Основные конструктивные элементы нестандартного оборудования для автоматизации технологических операций

Описание

Основные конструктивные элементы нестандартного оборудования для автоматизации технологических операций

1 Состав нестандартного оборудования для механизации и автоматизации технологических операций

      Нестандартного оборудования (НО) для механизации и автоматизации технологических операций как и любое другое оборудование помимо двигателя (ей) содержит следующие конструктивные элементы: двигатель, привод, исполнительный механизм, вспомогательные механизмы. Основными видами вспомогательных механизмов НО данного типа являются:
– базирующие и зажимные механизмы,
– транспортирующие механизмы.
В качестве двигателя нестандартного оборудования данного типа используются:
– при поступательном перемещении исполнительного органа – пневмоцилиндры и гидроцилиндры,
– при вращательном, или качательном движении исполнительного         органа – пневмоповоротники , электродвигатели и гидромоторы.
В НО в зависимости от его функционального назначения и конструктивного    исполнения могут использоваться следующие виды привода: механический, гидравлический, пневматичесекий, а также комбинированный (гидромеханический, пневмомеханический, пневмогидравлический) и программируемый (электромеханический, электрогидравлический, электропневматический).
Исполнительные механизмы НО можно разделить на две группы имеющие харак-терные конструктивные особенности:
– механизмы, выполненные за одно с приводом (см. Рис 1. 2, 3),
– рычажные и кулачковые механизмы (см Рис 6)
Первая группа механизмов, благодаря своей простоте используется гораздо чаще чем вторая.
Базирующие и зажимные механизмы, применяемые в НО, обычно имеют         строенную конструкцию и такой же привод, как и исполнительный механизм.
Транспортирующие механизмы применяются в многопозиционном НО для      обеспечения перемещения заготовки или комплекта деталей с одной позиции на другую.

2 Исполнительные и вспомогательные механизмы НО

      Исполнительные и особенно вспомогательные механизмы НО данного типа работают в менее жестких условиях, чем механизмы универсального и специального технологического. Они, как правило, не испытывают больших нагрузок, и к ним не предъявляются высокие требования по точности и скорости перемещения, такие как например к шпинделю токарного или карусельного станка, к ползуну механического или гидравлического пресса, или механизму переноса многопозиционного холодновысадочного автомата. Это как раз и создает предпосылки для изготовления НО силами неспециализированных подразделений среднего машиностроительного предприятия, но требует наличия квалифицированных инженеров конструкторов, способных создавать новые технические решения. Рассмотрим несколько примеров исполнительных механизмов различного нестандартного оборудования.

 

Рис 1 Конструкция исполнительного механизма настольного пресса для армирования проводов контактами

           На Рис 1 показана конструкция исполнительного механизма настольного пневматического пресса для армирования проводов контактами. Исполнительный механизм пресса состоит из нижней базовой плиты 1 и верхней базовой траверсы 2, установленной на стойках 3 и несущей сдвоенный дискретный пневмоцилиндр 4 и направляющие 5. На колонках 6 направляющих 5, установлена переходная плита 7, которая через самоустанавливающийся фланец 8 соединена с резьбовым концом штока 9 пневмоцилиндра 4. Переходная плита 7 жестко соединена с промежуточной плитой 10, которая на подпружиненных скалках 11 несет верхнюю базовую плиту 12. Последняя в нижней части имеет выступы 13 для захвата ползуна аппликатора (штампа – автомата с крючковой подачей (см. работу [2])), а ее верхняя наклонная поверхность 14 контактирует с регулировочным клином 15. Регулировочный клин 15 через промежуточную плиту 10 контактирует с переходной плитой 7, а посредствам винта 17, на котором закреплен лимб 18 контактирует с поддерживающими планками 19 и 20. На базовой плите 1 расположен блок крепления аппликатора 21, который состоит из корпуса 22, на верхней плоскости которого закреплены две взаимно перпендикулярные установочные планки 23,24 обеспечивающие точное расположение аппликатора относительно оси пресса. Корпус 22 имеет также горизонтальную расточку и открытый паз, в которых размещен рычаг 26 с рукояткой для зажима аппликатора, снабженный кулачком 27 с упорами 28. При повороте рукоятки рычага 26 в положение «зажато» кулачок 27 своими упорами 28 прижимает с торца плиту аппликатора к установочным планкам 23,24, обеспечивая его точное базирование. В данном случае двигатель, привод и исполнительный механизм выполнены в виде одного агрегата – пневмоцилиндра 4, шток 9 которого соединен со сборным ползуном пресса, состоящим из деталей 7,10, 12 и колонок 6. Обоснованность такой конструкции исполнительного механизма пресса подтверждается простотой и минимальным количеством входящих в него деталей, которые полностью обеспечивают выполнение прессом для армирования проводов контактами его функций. Работа пресса приведена в работе [2]

