67830

СИСТЕМА ТРАНСПОРТНИХ І НАКОПИЧУВАЛЬНИХ ЗАСОБІВ РТС. НАВАНТАЖУВАЛЬНО-РОЗВАНТАЖУВАЛЬНІ ЗАСОБИ РТС

Лекция

Производство и промышленные технологии

В загальному випадку транспортна система складається з складів 12 заготівок, оброблених деталей і зібраних виробів, складів 24 напівфабрикатів, інструментів і технологічного оснащення, а також транспортних засобів їхньої доставки і завантажувально-розвантажувальних пристроїв, що забезпечують...

Украинкский

2014-09-15

1.82 MB

2 чел.

Технічні засоби робототехнічних систем

Лекція 09

Тема: СИСТЕМА ТРАНСПОРТНИХ І НАКОПИЧУВАЛЬНИХ ЗАСОБІВ РТС.

НАВАНТАЖУВАЛЬНО-РОЗВАНТАЖУВАЛЬНІ ЗАСОБИ РТС

План

  1.  Загальні  відомості
  2.  Навантажувально-розвантажувальні пристрої технологічного обладнання, їх основні елементи
  3.  Бункерні та магазинні накопичуючі пристрої ТНС
  4.  Лотки та спуски накопичувачів
  5.  Орієнтуючі засоби ТНС

Література:

  1.  Власов С.Н. Транспортные и загрузочные устройства и робототехника. – М.: Машиностроение, 1988. –144с.
  2.  Гибкие производственные системы. Промышленные роботы, робототехнические комплексы. В 14 кн.: кн.4 Л.И.Волчкевич, Б.А.Усов. Траспорно-накопительные системы ГПС. Практ пособие/ под ред. Б.И.Черпакова. – М.: Высш. шк , 1989. – 112с.: ил.
  3.  Промышленная робототехника/ Под ред. Л.С.Ямпольского. – К.:Техніка, 1984. – 264с., ил.

1 Загальні відомості

Транспортно-накопичувальниа система (ТНС) – важливий компонент гнучкого автоматизованого виробництва (ГАВ). Виконує дві основні функції: накопичення і транспортування.

Вантажопотоки ГАВ – схема руху по РТС матеріалів, заготовок, складальних одиниць, готових виробів, інструментів, технологічних пристосувань (патрони, контрольно-вимірювальні

пристрої і т.д.), відходів виробництва згідно техпроцесу (рисунок 9.1)

Переміщення вантажів здійснюється різними транспортними засобами. В загальному ТНС складається з :

  •  навантажувально-розвантажувальних пристроїв технологічного обладнання;
  •  транспортних засобів;
  •  автоматизованих складських систем.

Прикладом організації автоматизації вантажних потоків на підприємстві та їх основних елементів є вантажні потоки механічного (складального) цеху, зображені на рисунку 9.2.

В загальному випадку транспортна система складається з складів 12 заготівок, оброблених деталей і зібраних виробів, складів 24 напівфабрикатів, інструментів і технологічного оснащення, а також транспортних засобів їхньої доставки і завантажувально-розвантажувальних пристроїв, що забезпечують зв'язок з технологічним устаткуванням 2, 8, 9,13,34.

В якості транспортних (підйомних) засобів застосовують вузькоколійні і ширококолійні 21 залізничні колії, ручні 28 і автоматичні візки (робокари), електрокари 26, електронавантажувачі 23, мостові 22 (з верхнім керуванням) і поворотні крани, підвісні 27 кран-балки (з нижнім керуванням), ланцюгові підйомники 19, штабелери 11 (для обслуговування складів), стрічкові 25, роликові 5, 15, 18, крокові 1, підвісні 20 конвейєри для переміщення деталей, конвейєри 3 для видалення стружки, що розташовуються в каналах підлоги цеху, поворотні пристрої (столи) 17 і т.д.

Складовими елементами транспортної системи є навантажувально-розвантажувальні пристрої (автооператори), вбудовані безпосередньо в устаткування або встановлені поряд, наприклад промислові роботи 6, портальні автооператори (маніпулятори) 14, агрегати завантаження 33 і інші.

Сучасне виробництво вимагає зберігання на складах і транспортування заготівок і оброблених деталей до устаткування в тарі. Виробнича тара різних типорозмірів і конструкцій регламентується стандартами. Щонайбільше застосування для переміщення і зберігання штучних вантажів, що укладаються за допомогою прокладок і фіксаторів (або навалом), знаходить ящикова тара з опорами або без опор, із стінкою, що відкривається або відкритою, каркасна тара, а також стійкова тара, для крупногабаритних і довгомірних заготівок.

Для зберігання заготівок біля верстатів 8 і автоматичних ліній 2, 13 широко застосовують магазини 30 верстатних модулів 34. Для ввезення оброблених деталей на склад використовують автоматичні візки, 4, що переміщувані по трасах 10. Заготівки, укладені в тару 7, з складу 12 доставляються до роликового конвейєру 5 автоматичними візками 4. Конвейєр 5 підводить тару із заготівками до промислового робота 6, який завантажує заготівку у верстат 5 і після її обробки знов укладає в тару 7. Оброблені деталі в тарі доставляються на склад 24 візком 4.

