Автоматичні лінії в найпростішому ва-Ріанта компонують на базі агрегатних стан-ков, з'єднаних транспортною системою примусового переміщення заготовок штангами або в супутниках. У першому випадку після кожного циклу обробки заготовки ав-томатически пересуваються і закріплюються в стаціонарних пристроях, располо-дені на робочих позиціях, а в другому - в супутниках, які періодично переме частішають протягом усього процесу обробки і також фіксуються на робочих пози -ціях. Стабільна точність обробки на автоматичних лініях багато в чому залежить від усунення або зменшення зносу в резуль-таті тертя між переміщаються дріботячи-ми оснастки.
В автоматизованому виробництві пере-дачу заготовок забезпечують межопера-ційних транспортні системи: гравітація-онние-для заготовок з масою до 10 кг; з приводними функціонує роликами або підвісними штовхають конвеєрами - при більшій масі. Завантаження або розвантаження заготовок після обробки виконують роботи.
^ 1. Цільові МЕХАНІЗМИ АВТОМАТИЧНИХ ЛІНІЙ: кроків ТРАНСПОТЕРИ
Крокові транспортери зустрічаються наступних типів: з собачками, з прапорцями, грейфери, рейнерние, що штовхають і ланцюгові (рис. 1).
Малюнок 1. Типи крокових транспортерів.
Найбільшого поширення набули крокові штангові транспортери з собачками (рис. 1, а). При роботі вони роблять найпростіше переміщення - періодичне зворотно-поступальний.
Істотною перевагою крокової транспортера з собачками є простота руху і відповідна їй простота приводу (гідро- або пневмоцилиндр). Недолік його - відсутність фіксованої орієнтації деталі в кінці ходу транспортера і в процесі транспортування. В кінці ходу транспортера швидкість його доводиться знижувати і тим подовжувати цикл лінії.
Крокові штангові транспортери з прапорцями (рис. 1, б) дозволяють досить виразно фіксувати оброблювану деталь. Транспортер з прапорцями застосований на механічній дільниці автоматичного заводу поршнів. Пристосування-супутники з встановленими на них поршнями переміщаються по направляючої рейки 1 шипоподібні форми (рис. 2) зворотно-поступально рухається штангою 5 круглого перетину, на якій секціями закріплені фасонні козирки - прапорці 4. У вихідному положенні круглої штанги фасонні козирки підняті. При переміщенні поршнів 3 штанга разом з прапорцями повертається на кут 45 в сторону рейки. Кожен виріз козирка охоплює одну плитку 2. При русі штанги вперед відбувається одночасно переміщення вперед чотирьох поршнів на одну позицію по всій лінії. Після цього штанга повертається у вихідне положення і робить зворотний хід. Поворот штанги і її осьове переміщення здійснюються двома гідравлічними циліндрами.
Малюнок 2. Кроковий транспортер з прапорцями.
Транспортери з прапорцями вимагають більш складного приводу, ніж транспортери з собачками: потрібно здійснити додаткове рух - обертання штанги, після якого штанга повинна бути замкнена і мимовільний поворот прапорців повинен бути виключений.
3начітельно рідше застосовуються грейферні крокові транспортери (рис. 1, в), в яких штанга робить по черзі два зворотно-поступальних переміщення в перпендикулярних напрямках з чергуванням фаз. Оброблювані деталі переміщаються жорсткими прапорцями. Конструктивне виконання таких транспортерів зазвичай складне. Вони застосовуються тільки в тих випадках, коли підхід до захоплюючих деталей може бути проведений лише з певного боку, причому посадка транспортуються деталей на позиціях така, що для переміщення з позиції на позицію транспортер повинен підняти деталь вгору.
Рейнерние крокові транспортери (рис. 1, г) представляють собою ускладнений вид грейферних. Кінематика їх та ж. Деталі переміщуються НЕ прапорцями, а закріпленими на штангах захопленнями, які зазвичай розташовані зверху. Ці транспортери вимагають складних надбудов над лініями. Однак для автоматичних ліній, на яких обробляються вали, застосування рейнерних транспортерів в ряді випадків виправдане.