Рис 2 Общий вид исполнительного механизма полуавтомата для гибки деталей со сложным профилем

         На Рис 2 показана конструкция исполнительного механизма полуавтомата для гибки деталей со сложным профилем. Он состоит из неподвижно установленных на стойке 3 пневмоцилиндра 1 и пневмоповоротника 2, а также механизма прижима 4, завивочной оправки 5 и упора с магнитом 6, для поддержания заготовки в исходном положении. Механизм прижима 4 содержит пневмоцилиндр 1, установленный в вертикальном положении на крышке 7, которая закреплена на стойке 3 посредствам корпуса 8, а его шток 9 соединен с ползуном 10, в пазу 11, которого расположен рычажный механизм, состоящий из шарнирно установленных на осях 12, двух рычагов 13 с гибочными роликами 14 и 16, поджатых к боковой поверхности паза 11 пружиной 17. Ролики 14 и 16 шарнирно установлены в рычагах 13 на осях 18 и 19. В ползуне 10 установлены регулируемые упоры 20, определяющие угол поворота рычагов 13 при их упоре в оправку 5. Завивочная оправка 5 снабжена фиксатором 21, имеющим в верхней части радиусную поверхность и выступ 23 для установки и фиксации исходной заготовки при ее завивке. Пневмоповоротник 2 неподвижно установлен, и жестко закреплен на стойке 3, посредствам плиты 24. Завивочная оправка 5, установленная в отверстии выходного вала пневмоповоротника 2, фиксируется в нем в строго определенном положении шпонкой 25 и крепится посредствам втулки 26 шайбы 27 и болта 28. Работа полуавтомата приведена в работе [2]. В данном случае простота конструкции исполнительного механизма полуавтомата обеспечивается тем, что его основной элемент – гибочная оправка 5 установлена непосредственно с отверстии выходного вала пневмоповоротника 2.

Рис 3 Конструкция исполнительного механизма полуавтомата для изготовления плоских зигзагообразных пружин

         На Рис 3 показана конструкция исполнительного механизма полуавтомата для изготовления плоских зигзагообразных пружин. Исполнительный механизм полуавтомата состоит из двух гибочных модулей 1 и 2. В корпусах 3 и 4 на подшипниках 5 установлены эксцентриковые валы 6, ведущие концы которых расположены в отверстиях пневмоповоротников 7 и зафиксированы посредствам шпоночных соединений 8. При этом горизонтальные оси гибочных модулей 1 и 2 смещены друг относительно друга на величину диаметра гибки, Каждый из эксцентриковых валов 6 на одном конце имеет водило 9, в пазу которого установлена ползушка 10 с шарнирно закрепленным гибочным роликом 11, положение которого относительно оси эксцентрикового вала 6 регулируется винтом 12, установленным в крышке 13, закрепленной на водиле 9. На втором конце эксцентриковых валов 6 установлены кулачки 14, 15, воздействующие в крайних положениях на пневмопереключатели системы пневмоавтоматики, управляющие поочередным поворотом и реверсом эксцентриковых валов 6 в процессе формовки изделия в автоматическом режиме. Корпус 3 гибочного модуля 1 неподвижно установлен на станине 16, а корпус 4 гибочного модуля 2, установлен на станине 16 с возможностью осевой регулировки посредствам винта 17. На обоих гибочных модулях 1 и 2 закреплены направляющие кронштейны 18 и 19, обеспечивающие стабильное нахождение заготовки в плоскости гиба, даже при высокой скорости выполнения операции. Водила 9 эксцентриковых валов 6 имеют выступы 20, которые в крайних положениях при повороте эксцентриковых валов взаимодействуют с демпфером 21, установленными в регулируемых упорах 22, закрепленных в пазах 23 дисков 24, расположенных на торцах корпусов 3 и 4 гибочных модулей 1 и 2. Использование демпферов 21 позволяет при высокой скорости гиба обеспечить плавную остановку эксцентриковых валов 6 в крайних положениях. Работа полуавтомата приведена в работе [2]. Объединение двигателя и привода в виде пневмоповоротника 7 и исполнительного механизма в виде эксцентрикового вала 6 с гибочным роликом 11 в единый гибочный модуль 1 и 2, также как и в двух предыдущих примерах, позволило создать простую конструкцию исполнительного механизма полуавтомата, обеспечивая при этом стабильное выполнение им оригинальной гибочной операции – гибки плоской зигзагообразной пружины.

