Нестандартное оборудование для автоматизации

технологических операций

Нестандартное оборудование, предназначенное для выполнения технологического

процесса в механизированном или автоматизированном режиме, из всех типов нестан-

дартного оборудования является наиболее сложным, поскольку для его создания необхо-

димо 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, транспорти-

рования, кантования и т. п. Кроме того такое оборудование, чаще всего, не имеет анало-

гов и требует поиска оригинального технического решении, что намного усложняет про-

цесс проектирования. Приемы выполнения поиска технического решения, при проектиро-

вании оригинального нестандартного оборудования, рассмотрены в разделе 6, а в данном

разделе будет рассмотрена конструкция и работа наиболее характерных типов нестан-

дартного оборудования первого типа применяемого в разлитчных технологических пере-

делах машиностроительного производства.

В механообрабатывающем производстве представителями данного типа нестан-

дартного оборудования являются станки автоматы и полуавтоматы для выполнения кон-

кретных технологических операций в условиях серийного производства. Как правило, их

конструкция сравнительно проста, что позволяет их изготавливать предприятию с исполь-

зованием 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 ко-

торых на универсальном оборудовании значительно увеличивает трудоемкость операции.

Рис 5 Станок для сверления отверстий расположенных в корпус-

ной детали с четырех сторон.

Рис 6 Эскиз обрабатываемой

детали

На Рис 5 показан станок для сверления отверстий расположенных в корпусной дета-

ли 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 крон-

штейна 1 расположены с возможностью поступательного перемещения четыре много-

шпиндельные сверлильные головки 3, ориентированные относительно приспособления –

кондуктора 2. Перемещение сверлильных головок 3 осуществляется поворотом установ-

ленной 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, располо-

женному в направляющих 12. При повороте рукоятки 4 в зависимости от профиля выпол-

ненных в копире 7 пазов сверлильные головки осуществляют независимое перемещение в

ту или другую стороны на требуемую величину. Включение и останов сверлильных голо-

вок 3 осуществляется при воздействии упора 14 на выключатель 13.

В кузнечно – прессовом производстве представителями нестандартного оборудо-

вания данного типа являются специализированные пресса автоматического и полуавтома-

тического действия для изготовления деталей методом гибки, штамповки, прессования,

чаще всего, не требующие больших технологических усилий и высокой точности изго-

товления деталей исполнительных механизмов.

Рис 6 Полуавтомат для гибки петли из проволоки

На Рис 6, показана конструкция полуавтомата для гибки петли из проволоки. Полу-

автомат состоит из корпуса 1, на котором установлена база 2 с радиусным выступом и ба-

за 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 направлен-

ными 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 поверх-

ность которой может вращаться во втулке 39, установленной на упорном подшипнике 40 в

гильзе 37, закрепленной на стакане 27 и зафиксированной контргайкой 38. Между проме-

жуточным торцем скалки 33 и торцем гибочной оправки 23 установлена шайба 32, в кото-

рую упирается пружина 31, обеспечивающая постоянный поджим ролика 35 скалки 33 к

краю спирального паза на штоке 28. Нижняя гибочная головка снабжена гибочным пуан-

соном 24

Работает гибочный полуавтомат следующим образом. Проволочная заготовка устанав-

ливается на базу 2 до упора 4 и производится включение полуавтомата. Шток 7 пневмо-

цилиндра 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, пе-

ремещает 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, кото-

рый 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 вы-

ступу базы 3. Затем включается пневмроцилиндр 18 и его шток 19 выдвигается, переме-

щая 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 ока-

зывается в зоне гибки шайба 32 упрется в бурт втулки 39 и скалка 33 прекратит опуска-

ние, 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 оста-

новится. 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 го-

ловок . 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 возвраща-

ется 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 обеспе-

чивает точное взаимное расположение (сборку) свариваемых деталей, а также их транс-

портирование в рабочую зону для выполнения сварки и удаление из нее после выполне-

ния сварки.