Також мають велике розповсюдження підвісні конвейєри 20, забезпечуючі автоматичну доставку різних вантажів за наперед заданою "адресою". В цьому випадку є на підвісному конвейєрі 20 автоматичні стрілки 32, що дозволяють направляти візки 16 згідно вказаній " адресі", по різних трасах або відводити їх на запасні шляхи-накопичувачі, де зберігається невеликий заділ заготівок. Подачу заготівок в тарі з складу 12 на стрічковий конвейєр 25 (або в інше місце) підвісним конвейєром 20 здійснюють часто з використанням спеціальної шахти 31, яка забезпечує безпеку роботи персоналу. Візок 16 з підвішеною (на гачках) тарою 29 підходить до місця призначення і зупиняється. Потім тара по направляючих шахти 31 опускається на конвейєр 25, де оператор від'єднує гачки від тари і виводить її з шахти. При необхідності в шахту встановлюється вільна тара. У ряді випадків тара із заготівками, а також крупні деталі, укладені штабелером 11, доставляються електронавантажувачами 23, котрі мають вила для захоплення.

  1.  Навантажувально-розвантажувальні пристрої технологічного обладнання, їх основні елементи

Складовою частиною транспортної системи є навантажувально-розвантажувальні пристрої (автооператори), влаштовані безпосередньо в обладнання або встановлені поруч, наприклад промислові роботи, портальні автооператори (маніпулятори), агрегати навантаження та інші.

В загальному навантажувально-розвантажувальний пристрій складається з модулів:

  •  бункер, призначений для накопичення заготовок в неорієнтованому положенні, насипом;
  •  магазин, служить для накопичення заготовок в орієнтованому положенні. В багатьох випадках функцію магазину виконує прямий чи спіральний похилий лоток;
  •  захватно-орієнтуючий механізм здійснює захват заготовки з бункера, її орієнтацію і подачу до технологічного обладнання. При використанні в навантажувальному пристрої магазину захватно-орієнтуючий пристрій відсутній. У цьому випадку заготовки поступають до обладнання по лотку або проміжному механізму;
  •  рука – механізм, що служить для подачі заготовок з бункера чи магазину в затискний пристрій обладнання, зняття обробленого виробу і передачі у відвідний пристрій;
  •  кантувач – механізм для повороту заготовки в процесі транспортування. При роботі на технологічному обладнанні;
  •  відсікаючий пристрій – механізм для поштучного відокремлення заготовок із загального потоку.

На рисунку 9.3 показано типові механізми навантажувальних пристроїв.


В бункері, зображеному на рисунку 9.3 а, захоплення заготівок 1, укладених насипом в чашу 2 і подача їх в лоток 5 (в орієнтованому положенні) здійснюється конусним дном, що обертається, 3 з шпильками 4. В бункерах, приведених на рисунку 9.3 б, в, захоплення заготівок 1 з чаші 2 і видача в лоток 5 здійснюється за допомогою замкнутої стрічки 7с виступаючими стрижнями 6 або диском 8 з отворами, куди падають заготівки 1. Накопичення заготівок 1 в орієнтованому положенні (стопкою) в магазині (рисуноку9.3 е) відбувається в касеті 10, а видача в робочу зону РЗ — шиберним живильником 11. Накопичення і переміщення заготівок 1 в РЗ в прямому 5 (рисунок 9.3 г) і спіральному 9 (рисунок 9.3 д) похилих лотках відбуваються самопливом. Передача заготівок 1 з лотка 5 в РЗ здійснюється шиберним 11 (рисунок 9.3 ж) або дисковим 12 (рисунок 9.3 з) живильниками. Передача заготівок з лотка, що підводить, 13 (рисунок 9.3 і) до патронів 17 верстата і назад до лотка 14 здійснюється рукою із захватним пристроєм 16, що здійснює зворотньо-гойдальний рух, в поєднанні з поворотно-поступальним рухом уздовж осі 15. Для передачі заготівок 1 із завантажувальної позиції ЗП в РЗ і вивантаження оброблених деталей (рисунок 9.3 к) служить рука з двома захватними пристроями 18 і 19. Такі завантажувальні пристрої застосовуються в портальних автооператорах. Переміщення заготівки 1 з лотка 23 в лоток 24 виконується кантувачем у вигляді поворотної руки 22 (рисунок 9.3 л) з приймачем для закочування (викочування) заготівки, що здійснює зворотньо-гойдальний  рух від гідроциліндра 20 через рейкову передачу 21. В анкерних (рисунок 9.3 м, н) і кулачкових (рисунок 9.3 о) відсікачах робота полягає в почерговій дії двох штифтів 25 (або кулачків 26), з яких один випускає чергову заготівку 1, що викочується з лотка 5, а інший — затримує всі інші. Дискові відсікачі (рисунок 9.3 п, р) є дисками 27 з виїмками для заготівок 1. При повороті диска на деякий кут він захоплює заготівку і подає її в лоток 5, одночасно утримуючи інші. Обертання диска може бути безперервним (див. рисунок 9.3 і) або періодичним (див. рисунок 9.3 р) за допомогою храпового механізму 28.

  1.  Бункерні та магазинні накопичуючі пристрої ТНС

Накопичуючі бункері і магазинні пристрої, що використовуються в робототехнічних лініях представлені на рисунку 9.4.

Відзначимо що магазинні пристрої не є повністю автоматичними. Вони застосовуються в наступних випадках: при достатньо складній формі деталей, коли їхнє автоматичне орієнтування в бункерних завантажувальних пристроях не є можливим; при навантаженні деталей значних мас і розмірів, при яких бункер виходить надмірно громіздким; коли неприпустимо інтенсивне перемішування деталей в бункері через можливе їхнє псування; коли машинний час обробки деталей на технологічному устаткуванні досить значний, і невелика кількість заготівок може забезпечити устаткування роботою на тривалий проміжок часу.