Рис 4 Гидравлическая прессовая установка с исполнительным гидроцилиндром выполненным в виде моноблока с мультипликатором

На Рис 4 показана гидравлическая прессовая установка с исполнительным гидроци-линдром выполненным в виде моноблока с мультипликатором (на Рис 4а показан общий вид установки, на Рис 4б гидравлическая схема установки). Силовой гидроцилиндр состит из основного гидроцилиндра Ц1, дополнительного гидроцилиндра Ц2 и гидроцилиндра низкого давления Ц3, а гидросхема управления содержит гидрораспределители Р1 и Р2, обратные клапаны КО1 и КО2, гидрозамки ГЗ1 и ГЗ2, реле давления РД1 и РД2. Основной гидроцилиндр Ц1 состоит из корпуса 7 с крышкой 16, снабженного каналами 8 и 9, поршня 10, выполненного за одно целое со штоком 11, в котором расположены клапан 14, соединенный каналом 12 с полостью А и клапан 15 соединенный каналом 13 с полостью Б дополнительного гидроцилиндра Ц2. Дополнительный гидроцилиндр Ц2, выполненный внутри штока 11 основного гидроцилиндра Ц1 состоит из поршня 17, выполненного за одно целое со штоком 18, который имеет каналы 19 и 20, а также крышки 21. Гидроцилиндр низкого давления Ц3 содержит корпус 22 с каналами 23 и 24, поршень 25, зафиксированный гайкой 26 на штоке 18 дополнительного гидроцилиндра Ц2.

Работает гидропривод следующим образом. Масло от насоса (на схеме не показан) через гидрораспределитель Р2, находящийся в правом положении, через обратный клапан КО2 поступает в канал 19 штока 18 дополнительного гидроцилиндра и далее в его полость А. Параллельно масло от гидрораспределителя Р2 поступает в канал управления гидрозамка ГЗ1, открывает его и масло из полости Б дополнительного гидроцилиндра Ц2 через канал 13 и клапан 15 поступает в полость В основного гидроцилиндра Ц1 и далее через канал 8 в корпусе 7 и гидрозамок ГЗ1 идет на слив, а через гидрозамок ГЗ2 и канал 9 масло засасывается из бака в полость Г основного гидроцилиндра Ц1. При этом шток 11 основного гидроцилиндра Ц1 осуществляет быстрое перемещение влево. При увеличении технологического усилия действующего на шток 11 растет давление в полости А и масло по каналу 12 через клапан 14 поступает в полость Г основного гидроцилиндра Ц1. При этом гидрозамок ГЗ2 закрывается и усилие на штоке 11 становится равным сумме усилий гидроцилиндров Ц1 и Ц2. Если технологическое усилие продолжает расти, что приводит к росту давления в полости Г основного гидроцилиндра Ц1, то срабатывает реле давления РД2, которое через систему электроавтоматики переключает гидрораспределитель Р1 в правое положение, что приводит к поступлению масла в полость Е гидроцилиндра низкого давления Ц3 и сливу масла из его полости Д. При этом поршень 25 вместе со штоком 18 перемещается влево и в полости А дополнительного гидроцилиндра Ц2 создается повышенное давление и обратный клапан КО2 закрывается, а масло повышенного давления поступает через канал 12 и клапан 14 в полость Г основного гидроцилиндра Ц1, что приводит к увеличению усилия на штоке 11. В конце хода штока 11 основного гидроцилиндра Ц1 подается команда на его возврат в исходное положение. При этом гидрораспределители Р1 и Р2 переключаются в левое положение и масло от распределителя Р2 через обратный клапан КО1, магистраль 20 в штоке 18 дополнительного гидроцилиндра Ц2 поступает в его полость Б, а из полости А через канал 12 и клапан 14 поступает в полость Г, а из нее идет на слив через открытый гидрозамок ГЗ2, а через гидрораспределитель Р1 масло поступает в полость Д гидроцилиндра низкого давления Ц3 мультипликатора, а из полости Е идет на слив, и шток 11с поршнем 10 возвращаются в исходное положение.
Выбранный тип привода и конструкция исполнительного гидроцилиндра позволяют получить необходимый скоростной режим при демонтаже прессовых соединений с большим натягом и необходимые для этого технологические усилия, при компактных габаритных размерах силового гидроцилиндра и прессовой установки в целом.