Штовхає крокові транспотери (рис. 1, д) є найпростішими. У них штовхач (зазвичай шток гідро- або пневмоциліндра) безпосередньо впливає на останню деталь із суцільної кільватерной колони. Вся колона при ході штовхача рухається одночасно за рахунок тиску один на одного впритул розташованих деталей. Для початку руху маси деталей з місця на додаток до основного толкателю з великим ходом застосовують другий - допоміжний транспортер з коротким ходом. Таке оформлення штовхає транспортера було застосовано на автоматичної лінії обробки важеля підвіски автомобіля.
Недолік штовхають транспортерів полягає в тому, що фіксація деталей колони внаслідок накопичення помилок лінійних розмірів не може відбутися одночасно. Доводиться фіксувати їх після відводу штовхача, починаючи з найдальшої від нього деталі. Через це подовжується цикл дії лінії. Однак, незважаючи на зазначений недолік, що штовхають транспортери завдяки їх простоті можуть знайти досить широке застосування.
Ланцюгові транспортери (рис. 1, е) широко застосовуються в якості засобів безперервного транспорту, проте в якості крокових вони застосовуються лише в одиничних випадках. Базування деталей, що переміщуються ланками ланцюга, на позиціях майже нездійсненне. Можна тільки крок переміщення зробити більше відстані між позиціями і передбачити на позиціях лінії висувні упори; при цьому вільно лежать на ланках ланцюга деталі завжди будуть досланий до упору.
Хорошим прикладом компонування автоматичної лінії з неагрегатна верстатів зі своєрідною транспортною системою може служити токарний ділянку автоматичного цеху по виробництву підшипників 7815К1 (зовнішніх і внутрішніх кілець).
Малюнок 3. Компонування токарного ділянки автоматичного цеху по виготовленню підшипників.
Заготовки кілець завантажуються в автоматичний бункер 1 (рис. 3), звідки підйомником 2 піднімаються в орієнтованому вже положенні до розташованої вгорі транспортній системі. По лотках 6 і відводить конвеєру 3 заготовки подаються в транспортер-розподільник 4, який розподіляє заготовки з кількох паралельно працюють металорізальних автоматів 7 (на 1-й операції - по трьом автоматам). Минулі першу стадію обробки заготовки знову піднімаються підйомниками 2 в верхню транспортну систему і через відвідні конвеєри 3 надходять на транспортер-розподільник 2-й операції, який обслуговує два металорізальних автомата 7 і т. Д. В кінці ділянки оброблені кільця надходять в автоматичний магазин 5.
Автоматичний бункер працює з темпом (5 сек), що значно перевищують темп випуску виробів з ділянки металорізальних верстатів (20 сек), тому протягом невеликого часу транспортер-розподільник наповнюється кільцями. При підході до входу в транспортер поковки включають контактний датчик 8, який відключає підйомник і автоматичний бункер. Подача заготовок не відбувається до тих пір, поки в транспортері-розподільнику не з'являться вільні комірки для прийому кілець. При досягненні необхідної кількості кілець агрегати включаються в роботу автоматично, що виключає холості ходи.
^ 2. Цільові МЕХАНІЗМИ АВТОМАТИЧНИХ ЛІНІЙ: МЕХАНІЗМИ затиск і ФІКСАЦІЇ
Установка вироби в пристосування здійснюється в певній послідовності: попереднє положення (орієнтування) визначається установчими елементами, а остаточне - після введення фіксаторів в отвори або пази вироби. Закріплення вироби виробляється спеціальними зажимами після фіксації.
Як затискних механізмів автоматизованих пристосувань використовують важільні, клинові, клино-плунжерні, важільно-шарнірні, рейкові, гвинтові та інші механізми. Необхідною умовою надійної і тривалої роботи пристосувань є застосування в них спеціальних блокуючих пристроїв, що не допускають перевищення сил затиску більше заданої величини, щоб уникнути підвищених деформацій виробів і корпусів пристосувань.