Автоматичний бункер (рисунок 9.4 а) складається з основи 1, чаші 2 з відкритим верхом і скошеним дном, похилого підйомника 3, лотка 7 видачі деталей 6 і лотка 11 повернення в чашу деталей (типу кілець), що не встигли скотитися в лоток видачі. В підйомнику є два замкнуті ланцюги 5, натягнуті на верхні і нижні пари зірочок, з яких верхнім зірочкам надається обертання від електродвигуна з редуктором 12 через ланцюгову передачу 10. Для запобігання заклинювання деталей 6 в чаші 2 нижня частина ланцюгів 5, встановлених на зірочках 14, зігнута для утворення рухомого дна.

Кут нахилу підйомника 3 може змінюватися за рахунок повороту його на осі 13 при нагвинчуванні гайок 9 (з правою і лівою різьбами) на тягу 8. На ланцюгах 5 закріплені похилі планки 4 для захоплення деталей з чаші і підйому їх до лотка видачі. Нахил планок 4 може бути різним, залежно від виконання бункера (І, II, III).

Автоматичний магазин із спіральним лотком для поршнів, крупних кілець, гільз (рисунок 9.4 б) є каркасом, звареним з чотирьох швелерів 13, основи 14 і двох дисків 1, 8. На дисках жорстко закріплені вертикальні стяжки 2 з кронштейнами 11, що несуть один або декілька похилих спіральних лотків 7, які створюють однозахідну або багатозахідну спіраль (за числом лотків). На рисунку 9.4 б показаний однозахідний лотковий магазин. Конструкція роликового лотка 10 розглянута в п. 4. На лотку передбачено відсікач 12 для поштучної видачі поршнів 9 (або інших деталей).

Аналогічна конструкція магазина застосовується для прийому, зберігання і видачі клапанів 5. В цьому випадку спіральний лоток виготовляють з дроту 6 (діаметром 8—10 мм), прикріпленого до кронштейна 3 скобами 4 (див. рисунок 9.4 б, виконання IV). Для ковзання головок клапанів 5 по спіральному дротяному лотку з кутом нахилу 15—20. Для збільшення місткості випускають магазини для клапанів з барабаном, що обертається, на якому змонтовано декілька спіральних лотків, які утворюють багатозахідну спіраль.

Автоматичний    багатодисковий    магазин   для   кілець, фланців (рисунок 9.4 в) складається з каркаса, звареного з чотирьох швеллерів 5, основи 12 і кришки 9. На швелерах на кутниках 1 встановлені диски 3 з лотками 4, виконаними із смуг у вигляді архімедової спіралі. В центрі магазина проходить вал 8, закріплений в підшипниках кришки 9 і основи 12. На валу, над кожним диском, встановлені чотири щіткотримача 6, що утримують щітки 7 з капроновими нитками. Валу 8 через конічну пару зубчастих коліс 14 надається обертання від електродвигуна з редуктором 13, змонтованим на основі. Деталі 11 поступають в магазин через похилий лоток 10, сполучений з лотком 4 верхнього диска. Виходять деталі по лотку 15 з лотка нижнього диска. Всі лотки дисків сполучені між собою сполучними лотками 2 таким чином, що забезпечується зв'язок кінця спіралі верхнього лотка (через отвір в центрі) з початком спіралі нижче розташованого диска (в периферії). Деталі 11 в каналі лотка верхнього диска переміщаються від периферії до центру під дією щіток, що обертаються. Дійшовши до отвору в диску, деталі провалюються в сполучний лоток і по ньому поступають до початку спірального лотка другого диска, де рух деталей повторюється.

Автоматичний лотковий магазин для кілець, фланців представляє собою зварний каркас 5 зі встановленими в декілька рядів похилими лотками 2 зигзагоподібної форми (рисунок 9.4 г). Переміщення деталей 1 по лотках здійснюється під дією сили тяжіння. Подача деталей в магазин відбувається за допомогою механізму розподілу 3 деталей по лотках, а видача — за допомогою механізму з'єднання 6 деталей в один потік, діючих від пневматичних циліндрів 4 і 7.

Автоматичний бункер з дисковим захватним пристроєм для кульок, пальців, шайб   (рисунок 9.4 д) складається з чаші 2 з відкритим верхом, на дні якої на осі розміщений диск 4 з кишенями по його периферії для захоплення деталей 3, Диск приводиться в рух від електродвигуна через черв'ячну передачу 5. В диску зміцнений виступ 1 для перемішування деталей. На дні чаші 2 передбачено отвір для проходу деталі з кишені диска 4 в трубу видачі 6.

Автоматичний бункер з ножовим захватним пристроєм для роликів (рисунок 9.4 е) має чашу 3 з відкритим верхом і бічними похилими стінками, між якими розташовується плоский ніж 6 з призматичним поглибленням на верхній робочій частині. Ніж закріплений на осі 7 і може здійснювати гойдальний рух від приводу 2. Напроти переднього краю ножа розташована трубка 1 видачі деталей 5. При підйомі ножа у верхнє положення деякі ролики потрапляють в призматичне поглиблення уздовж ножа і по ньому зісковзують до отвору скидача 4 і, пройшовши його, поступають в трубку /. При неправильному положенні на ніж ролик 5 cкидачем 4 відкидається в чашу. Кут нахилу робочої частини ножа у верхньому положенні складає 30—35.