Рис 5 Клепальная головка полуавтомата

            На Рис 5 показана конструкция клепальной головки полуавтомата для клепки хрупких плат. Он содержит пиноль 3 с развальцовочным пуансоном 12 и пластиной 13, шпиндель 4, а также привод 5 вращения шпинделя. Пуансон 12 закреплен в держателе 15, верхняя сферическая поверхность которого прижата пружиной 16 к сферической поверхности опоры 17. Сферы держателя 15 и опоры 17 имеют одинаковый радиус и общий центр, находящейся в нижней точке пуансона 12. Пластина 13 соединена с пуансоном 12 посредствам кривошипного пальца 18, входящего в сферический подшипник 19 и кинематически связана со шпинделем 4 через муфту 20 и шестерню 21, закрепленные на валике 22 и через две шестерни 23, снабженные эксцентричными пальцами 24, при этом муфта 20 соединена со шпинделем 4 с возможностью осевого перемещения. При непрерывном вращении шпинделя 4 пластина 13 совершает плоско – параллельное движение,при котором каждая ее точка описывает окружность, радиус которой равен эксцентриситету пальцев 24. При этом, пуансон 12 качается вокруг вертикальной оси, описывая конус, вершина которого лежит в его нижней точке. Работа клепальной головки в составе полуавтомата приведена в работе [2].
В данном случае, выбранный тип исполнительного механизма, выполненный на основе совокупности зубчатых передач, кривошипных пар и сферических соединений, позволяет наиболее простым и надежным способом поучить требуемые скорость и траекторию движения развальцовочного пуансона

Рис 6 Конструкция сварочного полуавтомата с двумя типами
исполнительных механизмов

На Рис 6а показана конструкция двух кулачково – рычажных исполнительных меха-низмаов сварочного полуавтомата. В процессе работы его исполнительные органы пере-мещаются следующим образом:
– механизм отрезки 5 с ножами 6 и каретка 21 с упорным элементом 13 перемеща-ются в направляющих станины 1 в горизонтальном направлении, получая привод от соответствующего кулачка распределительного вала 7 через рычаг 10,
– каретка 14 с планкой 12 перемещается в направляющих станины 1 в горизонталь-ном направлении, получая привод через систему рычагов 11 и 16 и тягу 17 от со-ответствующего кулачка распределительного вала 7.
– цанга 27 для подачи проволоки 2 получает привод через рычаг 8 от соответст-вующего кулачка распределительного вала 7,
– сварочная головка 3 перемещается в направляющих станины 1 в вертикальном направлении, получая привод через рычаг 9 от соответствующего кулачка распределительного вала 7.

