Описание
Нестандартное оборудование для полного выполнения технологических операций в механизированном или автоматизированном режиме
Основные типы нестандартного оборудования
Оборудование представляет собою совокупность приводов, механизмов и систем, необходимых для осуществления производственной деятельности, в основе которой лежит выполнение основных и вспомогательных технологических операций. Существуют следующие типы оборудования: универсальное, специальное и специализированное, уникальное. Однако, на любом машиностроительном предприятии, как правило, в производственном процессе используется, так называемое, нестандартное оборудование, которое зачастую намного проще по своей конструкции, чем перечисленные выше виды оборудования и имеет гораздо меньшую массу и размеры, но позволяет успешно решать важные производственные задачи. Примером нестандартного оборудования, создаваемого предприятием для собственных нужд, являются: станки оригинальной конструкции для выполнения различных механических, штамповочных, сварочных операций, загрузочные и разгрузочные устройства, питатели, манипуляторы, кантователи, конвейеры и т. п. Таким образом, к нестандартному оборудованию относятся устройства, агрегаты и машины используемые для решения задач, возникающих при производстве продукции, и прежде всего, для полного, или частичного выполнения основных и вспомогательных технологических операций, которое проектируется, изготавливается и эксплуатируется непосредственно на предприятии. Нестандартное оборудование характерно тем, что имеет оригинальную и в тоже время простую конструкцию, которая определяется во – первых спецификой решаемой задачи, а во – вторых ограниченными технологическими возможностями предприятия производящего конкретный вид продукции.
Отечественные предприятия, успешно работающие в рыночных условиях, для сохранения и расширения завоеванного сегмента рынка вынуждены постоянно совершенствовать производство выпускаемой продукции в плане повышения ее качества и снижения себестоимости, а также заниматься освоением новых типоразмеров и видов продукции, причем в самые сжатые сроки, ведь конкуренты не дремлют. А без оперативного создания нестандартного оборудования, позволяющего решить конкретные технические задачи, осуществить модернизацию и диверсификацию действующего производства да еще в сжатые сроки невозможно. Перечислить все типы технических объектов, которые подпадают под термин «нестандартное оборудование» и классифицировать их затруднительно. Поэтому из всего многообразия нестандартного оборудования целесообразно выделить то, которое максимально востребовано на любом машиностроительном предприятии, поскольку позволяет в значительной степени повысить эффективность как существующего, так и вновь создаваемого производства – это нестандартное оборудование для механизации и автоматизации технологических операций. Такое нестандартное оборудования находит применение во всех технологических переделах машиностроительного производства.
В литейном производстве это различные конвейеры для транспортировки формовочной смеси, литейных форм, бункера, питатели, оборудование для выполнения, очистки и стабилизирующей термической обработки отливок.
В прокатном производстве это различные приводные и неприводные рольганги, а также кантователи, переукладчики, наматывающие и стапелирующие устройства.
В заготовительном производстве это различные механизированные и автоматизированные накопители, стеллажи, рольганги, полосоподаватели для ориентации и подачи листового, сортового и фасонного проката.
В сварочном производстве это механизированные места сварщика, укомплектованные различными приводными кантователями и сварочными стапелями с механизированной фиксацией и зажимом свариваемых деталей.
В кузнечно – прессовом и механообрабатывающем производстве это станки для автоматизированного изготовления определенного вида деталей, а также загрузочные, ориентирующие, подающие, стапелирующие, перераспределяющие, перегружающие и транспортирующие устройства.
В сборочном производстве это оборудование для установки и затяжки крепежных деталей (болтов, винтов, шпилек и т. п.), устройства для выполнения клепальных работ, конвейеры различного типа для перемещения собираемого изделия с одного сборочного места на другое, механизированные рабочие места сборщика, а также оригинальные автоматы и полуавтоматы для выполнения различных сборочных операций.
В термическом, гальваническом и окрасочном производстве это различные оригинальные конвейеры для перемещения деталей, барабанов, тележек, корзин, а также различные камеры и емкости со средствами механизации их работы. Создание такого нестандартного оборудования часто вызывает при проектировании значительные сложности, прежде всего, потому, что при его проектировании в каждом конкретном случае необходимо найти конструктивную схему, отвечающую требованиям задачи на проектирования, а также определить оптимальный уровень автоматизации технологического процесса, технически обоснованно выбрать вид привода (механический, пневматический и т. п.), и только после этого разработать конструкторскую документация, содержащую, как правило, значительное количество оригинальных деталей.