Автоматичний магазин з барабанним захватним пристроєм для валів (рисунок 9.4 ж) представляє чашу 6 зі скошеними до центру стінками, між якими розміщений барабан 8 з трьома подовжніми прорізами, виконаними по колу валу 7. В лівій скошеній стінці чаші передбачено отвір для проходу валу 7 при завантаженні його за допомогою шибера 2, діючого від гідравлічного циліндра 1. Напроти отвору знаходиться собачка 5, яка запобігає випаданню деталей з чаші в той час, коли шибер знаходиться в нижньому положенні. Барабану 8 передається при необхідності (при завантаженні деталей)  обертання від приводу 9. Завантаження магазина валами може здійснюватися або зверху, в чашу, або з підвідного конвейєра 3 через похилий лоток 4 і шибер 2. Видача валів з магазина на відвідний конвейєр 10 відбувається при повороті барабана 8.

Вібраційний бункер для дрібних деталей (шайб, ковпаків і т.д.) зображено на рисунку 9.5, він складається з чаші 8, підвішеній за допомогою верхніх 2 і нижніх 14 опор на трьох похилих стрижнях 1 до плити 12. Між стрижнями на плиті змонтований вібратор 4,  що складається з котушки електромагніту 11 з осердям 10 і якорем 9, зв'язаний через алюмінієву прокладку 3 з дном чаші. Усередині чаші є спіральний лоток 7 (у вигляді полички), а вгорі — приймач 5 для видачі деталей. Бункер на трьох пружинах 15 встановлений на основі 13, яка опирається на три гумові амортизатори 16. При ввімкненні бункера чаша під впливом вібратора здійснює вібраційний (круговий) рух, внаслідок чого засипані в чашу деталі 6 починають переміщатися по спіральному лотку 7 вгору до приймального лотка.

Основним недоліком роботи бункера є підвищений шум, а також вібрація, що передається сусідньому устаткуванню.

4 Лотки та спуски накопичувачів

Для самовільного переміщення деталей  в  робототехнічних лініях застосовують різні похилі лотки і спуски (рисунок 9.6).

В основному лотки використовують для передачі заготівок і деталей між транспортними пристроями, технологічним (контрольним) устаткуванням на невеликі відстані (до 2-2,5 мм). Частіше всього застосовують лотки для самовільного переміщення деталей. Лотки для напівсамовільного (з використанням стисненого повітря) переміщення використовують рідко для легких деталей, коли кут нахилу до горизонту неможливо встановити більше кута тертя. Разом з переміщенням лотки зберігають орієнтування деталей.

Спуски застосовують для вертикального переміщення деталей під дією сили тяжіння. З метою унеможливлення вільного падіння деталей на прямих вертикальних спусках і зменшення кінцевої швидкості спуски виконують зигзагоподібної (рисунок 9.6 г), гвинтової (рисунок 9.6 д) або  ступінчастої форми. У всіх спусках при зміні напряму руху деталі, при повороті, швидкість спуску скорочується:

Лотки розділяють на жорсткі   прямі, зварені зі  смуг 8, 9, (рисунок 9.6 б), гнучкі прямі (рисунок 9.6 ж, и) і зігнуті (рисунок 9.6 е,з), відкриті (рисунок 9.6 б,в,ж,и ) і закриті (рисунок 9.6 а, е, з) .Опорною похилою площиною для деталей в лотках може бути смуга 6 (див. рисунок 9.6 а, б, ж), стінка 20 (див. рисунок 9.6 е, з), прутки 16 (див. рисунок 9.6 в), кулькові підшипники 24 (див. рисунок 9.6 м) або ролики 22 (див. рисунок 9.6 е). При переміщенні деталей в лотках часто викрнують кантування (поворот) деталі 3 (рисунок 9.6 е, з) .

Кут нахилу може бути розрахований по формулах залежно від прийнятої граничної швидкості самовільного переміщення деталей. При коченні на зовнішній поверхні круглих деталей (кілець, дисків і т.п.) в лотках з опорними смугами кут нахилу лотків складає 10—15' (див. рисунок 9.6 а, б, ж); при ковзанні клапанів 17 і інших деталей (поршнів, гільз) на торці в лотках з опорними смугами, прутками кут нахилу збільшується до 25—30 (див. рисунок 9.6, в). При переміщенні плоских деталей в лотках (див. рисунок 9.6 е, и) по роликах або кулькопідшипниках кут нахилу зменшують до 3—5'. В  спіральній частині гнучких лотків кут нахилу зазвичай збільшується на 20-30%.

Лотки збирають з уніфікованих деталей. Особливістю гнучких лотків є можливість підгонки їх (у тому числі і радіусу вигину лотка) за місцем залежно від місцеположення устаткування в межах ± 5—10 мм, що спрощує монтаж. Гнучкий лоток виготовляється із сталевої стрічки, що поставляється в бунтах. В стрічці заздалегідь (з однієї або з двох сторін) виштамповують прорізи для проходу сполучних шпильок 2. В лотках (див. рисунок 9.6 а, ж) смуга 6 з'єднується з бічними стінками 4, 8 за допомогою проміжних втулок 7, шпильок 2 з гайками 5 і запобіжними шайбами. Для запобігання випадання деталей з лотків зверху передбачається запобіжна смуга 1 (див. рисунок 9.6 а) або стінка 19 (див. рисунок 9.6 е,з). Ролики 22 (див. рисунок 9.6 е) або кулькопідшипники 24 (рисунок 9.6 и) закріплюють на бічних стінках 23 на осях 21 за допомогою гайок 5. Бічні стінки цих лотків сполучають між собою за допомогою довгих втулок 25, через які проходять шпильки 2. Після збірки на шпильки нагвинчують гайки 5.

