I. Автоматические линии с жесткими связями.

IV. ТРАНСПОРТНЫЕ УСТРОЙСТВА АВТОМАТИЧЕСКИХ ЛИНИЙ.

 

Транспортные устройства предназ­начены для передачи обрабатываемых деталей от одного станка АЛ к другому, поворота деталей вокруг заданной оси, а также для загрузки заготовок на первую позицию и разгрузки обра­ботанных деталей с последней пози­ции АЛ. В АЛ с ветвящейся структу­рой и в системах АЛ транспортные устройства дополнительно осуществ­ляют передачу деталей от одной АЛ к другой, а также накопление запасов частично обработанных деталей.

К транспортным устройствам АЛ предъявляют следующие общие тре­бования: полная автоматизация цикла работы, высокие надежность работы и скорость перемещения, регламенти­рованная точность позиционирования транспортируемой детали в крайних положениях.

 

Поворотные устройства

Поворотные устройства предназна­чены для межоперационного поворота деталей, что позволяет увеличить число сторон, с которых обрабатыва­ется деталь в АЛ или в системе АЛ. В некоторых случаях поворотные устройства используют также при изме­нении направления транспортирования деталей. По положению оси поворота в пространстве различают поворотные столы (с вертикальной осью вращения), поворотные барабаны (с горизонталь­ной осью вращения, параллельной направлению транспортирования дета­лей в АЛ) и кантователи (с наклонной осью вращения).

Поворотный стол с гидроприводом показан на рис.34. Центральный вал 14 вместе с закрепленной на нем планшайбой 11 приводится во враще­ние гидромотором 1 через червяк 12 и червячное колесо 13. Изменение направления вращения планшайбы осуществляется путем реверса, гидромотора. В конце поворота стола про­исходит торможение планшайбы с по­мощью путевого дросселя 10, работаю­щего в обе стороны. Крайние положе­ния планшайбы определяются винтами 4 и 5, установленными в кронштейнах, прикрепленных к корпусу стола, и упорами 3, прикрепленными к нижней поверхности планшайбы. Расположе­ние упоров зависит от требуемого угла поворота планшайбы. Для контроля крайних положений планшайбы пре­дусмотрены бесконтактные конечные выключатели 8 и 9^ Упоры 7, воздей­ствующие на путевой дроссель 10, и экраны 2, взаимодействующие с ко­нечными выключателями 8 и 9, закреп­лены в Т-образном пазу кольца 6, прикрепленного к планшайбе.

Стол можно устанавливать в АЛ так, что ось вращения совпадает с центром симметрии детали (рис. 35, а). В этом случае для поворота стола необходимо, чтобы конвейер, подающий детали на поворотный стол, отошел в исходное положение, а конвейер, удаляющий деталь со стола, был в переднем поло­жении. Это требование может противо­речить условиям оптимального по­строения циклограммы АЛ. При несовпадении оси вращения стола с центром симметрии детали (рис. 35, б) не требуется отводить подающий конвейер до начала поворота стола, и, если конвейер, удаляющий деталь со стола, выполнен с храповыми собач­ками, то снимаются ограничения по его положению во время поворота.

Ограничения по положению смежных конвейеров полностью снимаются при применении подъемно-поворотного стола, в котором перед поворотом деталь приподнимается с транспортных планок, а после поворота вновь устанавливается на них (рис. 36, а).

При этом оба смежных конвейера могут иметь общий привод. Конструктивно подъемно-поворотные столы подобны поворотным с добавлением привода подъема, чаще всего гидравлического цилиндра. В АЛ, оснащенных конвейерами-перекладчиками, иногда используют подъемно-поворотные столы, не имеющие отдельного привода (рис. 36, б). В этом случае гильза, несущая подшипники (на верхнем торце верхнего подшипника закреп­лена планшайба), прикрепляется к подъемным транспортным штангам.

