Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Другое / Конспекты / Лекции на тему "Автоматические линии станков"

Лекции на тему "Автоматические линии станков"

  • Другое

Поделитесь материалом с коллегами:

Автоматические линии станков.


Автоматической линией (АЛ) называется система автоматически действующих станков, связанных транспортирующими устройствами и имеющая единое устройство управления. АЛ осуществляет заданную последовательность ряда технологических операций без участия операторов. Периодический контроль оборудования и его подналадку выполняет наладчик. Загрузка заготовок и выгрузка готовых деталей осуществляется оператором или промышленным роботом. Количество установленного в АЛ оборудования обычно не превышает 12 единиц.

АЛ создается на основе агрегатных станков (АС). В основе проектирования АЛ и АС лежит принцип агрегатирования, позволяющий сократить сроки проектирования и изготовления указанного оборудования. Компоновка АС и АЛ и унифицированных узлов повышает их надежность, так как происходит непрерывное совершенствование унифицированных узлов.

Заготовки, обрабатываемые на АЛ, должны быть технологичными, иметь стабильную конструкцию, обеспечивать минимальное число установок. Операции технологического процесса должны быть синхронизированы по времени для выполнения заданного такта выпуска изделии. Это осуществляется использованием комбинированного инструмента, согласованием режимов резания на отдельных операциях и другими мероприятиями.


Классификация АЛ. Структура и конструктивное выполнение АЛ определяется ее назначением, принятым оборудованием и конкретными условиями эксплуатации. АЛ классифицируют по различным признакам.

По типу технологического оборудования АЛ делят на следующие группы:

1. Из агрегатных станков;

2. Из модернизированных универсальных станков, полуавтоматов и автоматов общего назначения (для обработки валов, дисков, зубчатых колес и т. д.);

3. Из специализированных и специальных станков, изготовленных только для данной АЛ;

4 . Из станков с ЧПУ и транспортной системы с ПУ, которыми управляет единая УП.


По виду транспортных систем и способу передачи обрабатываемых заготовок со станка на станок различают следующие АЛ:

1. Со сквозным транспортированием через рабочую зону (рисунок 1, б — г). Используются в основном для обработки корпусных заготовок на АС;

2. С верхним транспортированием (рисунок 1, в). Применяются для обработки заготовок шестерен, фланцев, валов и других деталей;

3. С боковым (фронтальным) транспортированием (рисунок 1, б). Используются при обработке заготовок коленчатых и распределительных валов, гильз, крупных колес;

4. С комбинированным транспортированием (рисунок 1, з);

5. С роторным транспортированием, применяемым в роторных АЛ, в которых процессы обработки и транспортирования заготовок частично или полностью совмещены во времени.


По типу расположения оборудования различают: замкнутые (рисунок 1, з) и незамкнутые (рисунок 1, a — ж) АЛ. В замкнутых АЛ загрузка заготовок и съем готовых деталей осуществляется в одном месте, что удобно, но доступ к агрегатам затруднен. Поэтому наиболее распространены незамкнутые АЛ с прямолинейным, Г-образным, П-образным и другим расположением оборудования.


По структурному построению различают АЛ: С последовательным расположением оборудования (рисунок 1, а); 2. С параллельно последовательным расположением (рисунок 1, д), когда в участках АЛ работают по несколько станков, выполняющих параллельно одну и ту же операцию, а участки в АЛ— последовательно. По виду обрабатываемых заготовок различают АЛ для обработки корпусных заготовок, заготовок тел вращения и т. д.


По возможности переналадки АЛ делят: на переналаживаемые и непереналаживаемые. На первых периодически выполняется переналадка оборудования с обработки заготовки одного типа на другой, незначительно отличающихся по размерам и геометрической форме.

Применение АЛ снижает себестоимость изготовления деталей, сокращает число рабочих и занимаемые площади. По сравнению с отдельно работающими АС скомпонованные из них АЛ эффективнее в несколько раз: сокращается объем незавершенного производства. В АЛ для выполнения разнообразных операций по загрузке заготовок, выгрузке готовых деталей, по межоперационному складированию, ориентации и перемещению в процессе изготовления используются различные автоматические загрузочные, ориентирующие, поворотные, транспортные устройства, механизмы контроля, устройства для отвода стружки.


Системы управления АЛ. Выполнение заданного цикла работы отдельных механизмов в автомате отдельных встроенных единиц оборудования в АЛ осуществляется системами автоматического управления. Заданная последовательность работы оборудования АЛ обеспечивается своевременной подачей однозначных команд приводным и исполнительным органам станков и механизмов. В общем случае система управления АЛ состоит из трех типов устройств, служащих для получения информации, ее преобразования и передачи, использования информации дополнительными механизмами. В систему управления АЛ входит ряд подсистем: блокирования, контроля размеров обрабатываемых заготовок, сигнализации и т. д. В задачи системы управления АЛ входит автоматическое нахождение места появления отказа и определение его характера получение информации для управления эксплуатацией оборудования, данных о производительности АЛ, учет и анализ простоев, контроль состояния режущего инструмента.



hello_html_1bbec4f9.png

Рисунок 1 - Структура построения АЛ






Конструкции и оборудование автоматических линий.