Радіус вигину лотка (рисунок 9.6 а, е, з) звичайно встановлюють в межах трьох п'яти діаметрів деталі, що транспортується, 3. Зигзагоподібні спуски (рисунок 9.6 г) збирають з опорних смуг 13, 14, приварених до зовнішніх стінок 15 і сполучених з бічними стінками 18 за допомогою шпильок 2 з гайками. Гвинтові спуски виготовляють одно- і двозахідними (рисунок 9.6 д) з труби 10, встановленої на основі 12, до якої приварюють гвинтові спіралі 11.

Прохідністю деталей в лотках називають властивість переміщатися в лотках і лоткових конвейєрах без затримки і втрати орієнтації (самовільного перевертання) . Плавність і швидкість переміщення деталей залежить від їхньої маси, співвідношення розмірів деталі і лотка, параметрів шорсткості поверхні ковзання і прогинання лотка, ступеня забруднення лотка і деталей.

  1.  Орієнтуючі засоби ТНС

Орієнтування розділяється на первинне і вторинне. При первинному орієнтуванні деталі переводяться з будь-якого можливого в стійке положення, яких звичайно може бути декілька. При вторинному орієнтуванні всі деталі, що пройшли первинне, переводяться в задане положення. У ряді випадків етапи первинного і повторного орієнтування співпадають. В основному це відбувається тоді, коли число різних положень деталі невелике. Чим більше відмінних положень займає деталь після первинного орієнтування і чим меншою буде різниця між ними, тим складнішим є процес вторинного орієнтування, яке практично завжди здійснити важче, ніж первинне.

Часто в результаті орієнтування виділяються деталі, що довільно зайняли правильне положення, і відсіваються деталі, що зайняли неправильні положення. Таке орієнтування є   пасивним. На відміну, орієнтування, - при якому деталі всіх положень, що пройшли первинне орієнтування, переводяться в задане, називається активним

Всі орієнтуючі пристрої за характером взаємодії з деталями ділять на дві групи: статичні і кінематичні.

До статичних відносяться пристрої, робочі органи яких не міняють свого положення в процесі орієнтування і не реагуютьна відмінність в положеннях деталей. Деталі, навпаки, реагують наположення робочих органів, пристосовуючись до них. Прикладом статичних пристроїв є щілинні орієнттатори, виконані у вібролотках. В статичних пристроях немає рухомих органів, що визначає простоту їхньої конструкції.

Більш розвинуті по своїй структурі і конструкції кінематичні орієнтуючі пристрої, які можуть змінювати положення своїх елементів залежно від положення деталі. Такі пристрої є механізмами, що по-різному реагують на помітні положення деталі і по-різному впливають на неї.

5.1 Статичні орієнтуючі пристрої

Ці орієнтуючі пристрої відносяться до простих і часто є скосами на лотках, щілини або пластини, що грають роль кулачків. Всі такі пристрої є калібрами розмірів або форми, які можуть виділяти два стани: правильне і неправильне (всі положення, окрім правильного).

На рисунку 9.7 в ряді І показана група деталей, що орієнтуються, 1...6, а в II—засоби орієнтування двох деталей 1 і 5 з цієї групи. Для орієнтування відзначених деталей лоток вібробункера (показаний в поперечному перерізі) нахилений під кутом, який вибирається так, щоб центр тяжіння деталі 1 в одному положенні знаходився над лотком, а в іншому — за його правою гранню.

У разі орієнтування дископодібної деталі 5 з односторонньою фаскою при русі фаскою вниз деталь не може утриматися на лотку і зісковзує в місткість бункера, при русі з опорою на торець без фаски вона залишається на лотку. Висота виступу h лотка повинна бути дещо менше розміру фаски.

Щілинні (трафаретні) пристрої орієнтування показані на рисунку 9.8.

На рисунку 9.8 а показано приклади деталей, що орієнтуються, 1...4. Пристрій, зображений на рисунку 9.8 б, призначено для орієнтування деталі 3 з верхнього ряду. Він складається з двох лотків — верхнього / з трафаретом 3 за формою одного з різних положень деталі 3 (всього їх може бути шість) і нижнього 2, на який поступають, провалюючись в трафарет 3, тільки деталі одного положення, тобто того, яке відповідає трафарету. Всі інші деталі зісковзують, пройшовши над трафаретом, в місткість вібробункера.

Пристрій, зображений на рисунку 9.8 в, орієнтує деталі 4 верхнього ряду. Дані деталі також займають на вібролотке шість відмінних положень, утворюючи три групи (по два положення в кожній групі). Всі групи (відрізняються по висоті деталей), окрім групи / (показана на малюнку), відсіваються перед трафаретом за допомогою клина-відбивача  (дефлектора). До трафарету підходять тільки деталі з положеннями 1 групи. Деталі 4 в цьому положенні (зліва в групі /, рисунок 9.8 в) провалюються у вікно трафарету і потрапляють в чашу бункера; деталь справа проходить над вікнами. Отже, за трафаретом залишаються тільки деталі цього положення. Ефективність такого пристрою рівна 1/6, тобто відносно невисока, але при значній загальній продуктивності бункера цілком достатня для обслуговування будь-якої автоматичної машини. В даному трафареті виконано два аналогічні вікна, щоб підвищити надійність роботи орієнтуючого пристрою.