При подъеме последних подлежащая повороту деталь оказывается на план­шайбе. На нижнем конце вала закреп­лен рычаг, взаимодействующий с не­подвижным штырем при продольном перемещении конвейера. При этом планшайба стола перемещается на шаг и поворачивается на 90°. Затем транспортные штанги опускаются, и повер­нутая деталь устанавливается на неподвижные планки конвейера. При возврате штанг планшайба также воз­вращается в исходное положение. Ско­рость поворота детали ограничивается мощностью привода, необходимой для преодоления момента инерции вращаю­щихся масс. При несовпадении оси вращения с центром тяжести вращаю­щихся частей необходимо также учи­тывать нагрузки от действия центро­бежных сил. Как правило, поворот деталей по времени совмещен с обра­боткой, что позволяет производить поворот сравнительно медленно, за 0,1—0,2 мин. При этом можно не опасаться возникновения больших на­грузок даже при повороте тяжелых деталей.

Поворот деталей вокруг горизон­тальной оси в АЛ осуществляют пово­ротными барабанами, выполненными в двух вариантах: реверсивном и одностороннего вращения. В первом варианте деталь подается в барабан, поворачивается и удаляется из бара­бана, после чего поворотная часть барабана возвращается в исходное положение. В некоторых случаях форма поперечного сечения детали позволяет избежать холостого возврата барабана, т. е. использовать барабан одностороннего вращения.

Кинематическая схема реверсивного барабана показана на рис.37, а. Привод вращения барабана осуществ­ляется гидромотором 13 через червяч­ный редуктор 12, шестерня 14 которого зацеплена с зубчатым венцом /, при­крепленным к поворотной части бара­бана. Крайние положения поворотной части барабана определяются упорами 4 и 8, взаимодействующими с неподвижным упором 9, закрепленным на основании барабана. Для контроля крайних положений предназначены конечные выключатели 7 и 10. Тормо­жение поворотной части барабана при подходе к крайним положениям про­изводится путевым дросселем 3, на который нажимают кулачки 2 и 11, установленные на поворотной части. На этой же части закреплены экраны 5 и 6 конечных выключателей 7 и 10. При торможении поворотных барабанов деталь может смещаться лишь в на­правлении, перпендикулярном к пло­скости поворота. Поэтому единствен­ным критерием для выбора закона торможения является отсутствие удара при остановке.

В барабанах одностороннего дей­ствия неподвижный упор 9 заменяют выдвижным упором 16 (рис. 37, б), перемещаемым гидроцилиндром 17. Барабан одностороннего действия работает по циклу: подача очередной детали и одновременное удаление по­вернутой детали, вывод выдвижного упора и поворот барабана. В началь­ный период поворота выдвижной упор вновь выдвигается. Положения выд­вижного упора 16 контролируют конеч­ные выключатели 15.

Так как все положения поворотной части барабана равнозначны (деталь можно подавать в любом фиксирован­ном положении), то положение поворот­ной части барабана контролируют одним конечным выключателем 7, сра­батывающим при подходе к выдвиж­ному упору. Этот же конечный выклю­чатель дает команду на ввод выдвиж­ного упора, после того как из него при очередном повороте барабана выйдет экран 5 или 6. При повороте барабана на 180° на поворотной части закрепляют два упора 4, при повороте на 90° —четыре упора. Поворот деталей любой формы на 180°, а также деталей, имею­щих в плоскости поворота квадратное сечение, на 90° осуществляется без смещения оси АЛ и изменения положения базовых планок по высоте. При этом центр поворота должен совпадать с центром симметрии детали. При повороте остальных деталей на 90° необходимо смещать ось АЛ или изменять положение базовых планок по высоте, что в каждом конкретном случае определяется конструктивными соображениями.

В тех случаях, когда необходимо осуществить поворот детали как вокруг горизонтальной, так и вокруг верти­кальной осей, в АЛ должны быть последовательно установлены поворот­ный барабан и поворотный стол, а также толкатель для перемещения детали между ними. Все эти устройства могут быть заменены одним кантователем для поворота детали вокруг наклонной оси.

Если деталь toe может быть переме­щена из одного положения в другое одним простым движением, применяют манипуляторы, обеспечивающие не­сколько движений (обычно от трех до пяти). Наибольшее распространение получили манипуляторы с тремя дви­жениями (рис. 38, а), работающие по циклу: захват детали, подъем, поворот, опускание, разжим детали, возврат в исходное положение. Чаще всего манипуляторы применяют для переме­щения деталей с одного конвейера на другой, который расположен под углом 90 к первому.

