71325

Спутники для загрузки многоцелевых станков с ЧПУ

Лекция

Производство и промышленные технологии

Еще одной разновидностью являются палеты для накопления деталей типа тел вращения предназначенные для обеспечения работы токарных многоцелевых станков. В конструкции палет должна быть предусмотрена выгрузка деталей роботом непосредственно из палет для установки на станок...

Русский

2014-11-05

1.98 MB

4 чел.

Спутники для загрузки многоцелевых станков с ЧПУ.

Для автоматического манипулирования заготовками и режущим инструментом различных размеров и форм в многооперационных станках с ЧПУ применяют дополнительные элементы, снабженные установочными базами: палеты, кассеты, спутники, оправки, поворотные и тактовые столы, тележки и т. п. Палеты имеют различное назначение и исполнение.

Требования, предъявляемые к палетам:

- высокая точность позиционирования при установке;

- высокая собственная жесткость; устойчивость к колебаниям и воздействию сил резания;

- надежная защищенность от засорения стружкой и СОЖ; идентичность размеров налет и их точность по размерам, влияющим на позиционирование, и высоте.

Для идентификации палет используют механическое, электрическое или оптическое позиционирование. Иногда линейными датчиками кодируют рабочее место. Палеты зажимают механически или гидравлически. Механизмы перемещения палет:

грейферные,

гидроцилиндры,

цепные с цапфами;

червячные,

связанные с цапфами,

встроенными в палету.

 

Палета для многоцелевых станков с унифицируемыми стыкуемыми элементами приведена на рис. 1.

Рис. 1. Палета для многоцелевых станков.

1 — центральное отверстие; 2 — резьбовые отверстия для крепления детали и зажимных элементов; 3 — упоры; 4 — упорный буртик; 5 — резьбовые отверстия для; связи с механизмом передачи палеты: 6 — установочная поверхность палеты; 7 — поверхности направляющих; 8 — поверхности закрепления палеты; 9 — опорные поверхности палеты; 10 — отверстия позиционирования палеты.

Рис. 2. Автономная зажимная палета:

1 — инфракрасный элемент; 2 — плата управления; 3 — батареи; 4 — емкость для масла; 5 — электрогидравлический датчик давления; 6 — маслопроводы.

Еще одной разновидностью являются палеты для накопления деталей типа тел вращения, предназначенные для обеспечения работы токарных многоцелевых станков. Эти палеты, как правило, представляют собой рамные конструкции; имеющиеся в них вставки позволяют зажимать детали в патроне или центрах. Палеты такого типа вместе с уложенными в них деталями можно штабелировать.

Если детали обрабатывают при зажиме в центрах, то их укладывают чаще всего в призматические ложементы из пластмассы. В конструкции палет должна быть предусмотрена выгрузка деталей роботом непосредственно из палет для установки на станок и перестановка палет тем же роботом. Палеты используют для транспортирования деталей по всем позициям в ГПС. Точность позиционирования должна отвечать условиям работы робота.

Для объединения в систему станков, выпускаемых различными фирмами, необходимо решить проблемы по исполнению поверхности столов у станков. Встройку устройств смены палет пытаются осуществлять на поверхности стола станка, при этом все механизмы для закрепления палеты монтируют прямо на столе.

При смене палета задвигается на эти устройства, опускается и зажимается. Точность позиционирования при установке одной палеты равна ±0,01 мм. При использовании нескольких палет этот показатель находится в пределах ±0,015 мм. Для изготовления особо точных деталей необходимо выделять точный станок с соответствующими по точности налетами.

Специалисты фирмы Hermann Guhring (Германия) считают, что при разработке систем автоматического программируемого зажима заготовки наибольшую трудность представляет определение точек и сил зажима, так как существует определенная связь между качеством закрепления заготовки и условиями ее обработки, которая обусловливает вибрации при резании и деформирование всей детали. Поэтому автономная палета должна иметь интерфейс между электронными и гидравлическими устройствами, позволяющий программировать давление (рис. 7.41).

Информация, передаваемая при закреплении детали через инфракрасное передающее устройство от системы управления, дает возможность автоматически выбрать и проконтролировать требуемое для зажима давление.

51

При использовании палет в качестве накопителей деталей в системе портальный от  штабелер палет можно реализовать различ-

ЧПУ. Этот модуль, как и предыдущий, спроектирован с учетом полной шлифовальной обработки шеек и торцов деталей типа валов в автоматическом цикле; его также выпускают серийно.

