книги / Металлорежущие станки Краткий курс

Глава XXIV

АВТОМАТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ СТАНКОВ

§ Г. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Автоматическими называют поточные линии станков и агре­ гатов, связанные в единую систему, в которой весь комплекс технологических процессов происходит без прямого участия ра­ бочего. За последним сохраняются функции контроля и наладки оборудования. Область применения автоматических линий — массовое производство устойчивых по конструкции изделий. Их используют в различных отраслях машиностроения с довольно широкой номенклатурой операций: сверлильно-расточных, резь­ бонарезных, фрезерных, шлифовальных, токарных, зуборезных,

атакже кузнечно-прессовых, литейных, сварочных, термических.

Вавтоматические линии входят агрегаты, осуществляющие сбо­ рочные операции, антикоррозионные покрытия, взвешивание, упаковку и другие вспомогательные работы.

Автоматизация технологических процессов развивается в двух направлениях: 1) использование многопозиционных агре­ гатных станков (станков-комбайнов); 2) использование автомати­ ческих станочных линий с однопозиционными или многопозици­ онными станками. Эти системы различаются способом установки

иперемещения деталей в процессе обработки.

Встанках-комбайнах перемещение обрабатываемых деталей производится по замкнутому контуру, в автоматических станоч­ ных линиях — прямолинейно. Применение последнего принципа выгодно при изготовлении деталей, позволяющих использовать простые и надежные средства межоперационного транспорта.

Детали, подлежащие обработке на автоматических линиях, должны быть прежде всего технологичными. Необходимо, чтобы конструкция таких деталей допускала изготовление их в автома­ тической линии. Детали и заготовки должны иметь удобные базы для установки и фиксации их в приспособлениях; обрабатываемые поверхности, плоскости, отверстия должны быть по возможности

В рассмотренных автоматических линиях, как правило, про­ цессы обработки детали и ее транспортирование проходили по­ следовательно, т. е. время обработки и время транспортного пе­ ремещения деталей не совмещалось.

В настоящее время с целью увеличения производительности линий разработан ряд конструкций линий, в которых частично либо полностью процессы обработки и транспортирования деталей по времени совмещены (рис. 285). Схема компоновки следующая. Деталь 1 на транспортере перед подачей на первый станок 2. Де­ таль 3 на транспортере, передающем ее с первого станка на второй. Деталь 4 на транспортере перед подачей на второй станок 5. Деталь 6 на транспортере перед подачей на третий станок. Механизм 7 служит для поперечного перемещения деталей.

Рис. 285. Схема компоповкп автоматической линии

На рис. 286 показана принципиальная схема автоматической линии, на которой достигнуто полное совмещение времени обра­ ботки и времени транспортирования деталей.

Особенность таких линий состоит в том, что инструмент и деталь одновременно двигаются в процессе обработки и вращаются вокруг центральной оси. Деталь на ходу передается с рабочего ротора 1 на транспортный ротор 2. Такие линии получили наз­ вание роторных.

Конструктивная схема автоматической роторной линии пока­ зана на рис. 287.

В последнее время находят применение автоматические ли­ нии станков с программным управлением, которые успешно ре­ шают вопросы автоматизации технологических процессов меха­ нической обработки деталей в серийном и мелкосерийном про­ изводствах.

На рис. 288 показана компоновка автоматической линии (ЛВ-03) с программным управлением для обработки ступенчатых валиков.

Все станки имеют устройства для автоматической переналадки их на 15 программ.

Установленные в линии станки обеспечивают обработку ва­ ликов 13 типоразмеров.

Компоновка оборудования. Автоматические линии представ­ ляют собой сложную систему станков и различного рода автомати­ ческих устройств. Поэтому потеря работоспособности может про­ изойти из-за отказа инструмента, приспособления, механических, гидравлических, электрических и пневматических устройств, ра­ бочих органов межоперационного транспорта, автоматических средств технического контроля и т. д. В связи с этим возникает

23

21

2Г

»с

C D

CD.