На рисунку 9.9 показано орієнтування деталей за допомогою відбивачів. Плоска деталь типу прямокутного бруса (рисунок 9.9 а), в якої сторона а більше, ніж сторона в, орієнтується на скошеному віброблотку 2 клином 1, розміщеним так, щоб пропускати деталі одного положення (коли опорою служить сторона а) і не пропускати деталі іншого положення (коли опорною стороною служить сторона в). Для цього клин розміщується на такій висоті h, щоб а>h>в.

На рисунку 9.9 б показано орієнтування складнішої деталі, що займає на лотку чотири різні положення. Пристрій включає клин 1, гребінець 2 і скіс 3. Деталі трьох положень (у тому числі і положення, показаного на рисунку 9.9 б справа) не проходять через орієнтуючий пристрій, зісковзуючи в чашу бункера. Пристрій пропускає деталі тільки такого положення, коли паз в деталі насувається на гребінець, що утримує її на лотку.

5.2 Кінематичні орієнтуючі пристрої

Конструктивна особливість кінематичних орієнтуючих пристроїв — наявність рухомих елементів, що взаємодіють з поверхнями орієнтування і спряження. Один з таких пристроїв (рисунок 9.10 зліва) включає вібраційний лоток 1 зі встановленою на осі фігурною заслінкою 2, яка закриває таку ж за формою щілину і підтискається до днища лотка пружиною 3. Деталь — типу ступінчастого валу, в якої центр тяжіння практично знаходиться по середині її довжини. Тому використати щілину для орієнтування небажано.

Деталі (наприклад, мітчики) рухаються по лотку зліва направо в двох типових положеннях — більш тонка частина спереду або ззаду. При русі тонкою частиною ззаду деталь, виходячи на щілину, повністю вписується в її профіль і лягає всією своєю масою на заслінку. Під дією моменту сили тяжіння деталі заслінка повертається на осі в напрямі проти годинникової стрілки. Щілина при цьому відкривається, і деталь по заслінці зісковзує вниз, де може пройти переорієнтацію.

При русі більш тонкою частиною спереду деталь спирається більшою частиною своєї маси на вузькі краї щілини, що утримує її від випадання в щілину. Момент, що прагне обернути заслінку, виявляється недостатнім, оскільки деталь діє на неї не всієї масою, а лише її половиною. Оскільки пружина 3 підібрана так, що заслінка при цьому обернутися не може, деталь залишається на лотку.

Деталь 1 (рисунок 9.10 справа) така, що її розміри l2 і l1 різняться на 0,3 мм. Тому геометрична асиметрія її невелика, і орієнтування викликає значні труднощі. Ефективний пристрій кінематичного орієнтування для такого роду деталей включає розташований над вібролотком 4 кронштейн, до якого на пружині 2 прикріплений молоточок 3. При вібраціях чаші бункера молоточок коливається з тією ж частотою, вільно пропускаючи деталь, якщо вона рухається більш коротким кінцем (розміром l1 вгору. При русі більш довгим кінцем вгору молоточок ударяє об верхній край деталі, одним поштовхом вибиваючи і виштовхуючи її з лотка. Пристрій дуже ефективний і може бути застосований для орієнтування не тільки циліндричних, але також плоских і призматичних деталей.

Серед кінематичних орієнтуючих пристроїв виділяються такі, в яких орієнтування виробляється безперервно в процесі руху. Основою їх служать різного вигляду ротори з гніздами для деталей, що орієнтуються. Такі пристрої характеризуються високою продуктивністю, можливістю проводити активне орієнтування, а також тим, що дозволяють орієнтувати деталі, що мають внутрішню асиметрію.

На рисунку 9.11 а показано роторний пристрій для орієнтування деталей, зображених на рисунку 9.11 б. Неорієнтовані деталі 4 (рисунку 9.11 а) подаються по лотку 12 і по одній прямують в гнізда 3, що безперервно обертаються, ротора 5. Навпроти кожного гнізда в кільці 2, жорстко закріпленому з ротором, встановлені рухомо підпружинені штирі 7. В штирях розміщений контрольно-пізнавальний механізм, що включає два повзунці 10, сполучені двома плоскими пружинами 9. На одному з них встановлений гвинт 11, на іншому — контакт 8, що утворюють разом контактну пару. Коли деталь 4 вже знаходиться в гнізді, штир 7 подається до центру ротора, входячи в отвір деталі, що орієнтується. Подача здійснюється від нерухомого кулачка 1. При цьому повзунці 10 сходяться, деформуючи пружини 9 і розмикаючи контактну пару. Якщо деталь в гнізді розташована так, як показано на рисунку 9.11 а, то, потрапляючи у виточку деталі, повзунці розходяться, замикаючи контактну пару в 8—11. Тим самим в систему керування подається сигнал, що відкриває заслінку 6, внаслідок чого деталь потрапляє в накопичувач подібних положень (виточкою вліво).

Якщо ж деталь у гнізді розміщена виточкою управо, контакти не замкнуться, оскільки штир до виточки не дійде. При цьому команда на заслінку не потрапить і вона відкриється у іншому місці, де збираються деталі, розташовані виточкою управо.

За принципом дії пізнаючої  системи орієнтуючі пристрої можуть бути електромагнітними, пневматичними, фотоелектричними, електростатичними, гідравлічними, механічними і т. п. Нижче розглядаються електромагнітні, пневматичні і фотоелектричні орієнтуючі пристрої, що знайшли щонайбільше розповсюдження в машино- і приладобудуванні.