Палеты обоих шлифовальных модулей можно рассматривать как тару, в которой обрабатываемые заготовки могут следовать в соответствии с внутрицеховым технологическим маршрутом. Обработанные на модулях детали загружаются и выгружаются, как правило, путем замены палет, но при этом не исключается и вариант съема обработанных деталей и установки заготовок, например, в тележку накопительного устройства РТК, обслуживаемого портальным промышленным роботом.

Для возможности работы многоцелевых станков во вторую и третью смены по малолюдной технологии применяют двух- и многоместные устройства автоматической смены заготовок различного исполнения. При этом многоместные устройства бывают кольцевого и П-образного типа в сочетании с двухместным или поворотными двухпозиционными столами (рис. 2).

Рис. 2. Схема автоматической смены палет из магазинов для станков ХВ106 фирмы Ех-Се11-0 (Германия)

Возле многоцелевого станка 1мод. ХВ106 фирмы Ех-Се11-0 (Германия) установлены поворотный двухпозиционный вспомогательный стол 2, кольцевой магазин 3, вмещающий восемь палет, и станция 4 их загрузки-разгрузки, что превращает станок в автономно действующий технологический модуль. Механизмы для фиксации и зажима столов-спутников при их автоматической смене установлены на столе станка.

Основными требованиями, предъявляемыми к механизмам загрузки многоцелевых станков, являются точность позиционирования и быстродействие. Точность позиционирования зависит от ряда факторов, степень влияния которых рассмотрим, проанализировав процесс останова рабочего органа по координате X (рис. 7.47, а), имеющего массу т и движущегося со скоростью v от приводного устройства М с временем срабатывания (отключения) tcp- После получения команды от системы ЧПУ на останов рабочего органа последний переместится на

AX=AXi-fAX2,

где AXi — математическое ожидание перебега рабочего органа со скоростью V за время срабатывания /ср системы отключения двигателя М, AXi = o^cp; ДХг—математическое ожидание перебега рабочего органа после срабатывания (отключения) двигателя М за счет сил сопротивления (торможения).

Величину ДХг определяют из условия, что кинетическая энергия движущегося рабочего органа £=то2/2 переходит в работу сил сопро парные приспособления создают для деталей, которые в процессе обработки на станке остаются неподвижными. В этом случае имеется возможность использования постоянных кондукторных плит. Отсутствие изменяющих свое положение узлов приспособления повышает точность фиксации детали, уменьшает износ кондукторных устройств.

Поворотные приспособления различных типов предназначены для обработки заготовок с разных сторон; их выполняют с вертикальной, горизонтальной и наклонной осями вращения. Они имеют делительные и фиксирующие устройства.

При выборе и конструировании приспособлений для фрезерных станков необходимо проводить расчеты, учитывающие особенности условий резания. По сравнению с приспособлениями для сверлильных станков они, как правило, должны быть более жесткими. Важное значение имеет правильная установка приспособления, выбор направляющих шпонок и способа крепления.

Типовыми приспособлениями для крепления деталей на фрезерных станках являются машинные тиски, которые бывают неповоротными или поворотными в одной или нескольких плоскостях. На фрезерных станках часто используют различного вида кассетные приспособления для обработки с одной установки большого числа деталей, делительные приспособления, поворотные устройства и т. п. Эти приспособления могут быть использованы в станках других групп.

В зуборезных и протяжных станках заготовки закрепляют с помощью патронов и оправок различных видов. При повышенных требованиях к точности обработки зазоры между поверхностью детали и зажимными устройствами регулируют с помощью специальных разжимных оправок, цанговых механизмов, патронов с гидропластмассой.

При работе на агрегатных станках, автоматических линиях, станочных системах с ЧПУ требования к надежности закрепления заготовки, быстродействию механизмов и точности фиксации выше, чем при использовании универсального оборудования. Высокая производительность автоматизированного оборудования приводит к ускоренному изнашиванию сопрягаемых поверхностей. Для того чтобы это не сказалось на качестве деталей, необходимы специальные расчеты и конструктивное оформление зажимных, фиксирующих, транспортных механизмов.

Широко распространена обработка деталей сложной конструкции, закрепленных в приспособлениях-спутниках. Спутник должен иметь надежную опорную поверхность, удобную для перемещения его от одного станка к другому, фиксирующие гнезда и приспособление для закрепления на станке. В большинстве случаев заготовку базируют и закрепляют на спутнике, но можно использовать спутник только для базирования и перемещения деталей. В последнем случае для их закрепления используют механизмы станков и автоматических линий.

