книги из ГПНТБ / Волчкевич, Л. И. Автооператоры

ратора опускается и захваты 2 подаются на линию центров станка. Подпружиненные губки захвата 2 зажимают обработанную деталь. После разжима патрона станка питатель 1 перемещается вправо и выводит обработанную деталь из патрона. Питатель поворачи­ вается на 180°. Захваты 3 устанавливают новую заготовку на ли­ нию центров станка, производится свод центров и зажатие заго­ товки в патроне станка. Каретка 12 перемещается вверх, и обрабо­ танная деталь подается на линию транспортирования. Под действием упора 13 губки захвата 2 разжимаются и собачка 15 штан­ гового транспортера выталкивает обработанную деталь на транс­ портный лоток. Питатель поворачивается и перемещается в исход­ ное положение. При повороте губки захвата 3 загрузки под дей­ ствием упора 14, расположенного на транспортере, разжимаются, и транспортер подает очередную заготовку в раскрытые губки захвата.

При создании автоматических линий для обработки деталей типа валов получают широкое применение портальные загрузоч­ ные устройства. Портальные загрузочные устройства могут быть применены в автоматических линиях различного технологического оборудования (токарные, фрезерно-центровальные, шлифоваль­ ные и другие станки).

Портальное загрузочное устройство и магазин-накопитель со станком представляют собой отдельный самодействующий агрегат. С помощью таких агрегатов могут компоноваться автоматические линии с гибкой связью.

Портальные загрузочные устройства выполняются двух типов: с одним автооператором, который имеет два питателя, или с двумя автооператорами, имеющими по одному питателю.

Принципиальная схема портального загрузочного устройства для токарно-копировального станка с одним автооператором, име­ ющим два питателя, показана на рис. 81. Над станком 1 располо­ жена балка (портал) 2, по которой перемещается каретка 3 автоопе­ ратора с двумя питателями 4 и 6: питатель 4 предназначен для выгрузки обработанной детали, а питатель 6 — для загрузки за­ готовки /Справа от станка расположен магазин-накопитель 8 заго­ товок и слева — магазин-накопитель 9 для готовых деталей.

Циклограмма работы загрузочного устройства приведена на рис. 81, б. Во время обработки детали каретка 3 с автооператорами находится над рабочей зоной станка. При этом в захвате 7 пита­ теля 6 автооператора зажата заготовка. После окончания обра­ ботки питатель автооператора перемещается вниз и его захват 5 зажимает обработанную деталь, а патрон станка освобождает ее. Питатель 4 выгрузки перемещается вверх, а питатель 6 опускается

и устанавливает заготовку соосно с центрами станка. Заготовка

впатроне шпинделя станка зажимается, а захват 7 питателя раз­ жимается и поднимается. Каретка 3 перемещается влево и оста­ навливается над магазином-накопителем 9. Питатель 4 опускается, подает обработанную деталь в магазин-накопитель и поднимается.

170

Каретка 3 перемещается вправо и останавливается над магази­ ном-накопителем 8. Питатель автооператора опускается, забирает заготовку из магазина-накопителя 8 и поднимается. Каретка 3 перемещается к рабочей зоне станка и останавливается. После окончания обработки детали на станке цикл работы загрузочного устройства повторяется.

Перемещение каретки 3 для подачи обработанной детали в ма­ газин-накопитель 9, захват новой заготовки из магазина-накопи-

5)

Рис. 81. Принципиальная схема портального загрузочного устройства с одним автооператором, имеющим два питателя:

а — принципиальная схема; б — циклограмма работы

теля 8 и перемещение в зону обработки совершаются в процессе обработки детали, т. е. время работы загрузочного устройства совмещено со временем работы станка. В портальных загрузочных устройствах с двумя независимыми автооператорами транспорти­ ровка обработанных деталей и заготовок происходят одновременно.

Принципиальная схема и циклограмма работы портального загрузочного устройства с двумя независимыми автооператорами загрузки и выгрузки приведена на рис. 82. Над станком 1 на стой­ ках установлен портал 2, по которому перемещаются каретка 4 автооператора 3 выгрузки и каретка 7 автооператора 8 загрузки.