5.3 Електромагнітні орієнтуючі пристрої

Електромагнітні орієнтуючі пристрої засновані на орієнтуванні деталей в електромагнітному змінному полі. Переваги орієнтування деталей в електромагнітному полі полягають в наступному: процес є безконтактним; дане потрібне положення деталі (контроль) пізнається одночасно з силовою дією на неї, тобото функції контрольного і привідного органів з'єднані в одному; електромагнітне поле дозволяє пізнавати розташування елементів, розміщених усередині деталі, тобото є можливість "впізнавати" положення, визначені внутрішньою асиметрією деталі. Електромагнітні орієнтуючі пристрої мають добрі експлуатаційні властивості, дешеві, прості по конструкції і забеспечують високу продуктивність.

Для орієнтування деталей використовуються наступні властивості електромагнітного поля: виникнення сил взаємодії між полем і феромагнітною деталлю; виникнення орієнтуючих моментів при внесенні в поле деталі через зміну його енергії; виникнення сил взаємодії магнітного поля з вихровими струмами, наведеними в неферомагнітній деталі, що орієнтується; зміна індуктивності котушок при зміні конфігурації феромагнітних деталей, внесених в котушку, або їхнього відносного розташування.

Один з таких пристроїв призначений для установки в задане положення плоских немагнітних струмопровідних деталей зображений на рисунку 9.12, представляє собою багатосекційну плиту 1, що складається з котушок 3, і встановлену в змінному магнітному полі електромагніта 4. Кожна з котушок має автономну обмотку, в якій одні виводи сполучені і заземлені, а інші за допомогою ключів-контактів  з’єднані з контактами 6 пульта керування 5. Число і розташування контактів відповідає числу і розташуванню котушок на багатосекційній плиті.

На пульті керування встановлений шаблон 7, що формою повторює деталь 2 і призначений для замикання необхідних обмоток плити 1 в потрібному положенні. Неорієнтована деталь 2 потрапляє на плиту, розміщуючись на ній випадковим чином. Для захоплення вона повинна обернутися в необхідне положення, що повторює положення шаблона. Шаблон замикає через контакти обмотки плити, і в них виникають струми. Крім того, струм наводиться в контурі деталі 2, Унаслідок взаємодії між струмами окремих котушок і частинами контура струму, індукованого в деталі, на останню діє момент сил, що повертає її в необхідне положення. При збігу положення деталі із заданим, момент сил, діючий на деталь, стає рівним нулю. Деталь фіксується в певному положенні.

Для посилення силової дії на деталь, що орієнтується, пристрій може бути виконаний у вигляді С-подібного магніту, на обох полюсних наконечниках якого встановлюються багатосекційні плити з котушками. В цьому випадку шаблон, що розташовується на пульті керування, одночасно замикає як верхні, так і нижні обмотки котушок.

Деталь, що розвернулася в задане положення, забирається ЗП робота і встановлюється на робочій позиції.

5.4 Пневматичний орієнтуючий пристрій

Принцип дії пневматичних орієнтуючих пристроїв зоснований на властивостях повітряних струменів: присмоктуюча і відштовхуюча їх дія, повітряна подушка, явище ежекції і т. д. Перевага пневматичних пристроїв полягає в тому, що струмінь є одночасно транспортним, контрольним і виконавчим органом. При цьому дією струменя легко керувати, змінюючи її напрям і силу, що прикладається до деталі.

Пристрій такого типу подано на  рисунку 9.13. Він призначений для орієнтування різноманітних деталей 1...4 з великою асиметрією (рисунок 9.13 а).

Перевага даного пристрою в тому, що  орієнтування відбувається в процесі руху, тобто є безперервним. Деталь 3 (рисунок 9.13 б) рухається по лотку 1 у напрямі стрілки і підходить під притискний ролик 2, що обертається проти годинникової стрілки. Повітря з живлячої магістралі через фільтр 6 постійно поступає в ліве сопло, виконане в лотку.

Якщо деталі немає або  вона йде так, як показано на рисунку (елементом, що вносить асиметрію, вгору), ніякого сигналу в систему керування не поступає. Інакше повітря через виїмку в деталі і праве сопло потрапляє в камеру керування стандартним реле 4. Цей сигнал посилюється підсилювачем 5, і стисле повітря через останній потрапляє в пневмопривід 7, який зіштовхує деталь даного положення з лотка.

З показаних на рисунок 9.13  а деталей деталь 3 найбільш складна, оскільки може зайняти на лотку чотири відмінні положення (деталі 1, 2 і 4 мають по два відмінні положення). Щоб орієнтувати її вказаним методом, на лотку слід розмістити два пристрої, аналогічних описаному, але з різним розташуванням сопел в лотку. Подібна схема дозволяє орієнтувати також деталі, що займають по шесть—вісім і більше положень.

  1.  Фотоелектричний орієнтуючий пристрій

Фотоелектричні орієнтуючі пристрої, так само як пневматичні, електромагнітні і електростатичні, відносяться до групи безконтактних. Їхня особливість — висока чутливість, що дозволяє орієнтувати деталі з дуже великою асиметрією; для таких пристроїв характерний значна швидкодія.

Деталі 1...3, зображені на рисунку 9.14 а можуть займати уздовж своєї більшої сторони по два типові положення, деталь на рисунку 9.14  б — четыре положення залежно від того, як розташований виріз. Як видно з рисунка 9.14 б, для кожного положення один з чотирьох фотоелементів, розташованих по кутах деталі, залишається неприкритим. Отже, при освітленні такої "маски" і її затемненні деталями, що проходять, при кожному положенні видається характерний саме для нього сигнал. Перетворений в системі керування, цей сигнал примусить так спрацювати виконавчий механізм, щоб деталь в кожному з положень була розвернена (переорієнтована) в необхідне положення.