К приспособлениям-спутникам предъявляют высокие требования по точности изготовления базирующих элементов. Обычно отклонения их размеров не должны превышать 0,1—0,2 допуска на размер изготовляемой детали. Следует предусматривать периодическую очистку базовых поверхностей от стружки и загрязнений, повышать надежность работы транспортных и зажимных устройств оборудования. Применение приспособлений-спутников требует создания специальных транспортных устройств для возврата их к началу линии после завершения обработки и применения механизированных устройств для замены деталей

На рис. 7.4 показано приспособление-спутник 1 станции 2 фиксации и зажима. Основные размеры приспособления регламентированы: ширина В составляет ряд: 400, 500, 630 и 800 мм, длина спутника L = •=500 ... 1000 мм, размер С=260 ... 560 мм, межосевое расстояние Л = =380 ... 880 мм.

Автоматизированное производство предъявляет дополнительные требования по агрегатированию и унификации устройств для закрепления, транспортирования и складироваиия заготовок. Для складирования и транспортирования широко используют различного вида поддоны и кассеты. Последние обычно представляют собой замкнутый объем предварительно ориентированных заготовок для партионной обработки деталей сравнительно небольших размеров.

Разновидностью приспособлений-спутников являются налеты, которые применяют в гибких производственных модулях и системах. Их используют как транспортно-складскую тару и технологические носители, предназначенные для фиксации заготовок во время обработки (см. п. 7.5).

Для зажимных приспособлений используют пневматические, гидравлические, электромеханические приводы, магнитные, вакуумные механизмы и их комбинации.

Пневмопривод конструктивно прост, обладает высоким быстродействием, его легко присоединить к централизованному воздухораспределителю, имеющемуся на большинстве заводов, он менее чувствителен к потери герметичности по сравнению с гидравлическим приводом. Основным недостатком является ограниченное до 0,4—1,0 МПа рабочее давление в цеховых пневмосистемах, что приводит к увеличению габаритных размеров поршневых устройств, использованию систем рычагов и т. п. Обычно сила зажима не должна превышать 10 кН для приспособлений, не закрепленных на станке стационарно.

Наиболее распространены поршневые и мембранные цилиндры. Стационарные поршневые пневмоцилиндры диаметром от 12 до 90 мм (ГОСТ 15608—81Е) могут развивать статическую тянущую силу тяги на штоке от 200 до 70 000 Н при давлении в сети до 0,63 МПа. Во вращающихся сдвоенных пневмоцилиндрах двустороннего действия со сплошным штоком типа П-ЦВС-250 с диаметром штока 250 мм теоретическая сила на штоке: тянущая — 58 кН, толкающая — 30 кН (рис. 7.5).

Сжатый воздух через ниппель 6, воздухопроводящую муфту 1 и центровое отверстие в стержне 5 попадает в правую полость цилиндра 2 и перемещает поршень 3 влево, создавая тянущую силу на штоке 4. При подаче сжатого воздуха через ниппель 7 и скосы в стержне 5 в левую полость цилиндра поршень <3 движется вправо, создавая на штоке толкающую силу.

Распространены стационарные пневмоцилиндры, встраиваемые в

Рис. 7,5. Сдвоенный пневмоцилиндр двустороннего действия.

Рис. 7.6. Пневмоцилиндры, применяемые в станочных приспособлениях.

станочные приспособления (рис. 7.6). Диаметры цилиндров составляют ряд: 63, 80, 100, 125, 160, 200, 250 мм; ход штока 16—50 мм; при давлении не менее 0,63 МПа толкающие силы 1,65—17,85 кН, тянущие - 1,54—26,75 кН.

Мембранные пневмоцилиндры диаметром 125 - 400 мм с резинотканевой и резиновой мембранами (рис. 7.7) развивают силу на штоке соответственно до 36 - 46 кН в положении, близком к исходному. С увеличением длины хода эта сила уменьшается, поэтому мембранные цилиндры целесообразно применять при небольших перемещениях штока (до 0,2 - 0,3 диаметра тарельчатой диафрагмы).

Гидравлические приводы зажимных устройств позволяют использовать более высокое давление по сравнению с пневмоприводом. Это дает возможность получать значительно большие силы при уменьшении габаритных размеров рабочих цилиндров. Для гидропривода характерны бесшумность работы, надежное смазывание трущихся частей, конструктивная простота механизмов при многоточечном закреплении.

Рис. 7.7. Мембранный пневмоцилиндр одностороннего действия:

1 — опорная шайба; 2 — тарельчатая мембрана; 3 — корпус; 4 —шток.