В тех случаях, когда деталь необхо­димо установить в приспособление, расположенное на поворотном дели­тельном столе многопозиционного станка, манипулятор должен осуществ­лять более трех движений. Схема такого манипулятора, обеспечиваю­щего пять движений (захват детали, подъем, поворот вокруг вертикальной оси, перемещение вдоль горизонталь­ной оси и поворот вокруг этой оси), показана на рис.38, б

Табл. 1

 

Табл. 2

Контрольные автоматы для проверки диаметров точных отверстий и глу­бины расточек конструируют по агре­гатному принципу. Средства, служа­щие для измерения диаметров отвер­стий, выполняют в виде жестких пневматических пробок или плаваю­щих измерителей с использованием пневматики. Пневматический метод из­мерения позволяет создать измери­тельную систему относительно простой конструкции и достаточно удобной для контроля внутренних диаметров.

В качестве первичных преобразова­телей применяют пневматические соп­ла с коническими, шариковыми и плоскими заслонками. Пневмоэлектроконтактные преобразователи мод. 235 и 236 завода «Калибр» используют как вторичные преобразователи. По их шкалам оценивают действительное зна­чение измеряемого параметра, а их электрические контакты обеспечивают получение управляющих и сигнали­зирующих команд. Поскольку цикл работы рассматриваемых автомати­ческих линий достигает десятков се­кунд, инерционность пневматического метода измерения существенно не влия­ет на точность контроля.

На рис. 50 показаны основные узлы автомата для контроля корпусных деталей. Контролируемая деталь 2 подается на позицию измерения кон­вейером 3 и закрепляется прижимом /. Пневматическая измерительная проб­ка 4 установлена в корпусе 6. Кор­пус 6 закреплен на столе 7. Стол 7 имеет возможность возвратно-поступа­тельного перемещения для подачи из­мерительных органов в положение измерения и возврата их в исходную позицию. Приводом стола служит гид­равлический цилиндр 5. Направляю­щие стола и цилиндр 5 укреплены на станине 8. На трубе светофора уста­новлено световое табло 9, располо­женное над электрошкафом 10. Гид­ростанцию 11 располагают в удобном для обслуживания месте.

Контрольные автоматы настраивают по установочным мерам, как правило, в форме колец. Для каждого контроли­руемого размера предусматривают два предельных кольца, позволяющих на­строить поле допуска. При необходи­мости получения дополнительных команд, характеризующих размер де­тали внутри поля допуска, контакты преобразователей настраивают по их шкалам.

Условия успешного функционирова­ния контрольных автоматов. Для ус­пешного функционирования контроль­ных автоматов с обеспечением точно­сти, необходимой при контроле отверстий в корпусных деталях, следует обеспечить надежную очистку изме­ряемых поверхностей от стружки и стабилизацию температуры измери­тельных средств и контролируемых деталей. Помимо мер, принимаемых на АЛ для очистки измеряемых по­верхностей, на контрольных устрой­ствах также предусматривают спе­циальные сопла для обдува этих по­верхностей сжатым воздухом.

Функции контрольных автоматов и выдаваемые ими сигналы. Контроль­ные автоматы оснащают световыми табло и шкальными устройствами, фик­сирующими в течение цикла обработки результаты контроля. Пользуясь по лученной информацией, наладчик об­рабатывающего оборудования может своевременно осуществлять подналадку станка.

Если на обрабатывающем оборудо­вании применяется автоматическая под-наладка режущего инструмента, изме­рительное устройство контрольного ав­томата выдает команду станку по результатам измерения детали.

На контрольный автомат могут быть также возложены функции сортиро­вочного автомата. В этом случае по результатам измерения деталь отно­сится к определенной группе и марки­руется для последующего использо­вания при сборке с групповой взаимо­заменяемостью.