Автоматические линии из агрегатных станков применяют для обработки корпусных деталей. Агрегатные станки автоматических линий имеют свыше 70 % нормализованных узлов, поэтому они получили широкое распространение. На рисунок 2 показана типовая схема автоматической линии из агрегатных станков. Обрабатываемые заготовки, последовательно проходя через все позиции обработки, не снимаются с транспортера. В каждой рабочей позиции заготовки фиксируются и зажимаются в стационарных приспособлениях.

В состав автоматической линии помимо станков входят транспортная система и система управления. Транспортная система состоит из устройства для перемещения деталей, загрузочных, поворотных, ориентирующих устройств, приспособлений для установки и закрепления обрабатываемых заготовок, устройств для отвода стружки и накопителей заделов.


hello_html_18e8278b.png

Рисунок 2 - Конвейеры

Устройства для перемещения деталей. В автоматических линиях для перемещения обрабатываемых заготовок с одной рабочей позиции на другую применяют различные транспортные средства — конвейеры, механические руки, а также лотки и трубы и т. п. Например, для перемещения корпусных деталей, а также деталей, закрепленных в приспособлениях-спутниках, применяют качающиеся конвейеры. Кроме качающихся конвейеров в автоматических линиях применяют цепные, ленточные и другие конвейеры.

Качающийся конвейер с собачками показан на рисунок 2, а. При перемещении заготовок 2 эти конвейеры совершают возвратно-поступательное движение вдоль линии. Качающиеся штанговые конвейеры с флажками (рисунок 2, б) обеспечивают точное перемещение и базирование заготовок на рабочих позициях станков линии. Качающиеся конвейеры с флажками совершают прямолинейное возвратно-поступательное движение и вращательное движение штанги 3 с флажками 1 вокруг своей оси. Заготовки 2 перемещаются только при движении штанги вперед.

У качающегося грейферного конвейера с флажками (рисунок 2, в) штанга 3 при перемещении заготовок на линии последовательно выполняет два возвратно-поступательных движения (в горизонтальном и вертикальном положениях). Заготовки 2 перемещаются флажками 1.

На толкающих качающихся конвейерах (рисунок 2, г) обрабатываемые заготовки 2 перемещаются штоком 3 гидро- или пневмоцилиндра, который давит на заготовку, находящуюся в соприкосновении со штоком. При движении штока вперед все находящиеся на конвейере обрабатываемые заготовки перемещаются одновременно.

Цепные конвейеры (рисунок 2, д) применяют на многих линиях, где требуется непрерывное перемещение заготовок в процессе их обработки. В качестве качающихся цепные конвейеры почти не применяют. Это объясняется тем, что точное перемещение обрабатываемых заготовок для их фиксации при базировании и зажиме на рабочих позициях цепной конвейер не обеспечивает.


Приспособления для установки и закрепления заготовок на автоматических линиях применяют двух видов: стационарные и приспособления-спутники. Стационарные приспособления предназначены только для выполнения определенной операции обработки на одном определенном агрегате (станке). Эти приспособления выполняют следующие функции: предварительное ориентирование заготовки, базирование, окончательное ориентирование и фиксирование ее в этом положении, закрепление и раскрепление, направление режущих инструментов при обработке. В стационарных приспособлениях заготовки устанавливаются автоматически. Это осуществляется специальными питателями, которые могут совершать относительно простые пространственные перемещения заготовок. Следовательно, подача заготовок с конвейера в стационарное приспособление, установка их на базовые поверхности, фиксация, закрепление, раскрепление и перемещение из рабочей зоны станка на конвейер должны осуществляться простыми транспортными движениями питателя. Стационарные приспособления используют на автоматических линиях в основном для заготовок, неподвижных при обработке (головки и блоки цилиндров двигателей и т. д.).

На многих автоматических линиях применяют приспособления-спутники. Они служат для закрепления заготовок сложной конфигурации, не имеющих удобных поверхностей для надежного базирования при транспортировании и обработке. Эти приспособления сохраняют ориентацию при транспортировании и легко базируются, фиксируются и закрепляются в рабочих позициях линии. Установку и закрепление заготовок в таких приспособлениях, а также освобождение и удаление готовых деталей осуществляют вручную или автоматически с помощью специальных устройств, установленных в начале линии.