В качестве источника подачи жидкости могут быть использованы гидронасосы, пневмогидропреобразователи, аккумуляторы различных типов. Для управления выходными зве1ньями механизмов зажима наиболее часто используют гидродвигатели одностороннего действия с возвратно-поступательным и поворотным движениями рабочего органа. На рис. 7.8 показаны гидроцилиндры одностороннего действия со сплошным и полым штоком на номинальное давление 10 МПа. Диаметр поршня Z)=40...80 мм, сила на штоке - от 10 до 48 кН, ход

а) 6)

Рис. 7.8. Гидроцилиндры, применяемые в приспособлениях:

а — со сплошным штоком; б — о полым штоком.

линдры целесообразно применять при небольших перемещениях штока (до 0,2—0,3 диаметра тарельчатой диафрагмы).

Гидравлические приводы зажимных устройств позволяют использовать более высокое давление по сравнению с пневмоприводом. Это дает возможность получать значительно большие силы при уменьшении габаритных размеров рабочих цилиндров. Для гидропривода характерны бесшумность работы, надежное смазывание трущихся частей, конструктивная простота механизмов при многоточечном закреплении.

Рис. 7.7. Мембранный пневмоцилиндр одностороннего действия:

/ — опорная шайба; 2 — тарельчатая мембрана; 3 —корпус; 4 —шток

В качестве источника подачи жидкости могут быть использовааы гидронасосы, пневмогидропреобразователи, аккумуляторы различных типов. Для управления выходными званьями механизмов зажима наиболее часто используют гидродвигатели одностороннего действия с возвратно-поступательным и поворотным движениями рабочего органа. На рис. 7.8 показаны гидроцилиндры одностороннего действия со сплошным и полым штоком на номинальное давление 10 МПа. Диаметр поршня jD=40...80 мм, сила на штоке - от 10 до 48 кН, ход

7.3. Механизмы загрузки штучных заготовок.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

16098. Право социального обеспечения в Украине 1.48 MB
  Право социального обеспечения в Украине На основе текста учебника автора И. М. Сирота 2000. Раздел I ОБЩАЯ ЧАСТЬ Глава I ПОНЯТИЕ ПРЕДМЕТ И СИСТЕМА ПРАВА СОЦИАЛЬНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ 1. Теоретические основы социального обеспечения или социальной защиты нетру
16099. Загальнотеоретичні проблеми адвокатології 1.05 MB
  Навчальний курс Адвокатура України є необхідною складовою частиною вивчення загальнотеоретичних дисциплін для формування особистості майбутнього юриста. Мета вивчення ціп дисципліни - формування системи знань зі специфіки адвокатської діяльності як прикладної галузі юридичної спеціальності. Але у вітчизняній навчальній юридичній літературі підходи у дослідженні теорії адвокатології ще не відповідають сучасним умовам і відстають від правових реалій
16100. Адвокатура України 587 KB
  Глава І Поняття та сутність інституту адвокатури Слово адвокатура походить від латинського кореня advocare advocatus закликати запрошений1. На перших ступенях юридичного розвитку людського суспільства адвокатура в тому вигляді у якому вона існує сьогодні у єв
16102. Разработка специализированных средств человеко-компьютерного интерфейса. Обучение навыкам работы на компьютере с использованием прототипа данного интерфейса 5.69 MB
  В интерактивных (особенно визуальных) системах потребителем (визуальной) информации является, прежде всего, другой человек. Компьютер же при использовании визуальных методов представления вводимой информации в любом случае получает простые команды на выполнение той или иной операции.
16103. Органи державної влади України 3.44 MB
  Найбільша увага приділяється проблемам органів законодавчої влади в механізмі здійснення державної влади та проблемам органів виконавчої і судової влади, їх структури, функцій та форм діяльності, здійсненню парламентської, адміністративної і судової реформ.
16104. Право соціального забезпечення 2.21 MB
  У навчальному посібнику на основі чинного законодавства України та відповідно до програми курсу «Право соціального забезпечення» розглядаються питання правового регулювання соціального захисту громадян в Україні.
16105. Виявлення та ліквідація підпільних лабораторій з виготовлення наркотичних засобів та психотропних речовин 168 KB
  Г. В. Пасічник М С. Хруппа В. М. Жмінько та ін. Виявлення та ліквідація підпільних лабораторій з виготовлення наркотичних засобів та психотропних речовин: Метод. рекомендації. К.: РВВ МВС України 2000. 35 с. У методичних рекомендациях дано кримінолопчне визначення понят
16106. Українська державність у 1917-1919рр 1.57 MB
  У книзі висвітлюється історія формування, розвитку та падіння першої у XX ст. Української держави, пов’язаних з цим соціальних процесів, культурних перетворень та політичних подій. Головна увага приділяється розгляду періоду гетьманування П. Скоропадського, під час якого Україна перетворилася на справжній державний органам з усіма властивими йому ознаками та атрибутами