автоопера­ торах ЮТА; ЗТ-12; 5ТА примерно 70—75% отказов связано с ра­ ботой кантователей, затем идут неполадки, связанные с работой питателей загрузки и выгрузки. Большинство отказов автоопера­ торов связано с нарушением ориентации (перекоса) заготовок при западании их в полости кантователей и окна выдачи подводящих лотков, а также в процессе зажатия их в патронах питателей или при установке в патроны шпинделей.

В автооператорах ЮТА, ЗТ-12 и 5ТА кантователи поворот­ ного типа и их надежность примерно одинаковы. В автооператоре 21ТБ кантователь выполнен в виде лотка, изогнутого на 180°, и поворот кольца-полуфабриката осуществляется при обычном качении по лотку-кантователю. В данном случае для кантователя не требуется специальный привод, и если он выведен из зоны обра­ ботки, то надежность его работы достаточно высокая.

132

чала переместится в осевом направлении, а затем повернется к ма­ газину.

Для свободного захвата заготовок и полуфабрикатов в боко­ вых стенках подводящего лотка 3 и лотка-кантователя 4 выпол­ нены отверстия, закрытые пружинными защелками, отжимаю­ щимися при проходе рычага. Перед отверстием в боковой стенке лотка-кантователя 4 установлен упор 12, высота которого меньше радиуса детали. При проходе в питающий лоток деталь наталки­ вается нижним краем на упор и поворачивается на 180° под дей­ ствием собственного веса. Цикл работы автооператора приведен на рис. 61, б. В исходном положении питатель 1 повернут влево, его захваты находятся за лотками магазина. В окнах выдачи подводя­ щего лотка 3 и лотка-кантователя 4 заготовки и полуфабриката нет.

После поворота шпиндельного блока питатель 1 поворачивается

всторону загрузочных шпинделей, которые не вращаются, а после установки патронов питателя соосно патронам шпинделей пита­ тель перемещается и патрон / захватывает полуфабрикат, а па­ трон II — обработанную деталь. Обработанные детали освобо­ ждаются, и питатель сначала перемещается от шпинделей, а затем поворачивается в сторону магазина. При прохождении патрона II питателя через окно лотка выдачи 5 обработанное кольцо сни­ мается с захвата и отводится от станка, а при прохождении па­ трона / над лотком-кантователем 4 полуобработанное кольцо сни­ мается и, опираясь на упор 12, под действием собственного веса поворачивается на 180° и скатывается к окну выдачи.

Срабатывает отсекатель подводящего лотка 3 и новая заго­ товка поступает к лотку выдачи. Питатель опять поворачивается

всторону шпинделей. Патрон I, проходя через окно подводящего

мещении питателя заготовка подается в верхний загрузочный шпиндель, а повернутый полуфабрикат—• в нижний. После зажа­ тия обрабатываемых деталей в патронах шпинделей питатель авто­ оператора возвращается в исходное положение.

Особенностью данной конструкции является использование одного гидроцилиндра, как для осевого, так и для поворота пита­ теля автооператора. Кроме того, ось поворота питателя распо­ ложена перпендикулярно к оси шпинделя станка. Это позволяет высвободить рабочее пространство вокруг шпинделей для сво­ бодного прохода суппортов с инструментом, облегчает доступ к инструменту во время наладки, упрощает траекторию движения обрабатываемых деталей при выгрузке и загрузке, так как все перемещения осуществляются в одной плоскости. Расположение лотков магазина и отвод питателя далеко от рабочих шпинделей уменьшают вероятность попадания в них стружки, что повышает надежность их работы.

Данный автооператор может быть использован при параллель­ ной односторонней обработке двух деталей. В этом случае канто-

134

ватель не устанавливается, а лотки магазина конструктивно не­ сколько изменяются.