Інша схема орієнтування показана на рисунку 9.14 в. Тут деталі, що орієнтуються, 6 утворюють одну групу положень І і ІІ, характерну тим, що деталі мають одну й ту саму висоту. Перемещуючись вібротранспортером 5, вони проходять через позицію орієнтування, що включає освтлювач 1, лінзу 2, діафрагму 3 і екран 4 з фотоелементами ФЕ1 і ФЕ2, Фотоелементи розташовані так, що тінь від рухомої в положенні 1 деталі не може закрити їх обидва одразу. В той же час тінь деталі, що переміщається в положенні ІІ, на деякий проміжок часу затемняє обидва фотоелементи. Таким чином, різні положення деталей викликають різні сигнали в системі контролю і керування положенням. Тому виконавчий механізм по-різному впливає на деталі, розрізняючи їх і орієнтуючи.

Таким чином, різноманітність навантажувально-розвантажувальних пристроїв дуже велика. Вибір схеми транспортно-навантажувальної системи залежить від конкретного техпроцесу і конструкції технологічного обладнання. Оптимальна конструкція навантажувального пристрою забезпечує, в першу чергу, виконання навантажування-розвантажування за мінімальний час. Аналіз різних структурних схем компонування показує, що допоміжний час, необхідний на навантажувальні операції можна звести до нуля.

 

9

PAGE  11


Рисунок
9.3 - Типові механізми навантажувальних пристроїв

EMBED KompasFRWFile  

Рисунок 9.4 – Накопичуючі пристрої роботизованих ліній

Рисунок 9.5 – Вібраційний бункер

Рисунок 9.6 – Похилі лотки і спуски

Рисунок 9.7 – Статичне орієнтування на скошеному лотку

Риссунок 9.8 – Статичне орієнтування в щілині

Рисунок 9.9 – Статичне орієнтування за допомогою відбивачів для деталей типу прямокутного бруска (а) і бруска з пазом (б)

Рисунок 9.12 – Електромагнітний пристрій для повороту деталей

Рисунок 9.10 – Кінематичні орієнтуючі механічні пристрої

а – деталі для орієнтування;

б – схема пристрою

Рисунок 9.13 – Пневматичний орієнтуючий пристрій

EMBED Word.Picture.8  

Рисунок 9.14 – Фотоелектричний орієнтуючий пристрій

Рисунок 9.2 – Вантажні потоки автоматизованого складального цеху

- схеми; б - деталі

Рисунок 9.11 – Орієнтуючий роторний пристрій


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

54214. Нахождение неизвестного делителя. Задачи в два действия. Составление и решение выражений 45.5 KB
  Неизвестное число разделили на 6 и получили 5. Найдите неизвестное число. Неизвестное число уменьшили на 7 и получили 89. Чему равно неизвестное число Неизвестное число уменьшили в 6 раз и получили 7.
54216. Ділення багатоцифрових чисел на трицифрові, коли частка містить нулі 176 KB
  Мета: вчити учнів письмовому діленню багатоцифрових чисел на трицифрові, коли в частці є нулі; удосконалювати знання і навички учнів у розв’язані задач; розвивати обчислювальні навички, логічні мислення, кругозір учнів, уяву, спостережливість, раціональність думки; виховувати інтерес до математики, охайність в записах, бережливе ставлення до природи.
54217. Культура Древнего Египта и ее основные особенности 16.48 KB
  На северо-востоке Африки находится родина древнейшей в мире цивилизации – Египет. 4 – 3-м тысячелетии до н.э., когда обитавшие в Средней Европе варварские племена еще носили звериные шкуры и жили в пещерах...
54218. Узагальнення з теми «Числові та буквені вирази. Формули. Рівняння» 50.5 KB
  Питання для першої команди: Що значить розв’язати рівняння Сформулюйте властивість віднімання суми від числа. Сформулюйте властивість нуля при додаванні. Як знайти невідомий від’ємник Як перевірити чи вірно розв’язано рівняння Питання для другої команди: Який вираз називають буквеним Сформулюйте властивість нуля при відніманні. Як знайти невідомий доданок Сформулюйте сполучну властивість додавання.
54219. Десятичные дроби. Урок-соревнование в 5-м классе 35.5 KB
  Оборудование: Компьютер, мультимедийный проектор, карточки для деления класса на команды, жетоны для оценивания ответов, колокольчики, призы победителям.
54221. Числові та буквені вирази. Формули. Рівняння 48.5 KB
  Рівняння. Розвивати навички застосовувати теоретичні знання на практицірозв’язувати складні рівняння та складати рівняння за умовою задач. Якір №507 Два учня записують розв’язання рівняння на дошці: 1 х23:9=13 2 1728:56х=36 х23=139 56х=1728:36 х23=117 56х=48 х=11723...
54222. Розвязування вправ на всі дії з натуральними числами 70 KB
  Мета: закріпити в учнів уміння виконувати дії над натуральними числами в процесі розв’язування різноманітних вправ; сприяти розвитку логічного мислення обчислювальних навичок учнів культуру математичної мови і записів; формувати інтерес до математики; виховувати самостійність наполегливістьвзаємодовіру. Після уроку учні зможуть: узагальнити і систематизувати свої знання про натуральні числа; додавати віднімати множити й ділити натуральні числа; розв’язувати рівняння на основі...