171

Перед окончанием рабочего цикла обработки детали автоопе­ ратор 3 останавливается над зоной обработки станка, а автоопера­ тор загрузки немного левее. После останова станка питатель авто­ оператора 3 опускается; его захват 5 зажимает обработанную де­ таль и после разжатия патрона станка перемещается вверх. Ка-

6)

Рис. 82. Принципиальная схема портального загрузочного устройства с двумя независимыми автооператорами:

а — принципиальная схема; б — циклограмма работы

ретка 4 автооператора 3 перемещается вправо по порталу из зоны обработки станка к магазину-накопителю обработанных деталей. В зону обработки перемещается автооператор 8 с заготовкой. Пита­ тель автооператора загрузки перемещается вниз, заготовка уста­ навливается в центре станка и зажимается. Захваты 9 разжи­ маются, питатель автооператора загрузки перемещается вверх, а каретка 7 по порталу 2 к магазину-накопителю заготовок. Пита­ тель автооператора выгрузки подает обработанную деталь в мага­ зин-накопитель 6, а питатель загрузки забирает новую заготовку из магазина-накопителя 10. Оба автооператора перемещаются

висходное положение — в рабочую зону станка.

Впортальных загрузочных устройствах можно использовать питатели автооператоров с управляемыми и неуправляемыми (пру-

172

жинными) захватами. В зависимости от типа захвата питателей цикл работы загрузочного устройства изменяется. При использо­ вании управляемых захватов цикл работы загрузочного устройства аналогичен циклу работы загрузочных устройств, рассмотренных выше (см. рис. 81, 82); при использовании неуправляемых (пру­ жинных) захватов два элемента цикла работы (захват и разжим детали захватами питателей) отсутствуют. Общее время работы загрузочного устройства зависит от выбранной схемы и конструк­ ции обслуживаемого станка; оно включает совмещенное и несовме­ щенное время. Несовмещенное время — время, которое затрачи­ вается на выгрузку и загрузку деталей; в него входит время, затра­ ченное на перемещение питателя автооператора выгрузки вниз, захват обработанной детали, отвод питателя выгрузки, перемеще­ ние питателя автооператора загрузки вниз, зажатие детали в па­ троне, разжим захватов питателя, отвод питателя загрузки.

Перемещение карчетки автооператора к магазину-накопителю готовых деталей, выгрузка готовой детали, перемещение каретки автооператора к магазину-накопителю заготовок, захват заготовки и перемещение автооператоров в исходное положение к рабочей зоне обычно совмещаются со временем обработки детали на станке.

Конструктивная схема автооператора с двумя питателями для загрузочных устройств портального типа приведена на рис. 83. Автооператор выполнен с пневматическим приводом. Он имеет питатель 1 загрузки с захватом 2, питатель 3 выгрузки с захватом 4, механизм 5 перемещения автооператора по порталу 6, конечные выключатели 7, 8, 10, магнитные клапаны 8. Заготовки и обрабо­ танные детали перемещаются цепным транспортером 11 с пневмо­ приводом 12 штангового типа. Работой автооператора управляют конечные выключатели 7, 9, 10 и магнитные клапаны 8. Питатели 1

и 3 выполнены в виде штоков с поршнем, которые перемещаются

впневмоцилиндре. При подаче воздуха в верхние полости питатели перемещаются вниз, а при подаче воздуха в нижние полости — вверх. Конечные перемещения питателей контролируются конеч­ ными выключателями 9. Захваты 2 и 4 питателей имеют по две губки, которые закреплены на осях с зубчатыми колесами, зацеп­ ленными со штоком-рейкой. Детали зажимаются при перемещении штока-рейки вверх от пружин, а освобождаются при подаче воз­ духа в верхнюю полость гидроцилиндра зажима. Закрепление де­ тали губками захватов контролируется конечными выключате­ лями 7.

После обработки детали на станке питатель 3 выгрузки опу­ скается, верхний контакт замыкается и срабатывает магнитный клапан 8. Подача воздуха в верхнюю полость гидроцилиндра зажима прекращается, шток-рейка под действием пружин переме­ щается вверх, и губки зажимают обработанную деталь. При пере­ мещении штока-рейки вверх замыкаются конечные выключатели 7,

детали в патроне шпинделя разжимаются и питатель поднимается. В верхнем положении питатель выгрузки нажимает на нижний

17а

конечный выключатель 9, который подает сигнал на перемещение питателя 1 загрузки вниз, и заготовка подается соосно центрам шпинделя. После замыкания верхнего конечного выключателя, заготовка зажимается в патроне шпинделя, а губки захвата 2 пита­ теля разжимаются. Питатель загрузки поднимается. Автооператор

Рис. 83. Автооператор с двумя питателями для загрузочных устройств портального типа

-с обработанной деталью перемещается к транспортеру 11 и оста­ навливается над призмами. Питатель 1 загрузки опускается, захва­ тывает новую заготовку и поднимается, а питетель 3 выгрузки опускается, укладывает на освободившуюся призму обработанную деталь и поднимается. Автооператор с заготовкой перемещается по порталу 6 в исходное положение над рабочей зоной станка,

1/4

а транспортер 11 получает перемещение от привода 12 на один шаг. Наличие обработанной детали на призме транспортера контроли­ руется конечным выключателем 10.

Автоматическая линияфирмы «Magdeburg» (ГДР) для обра­ ботки валов показана на рис. 84. В линии используются токарные гидрокопировальные полуавтоматы, оснащенные портальными загрузочными устройствами. В портальном загрузочном устрой­ стве применяется автооператор с двумя питателями, один из кото­ рых служит для выгрузки обработанных деталей, а другой — для

Рис. 84. Автоматическая линия для обработки валов фирмы «Magdeburg» (ГДР)

загрузки заготовок. Заготовки и обработанные детали переме­ щаются одним цепным транспортером, который расположен с пра­ вой стороны станков. Цикл работы автооператора аналогичен циклу работы автооператора, рассмотренному выше (см. рис. 83).

Один из вариантов портального загрузочного устройства пока­ зан на рис. 85. На задней части станка установлены накопитель 1 для заготовок и накопитель 2 для обработанных деталей. Автоопе­ ратор 3 имеет два питателя. Автооператор перемещается над стан­ ками по ходовому винту 6. В корпусе автооператора расположена тайка, которая получает вращение через зубчатую передачу 5 от электродвигателя 4. Поворот корпуса автооператора с питателями при подаче деталей в центра станка или на накопитель осущест­ вляется от путевого копира 7 через ролик 8, установленный на корпусе автооператора. В исходном положении автооператор на­ ходится над обрабатываемой деталью. Цикл работы автооператора состоит из опускания питателя, выгрузки деталей в рабочей зоне

175

станка, зажима и подъема обрабатанной детали, подачи новой заготовки в центра станка и отвода питателя загрузки. Это время не совмещено с работой станка и составляет 8— 12 с в зависимости от размеров заготовки. В совмещенное время работы автооператора входит — подача обработанной детали в магазин-накопитель 2,. перемещение автооператора к магазину-накопителю заготовок, захват новой заготовки и перемещение автооператора в исходное положение над обработанной деталью.

В качестве примера портального загрузочного устройства с двумя независимыми автооператорами рассмотрим загрузочное

устройство для круглошлифовального станка конструкции ХСЗ им. Косиора. Загрузочное устройство (рис. 86) состоит из портала Ц по которому перемещаются автооператор 2 загрузки и автоопера­ тор 3 выгрузки с захватами 4 я 5. Слева от станка установлен ма­ газин-накопитель 6 заготовок, а справа —• магазин-накопитель 7 обработанных деталей. Перемещение автооператоров по порталу осуществляется цепными передачами от электродвигателей через, червячные редукторы. Автооператор 2 перемещается от магазина 6 к рабочей зоне станка и обратно, а автооператор 3 — от рабочей зоны станка к магазину 7 и обратно. Перед окончанием рабочего цикла на станке автооператоры устанавливаются над рабочей зоной станка. Перемещение питателей автооператоров осущест­ вляется от пневмоцилиндров.

После окончания обработки детали на станке автооператор 3' забирает обработанную деталь со станка и транспортирует ее в ма­ газин-накопитель 7, а автооператор 2 устанавливает новую заго­ товку на станке и возвращается к магазину-накопителю 6. Цикл работы загрузочного устройства аналогичен загрузочному устрой­ ству, рассмотренному выше (см. рис. 81),

176

При проектировании автоматических линий из действующего оборудования с использованием автоматических загрузочных устройств большое внимание уделяется повышению производи­ тельности линии вследствие сокращения времени загрузки, зажима и контроля и совмещения времени загрузки с циклом работы станка. Портальные загрузочные устройства с одним автооперато­ ром и двумя питателями обеспечивают меньшее время, связанное с выгрузкой и загрузкой обрабатываемых деталей (несовмещенное время) Тп.

Автооператор с двумя питателями поворотного типа, приме­ няемый французской фирмой «Salome» в портальных загрузочных устройствах на станках «Synehrimat» показан на рис. 87. Авто­ оператор имеет питатель 1 для выгрузки обработанных деталей и питатель 3 для загрузки заготовок. Питатели поворачиваются вокруг оси 4 от гидроцилиндра 5, на штоке 6 которого закреплен автооператор 7.

Циклограмма работы загрузочного устройства показана на рис. 87, е. В исходном положении автооператор находится над ра­ бочей зоной станка и направляющие питателей загрузки и вы­ грузки параллельны друг другу и расположены вертикально; в захвате питателя загрузки находится заготовка 2 (рис. 87, а). При получении команды со станка об окончании обработки авто­ оператор поворачивается на 90° вокруг оси 4 по направлению к ра­ бочей зоне станка (рис. 87, б). Питатель выгрузки поворачивается и перемещается вперед к обработанной детали (рис. 87, б). Обра­ ботанная деталь 8 зажимается захватом питателя и после разжима патрона станка, отвода центров и вывода заготовки из патрона питатель выгрузки с деталью в захвате перемещается назад и пово­ рачивается в горизонтальное положение. Питатель разгрузки с за­ готовкой в захвате поворачивается, перемещается вперед и уста­ навливает заготовку соосно с центрами станка. После ввода заго­ товки в патрон и зажатия ее в патроне станка захваты питателя разжимаются; патрон перемещается назад и поворачивается в го­ ризонтальное положение; автооператор поворачивается в исходное положение. Начинается обработка новой заготовки на станке.

Автооператор перемещается по порталу к транспортеру. После дополнительного перемещения автооператора влево подъемник 9 поднимается, а питатель выгрузки 1 опускается и укладывает на призмы подъемника 9 (рис. 87, г и д ) обработанную деталь. Захват питателя выгрузки разжимается и поднимается. После контроля обработанной детали подъемник 9 опускается. Автооператор пере­ мещается вправо, подъемник 10 с заготовкой на призмах подни­ мается. Питатель загрузки опускается, его захваты зажимают за­ готовку и он возвращается в исходное положение; подъемник 10 опускается. Автооператор перемещается по порталу в исходное положение над рабочей зоной станка.

Несовмещенное время автооператора составляет 9,6 с, оно за­ трачивается только на те движения механизма автооператора,

178

которые связаны с выгрузкой обработанной детали и загрузкой новой заготовки.

Другой тип поворотного автооператора с двумя захватами фирмы «Georg Fischer» показан на рис. 88. Захваты выполнены в виде клещей. Захваты 1 предназначены для выгрузки обрабо­ танной детали 2, а захваты 3 — для загрузки новой заготовки 4. В исходном положении в захватах 3 зажата новая заготовка и авто­ оператор установлен над рабочей зоной станка (рис. 88, а). После подачи сигнала со станка об окончании обработки захваты 1 зажи-

е)

Рис. 87. Автооператор с двумя поворотными питателями фирмы «Salome»

мают обработанную деталь и после разжатия патрона станка пово­ рачиваются на 180° при одновременном вводе в патрон станка но­ вой заготовки, зажатой в захватах 3 (рис. 88, б). Заготовка зажи­ мается в патроне, захваты 3 разжимаются, автооператор выводится из зоны обработки, захваты поворачиваются на 180° и автооператор перемещается к транспортеру. Подъемник 5 (рис. 88, в) подни­ мается, на призму 6 укладывается обработанная деталь, а с призмы 7 забирается новая заготовка. Автооператор перемещается в ис­ ходное положение под рабочей зоной станка.

При использовании автооператора на токарно-копировальных станках КДМ9/80 этой же фирмы несовмещенное время работы, затрачиваемое на загрузку и разгрузку станка, составляет

179