Автооператор фирмы «Шютте» для восьмишпиндельного полу­ автомата с двойной индексацией предназначен для загрузки, вы­ грузки и перевертывания деталей типа дисков при их обработке с обеих сторон. Два шпинделя предназначены для загрузочно-раз­ грузочных операций, а на остальных производится обработка деталей. Шпиндельный блок поворачивается на 90°. Принципиаль­ ная схема автооператора и циклограмма его работы показаны на

Q ) - З агот овка . Q -П о л у ф а Ь р и к а т ф - Гот овая дет али

Питателей -р

П а т р о н ы

6)

Рис. 62. Автооператор к многошпиндельным токарным полуавтоматам фирмы «Шютте»:

а — конструктивная схема; б — циклограмма работы

рис. 62. Автооператор устанавливают на передней стенке коробки шпиндельного блока. Два питателя 1 и 2 автооператора имеют по два захвата. Питатели жестко связаны между собой. Питатель 1 с захватами / и II предназначен для подачи заготовки из подво­ дящего лотка 3 и полуфабриката, повернутого на 180°, из канто­ вателя 5 в загрузочные шпиндели станка. Питатель 2 с захва­ тами II I и IV предназначен для съема обработанной детали и полуфабриката с патронов шпинделей станка и передачи их в от­ водящий лоток 4 и кантователь 5. Кантователь 5 выполнен с верти­ кальной осью поворота.

В исходном положении (рис. 62, а) пиатель 1 расположен в ле­ вом положении; захват / находится против окна выдачи подво­ дящего лотка, а захват II — против кантователя 5 с повернутым полуфабрикатом. Питатель 2 с захватами III и IV находится про-

135

тив рабочих шпинделей станка. После поворота шпиндельного блока шпиндели в загрузочных позициях останавливаются. В верх­ нем шпинделе находится обработанная деталь, а в нижнем — полуфабрикат. Автооператор перемещается вперед. Захваты III

иIV захватывают готовую деталь и полуфабрикат в патронах шпинделей станка, а захваты / и II — заготовку в окне подво­ дящего лотка 3 и повернутый на 180° полуфабрикат в полости кантователя. После разжатия патронов шпинделей станка авто­ оператор отходит в исходное положение и поворачивается по ча­ совой стрелке. Одновременно кантователь 5 (без детали) повора­ чивается на 180°. В это время базы патронов шпинделей промы­ вают струей охлаждающей жидкости. После поворота автоопера­ тора патроны питателя 2 с полуфабрикатом и обработанной де­ талью останавливаются против полости кантователя и отводя­ щего лотка 4, а патроны питателя 1 с заготовкой и полуфабрика­ том, повернутым на 180°, останавливаются против загрузочных шпинделей. Автооператор вторично перемещается вперед. Па­ троны I и II питателя 1 подают соответственно в загрузочные шпиндели заготовку и повернутый полуфабрикат, а патроны III

иI V — полуфабрикат в кантователь 5 и готовую деталь в окно отводящего лотка 4. После зажатия патронов шпинделей и раз­ жатия патронов питателей автооператор перемещается назад. Обра­ ботанная деталь отводится по лотку 4, а полуфабрикат передается в кантователь 5.

Автооператор поворачивается против часовой стрелки в ис­ ходное положение, а кантователь с полуфабрикатом поворачи­ вается на 180°. После поворота шпиндельного блока цикл работы автооператора повторяется.

АВТООПЕРАТОРЫ К ЗУБОРЕЗНЫМ СТАНКАМ

Особенностью зубошевинговальных станков является то, что заготовка контактирует с инструментом (шевером) еще в процессе загрузки перед зажатием. Поэтому в конструкции питателя должно быть предусмотрено компенсирующее устройство на слу­ чай несовпадения зубьев обрабатываемого зубчатого колеса и шевера. У большинства зубошевинговальных станков шпиндели рас­ положены горизонтально, при этом шевер находится над заго­ товкой. Рассмотрим несколько конструкций автооператоров, раз­ работанных к станкам этого типа.