Накопительные устройства. Для уменьшения потерь рабочего времени, связанного с наладкой отдельных станков автоматической линии, ее разделяют на отдельные участки, каждый из которых при остановке других может работать самостоятельно. Чтобы каждый участок линии мог работать независимо от других, перед началом каждого из участков создают межоперационные заделы. Для приема, хранения и выдачи деталей из межоперационных заделов на линиях применяют специальные автоматические накопители. Накопительные устройства делятся на два вида: транзитные (проходные) и тупиковые. Транзитные накопители устроены так, что заготовки перемещаются в них при нормальной работе линии, т. е. для выдачи из накопителя одной заготовки необходимо перемещать все заготовки, находящиеся в нем. Тупиковые накопители сконструированы так, что при бесперебойной работе двух смежных участков линии поток деталей с предыдущего участка поступает на последующий, минуя накопитель. Накопитель включается в работу только в случае остановки предыдущего участка линии.


Система управления автоматическими линиями. Для последовательной работы всех механизмов автоматических линий применяют комплекс автоматического управления, включающий:

а) систему управления всеми движениями и очередностью работы основных и вспомогательных механизмов;

б) систему блокирования, обеспечивающую безаварийность работы машин, механизмов и инструментов;

в) систему регулирования, служащую для подналадки станков и инструментов;

г) систему контроля, служащую для контроля размеров обрабатываемых заготовок;

д) систему сигнализации, облегчающую обслуживание линии;

е) программируемые контроллеры.

В перечисленных системах автоматического управления применяют электрические, гидравлические и пневматические устройства связи. Устройства связи (цепи управления), в свою очередь, подразделяют на внешние, внутренние, промежуточные и вспомогательные.

Внешние связи управления обеспечивают согласованную работу нескольких независимых друг от друга участков автоматической линии. Промежуточные связи обеспечивают согласованную работу отдельных станков какого-либо участка. Внутренние связи представляют собой цепи управления, обеспечивающие последовательную работу отдельных механизмов станков, входящих в автоматическую линию. Вспомогательные связи управляют последовательностью фаз работы отдельных агрегатов с другими системами управления. Внешние и вспомогательные связи почти всегда бывают электрическими, а промежуточные— комбинированными (электромеханическими, электрогидравлическими или электропневматическими). Внутренние связи — механические, электрические, пневматические, гидравлические или комбинированные.

На автоматических линиях применяют различные системы управления последовательностью фаз работы основных и вспомогательных агрегатов (централизованные, децентрализованные и смешанные), которые выбирают в зависимости от назначения и состава оборудования, размера линии, а также длительности цикла ее работы.


Удаление стружки. В автоматических линиях применяют следующие способы удаления стружки: механический — с помощью скребков, щеток, винтовых конвейеров и т. п.; гравитационный, когда стружка подается на наклонную плоскость и скатывается в специальный стружкосборник; смывание стружки струей жидкости; сдувание стружки сжатым воздухом; с помощью электромагнитов.


Снабжение автоматических линий смазочно-охлаждающими жидкостями может осуществляться несколькими способами:

а) централизованным от общезаводской системы;

б) от специально изготовленной для данной линии станции очистки и подачи смазочно-охлаждающих жидкостей к отдельным станкам (применяют при отсутствии централизованного способа снабжения);

в) от местных станций для очистки и подачи смазочно-охлаждающих жидкостей (станции установлены на тех станках линии, обработку на которых производят с охлаждением).


Роторные автоматические линии.


Автоматические роторные линии состоят из роторных станков, связанных между собой конвейером и единым приводом. Они имеют высокую производительность, легко переналаживаются и могут быть использованы в серийном и массовом производстве. Роторные линии компонуют по принципу непрерывного действия. В роторных линиях частично или полностью совмещены по времени процессы обработки и транспортирования деталей.

На рисунке 3. показана схема автоматической роторной линии, на которой достигнуто полное совмещение времени обработки и транспортирования деталей. На таких линиях инструмент и заготовка в процессе обработки одновременно двигаются и вращаются вокруг центральной оси. Заготовка на ходу передается с рабочих (2, 4) на транспортные (3) роторы.


hello_html_3410596.png

Рисунок 3 - Схема автоматическй роторной линии

Группа станков автоматической роторной линии показана на рисунок 4. Необходимое вращение инструменту, заготовке, рабочему и транспортному роторам сообщается от электродвигателя через систему зубчатых, червячных или других видов передач. Поступательное движение инструмент или заготовка получает либо от соответствующих копиров, либо от гидросистемы.


hello_html_5734922d.png



Рисунок 4 - Группа станков автоматической линии



Контрольные вопросы

1. Дайте определение АЛ.

2. Объясните, почему и когда в основе АЛ лежат агрегатные станки.

3. Классификация АЛ.

4.Системы управления АЛ.

5. Перечислите состав АЛ.

6. Охарактеризуйте устройства для перемещения заготовок.

7. Расскажите о приспособлениях для установки и закреплении заготовок.

8. Обоснуйте необходимость накопительных устройств.

9. Виды снабжения АЛ СОЖ.

Автор
Дата добавления 22.09.2016
Раздел Другое
Подраздел Конспекты
Просмотров99
Номер материала ДБ-207538
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх