 |
Бункерные загрузочно-ориентирующие устройства
|
|
|
|
В данном разделе рассматриваются стационарные вспомогательные устройства, жестко устанавливаемые в определенном положении, предназначены для подачи ориентированных заготовок в зону обслуживания промышленного робота.
На первом этапе развития транспортно-загрузочных устройств были созданы загрузочные устройства типа магазинов, в которых ориентирование и загрузка заготовок осуществлялись человеком, на втором этапе - появились бункерно-загрузочные устройства, которые позволили полностью автоматизировать процесс подачи заготовок.
Создание автоматических линий потребовало создания специальных загрузочных устройств, которые конструктивно были бы связаны с основным технологическим оборудованием, работающем в едином цикле. Необходимость появления универсальных и мобильных транспортно-загрузочных устройств для условий серийного производства привела к созданию промышленных роботов.
Целесообразность применения тех или иных транспортных и загрузочных устройств определяется прежде всего их экономической эффективностью, а также облегчением условий труда и безопасностью работы. Проектирование и выбор таких устройств в основном зависят от заготовки, типа оборудования, способа организации производства (автоматические линии, участки) и вида производства (массового, крупносерийного, серийного, мелкосерийного, индивидуального).
Для значительного числа технологических процессов характерным является транспортирование штучных заготовок, полученных путем предварительной механической обработки, штамповки или методом точного литья.
Так, например, процесс транспортирования заготовок на металлорежущем станке состоит из следующих операций: загрузки (перемещение в бункере, захват манипулятором или роботом, ввод в рабочую зону, ориентация их, установка и закрепление) и разгрузки (раскрепление после обработки, съем, вывод из рабочей зоны, перемещение на позицию складирования).
|
|
|
Основные требования, предъявляемые к транспортным устройствам: простота конструкции, высокая надежность работы, возможность накопления требуемого количества заготовок, возможность быстрого обнаружения и устранения неисправностей, удобство загрузки и разгрузки заготовок, быстродействие, совмещение холостых ходов механизмов с рабочим циклом, точность позиционирования.
В зависимости от применения той или иной силы (тяжести, внешней, инерции) различают четыре вида транспортирования:
1) самотечное, под действием силы тяжести;
2) принудительное, под действием внешней силы;
3) вибрационное, под действием силы инерции;
комбинированное.
Бункерное загрузочно-ориентирующее устройство относится к категории транспортных устройств, не встраиваемых в станок. (БЗОУ) состоит из группы механизмов, предназначенных для приема заготовок навалом и выдачи их в рабочую зону промышленного робота ориентированными в пространстве и во времени:
Предбункер предназначен для создания необходимого запаса заготовок, обеспечивающих требуемое время непрерывной работы станка, и создания благоприятных условий для работы бункера.
Бункер принимает заготовки навалом и выдает их ориентированными в пространстве (первичная ориентация).
Лоток служит для транспортирования заготовок между функциональными механизмами бункерного загрузочно-ориентирующего устройства. Лоток может выполнять функции магазина и устройства вторичной ориентации.
Устройство автоматического ориентирования осуществляет вторичное ориентирование заготовок сложной формы.
Магазин принимает, накапливает и сохраняет окончательно ориентированные заготовки. Он компенсирует неравномерную производительность бункера.
|
|
|
Отсекатель и питатель работают синхронно с рабочими органами станка, подавая заготовку в рабочую зону в определенные периоды рабочего цикла. Они ориентируют заготовки во времени. В РТК питателем является промышленный робот. В зависимости от способа подачи заготовок из навала бункера бывают:
с поштучной выдачей заготовок,
с выдачей заготовок порциями,
с непрерывной выдачей заготовок.
Бункеры с поштучной выдачей заготовок: карманчиковые и крючковые. Производительность этого типа бункеров определяется по формуле
Qср=Кzn, (1)
где: - К - коэффициент заполнения захватных органов; z - число захватных органов (карманов, крючков), принимающих участие в одном цикле работы; n - число циклов работы (оборотов, двойных ходов) в минуту.
Карманчиковые бункеры. Форма бункера зависит от типа захватного органа, угла трения заготовок о бункер, угла откоса внутренних стенок бункера и метода ориентирования заготовок в бункере. Захватный орган карманчикового бункера представляет собой диск с профильными вырезами. Расположение карманов на диске оказывает непосредственное влияние на производительность бункера, так как от этого зависит коэффициент заполнения и допускаемая скорость вращения диска (рис.3).
Крючковые бункеры. Применяются для загрузки заготовок с внутренними отверстиями (втулки, колпачки, шайбы). Основной тип бункера с крючками на периферии представлен на рис.4, а.
Бункеры с выдачей заготовок порциями: секторные, шиберные, дисковые, щелевые, лопастные, элеваторного типа. Производительность бункеров такого типа определяется по формуле
Qсp = Kzmn, (2)
где К - коэффициент заполнения захватных органов; z - число захватных органов (секторов, шиберов, пазов в диске, лопастей), принимающих участие в одном цикле работы; m - число заготовок, которое может быть захвачено одним захватным органом; n - число рабочих циклов (оборотов, двойных ходов) в минуту.
Секторные и шиберные бункеры. Применяются для загрузки заготовок типа винтов, болтов, заклепок, шайб, гаек.
Бункеры с непрерывной выдачей заготовок: трубчатые, фрикционные, вибрационные. Производительность бункеров этого типа определяется по формуле
|
|
|
Qcp=Kv/l, (3)
где К - коэффициент западания для трубчатых бункеров; коэффициент, учитывающий проскальзывание, заторы и т.д., для фрикционных и вибрационных бункеров; v - средняя скорость движения заготовок, м/мин; l - размер заготовок в направлении движения, м. В трубчатых и вибрационных бункерах определение теоретической производительности затруднено из-за переменной скорости движения заготовок.
Трубчатые бункеры. Заготовки перемещаются за счет собственного веса, их первичная ориентация осуществляется трубкой. Конструктивно они различаются по виду движения трубки (вращательные, возвратно-поступательные или комбинированные) и в зависимости от того, какая часть бункера совершает эти движения - трубка или кожух (рис.5).
Дисковые фрикционные бункеры. Применяют для загрузки и транспортирования плоских заготовок типа колец, фланцев, дисков (Рис.6).
Вибрационные транспортные устройства.
Широко применяют в машиностроении для загрузки и транспортирования штучных заготовок в зону обработки, транспортирования их от станка к станку, для удаления стружки и т.д.
Их можно условно разделить на три группы: вибрационные лотки и транспортеры; вибрационные бункеры; вибрационные подъемники и накопители.
Рис.1 - Механизмы ориентирования в один прием
Рис.2. Механизмы ориентирования в два приема
Рис.3 - Схема карманчикового бункера
Рис.4 - Крючковые бункеры
Рис.5 - Трубчатые бункеры
Рис.6 - Дисковые фрикционные бункеры
Список литературы
1. Автоматизированная подготовка программ для станков с чпу, (Справочник) / Р.Э. Сафраган, Г.Б. Евгенев, А.Л. Дерябин и др.; Под общей ред. Р.Э. Сафрагана. - К.: Техника, 1986. - 191 с.
2. Р.И. Гжиров, П.П. Серебреницкий. Программирование обработки на станках с чпу. Справочник, - Л.: Машиностроение, 1990. - 592 с.
|
|
|
12 |