Нестандартное оборудование для механизации и автоматизации технологических операций машиностроительного производства можно разделить на три основных типа, обладающие характерными функциональными и конструктивными особенностями:
- тип 1, нестандартное оборудование для полного выполнения технологического процесса в механизированном или автоматизированном режиме,
- тип 2, нестандартное оборудование для механизации или автоматизации работы технологического оборудования,
- тип 3, нестандартное оборудование для загрузки, выгрузки и транспортирования штучных заготовок, деталей, сборочных единиц, а также сыпучих и жидких материалов.
Примеры нестандартного оборудования первого типа
Нестандартное оборудование, предназначенное для выполнения технологического процесса в механизированном или автоматизированном режиме, из всех типов нестандартного оборудования является наиболее сложным, поскольку для его создания необходимо найти конструктивную схему исполнительных и вспомогательных механизмов, а зачастую и устройств для автоматической ориентированной подачи заготовки и выгрузки готовой детали, в то время как оборудование двух остальных видов предназначено для автоматизации выполнения только одной операции, например, ориентации, транспортирования, кантования и т. п. Кроме того такое оборудование, чаще всего, не имеет аналогов и требует поиска оригинального технического решении, что намного усложняет процесс проектирования. Приемы выполнения поиска технического решения, при проектировании оригинального нестандартного оборудования, рассмотрены в работе [1] а в данном разделе будет рассмотрена конструкция и работа наиболее характерных типов нестандартного оборудования первого типа применяемого в различных технологических переделах машиностроительного производства.
В механообрабатывающем производстве представителями данного типа нестандартного оборудования являются станки автоматы и полуавтоматы для выполнения конкретных технологических операций в условиях серийного производства. Как правило, их конструкция сравнительно проста, что позволяет их изготавливать предприятию с использованием имеющихся технологических возможностей. При этом, их внедрение позволяет существенно повысить производительность при выполнении конкретной технологической операции за счет автоматизации вспомогательных операций, таких как ориентированная установка и зажим детали, ее поворот, съем, а также базирование деталей, выполнение которых на универсальном оборудовании значительно увеличивает трудоемкость операции.
Рис 1 Станок для сверления отверстий рас-положенных в корпусной детали с четырех сторон.
На Рис 1 показан станок для сверления отверстий расположенных в корпусной детали с четырех сторон. На базовом кронштейне 1 установлены все узлы и механизмы станка. В центральной части станка на кронштейне 1 закреплено приспособление – кондуктор 2, в которое устанавливается обрабатываемая корпусная деталь. На базовой плоскости кронштейна 1 расположены с возможностью поступательного перемещения четыре многошпиндельные сверлильные головки 3, ориентированные относительно приспособления – кондуктора 2. Перемещение сверлильных головок 3 осуществляется поворотом установленной на валу рукоятки 4, которая взаимодействует посредствам зубчатой передачи 5, 6 с копиром 7, а последний, посредствам ролика 8, установленного на оси 9 закрепленной в тяге 10 передает поступательное перемещение корпусу 11 сверлильной головки, расположенному в направляющих 12. При повороте рукоятки 4 в зависимости от профиля выполненных в копире 7 пазов сверлильные головки осуществляют независимое перемещение в ту или другую стороны на требуемую величину. Включение и останов сверлильных головок 3 осуществляется при воздействии упора 14 на выключатель 13.
В кузнечно – прессовом производстве представителями нестандартного оборудования данного типа являются специализированные пресса автоматического и полуавтоматического действия для изготовления деталей методом гибки, штамповки, прессования, чаще всего, не требующие больших технологических усилий и высокой точности изготовления деталей исполнительных механизмов.