При контроле диаметра отверстий регистрируют: наибольший диаметр отверстия (брак по верхнему пределу); наименьший диаметр отверстия (брак по нижнему пределу) и диа­метр отверстия, превышающий предельный диаметр (условный брак по нижнему пределу) на 10—15 % допуска. При замыкании контактов, сигнализирующих о браке по верх­нему или нижнему пределам, АЛ оста­навливают [в исходном положении. При сигнализации об условном браке по нижнему пределу остановка проис­ходит лишь при подаче подряд двух одинаковых сигналов, что предотвра­щает остановку АЛ при случайных колебаниях проверяемых размеров. При опасности налипания на резец стружки, например во время обра­ботки деталей из алюминиевых спла­вов, аналогичным образом регистри­руют условный брак по верхнему пре­делу. Одновременно с подачей ука­занных сигналов зажигаются соот­ветствующие сигнальные лампы. Фак­тическое значение проверяемого раз­мера оператор может прочитать по положению стрелки на шкале преоб­разователя.

Для периодической проверки формы отверстий в наладочном цикле пре­дусмотрена возможность ручного по­ворота оправок с пробками на ±90°. Имеется также конструкция с авто­матическим поворотом оправок. Од­нако автоматический контроль формы отверстия с применением пневмоэлектроконтактных датчиков возможен только при условии, что отклонения от правильной геометрической формы допускаются в пределах поля допуска на диаметр.

При непопадании одной из пробок в проверяемое отверстие остальные пробки производят измерение, но на сигнальной панели зажигается соот­ветствующая лампа и дается команда на останов АЛ в исходном положении, как и при поступлении сигнала о браке. Останов АЛ в исходном положении должен производиться до перемещения контролируемой детали с контрольной позиции. Это необходимо для того, чтобы иметь возможность вторично проверить деталь в наладочном цикле.

Обеспечение возможности контроля размеров деталей на АЛ. В ряде слу­чаев целесообразно осуществлять кон­троль корпусных деталей- вне авто­матической линии. В этом случае из­меряемую деталь выдают на контроль­ный стенд, оснащенный полуавтома­тическими или автоматическими из­мерительными устройствами. Объем выборки при таком контроле опреде­ляют в зависимости от состояния тех­нологического процесса. При таком методе контроля 'можно создать луч­шие условия для достижения необхо­димой точности измерения.

На АЛ из агрегатных станков долж­на быть предусмотрена возможность контроля точности обработки непо­средственно после каждого станка (или, в крайнем случае, после двух станков, расположенных рядом) и возможность удаления бракованной де­тали. Если контроль детали непосред­ственно на АЛ не допускается по усло­виям техники безопасности, а также в том случае, когда время контроля превышает время цикла работы АЛ, необходимо на каждой АЛ предусмо­треть' отдельную контрольную пло­щадку. Для облегчения подачи детали на контрольную площадку следует иметь стандартную секцию с ролико­вым конвейером. Контрольная пло­щадка должна быть оснащена руч­ными или автоматизированными сред­ствами контроля.

Табл.3

Контрольную позицию со щупами следует размещать непосредственно за позицией, на которой работают проверяемые инструменты. После кон­трольной позиции должна быть холо­стая позиция, чтобы можно было уда­лить бракованную деталь. Если на двух последовательно расположенных станках обрабатываются отверстия с одной стороны, причем на втором станке обрабатываются другие отверстия, то щупы могут быть расположены только после второго станка, что дает воз­можность уменьшить число контроль­ных позиций. Если непосредственно после станка расположен вытряхиватель стружки, щупы целесообразно расположить после вытряхивателя.

Схема контрольного устройства со щупами показана на рис. 51.Устрой­ство смонтировано на плите, закреп­ленной на платформе подвижного сто­ла, приводимого гидроцилиндром. В корпусе устройства размещены плун­жеры со щупами, число, размеры и расположение которых соответствуют контролируемым отверстиям. Щуп при упоре в деталь действует через плун­жер на общую плавающую пластину. При этом пластина, поджимаемая пру­жинами растяжения, смещается, рас­тягивая пружины, а рычаг освобож­дает микропереключатель, дающий команду на останов АЛ. Наличие ин­дивидуальных плунжеров способ­ствует снижению усилий на щупе, необходимых для срабатывания кон­трольного устройства, благодаря чему уменьшается опасность повреждения щупов даже сравнительно малого диа­метра. Для проверки отверстий диа­метром 5—7,5 мм следует применять щупы диаметром 4 мм, для отверстий диаметром 8—10 мм — щупы диаме­тром 6 мм, для отверстий диаметром 11—17 мм — щупы диаметром 8 мм.