Автооператор, показанный на рис. 63, состоит из магазина /, питателя 8, выполненного в виде сектора, ловителя 5 и приемного лотка 10. В исходном, левом положении нижняя заготовка на­ ходится в гнезде питателя и поджимается пружинной губкой 2. Упор 7, закрепленный на секторе питателя, также находится в левом положении, а ловитель 5 — в крайнем верхнем положении непосредственно под заготовкой. После окончания обработки оправка выводится из отверстия обработанного зубчатого колеса

136

и оно падает на ловитель. Воздух подается в левую полость пневмоцилиндра 9, поршень со штоком 3 начинает поворачивать сектор по часовой стрелке. Упор 7 отходит вправо, ловитель освобо­ ждается и под действием силы тяжести заготовки, а также пру­ жины 6 плавно опускает обработанное зубчатое колесо в прием­ ный лоток. При переносе заготовки в шпиндель остальные за­ готовки в магазине удерживаются от выпадения отсекателем, за-

Рис. 63. Автооператор к зубошевинговальному станку:

а — схема; б — циклограмма работы

крепленным на секторе 8. После того как питатель переместит заготовку на линию центров, заготовка закрепляется на выдвиж­ ной оправке. Следует обратный поворот питателя, при этом губка 2, преодолевая сопротивление пружины 4, поворачивается, оставляя заготовку на оправке.

Достоинством автооператора является простая конструкция ловителя, но сам питатель сложен. Правый конец штока 3 дви­ жется по дуге, поэтому могут возникать перекосы штока. В том случае, если зубья заготовки и шевера не совпадут, губка пита­ теля должна деформироваться в направлении максимальной жест­ кости питателя. Упрощение конструкции и улучшение условий

137

ее работы можно получить, если отказаться от сектора и закре­ пить захват с подпружиненной губкой непосредственно на штоке цилиндра. По такому принципу разработан ряд конструкций, показанных на рис. 64.

Питатель (рис. 64, а) получает возвратно-поступательное дви­ жение от штока. Однако отсутствие сектора с упором привело к усложнению конструкции ловителя. В исходном положении тыльная сторона захвата нажимает на рычаг, пружина 6 растя­ нута, тяга 7 находится в крайнем левом положении, ловитель 8 поднят и находится под заготовкой. Очередная деталь лежит в захвате питателя. Смена обрабатываемой детали происходит, как и в предыдущей конструкции.

Конструктивной особенностью автооператора, показанного на рис. 64, а, является наличие отсекателя, который удерживает столб заготовок. Очередная заготовка поступает в захват при возврате питателя в исходное положение.

Недостатком обеих рассмотренных конструкций является рас­ положение приемного лотка под автооператором, что затрудняет наладку и обслуживание. Более рациональна конструкция, когда заготовки подаются с одной стороны станка, а детали удаляются с другой. По такому принципу работает автооператор, показан­ ный на рис. 64, б. Ловитель в данной конструкции приводится в движение от питателя без применения дополнительных пере­ даточных элементов. Захват имеет две пружины. Первая поджи­ мает подвижную губку к неподвижной и растягивается каждый раз при возврате питателя в исходное положение, когда зубчатое колесо остается на оправке; вторая гасит колебание оси заготовки в вертикальном направлении, когда при загрузке заготовки ее зубья не сцепляются с зубьями шевера. В этом случае оправка не может войти в отверстие зубчатого колеса и подается команда на выключение станка.

На показатели надежности автооператоров, как показал опыт эксплуатации, большое влияние оказывает диаметральная точ­ ность заготовок. Поэтому для повышения надежности автоопера­ торов к шевинговальным станкам нередко в начале лотка-магазина закрепляют два зубчатых колеса на заданном расстоянии с точ­ ным зазором. Для того чтобы загрузить заготовку в магазин, ее необходимо прокатать между обоими контрольными зубчатыми колесами, что позволяет, не прибегая к тщательным измерениям, отбраковывать заготовки больших и меньших размеров.

Недостатком описанных конструкций является то, что при установке зуба над зубом станок выключается, и наладчику при­ ходится вручную подавать команды на возвратно-поступательное движение питателя. При каждом ходе зубчатое колесо, лежащее в захвате питателя, слегка поворачивается, пока, наконец, не войдет в правильный контакт с инструментом. Конструкция, пред­ ставленная на рис. 64, в, предотвращает остановы станка и повы­ шает надежность автооператора. Если при движении автоопера-

138