Рис 2 Полуавтомат для гибки петли из проволоки
На Рис 2, показана конструкция полуавтомата для гибки петли из проволоки. Полуавтомат состоит из корпуса 1, на котором установлена база 2 с радиусным выступом и база 3 с прямоугольным выступом. Упор 4 прикреплен к подвижному ползуну 5. Движение планки 6 осуществляется штоком 7 пневмоцилиндра 8, а ползун 5 связан со штоком 10 пневмоцилиндра 9. В ползуне 5 на осях 11 установлены с возможностью поворота рычаги 12 и 13, которые снабжены формирующими роликами 15 и ограничивающими роликами 16, установленными на осях 14. Регулируемый копир 17 закреплен на базе 2. Шток 19 пневмоцилиндра 18 через планку 20, выполненную с двумя противоположно направленными клиньями, связан с прижимами 21 и 22. К корпусу 1 крепятся кронштейны 25 и 26, в которых размещены стаканы 27 верхней и нижней гибочных головок. Каждая гибочная головка содержит пневмоцилиндр 30, полый шток которого 28 со спиральной канавкой и шпонкой 29 расположен в стакане 27. В отверстии полого штока 28 с зазором установлена скалка 33, на которой закреплен палец 34 с роликом 35, контактирующим со спиральным пазом штока 28. На конце скалки 33 крепится гибочный пуансон 23, наружная поверхность которой может вращаться во втулке 39, установленной на упорном подшипнике 40 в гильзе 37, закрепленной на стакане 27 и зафиксированной контргайкой 38. Между промежуточным торцем скалки 33 и торцем гибочной оправки 23 установлена шайба 32, в которую упирается пружина 31, обеспечивающая постоянный поджим ролика 35 скалки 33 к краю спирального паза на штоке 28. Нижняя гибочная головка снабжена гибочным пуансоном 24
Работает гибочный полуавтомат следующим образом. Проволочная заготовка устанавливается на базу 2 до упора 4 и производится включение полуавтомата. Шток 7 пневмоцилиндра 8 выдвигается и прижим 6 прижимает заготовку к базе 2. В конце хода прижима 6 подается команда на включение пневмоцилиндра 9, шток которого 10, выдвигаясь, перемещает вперед ползун 5 с рычагами 12 и 13. В это время ограничивающие ролики 16, установленные на рычагах 12 и 13 посредствам осей 14 обкатываются по копиру 17, который определяет угол гибки заготовки, с учетом пружинения материала проволоки. В это время формирующие ролики 15, обкатываясь по заготовке, производят ее гибку. При этом, концы заготовки, сближаясь друг с другом, проскальзывают по заходным скосам прижимов 21, 22 мимо гибочных пуансонов 23, 24 и прижимаются на разном уровне к выступу базы 3. Затем включается пневмроцилиндр 18 и его шток 19 выдвигается, перемещая вперед планку 20 с двумя противоположно направленными клиньями и последние приводят во встречное движение прижимы 21 и 22, которые жестко зажимают с обоих сторон, выступа базы 3 концы частично отформованной заготовки. Далее включается пневмоцилиндр 30 и перемещает вниз свой полый шток 28 со спиральной канавкой, при этом шпонка 29 не позволяет штоку вращаться. В момент когда гибочный пуансон 23 оказывается в зоне гибки шайба 32 упрется в бурт втулки 39 и скалка 33 прекратит опускание, а за счет наличия в полом штоке 28 спиральной канавки с которой контактирует ее ролик 35 начнет вместе с гибочным пуансоном 23 вращаться вокруг собственной оси, до того момента, пока гайка 36 не упрется в крышку пневмоцилиндра 30 и его шток 28 остановится. При этом, осуществляется гибка верхнего конца заготовки. Затем включается пневмоцилиндр нижней гибочной головки и гибочный пуансон 24 осуществляет гибку нижнего конца заготовки. После выполнения гибки обоих концов заготовки поступает команда на возврат в исходное положения штоков пневмоцилиндров обоих гибочных головок . В результате чего гибочные пуансоны 23 и 24 сначала поворачиваются в обратном направлении а затем выводятся из зоны гибки. Далее прижимы 21, 22 и 6 освобождают готовую деталь, а ползун 5 с рычагами 12 и 13 несущими ролики 15 и 16 также возвращается в исходное положение. На этом цикл работы полуавтомата заканчивается, и готовая деталь снимается с радиусного выступа базы 2 и загружается новая заготовка, после чего цикл его работы повторяется.
В сварочном производстве нестандартное оборудование для полного выполнения технологической операции в автоматизированном или механизированном режиме обеспечивает точное взаимное расположение (сборку) свариваемых деталей, а также их транспортирование в рабочую зону для выполнения сварки и удаление из нее после выполнения сварки.
Рис 3 Полуавтомат для сварки цилиндрических деталей
На Рис 3 показан полуавтомат для сварки цилиндрических деталей, например деталей фланца. Полуавтомат содержит установленные на станине 1 поворотный стол 3, в гнездах которого установлены с возможностью вращения шпиндели 5, механизм привода стола 2 и механизм вращения шпинделей 4, механизм сцепления 6, прижим 7, подающий механизм 8 и сварочная головка 9. Механизм поворота стола состоит из закрепленного на станине 1 привода 10, храпового механизма 11, смонтированного в стакане 12, который закреплен на нижнем торце поворотного стола 3, установленного в станине 1 на шариковой направляющей 13. Механизм вращения шпинделей состоит из электродвигателя 14, червячного редуктора 15, на выходном валу которого установлена шестерня, зацепляющаяся с зубчатым колесом, которое закреплено на валу16, установленном на подшипниках качения в стакане 12 и несущим на своем верхнем конце зубчатое колесо 18, которое через паразитные шестерни 18 передает вращение зубчатым колесам 19 шпинделей 5. Зубчатое колесо 19 посредствам шпоночного соединения закреплено на валу 20, в верхней части которого установлен упорный подшипник 21, на котором смонтирована обойма 22 с закрепленной на ней кулачковой полумуфтой 23, взаимодействующей с полумуфтой 24, установленной на вертикальном подпружиненном валу 25, размещенной с возможностью осевого перемещения на шпонке 26 в отверстии вала 20. На верхнем конце обоймы 22 закреплен шпиндель 5, на верхнем конце вала 25 – фиксатор 27, а на нижнем пята 28. На шпиндели 5 устанавливаются свариваемые детали «а» и «б». На каждом прижиме 7 установлена токопроводящая насадка 29, закрепленная на оправке 30,смонтированной на конце штока 31привода и контактирующей с токопроводящими щетками 32, закрепленными на корпусе 33, удерживаемом от вращения штангой 34.
Работает полуавтомат следующим образом. На шпиндели 5 поворотного стола 3 укладываются свариваемые детали «а» и «б». При этом сварочная головка 9, механизм сцепления 6 и прижим 7 находятся в крайнем верхнем положении. По команде оператора включается привод 10 механизма поворота стола и шпиндель 5 со свариваемыми деталями поворачивается и поступает в зону сварки. После поворота стола 2 срабатывает прижим 7, зажимая свариваемые детали и одновременно обеспечивая подвод к ним сварочного тока через токопроводящую насадку 29 , оправку 30 и щетки 32, подключенные к источнику тока. Одновременно с приводом 10 включается привод 14 механизма 4 вращения шпинделей 5. Затем опускается в крайнее нижнее положение сварочная головка 9, включается механизм29 и оправка 30 вращаются вместе со свариваемыми деталями, а щетки 32 скользят по оправке 30. После окончания сварки головка 9 и прижим 7 перемещаются в исходное верхнее положение, освобождая сваренные детали, после чего включается привод 10 и поворачивает стол 2 выводя, таким образом, сваренные детали из зоны сварки, перемещая их вместе со шпинделем 5, на котором они установлены, в зону съема готовой сборочной единицы. В это время включается механизм сцепления 6, который через пяту 28 перемещает подпружиненный вал 25 в крайнее нижнее положение, при этом разъединяются полумуфты 23 и 24, убирается фиксатор 27, прекращается вращение шпинделя 5, находящегося в зоне съема готовой сборочной единицы, которая в это время снимается, а на ее место устанавливаются новые свариваемые детали.
В литейном производстве примерами нестандартного оборудования для механизации автоматизации основных и вспомогательных технологических операций могут служить оборудование для загрузки металлургических печей, оборудование для подготовки формовочной смеси, дозирующее оборудование, установки для удаления литников, манипуляторы для сборки литейных форм.
Рис 4 Конструкция установки для удаления остатков питателей с поверхности отливок.
На Рис 4 показана конструкция установки для удаления остатков питателей с поверхности отливок. Установка содержит основание 1, на котором размещен механизм обработки 2 и вертикально замкнутый шаговый конвейер 3 с приспособлениями спутниками 4, в которые устанавливаются обрабатываемые отливки. Конвейер 3 имеет позицию загрузки 5 и позицию выгрузки 6, четыре пары звездочек 7, из них две пары натяжные. Привод 8 шагового конвейера 3 выполнен в виде пневмоцилиндра 11, шток которого соединен с ползушкой 12, имеющей возможность возвратно – поступательного перемещения по направляющим 10, закрепленным на основании 1. На ползушке 12 шарнирно, посредствам оси 14, установлен упор 13, который находится в жестком контакте с приспособлением спутником при выдвижении вперед штока пневмоцилиндра 11, за счет наличия упорной поверхности 18 на ползушке 12 . На корпусе 1 в месте расположения правой ведущей звездочки 7 закреплен кронштейн 16 с фиксатором 15, в который упирается упор 13 в конце хода штока пневмоцилиндра 11, чем обеспечивается постоянная величина перемещения приспособления спутников 4 на шаг.
Работает установка следующим образом. После установки очередной отливки в приспособление – спутник 4 на позиции загрузки 5 включается привод 8 конвейера 3 и шток пневмоцилиндра 11, выдвигаясь вместе с ползушкой 12, перемещает упором 13 приспо-собление – спутник и весь конвейер на шаг. При этом на позиции обработки срабатывает механизм зажима обрабатываемой отливки (на Рис 4 не показан), а затем производится ее механическая обработка в результате которой удаляется литник и литейные заливы. После окончания обработки отливки механизм обработки и механизм зажима отливки возвращаются в исходное положение. В это же время на позиции разгрузки 6 осуществляется съем обработанной отливки. Параллельно с обработкой отливки осуществляется возврат в исходное положение штока пневмоцилиндра 11 привода шагового конвейера 3, при этом упор 13 свободно поворачиваясь на оси 14, обходит приспособление – спутник 4. Далее на свободное приспособление – спутник устанавливается очередная отливка и цикл работы установки повторяется.
В прокатном производстве нестандартное оборудование применяется для механизации и автоматизации основных, но чаще вспомогательных операций, не требующих наличия больших мощностей и создания больших технологических усилий. Примерами такого оборудования могут служить установка для смены рабочих валков прокатных станов, установка для охлаждения труб, агрегат для зачистки внутреннего диаметра и торца труб перед их отделкой
Рис 5 Агрегат для очистки торцев и внутренней поверхности труб большого диаметра
На Рис 5 показана конструкция агрегата для очистки торцев и внутренней поверхности труб большого диаметра Устройство содержит раму 1, в направляющих 2 которой установлена тележка 3 с приводом 4 выполненным в виде гидроцилиндра 15. На тележке 3 шарнирно установлен двуплечий рычаг 5, на одном плече которого установлены, очистной инструмент 6 (металлическая щетка) с приводом вращения 7 и режущий инструмент 8 (иглофреза) с приводом вращения 9. Второе плечо рычага 5, содержащее два упора 10 и через пружину 11 уравновешивающую массы очистного инструмента 6 с приводом 7 и режущего инструмента 8 с приводом 9, соединено с рамой тележки 3. Для прижима очистных инструментов к внутренней поверхности трубы 20 агрегат оснащен устройством, выполненным в виде тяги 12, установленной на упорах 10 двуплечего рычага 5 и размещенных на ней двух пружин 13 с гайками 14, предназначенными для регулирования усилия пружин и гидроцилиндра 15, имеющего среднее положение. Шток 16 гидроцилиндра 15 шарнирно соединен с тягой 12, а корпус 17 – с рамой тележки 3. Для вращения обрабатываемой трубы 20 она устанавливается на приводные опорные ролики 18. На раме 1 установлены ограничительные упоры 19, фиксирующие положение торца обрабатываемой трубы на позиции очистки. Для удаления из зоны обработки мелких и пылеобразных продуктов, образующихся при очистке внутренней поверхности трубы 20, агрегат оснащен рукавом 21, заборная горловина которого крепится на минимальном расстоянии к очистному инструменту 6, максимально обхватывая его, а отводящая горловина присоединяется к вентилятору, работающему на отсос воздуха.
Работает устройство следующим образом. Труба 20, подаваемая на позицию очистки, укладывается на приводные опорные ролики 18, а в осевом направлении подается до упоров 19, установленных на раме 1 агрегата. Тележка 3 несущая очистной инструмент 6 и режущий инструмент 8, приводом 4 подается к торцу трубы подлежащему очистке. Очистной инструмент 6 прижимается гидроцилиндром 15 через тягу 12 к внутренней поверхности трубы, при этом усилие прижима регулируется пружинами 13 и гайками 14. Затем включается привод вращения этого инструмента. Очистка внутренней поверхности конца трубы от брызг металла после ее плазменной резки обеспечивается за счет вращения трубы 20 на приводных опорных роликах 18 и вращения очистного инструмента 6 в противоположную сторону от привода 7. После очистки внутренней поверхности конца трубы 20 очистной инструмент 6 отводится от поверхности трубы гидроцилиндром 15, шток 16 которого перемещается в среднее положение. Очистка грата и наплыва металла на торцевой поверхности трубы осуществляется режущим инструментом 8, который устанавливается в зоне обработки посредствам перемещения тележки 3 приводом 4. Гидроцилиндр 15 через тягу 12 прижимает инструмент 8 к торцу обрабатываемой трубы, при этом усилие прижима регулируется пружиной 13 и гайкой 14. Очистка торца трубы от наплыва грата обеспечивается вращением трубы 20 на приводных опорных роликах 18 и вращением режущего инструмента 8 в противоположную сторону от привода 9. После очистки трубы инструмент 8 отводится от ее поверхности гидроцилиндром 15, шток которого перемещается в среднее положение и тележка 3 возвращается в исходное положение приводом 4.
В сборочном производстве нестандартное оборудование для механизации и автоматизации сборочных операций для соединения деталей методом установки и затяжки резьбовых крепежных элементов (болтов, винтов, гаек, в том числе специальных), а также операций, выполняемых методом запрессовки и клепки.