Приводи механізмів затиску повинні забезпечувати можливість регулювання сили затиску в певних межах. Цій вимозі задовольняють гідравлічні приводи, пневмогідроприводи і пневмоприводи. Крім них в автоматизованих пристроях використовують магнітні і електромагнітні, вакуумні, електромеханічні приводи.
Якщо конструкція виробу не дозволяє встановлювати і закріплювати його в стаціонарному пристосуванні, то такий виріб встановлюють в пристосування-супутниках, які можна розділити на дві групи: супутники, на яких виріб тільки базується, а закріплення супутника з виробом проводиться в стаціонарному станочном пристосуванні; супутники, на яких виріб і базується, і закріплюється. У пристроях верстатів кріпляться тільки супутники.
Установку, закріплення і видалення виробів з супутника після виготовлення виробляють вручну або автоматично спеціальними пристроями, встановленими на завантажувальної та розвантажувальної позиціях на початку і в кінці АЛ або ділянки. Закріплення здійснюється різними прихватами за допомогою різьбових затискачів.
Для закріплення заготовок на столах верстатів застосовують універсальні затискні пристрої. Затискні пристрої з ручним приводом застосовуються в основному для закріплення заготовок корпусних деталей, час обробки яких відносно велике, і, отже, час на закріплення і розкріплення заготовок в загальному балансі штучно-калькуляційного часу невелика.
Ефективним засобом скорочення допоміжного часу, що витрачається на закріплення і розкріплення заготовки, є використання швидкодіючих механізованих приводів. Як механізованих приводів затискних пристроїв одноопераційних верстатів застосовують пневматичні і гідравлічні приводи.
Бистропереналажіваемие гідравлічні затискні пристрої. Гідроциліндр 2 універсального бистропереналажіваемой затискного пристрою (рис. 5.П) закріплений в Т-подібному пазу верстата або накладної плити за допомогою пазів вкладиша / і пазового зацепа. При нагнітанні масла в поршневу порожнину гідроциліндра 2 поршень 3 зі штоком 4 переміщається вгору, повертаючи за допомогою шпильки гайки 5 і сферичної шайби б прихват 7 щодо гайки У /, в результаті чого відбувається закріплення оброблюваної заготовки 8. Швидка переналагодження затискного пристрою забезпечується конструкцією швидкознімною розрізний гайки .
У кожній з полугаек з протилежних сторін закріплені ступінчасті плунжери 10. Пружини Р, розташовані в розточеннях полугаек, впираються в буртики плунжеров 10. Швидкий з'їм і установка гайки здійснюються натисненням двома пальцями на виступаючі кінці плунжеров 10, в результаті чого полугайкі розсуваються і гайка може бути легко знята або встановлена на шпильку.
Мал. 5.11. Бистропереналажіваемой гідравлічне затискний пристрій: 1 - пазовий вкладиш; 2 - гідроциліндр; 3 - поршень; 4 - шток; 5 - гайка; 6 - сферична шайба; 7- прихват; 8 - заготівля; 9 - пружина; 10 - плунжер; 11 - гайка.
Зусилля на штоку поршня при тиску масла 4,9 * 10 ^ Н / м ^ (50 кгс / см ^) становить 42434 І (4330 кгс). Зміною плечей важеля можливо регулювати зусилля затиску. Скоси, виконані на відсовуваних прихватах, не допускають їх установку в такий стан, при якому зусилля, що передається шпильок, перевищує допустимий.
Для автоматизації транспортування і обробки деталей складної або незручною конфігурації, головним чином литих, застосовуються засоби супутникового. На таких лініях деталі встановлюються в спеціальні пристосування супутники. Супутник переміщається разом із заготівлею по всіх позиціях обробки, аж до останньої, а сама заготовка залишається жорстко закріпленої в супутнику.
Корпусні деталі в основному закріплюються в одномісних або багатомісних пристосуваннях-супутниках і транспортуються за допомогою рольгангів або конвеєрів між верстатами і автоматичним складом. Промислові роботи для транспортування корпусних деталей використовують рідко, тільки у випадках, коли корпусні деталі мають невеликі габаритні розміри і розвинені бази.
Пристосування-супутники мають форму прямокутної плити, на верхній частині якої закріплюються оброблювані деталі, а нижня частина має спеціальні пази і отвори для базування на накопичувачах, транспортних засобах або робочих столах верстатів. Таким чином, пристосування-супутники мають функцію не тільки верстатних пристосувань, але і пристосувань для транспортування і зберігання деталей на складі.
Якщо конструкція виробу не дозволяє встановлювати і закріплювати його в стаціонарному пристосуванні, то такий виріб встановлюють в пристосування-супутниках, які можна розділити на дві групи: супутники, на яких виріб тільки базується, а закріплення супутника з виробом проводиться в стаціонарному станочном пристосуванні; супутники, на яких виріб і базується, і закріплюється. У пристроях верстатів кріпляться тільки супутники.
Установку, закріплення і видалення виробів з супутника після виготовлення виробляють вручну або автоматично спеціальними пристроями, встановленими на завантажувальної та розвантажувальної позиціях на початку і в кінці АЛ або ділянки. Закріплення здійснюється різними прихватами за допомогою різьбових затискачів. Пристосування-супутник складається з двох частин: нижньої нормализованной з прикрутити елементами для базування і фіксації на верстатах і верхньої спеціальної (змінної наладки) для установки і закріплення виробів. Залежно від кількості встановлюваних виробів пристосування-супутники підрозділяються на одно- і багатомісні. Одномісні пристосування застосовують для виготовлення великих виробів, а багатомісні - для середніх виробів.
На супутниках можна обробляти корпусні деталі, плити, важелі, шатуни і навіть деталі у формі тіл обертання. Застосування цих пристосувань забезпечує правильну орієнтацію виробів при переміщенні від однієї робочої позиції до іншої, можливість застосування нормалізованих конструкцій верстатних пристосувань для закріплення супутників. Але при цьому зростає похибка базування виробів, що можна врахувати при налагодженні обладнання, ускладнюються транспортні пристрої АПС, збільшується займана її площа.
Супутники або силові головки, які повертаються навколо своїх осей і переміщаються в процесі обробки, реко-мендується виконувати на повітряних подушках (рис. 29). У свою чергу, поздовжнє переме-щення супутника і його фіксацію також слід виконувати з урахуванням запобігання базується-чих поверхонь від зношування (рис. 30), що особливо важливо для чистових операцій. Після закінчення робочого циклу (рис. 30, а) гідроциліндр 6 за допомогою кулачка 10 отодві-Гаета супутник 1 від базирующих упорів 7 - 9, а штанга 2 переносить його на наступну по-зицію обробки (рис. 30,6). Після цього ги-дроціліндр б спрацьовує в зворотному право-тичних і фіксує супутник 1 (рис. 30,6); одночасно спрацьовує система 3-5 бло-Кіровка. При застосуванні бункерній завантаження заготовок група роторних агрегатних стан-ков може бути перетворена в роторну або роторно-ланцюгову автоматичну лінію.
^ Рис. 30. Схема поздовжнього переміщення і фіксації супутника: а - супутник в робочому поло-жении; б -продольное переміщення; в -фіксація
Застосування роботів, верстатів з ЧПУ, багатоопераційних верстатів з інстру-ментальними магазинами, багатоопераційних верстатів модульного типу зі змінними-ми багатошпиндельних головками, завантажувально-розвантажувальних пристроїв і транспортних візків з напрямних ка-Белем, керованих ЕОМ, дозволяє вико-няти обробку партій деталей в умовах ча-сто переналагоджуваної виробництва з міні-мінімальними витратами праці.
Для автоматизації інженерної праці з-будівлі автоматизована система наукових досліджень (АСНИ), система автоматизованої-ного проектування (САПР), автоматизована система управління технологічною підготовкою виробництва (АСУТПП), автоматизована система управління виробниц-ством (АСУП) і ін. що розширює творчі можливості ІТП, а в окремих випадках поз-воляет передавати дані про конструкції і технології виробництва виробів безпосереднім-ного ЕОМ, керуючими верстатами і тих-технологічного установками.