На Рис 7 показан полуавтомат для сварки цилиндрических деталей, например дета-

лей 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

Рис 7 Полуавтомат для сварки цилиндрических деталей

закреплен на нижнем торце поворотного стола 3, установленного в станине 1 на шарико-

вой направляющей 13. Механизм вращения шпинделей состоит из электродвигателя 14,

червячного редуктора 15, на выходном валу которого установлена шестерня, зацепляю-

щаяся с зубчатым колесом, которое закреплено на валу16, установленном на подшипни-

ках 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 за-

креплен 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 уста-

новлена токопроводящая насадка 29, закрепленная на оправке 30,смонтированной на кон-

це 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 укла-

дываются свариваемые детали «а» и «б». При этом сварочная головка 9, механизм сцеп-

ления 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 источ-

нику тока. Одновременно с приводом 10 включается привод 14 механизма 4 вращения

шпинделей 5. Затем опускается в крайнее нижнее положение сварочная головка 9, вклю-

чается 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 при-

вод 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 разединя-

ются полумуфты 23 и 24, убирается фиксатор 27, прекращается вращение шпинделя 5, на-

ходящегося 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 механиза-

ции автоматизации основных и вспомогательных технологических операций могут слу-

жить оборудование для загрузки металлургических печей, оборудование для подготовки

формовочной смеси, дозирующее оборудование, установки для удаления литников, мани-

пуляторы для сборки литейных форм.На Рис 8 показана конструкция установки для уда-

ления остатков питателей с поверхности отливок. Установка содержит основание 1, на ко-

тором 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 пневмоцилинд-

ра 11, шток которого соединен с ползушкой 12, имеющей возможность возвратно – посту-

пательного перемещения по направляющим 10, закрепленным на основании 1. На пол-

зушке 12 шарнирно, посредствам оси 14, установлен упор 13, который находится в жест-

ком контакте с приспособлением спутником при выдвижении вперед штока пневмоци-

линдра 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 при-

способление – 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

Рис 8 Конструкция установки для удаления остатков пи-

тателей с поверхности отливок.

механизм зажима обрабатываемой отливки (на Рис 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 возвра-

щаются 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 рабо-

ты установки повторяется.

В прокатном производстве нестандартное оборудование применяется для механиза-

ции и автоматизации основных, но чаще вспомогательных операций, не требующих нали-

чия больших мощностей и создания больших технологических усилий. Примерами такого

оборудования могут служить установка для смены рабочих валков прокатных станов, ус-

тановка для охлаждения труб, агрегат для зачистки внутреннего диаметра и торца труб

перед их отделкой.

На Рис 9 показана конструкция агрегата для очистки торцев и внутренней поверхно-

сти труб большого диаметра Устройство содержит раму 1, в направляющих 2 которой ус-

тановлена тележка 3 с приводом 4 выполненным в виде гидроцилиндра 15. На тележке 3

шарнирно установлен двуплечий рычаг 5, на одном плече которого установлены, очист-

ной инструмент 6 (металлическая щетка) с приводом вращения 7 и режущий инструмент 8

Рис 9 Агрегат для очистки торцев и внутренней поверхно-

сти труб большого диаметра

(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 очи-

стных инструментов к внутренней поверхности трубы 20 агрегат оснащен устройством,

выполненным в виде тяги 12, установленной на упорах 10 двуплечего рычага 5 и разме-

щенных на ней двух пружин 13 с гайками 14, предназначенными для регулирования уси-

лия 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 обраба-

тываемой трубы 20 она устанавливается на приводные опорные ролики 18. На раме 1 ус-

тановлены ограничительные упоры 19, фиксирующие положение торца обрабатываемой

трубы на позиции очистки. Для удаления из зоны обработки мелких и пылеобразных про-

дуктов, образующихся при очистке внутренней поверхности трубы 20, агрегат оснащен

рукавом 21, заборная горловина которого крепится на минимальном расстоянии к очист-

ному инструменту 6, максимально обхватывая его, а отводящая горловина присоединяется

к вентилятору, работающему на отсос воздуха.

Работает устройство следующим образом. Труба 20, подаваемая на позицию очист-

ки, 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 по-

верхности 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 враще-

ния 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 уста-

навливается в зоне обработки посредствам перемещения тележки 3 приводом 4. Гидроци-

линдр 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 вращени-

ем режущего инструмента 8 в противоположную сторону от привода 9. После очистки

трубы инструмент 8 отводится от ее поверхности гидроцилиндром 15, шток которого пе-

ремещается в среднее положение и тележка 3 возвращается в исходное положение приво-

дом 4.