Рис 6 Конструкция полуавтомата для сборки свечи зажигания с гайкой
На Рис 6 показана конструкция полуавтомата для сборки свечи зажигания с гайкой и общий вид собираемого изделия. Полуавтомат состоит из неподвижного основания 1, на котором шарнирно установлен ротор 2, сопряженный с механизмом подачи гаек «б». Механизм подачи гаек содержит трубчатый лоток 3, шибер 4, отсекатель 5 и подпружиненный двуплечий рычаг 6 привода отсекателя 5. На основании 1 неподвижно закреплен радиусный сегмент 7. На роторе 2 установлены ролики 8 с возможностью взаимодействия с сегментом 7 и служат для передачи вращения свечам «а». Ротор 2 выполнен с периферийными гнездами 9, аксиальной формы для размещения гаек «б». Ролики 8 размещены соосно с гнездами 9 и выполнены со сквозными направляющими отверстиями 10, над которыми размещены пружинные захваты 11 для фиксации свечи зажигания в отверстии 10 роликов 8. Гибкий прижим 12 служит для фиксации гаек в гнездах 9. Он выполнен в виде клиновидного ремня и установлен в канавках роликов 13 с возможностью перемещения по замкнутому контуру при вращении ротора 2, который получает индивидуальный привод за счет ременной передачи от электродвигателя через редуктор (на Рис 6 не показаны).
Работает полуавтомат следующим образом. Включается вращение ротора 2, при этом, гайки «б» из бункера ( на Рис 6 не показан) поступают в ориентированном положении по лотку и выделяемые поштучно из потока отсекателем 5 принудительно подаются шибером 4 в аксиальные гнезда 9 ротора 2. В секторе α оператор вручную устанавливает свечи зажигания «а» в вертикальном положении резьбовым концом вниз в отверстия 10 роликов 8, в котором они фиксируется пружинным захватом 11, и здесь же под действием гравитационных сил происходит их самоустановка в резьбовом отверстии гайки «б». В секторе β ролики 8 получают вращение от фрикционного контакта с радиусной поверхностью сегмента 7 с увеличенной скоростью по сравнению со скоростью вращения ротора 2 (они вращаются как сателлиты планетарного редуктора), При этом, установленная в от-верстии 10 ролика 8 и зафиксированная от проворота в нем пружинным захватом 11 свеча зажигания «а», также получает вращение с увеличенной скоростью, что приводит к навинчиванию на ее резьбовой конец гайки «б», которая зафиксирована от проворота в гнезде 9 гибким прижимом 12. При дальнейшем вращении ротора 2 производится ручной съем собранной свечи зажигания в секторе γ. Поскольку процесс сборки выполняется в автоматическом режиме, процесс загрузки и установки собираемых деталей, а также выгрузка готовой свечи зажигания осуществляется непрерывно, в одно и тоже время.
В производстве нанесения покрытий нестандартное оборудование для механизации и автоматизации технологических операций обычно предназначается для транспортирования (поступательного или вращательного перемещения, подъема, опускания, переворачивания) деталей и сборочных единиц в процессе нанесения на них различного рода покрытий либо жидких или газообразных материалов.
Рис 7 Установки для нанесения покрытия на мелкие изделия.