В тех случаях, когда проверяемые отверстия расположены компактно и шаг транспортирования невелик, кон­трольное устройство со щупами может быть выполнено без индивидуального привода (рис. 52). В этом случае кор­пус 1 контрольного устройства закреп­лен на опорной плите 2, установлен­ной вместо боковой крышки шпин­дельной коробки 3. При перемещении силового стола 4 со шпиндельной ко­робкой вниз щупы 5 входят в прове­ряемые отверстия детали 6 на сосед­ней позиции. При такой компоновке упрощается управление благодаря от­сутствию отдельного привода, но мо­жет быть затруднен доступ к шпин­дельным узлам и режущим инстру­ментам. Однако в данном случае такая компоновка станка целесообразна, так как станок односторонний и рабочая зона станка открыта.

В тех случаях, когда время цикла работы какого-либо силового стола значительно меньше времени цикла работы АЛ (например, при нарезании резьбы в коротких отверстиях), щупы можно устанавливать непосредственно на шпиндельной коробке 5 (рис.53). После окончания обработки силовой стол возвращается в исходное поло­жение, а качающийся цилиндр / устанавливает откидное контрольное устройство 2 со щупами в рабочее положение. Затем силовой стол пере­мещается вперед до тех пор, пока щупы не войдут в обработанные от­верстия в детали 3 на заданную глу­бину. Такая компоновка контрольного устройства позволяет сэконо­мить рабочую позицию и предотвра­тить дальнейший брак из-за поломки инструмента. Возможна также работа контрольного устройства дважды в те­чение цикла, например до нарезания резьбы для проверки целостности сверл, установленных, на предыдущей позиции, и после нарезания резьбы для проверки целостности метчиков 4. Независимо от применяемой конструкции щупов с целью обеспечения правильного положения детали на контрольной позиции необходима фик­сация детали аналогично тому, как это делается в приспособлениях стан­ков. При этом зажим детали в боль­шинстве случаев не требуется, доста­точно установки ограничителей, предотвращающих смещение детали при вводе фиксаторов.

Поскольку причиной поломки по­следующих режущих инструментов мо­жет явиться не только поломка преды­дущих, но и скопление стружки в глу­хих отверстиях, стружку необходимо удалять перед контролем отверстий. При горизонтальном расположении глухих отверстий стружку удаляют путем: а) выдерживания силового узла на жестком упоре с вращающимися сверлами, по винтовым канавкам ко­торых отводится стружка; б) выду­вания стружки из отверстий при вво­де в них щупов; в) вымывания стружки СОЖ (на АЛ, работающих с охлаж­дением инструмента). При проверке отверстий в стальных деталях, а также глубоких отверстий в деталях из лю­бых материалов следует производить двукратный подвод каретки контроль­ного устройства со щупами с целью лучшего выдувания стружки.

 

При вертикальном расположении глухих отверстий стружку удаляют с помощью вытряхивателя или путем отсоса (или сочетания обдувания с от­сосом в отдельной закрытой камере).

Непосредственный контроль целост­ности инструмента может проводиться с помощью пневматических датчиков (рис.54). Устройство для контроля целостности инструмента имеет эжек­тор, пороговое устройство и пнев­матический датчик-скобу. Устройство получает питание от блока фильтра со стабилизатором мод. 337. Из вы­ходного сопла эжектора 2 воздух по­падает в сопло-излучатель 4, а из блока фильтра со стабилизатором че­рез дроссель 3 в излучатель 7. При на­личии между излучателями инстру­мента 6 в камере эжектора 2 создается отрицательное давление, и пороговое устройство 8 не срабатывает. При отсутствии (поломке) инструмента встречные струи из излучателей вы­зывают повышение давления в камере эжектора, и пороговое устройство сра­батывает. При этом включается микро­переключатель Л дающий команду на останов АЛ. Скоба 5 может быть применена для контроля инструмента диаметром 3—18 мм.

Контроль с помощью пневматиче­ских датчиков дает возможность сок­ратить до минимума число деталей, забракованных из-за поломки режу­щего инструмента, вследствие того, что контроль осуществляется непо­средственно на рабочей позиции. В не­которых случаях это позволяет также сократить общую длину АЛ. Пнев­матические датчики облегчают нахож­дение поломанного инструмента, что сокращает простои АЛ. Однако они довольно дороги и не сигнализируют о скоплении стружки в обрабатывае­мых отверстиях, что заставляет при­нимать меры, гарантирующие ее уда­ление.

В частных случаях, когда режущие инструменты расположены в одну линию по горизонтали, на АЛ применяют непосредственный контроль целост­ности инструментов путем механиче­ского ощупывания вершины инстру­мента в исходном положении с помощью подпружиненных флажков, установ­ленных на поворотном валике.

Контроль положения деталей на ра­бочих позициях. При чистовой обра­ботке отверстий 6-го и 7-го квалитетов и поверхностей, связанных жесткими допусками с базами, в случае, если детали перемещаются транспортером-перекладчиком или поджимаются в приспособлении кверху (независимо от способа перемещения), контроли­руют правильность положения дета­лей на рабочих позициях. Перед конт­ролем необходимо обдувать базовые планки сжатым воздухом, обмывать планки и обрабатываемые детали струя­ми СОЖ. очищать плоскую поверх­ность обрабатываемой детали капро­новыми щетками, закрепленными на входе в приспособление, или прини­мать другие меры для очистки баз от стружки и грязи. Во избежание вы­дачи ложных сигналов эти станки необходимо также оснащать устрой­ствами контроля наличия детали на позиции (рис.55).

После фиксации и зажима обраба­тываемой детали 5 в приспособлении база детали прилегает к базовой план­ке. В базовой планке расположено сопло 3, которое соединено с команд­ным блоком, состоящим из эжектора 1, распределителя 2 тонкой настройки с ручным управлением и порогового элемента 4, схема которого была по-• казана на рис. 5. С помощью распре­делителя тонкой настройки зазор меж­ду деталью и базовой планкой, при котором срабатывает пороговое устрой­ство, может быть принят равным 20 мкм. Если зазор превышает эту величину, то подается соответствую­щая команда и зажигается сигнальная лампа.

 

Контрольные устройства на автоматических линиях

 

Внедрение активного контроля деталей, обрабатываемых на по­точных и автоматических линиях в механических цехах машино­строительных заводов, повышает качество изготовляемых деталей, снижает трудоемкость и стоимость изготовления деталей, процент брака, освобождает рабочего от необходимости контролировать размеры обрабатываемых деталей и позволяет применять много­станочное обслуживание. Следовательно, повышение производи­тельности труда рабочих станочников зависит от внедрения актив­ного контроля деталей, обрабатываемых на станках. Внедрение активного контроля деталей также повышает точность заданных размеров путем компенсации погрешностей, вызываемых упругими деформациями технологической системы СПИД и износом режу­щего инструмента.

В машиностроении применяют два метода контроля деталей: в процессе обработки — активный и послеоперационный — пассив­ный контроль. Контроль деталей, выполняемый в процессе их об­работки на станке специальными измерительными устройствами, является активным, т. е. контролем, управляющим технологическим процессом обработки деталей. Контроль деталей после их обработ­ки на станке с помощью предельных калибров или контрольных по­луавтоматов и автоматов является пассивным контролем. По назна­чению средства активного контроля делят на четыре группы: 1) устройства, контролирующие размеры детали непосредственно в про­цессе их обработки на станке; 2) подналадчики; 3) блокирующие устройства; 4) измерительные устройства, контролирующие детали перед обработкой.

Устройства, контролирующие размеры деталей и положение ре­жущей кромки инструмента непосредственно в процессе обработки детали и через цепь обратной связи, подают команду на прекраще­ние обработки при достижении заданных размеров деталей.

Подналадчики — это измерительные приборы, которые через цепь обратной связи производят подналадку станка или измери­тельного устройства, управляющего работой станка, когда контро­лируемый размер детали выходит за пределы допуска.

Блокирующие устройства контролируют детали непосредствен­но после их обработки на станке. Если размеры деталей выходят за пределы допуска, то блокировочное устройство подает команду на прекращение обработки деталей на станке или линии

Измерительные устройства, контролирующие детали перед об­работкой на станках-автоматических линий, применяют для пре­дупреждения поломки станка или инструмента при поступлении бра­кованной детали с предыдущей операции или детали, имеющей га­баритные размеры больше допустимых, и т. д.

Принципиальные структурные схе­мы автоматических измерительных систем. Измерительной системой назы­вают совокупность средств измерения, (мер, измерительных приборов) и вспо­могательных устройств, предназначен­ных для выработки сигналов о резуль­татах измерений в форме: удобной для автоматической обработки, пере­дачи и использования в автоматичес­ких системах управления. Автомати­ческие системы в зависимости от вы­полняемой функции разделяют на сис­темы автоматического контроля, авто­матического управления и автоматиче­ского регулирования технологического процесса. Эти системы являются слож­ными устройствами, состоящими из ме­ханических, гидравлических, электри­ческих и других звеньев системы.

Все звенья, входящие в автомати­ческую систему, по выполняемым ими функциям можно разделить на типо­вые функциональные элементы. Тогда системы можно представить в виде функциональных структурных схем (рис.56). Элемент В цепи принимает измерительный сигнал от объекта кон­троля ОК и реагирует на изменение измеряемой величины (рис.56).

Воспринимающими элементами из­ мерительных систем, контролирующих

размеры деталей, являются измерительные стержни, измеритель­ные губки, рычаги и т. д. Задающий элемент 3 служит для уста­новки значения величины, характеризующий управляемый процесс и ее воздействия на управляемый процесс. Задающими элементами автоматических измерительных систем являются регулировочные винты неподвижных контактов преобразователей, определяющие продольные размеры контролируемых деталей.

Элемент сравнения С сравнивает величины воздействия, полу­ченные от воспринимающего и задающего элементов, и передает сигнал на преобразующий элемент. Преобразующий элемент П осуществляет преобразование воздействия (сигнала), полученного от элемента сравнения, из одного вида энергии в другой и передает его на измерительный Из и исполнительный И элементы. Преобра­зующим элементом системы является электрическая цепь датчика, подающая сигнал о достижении обрабатываемой деталью заданного размера. Измерительный элемент воспринимает преобразованные воздействия контролируемого объекта и фиксирует числовые зна­чения изменений контролируемой величины на регистрирующем или цифровом отсчетном устройстве. Исполнительный элемент воздей­ствует на рабочие органы управляемого объекта, осуществляя ко­нечное преобразование энергии, получаемой от преобразующего элемента. Например, электромагнит преобразует электрическую энергию в механическую и переключает золотники гидравлической системы, управляющей рабочим органом станка РОС (рис. 56, 6).

Автоматические средства пассивного контроля подразделяют на контрольные автоматы, производящие автоматический контроль и сортировку деталей на годные и брак, и контрольно-сортировоч­ные автоматы, которые сортируют обрабатываемые детали на год­ные и брак, а также производят сортировку годных деталей по раз­мерам на несколько групп.

На рис. 56, а показана функциональная структурная схема конт­рольного и контрольно-сортировочного автомата без обратной связи. Обратной связью называется дополнительная связь, направленная от выхода к входу процесса.

Системы активного автоматического контроля в процессе обра­ботки детали управляют технологическим процессом. Они контро­лируют размер обрабатываемой детали и в зависимости от его ве­личины путем передачи воздействий от исполнительного элемента на рабочий орган станка переключают режимы резания или пре­кращают обработку детали. Функциональная структурная схема системы активного контроля в процессе обработки детали имеет разомкнутую цепь воздействия (рис. 56, 6), так как регулирование системы на заданный размер детали производится наладчиком. Рабочий орган станка РОС работает от внешних воздействий программного устройства Пр.

Система активного контроля деталей с автоматической подналадкой станка (рис.56, в) сама производит регулирование процес­са обработки деталей.

Контролируя заданный размер обрабатываемых деталей в за­висимости от его величины при необходимости путем передачи воз­действий от исполнительного элемента на корректирующий блок КБ производится подналадка станка для получения заданного раз­мера обрабатываемых деталей. Функциональная структурная схема такой системы имеет замкнутую цепь воздействий с обратной связью и является схемой простой системы автоматического регули­рования процесса по отклонению размера обрабатываемых деталей (рис. 56, в). Выходная (регулируемая) величина воздействует

на воспринимающий элемент В, передающий ее на элемент сравне­ния С, где она сравнивается С заданной величиной х₀ и определя­ется величина отклонения . Последняя через преобразователь П и исполнительный элемент И передается на вход процесса, где в корректирующем блоке КБ производится сложение или вычитание величины , заданной программой на входе, с величиной отклонения . Регулирующая величина (подналадочный импульс) подается на рабочий орган станка.

VII. КОНСТРУКЦИИ РОТОРНЫХ

Рис. 59 Автоматическая роторная линия для вытяжки деталей

 

Автоматические роторно-конвейерные линия являются даль­нейшим развитием автоматических роторных линий в целях повышения их производительности. В роторном автомате (или линии) инструментальные блоки (несущие инструмент) смон­тированы непосредственно на технологическом роторе и каж­дый комплект инструмента (пуансон, матрица и выталкиватель) Постоянно кинематически связан с соответствующим ему исполнительным органом (ползуном). В роторно-конвейерной линии такие постоянные связи между инструментом и ползунами отсутствуют, так как инструментальные блоки смон­тированы в гнездах гибкого цепного конвейера, который огибает на определенных участках обслуживающие роторы. Только на участках сопряжения конвейера и ротора испол­нительные органы вступают во взаимодействие с соответст­вующими инструментами, размещенными в конвейере.

На рис. 60 показана наиболее простая автоматическая роторно-конвейерная линия для штамповки конических штиф­тов 13 (с одним конвейером). Линия состоит из станины 11 и плиты 2, на которых укреплены роторы: штамповки 10, выталкивателя 1, выгрузки 6 детали 13, приема 8 заготовки 1 2,обслуживания 5 инструментального блока, а также натяжное устройство 9. Звездочки роторов и устройства огибает цепной конвейер 4. На конвейере в гнездах 23 через шаг /_в размещены инструментальные блоки 3, несущие матрицу 22, а также пуансон 21 и выталкиватель 15, имеющие пазы П для захвата ползунами 18, 19, 24.

В роторах 1, 8, 10 предусмотрены исполнительные органы в виде верхних или нижних ползунов 18 и 19, 24. В роторе штамповки 10 для перемещения ползунов 24 использован гидравлический привод. В роторах выталкивания 1 и приема 8 заготовки 12 движение ползунов 18, 19 осуществляется механически от неподвижных цилиндрических кулачков 20, впазу которых находится ролик 16 ползунов.

Загруженная с помощью автоматического устройств 7 в звездочку ротора 8 заготовка 12 при перемещении вверх ползуна 19 подается в матрицу 22. Далее конвейером 4 заготовки передаются в ротор штамповки 10 где производится захват ползуном 24 (за паз П) пуансона 21 и при перемещении его вверх осуществляется штамповка конического штифта, после чего он следует (через натяжное устройство 9) к ротору выталкивателя 1. Здесь посредством ползуна 18, связанного с выталкивателем 15, производится выталкивание штифта из матрицы 22 на торец пуансона 21, после чего штифты передаются конвейером к ротору выгрузки 6 (см. рис.60, сеч. В-В) для удаления из блока 3. готового штифта с помощью устройства 14, Привод роторов осуществляется от зубчатых колес 17.

Роторно-конвейерная линия имеет значительные.преиму­щества перед роторной линией и обеспечивает повышение производительности (в 6—8 раз); возможность использования на конвейере линии значительного количества инструмента, а также организацию на роторе обслуживания автоматической смены инструмента, что позволяет резко увеличить его стой