В сборочном производстве нестандартное оборудование для механизации и автома-

тизации сборочных операций для соединения деталей методом установки и затяжки резь-

бовых крепежных элементов (болтов, винтов, гаек, в том числе специальных), а также

операций, выполняемых методом запрессовки и клепки. На Рис 10 показана конструкция

полуавтомата для сборки свечи зажигания с гайкой и общий вид собираемого изделия.

Полуавтомат состоит из неподвижного основания 1, на котором шарнирно установлен ро-

тор 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 пере-

дачи вращения свечам «а». Ротор 2 выполнен с перифе=рийными 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 за-

хваты 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 уста-

новлен в канавках роликов 13 с возможностью перемещения по замкнутому контуру при

вращении ротора 2, который получает индивидуальный привод за счет ременной пере -

дачи от электродвигателя через редуктор (на Рис 10 не показаны).

Работает полуавтомат следующим образом. Включается вращение ротора 2, при этом,

гайки «б» из бункера ( на Рис 10 не показан) поступают в ориентированном положении по

лотку и выделяемые поштучно из потока отсекателем 5 принудительно подаются шибе-

ром 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 гравита-

ционных сил происходит их самоустановка в резьбовом отверстии гайки «б». В секторе β

ролики 8 получают вращение от фрикционного контакта с радиусной поверхностью сег-

мента 7 с увеличенной скоростью по сравнению со скоростью вращения ротора 2 (они

вращаются как сателлиты планетарного редуктора), При этом, установленная в отверстии

10 ролика 8 и зафиксированная от проворота в нем пружинным захватом 11 свеча зажига-

ния «а», также получает вращение с увеличенной скоростью, что приводит к навинчива-

нию на ее резьбовой конец гайки «б», которая зафиксирована от проворота в гнезде 9 гиб-

Рис 28 Конструкция полуавтомата для сборки

свечи зажигания с гайкой

ким прижимом 12. При дальнейшем вращении ротора 2 производится ручной съем соб-

ранной свечи зажигания в секторе γ. Поскольку процесс сборки выполняется в автомати-

ческом режиме, процесс загрузки и установки собираемых деталей, а также выгрузка го-

товой свечи зажигания осуществляется непрерывно, в одно и тоже время.

В производстве нанесения покрытий нестандартное оборудование для механиза-

ции и автоматизации технологических операций обычно предназначается для транспорти-

рования (поступательного или вращательного перемещения, подъема, опускания, перево-

рачивания) деталей и сборочных единиц в процессе нанесения на них различного рода по-

крытий либо жидких или газообразных материалов.

На Рис 11 показана конструкция установки для нанесения покрытия на мелкие изде-

лия. Установка состоит из рамы 1 выполненной с двумя вертикальными стойками 2 и го-

ризонтальными балками 3, между которыми установлен вал 4, на котором закреплен бара-

бан 6. Вал 4 установлен в направляющих втулках горизонтальных балок 3 с возможно-

стью поворота на угол необходимый для загрузки и выгрузки покрываемых деталей из ба-

рабана 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 которо-

го установлен вал 4. Помимо этого в установке предусмотрено вращение барабана 6 во-

круг 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

Рис 34Установки для нанесения покрытия

на мелкие изделия.

двух независимых створок 10 и 11, установленных на горловине 24 барабана на двух ва-

лах 16. Открывание и закрывание створок 10 и 11 осуществляется от привода 8, содержа-

щего электродвигатель, червячный редуктор и цилиндрическую раздаточную передачу,

валы которой, вращающиеся в противоположные стороны, через цепные передачи 9, пе-

редают 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 откач-

ки воздуха из барабана. Благодаря расположению патрубков на створке барабана они не

препятствуют выгрузке деталей из барабана. На внутренней поверхности барабана 6 пре-

дусмотрены 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 дру-

гой створке барабана 6 установлены пульвелизатор 19 и излучатель 20 (на Рис 30 показа-

ны 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 30 не показан) обеспечивает распыление частиц порошка

смешанных с паром и нанесение его на поверхность мелких деталей тонким слоем. Полу-

ченная, при этом, на деталях 23 тонкая пленка покрытия быстро высыхает, чему способст-

вует наличие излучателя 20 (обычно используются инфракрасные или ультрафиолетовые

излучатели).

Работает установка следующим образом. Детали 23, на наружную поверхность кото-

рых 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 на-

грева деталей 23 до определенной техпроцессом температуры, включается пульвелизатор

19 и начинается распыление и нанесения на детали 23 порошкообразного покрытия сме-

шанного 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 верти-

кальное положение (горловиной 24 вниз) для выгрузки деталей в тару. После этого при-

вод 7 поворачивает барабан 6 в положение загрузки и в него снова загружаются детали 23,

подлежащие покрытию и цикл работы устройства повторяется.

Во всех технологических переделах используется нестандартное оборудование для

механизации и автоматизации вспомогательных операций, таких как, укладка, стопелиро-

вание, кассетирование и упаковки заготовок, деталей и сборочных единиц. Такое обору-

дование может работать как совместно с технологическим оборудованием, образуя ком-

плекс с полным технологическим циклом, так и отдельно, при этом в его состав входит

дополнительное транспортное устройство, например ленточный конвейер.

На Рис 12 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 выпол-

нен в виде цепного конвейера 1 с неподвижным рольгангом 2. Механизм формирования

ряда чушек состоит из тележки 3, расположенной под приемным столом 4 и установлен-

ной 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 бес-

штоковыйпневмоцилиндр 8, соединенный с помощью каретки 9 с кронштейном 10 тележ-

ки 3. Кантователь выполнен в виде двух бесштоковыхпневмоцилиндров 11 и 12, закреп-

ленных 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 уста-

новлен упор 17 с возвратной пружинной муфтой 15, а на верхнем торце корпуса второго

пневмоцилиндра 12 установлен пневмоповоротник 18, вал которого 19 оснащен горизон-

тально расположенным пневмоцилиндром 20, на штоке 21 которого установлен упор 22.

Рис 41 Конструкция полуавтомата для укладки в пакет

алюминиевых чушек

Механизм формирования пакета чушек содержит зажимную каретку 23 имеющую воз-

можность вертикального перемещения с помощью программируемого электромеханиче-

ского привода 24, который установлен на каретке 36, имеющей возможность горизонталь-

ного перемещения по направляющим рамы 35 с помощью программируемого электроме-

ханического привода 38. В крайних положениях каретка 36 взаимодействует с гидроамор-

тизаторами 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 со-

единены с двумя главными зажимными рычагами 42, а в нижней части 30 кронштейна ус-

тановлены 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 установ-

лена горизонтальная прижимная пластина 33. Формирование пакета чушек осуществля-

ется на конвейере – накопителе 40.

Работает полуавтомат следующим образом. В исходном положении каретка 23 с по-

мощью электромеханических приводов 24 и 38 установлена в крайнее верхнее положение

над приемным столом 4. Зажимные рычаги 42 и 43 механизма зажима 25 разведены. Те-

лежка 3 находится в крайнем правом положении. Бесштоковыепневмоцилиндры 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 пнев-

моповоротник 18 и возвратная пружинная муфта 15 осуществляют переворот чушки во-

круг ее продольной оси. Далее каретка 9 бесштоковогопневмоцилиндра 8 перемещает ка-

ретку с зажатой чушкой. При поступлении на приемный стол 4 ряда чушек, каретка 23 ус-

танавливается над приемным столом 4 таким образом, чтобы ее ось совпадала с верти-

кальной осью стола, а следовательно и осью рада чушек. Затем включается электромеха-

нический привод 24 и каретка 23 с механизм зажима 25 опускается в нижнее положение,

после чего включаются главный пневмоцилиндр зажима 28 и вспомогательные пневмоци-

линдры 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 гидро-

амортизаторами 34 прижимной пластины 33. После выполнения зажима ряда чушек, сно-

ва 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 меха-

низма 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

Рис 42 Конструкция полуавтомата для цен-

трирования опок в вертикальной стопе.

для забора следующего ряда чушек и цикл работы полуавтомата повторяется пока на кон-

вейере накопителе 40 не будет сформирован пакет чушек.

Статья написана на основании соответствующего раздела справочно – методиче-

ского пособия Игнатьева Н П «Проектирование нестандартного оборудования» Азов

2013г. В пособии также содержатся:

классификация нестандартного ороборудования,

примеры нестандартного оборудования для автоматизации технологических

процессов, применяемого в различных переделах машиностроительного про-

изводства,

примеры нестандартного оборудования для автоматизации основнеого тех-

нологического 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.

Рис 35 Конструкция устройства для штабе-

лирования деталей типа ступенчатого диска.