На Рис 7 показана конструкция установки для нанесения покрытия на мелкие изделия. Установка состоит из рамы 1 выполненной с двумя вертикальными стойками 2 и горизонтальными балками 3, между которыми установлен вал 4, на котором закреплен барабан 6. Вал 4 установлен в направляющих втулках горизонтальных балок 3 с возможностью поворота на угол необходимый для загрузки и выгрузки покрываемых деталей из барабана 6, а также вращения барабана под определенным углом к горизонту вокруг оси 21. Привод 7 поворота барабана 6 на валу 4 закреплен на одной из горизонтальных балок 3 и выполнен в виде электродвигателя и червячного редуктора, в выходное отверстие которого установлен вал 4. Помимо этого в установке предусмотрено вращение барабана 6 вокруг оси 21, сообщаемое ему от привода 5 , который также состоит из электродвигателя и червячного редуктора, в выходное отверстие которого установлен переходной валик 29 соединенный с цапфой 28 барабана 6. Барабан 6 снабжен крышкой, выполненной в виде двух независимых створок 10 и 11, установленных на горловине 24 барабана на двух валах 16. Открывание и закрывание створок 10 и 11 осуществляется от привода 8, содержащего электродвигатель, червячный редуктор и цилиндрическую раздаточную передачу, валы которой, вращающиеся в противоположные стороны, через цепные передачи 9, передают вращение валам 16 с закрепленными на них створками 10 и 11, поворачивая их в противоположные стороны. В одной из створок крышки барабана 6 установлены патрубки воздухозаборный 17 и воздухоотводящий 18, причем последний связан с системой откачки воздуха из барабана. Благодаря расположению патрубков на створке барабана они не препятствуют выгрузке деталей из барабана. На внутренней поверхности барабана 6 предусмотрены перемешивающие ребра 22, расположенные по окружности на боковой стенке 25 и задней 26. Форма барабана 6 с круглым поперечным сечением (боковая стенка 25 имеет круглую форму),воронкообразной задней стенкой 26, вращение вокруг наклонной оси барабана 21, наличие перемешивающих ребер 22, – все это способствует хорошему перемещиванию мелких деталей и накоплению их во впадине 27 барабана 6, образованной боковой стенкой 25 и задней 26 и находящейся напротив горловины 24 барабана. На другой створке барабана 6 установлены пульвелизатор 19 и излучатель 20 (на Рис 7 показаны схематично). Пульвелизатор 19 и излучатель 20 расположены таким образом, что они направлены во впадину 27. Пульвелизатор 19, соединенный с устройством для подачи материала покрытия (на Рис 7 не показан) обеспечивает распыление частиц порошка смешанных с паром и нанесение его на поверхность мелких деталей тонким слоем. Полученная, при этом, на деталях 23 тонкая пленка покрытия быстро высыхает, чему способствует наличие излучателя 20 (обычно используются инфракрасные или ультрафиолетовые излучатели).
Работает установка следующим образом. Детали 23, на наружную поверхность которых наносится покрытие, загружаются в барабан 6 через горловину 24 при открытых створках 10 и 11. После чего створки барабана 6 закрываются приводом 8 и включается вращение барабана вокруг наклонной оси 21 от привода 5,что приводит к перемешиванию деталей 23 внутри барабана 6. Затем включается излучатель 20 что приводит к нагреву деталей 23 в барабане 6. Через определенный промежуток времени, необходимый для нагрева деталей 23 до определенной техпроцессом температуры, включается пульвелизатор 19 и начинается распыление и нанесения на детали 23 порошкообразного покрытия смешанного с водяным паром, в виде мелкодисперсных капель, За счет нанесения покрытия тонким слоем оно немедленно высыхают и затвердевает, благодаря энергии излучателя 20. Через определенное время, установленное техпроцессом, привод 5 выключается, створки барабана 6 открываются приводом 8, и он поворачивается приводом 7 в вертикальное положение (горловиной 24 вниз) для выгрузки деталей в тару. После этого привод 7 поворачивает барабан 6 в положение загрузки и в него снова загружаются детали 23, подлежащие покрытию и цикл работы устройства повторяется.
Рис 8 Конструкция полуавтомата для укладки в пакет алюминиевых чушек
На Рис 8 показана конструкция полуавтомата для укладки в пакет алюминиевых чушек. Он состоит из механизма подачи чушек, механизма формирования ряда чушек, кантователя и механизма формирования пакета чушек. Механизм подачи чушек выполнен в виде цепного конвейера 1 с неподвижным рольгангом 2. Механизм формирования ряда чушек состоит из тележки 3, расположенной под приемным столом 4 и установленной с помощью роликов 5 на направляющих рельсах 6, жестко закрепленных на опорной раме 7. В центре под тележкой 3 на опорной раме 7 установлен многопозиционный бесштоковый пневмоцилиндр 8, соединенный с помощью каретки 9 с кронштейном 10 тележки 3. Кантователь выполнен в виде двух бесштоковых пневмоцилиндров 11 и 12, закрепленных каретками 13 и 14 по краям тележки 3 и расположенных симметрично сторонам опорной рамы 7. В верхнем торце корпуса первого пневмоцилиндра 11 на оси 16 установлен упор 17 с возвратной пружинной муфтой 15, а на верхнем торце корпуса второго пневмоцилиндра 12 установлен пневмоповоротник 18, вал которого 19 оснащен горизонтально расположенным пневмоцилиндром 20, на штоке 21 которого установлен упор 22. Механизм формирования пакета чушек содержит зажимную каретку 23 имеющую возможность вертикального перемещения с помощью программируемого электромеханического привода 24, который установлен на каретке 36, имеющей возможность горизонтального перемещения по направляющим рамы 35 с помощью программируемого электромеханического привода 38. В крайних положениях каретка 36 взаимодействует с гидроамортизаторами 37, которые установлены попарно с каждой стороны рамы 35. На каретке 23 установлен зажимной механизм 25 имеющий возможность поворота вокруг вертикальной оси благодаря кинематической связи со штоком 26 пневмоцилиндра 27, корпус которого закреплен на каретке 23. В верхней части 29 несущего кронштейна зажимного механизма 25 установлен главный зажимной пневмоцилиндр 28, два штока которого шарнирно соединены с двумя главными зажимными рычагами 42, а в нижней части 30 кронштейна установлены два вспомогательных пневмоцилиндра зажима 31 и 32, штоки которых также шарнирно соединены с двумя вспомогательными зажимными рычагами 43. Кроме того, на нижней части 30 кронштейна механизма зажима 25 на гидроаморизаторах 34 установлена горизонтальная прижимная пластина 33. Формирование пакета чушек осуществляется на конвейере – накопителе 40.
Работает полуавтомат следующим образом. В исходном положении каретка 23 с помощью электромеханических приводов 24 и 38 установлена в крайнее верхнее положение над приемным столом 4. Зажимные рычаги 42 и 43 механизма зажима 25 разведены. Тележка 3 находится в крайнем правом положении. Бесштоковые пневмоцилиндры 11 и 12 находятся в крайнем нижнем положении. При поступлении чушки на приемный стол 4 шток 21 вспомогательного пневмоцилиндра 20 выдвигается и своим упором 22 зажимает чушку. Затем корпуса пневмоцилиндров 11 и 12, закрепленные посредствам кареток 13 и 14 на тележке 3, перемещаются в крайнее верхнее положение. При необходимости пневмоповоротник 18 и возвратная пружинная муфта 15 осуществляют переворот чушки вокруг ее продольной оси. Далее каретка 9 бесштокового пневмоцилиндра 8 перемещает каретку с зажатой чушкой. При поступлении на приемный стол 4 ряда чушек, каретка 23 устанавливается над приемным столом 4 таким образом, чтобы ее ось совпадала с вертикальной осью стола, а следовательно и осью рада чушек. Затем включается электромеханический привод 24 и каретка 23 с механизм зажима 25 опускается в нижнее положение, после чего включаются главный пневмоцилиндр зажима 28 и вспомогательные пневмоцилиндры 31 и 32 ,в результате этого, зажимные рычаги 42 осуществляют зажим ряда чушек в продольном направлении, а рычаги 43 в поперечном. Сверху ряд чушек поджат гидроамортизаторами 34 прижимной пластины 33. После выполнения зажима ряда чушек, снова включается электромеханический привод 24 и поднимает каретку с механизмом зажима 25 и рядом чушек в крайнее верхнее положение, а затем включается электромеханический привод 38, который перемещает каретку 36 вместе с приводом 24 кареткой 23 механизмом зажима 25 и рядом чушек в крайнее правое положение к конвейеру накопителю 40. При перемещении каретки 36, если это необходимо, может выполняться поворот на 90 град механизма зажима 25 вместе с рядом чушек. После того как каретка 36 доходит до своего крайнего правого положения и взаимодействует при этом с гидроамортизаторами 37, включается электромеханический привод 24 , который опускает каретку 23 с механизмом зажима 25 и зажатым рядом чушек на конвейер накопитель 40. Затем пневмоцилиндры 28, 31 и 32 разводят зажимные рычаги 42 и 43, тем самым освобождая ряд чушек. После этого электромеханические приводы 24 и 38 возвращают каретки 23 и 36 в исходное положения для забора следующего ряда чушек и цикл работы полуавтомата повторяется пока на конвейере накопителе 40 не будет сформирован пакет чушек.
ЛИТЕРАТЕРА
1. Игнатьев Н.П. учебное пособие Основы проектирования в двух частях Азов 2011г
2. Игнатьев Н.П. Справочно – методическое пособие Проектирование нестандартного оборудования Азов 2013г.
Статья написана на основании соответствующего раздела справочно – методического пособия Игнатьева Н П «Проектирование нестандартного оборудования» Азов 2013г.
В пособии также содержатся:
– классификация нестандартного оборудования,
– примеры нестандартного оборудования для автоматизации технологических процессов, применяемого в различных переделах машиностроительного про-изводства,
– примеры нестандартного оборудования для автоматизации основного техно-логического оборудования,
– общая методика проектирования и методика проектирования механизмов и систем,
– примеры поэтапного проектирования большого количества нестандартного оборудования различного назначения
– информация необходимая для выбора типа привода, отработка конструкции на технологичность, выполнение компоновки и примеры их выполнения.
Для приобретения полной версии статьи добавьте её в корзину.