C D

ч

-о

QCD

Рис. 289. Схемы компоновки автоматических линий

задача так скомпоновать оборудование, чтобы временные оста­ новки отдельных агрегатов не влияли на работу всей автомати­ ческой линии.

Вотношении организации потока и компоновки автомати­ ческие станочные линии выполняют в трех вариантах (рис. 289).

ВI варианте станки 1 сблокированы в единую, неразрывную

цепь, с жесткой подачей заготовок. В случае простоя какоголибо станка вся линия останавливается.

Во II варианте станки 1 гибко связаны между собой через бункеры 2 (приемники-накопители или магазины), и поэтому каж­ дый станок представляет собой независимую машину. Если вы­ бывает из строя какой-либо станок, впереди стоящие станки про­ должают работу, увеличивая запас деталей в бункерах. Станки, расположенные позади, также не останавливаются. Их питание осуществляется за счет запаса деталей в соответствующих бункерах.

В III варианте наиболее общем, автоматизация с жесткой связью произведена в пределах коротких участков, соединенных между собой гибкой связью при помощи бункеров 2. Этот вид компоновки станков является самым распространенным. При таком способе организации потока временная потеря работоспособности ка­ кого-либо участка не приводит к остановке всей линии. Задачи

при проектировании с этой точки зрения сводятся: а) к выбору места установки и количества бункеров, обеспечивающих самопополнение запасов деталей в бункерах; б) к определению вели­ чины этих запасов с таким расчетом, чтобы временная остановка отдельных участков не нарушала выпуска изделий всей автомати­ ческой линии.

§3. МЕЖОПЕРАЦИОННЫЙ ТРАНСПОРТ

Кчислу транспортных средств автоматических линий обычно

относят все устройства, служащие для перемещения заготовок и полуфабрикатов. Система транспортного устройства чаще всего состоит из двигателя, передачи, транспортера и его направляю­ щих. Транспортирование может осуществляться непрерывно и периодически. Последний способ находит более широкое распро­ странение.

Pnc. 290. Схемы гравитационных транспортеров

Схемы и конструкции транспортных устройств можно раз­ делить на следующие группы:

а) Инерционные и гравитационные, осуществляющие транс­ портирование под действием силы выбрасывания деталей со станка или под действием силы тяжести (рис. 290). Перемещаемые по наклонным лоткам детали у каждого станка поднимаются эле­ ватором.

б) Транспортеры непрерывного действия со съемом деталей во время обработки. Такие средства применяют обычно при из­ готовлении мелких деталей (рис. 291).

в) Шаговые транспортеры без съема детали во время обра­ ботки. Они обычно представляют собой штангу с захватами, расположенными на расстоянии шага позиции (рис. 292, а). При

для выдачи заготовок на последующий участок линии необходимо перемещать весь запас бункера (рис. 293). Детали по приемному лотку 1 при помощи элеватора 2 поднимаются на змеевидный лоток 3 и под действием собственного веса спускаются к тран­ спортеру 4. Детали по 1 шт.

выдаются рычажным отсекателем 5.

В бункерных устройствах магазинного типа (рис. 294) при нормальной работе двух сосед­ них автоматических участков питание последующего участка совершается в обход магазина, имеющего запас деталей. Вы­ дача заготовок начинается толь­ ко при вынужденной остановке

магазина 2, переключателя 3 и выдающего лотка 4. Когда переключатель занимает положение, показанное на рисунке, детали от приемного лотка к выдающему проходят транзитом. Если остановится левый участок линии, пере­ ключатель поворачивается на некоторый угол по часовой стрелке. Детали из магазина под

ва. Автоматизация процес­ сов установки, фиксации и зажима заготовок на станках авто­

матической линии осуществляется самыми различными методами. При едином транспортном устройстве, когда заготовка базовыми поверхностями или с помощью плит скользит в направляющих