              На Рис 6б показан вариант конструкции сварочного полуавтомата, предусматривающий использование для перемещение его исполнительных органов пневмоцилиндров 10, 16,18. Анализ двух вариантов конструкции исполнительных механизмов сварочного полуавтомата позволяет сделать очевидный вывод о том, что при расположении рабочих органов нестандартного оборудования на значительном расстоянии и перемещающихся в различном направлении, применение кулачково – рычажных механизмов, получающих привод от одного распределительного вала приводит к необоснованному усложнению конструкции. Об этом наглядно свидетельствует, показанная на Рис 6б, более простая, а значит и менее трудоемкая в изготовлении конструкция механизмов полуавтомата, в          которой кулачково – рычажные механизмы заменены пневмоцилиндрами.
Исполнительные механизмы нестандартного оборудования с пневматическим      приводом, показанные на Рис 1 – 3 свидетельствуют о том, что использование пневмоцилиндров и пневморповоротников позволяет реализовывать движение выходного звена механизма при минимальном количестве промежуточных звеньев, что существенно упрощает конструкцию в целом, и делает ее за счет сокращения кинематических пар более надежной и простой в изготовлении.

3. Привод нестандартного оборудования

        Правильный выбор типа привода создаваемого НО на этапе проведения инженерно-го анализа задачи на проектирование позволяет разработчику на последующих этапах проектирования более детально сконцентрироваться на отдельных конструктивных эле-ментах создаваемого изделия, что в значительной степени сокращает время проектирования, и повышает качество проекта в целом, особенно при создании оригинальной конструкции НО. Необходимо отметить, что, как правило, найденная на этапе поиска технического решения конструктивная схема, как исполнительного механизма, так и технического объекта в целом, оказывает существенное влияние на выбор типа привода. Основными видами привода применяемого в машиностроении являются: механический,             дравлический, пневматический, комбинированный (гидромеханический, пневмомеханический, пневмогидравлический) и программмируемый (электромеханический, электрогидравлический, электропневматический). Рассмотрим несколько примеров различных видов привода НО

Рис 7 Электромеханический привод механизмов полуавтомата для пакетирования дверей

                 На Рис 7 показаны электромеханические приводы двух механизмов полуавтомата для пакетирования плоских изделий типа металлических дверей, – механизма укладки двери и подъемника для формирования стопы дверей. Привод подъемника для формирования стопы дверей состоит из электродвигателя 18 с колодочным тормозом 19, ременной передачи 20, червячного редуктора 21, двухсторонний выходной вал которого, через муфты 26 соединен с валами на которых установлены ведущие звездочки цепной передачи 25 и ведущие шестерни 24 зубчато – реечных передач, на штоках – рейках 22 которых установлен стол 12. Привод механизма перемещения и укладки двери состоит из электродвигателя 13 и червячного редуктора 14, на выходном валу которого установлена ведущая шестерня 15, зацепляющаяся с зубчатым сектором 16, закрепленным на валу 17 вместе с поворотной рамой 1, осуществляющей перенос дверей с конвейера и на подъемник. Вы-бор типа привода подъемника обоснован габаритами укладываемого в стопу изделия и весом стопы, а также необходимостью иметь большое количество точек позиционирования выходного звена – штока – рейки (по числу дверей укладываемых в стопу). Поэтому обоснованность выбора не вызывает сомнений. А вот применение электромеханического привода механизма перемещения и укладки явно не оптимальна и необоснованно усложняет конструкцию полуавтомата. Учитывая, что механизм укладки двери имеет     фиксированный угол поворота и в полуавтомате в качестве привода механизма захвата двери и механизма съема применяются пневмоцилиндры (полное описание конструкции и работы полуавтомата приведенную в работе [2]), замена электромеханического привода механизма укладки двери на пневмоповоротник, установленный на месте червячного редуктора 14, на выходном валу которого расположена шестерня 15, зацепляющаяся с зубчатым сектором 16, вполне обоснована и позволит значительно упростить привод данного механизма.

Рис 8 Гидравлический привод прижима инструментов к внутренней поверхности трубы

           На Рис 8 показан привод прижима инструментов к внутренней поверхности трубы агрегата для очистки торцев и внутренней поверхности труб большого диаметра. На ведомом плече рычага 5 установлены, очистной инструмент 6 (металлическая щетка) с приводом вращения 7 и режущий инструмент 8 (иглофреза) с приводом вращения 9, а его ведущее плечо, посредствам подпружиненной с двух сторон пружинами 13 тяги 12 соединено со штоком 16 гидроцилиндра 15 шарнирно установленного на каретке 3. При выдвижении штока 16 гидроцилиндра 15 осуществляется прижим очистных инструментов к торцу и внутренней поверхности трубы. В данном случае применение гидропривода полностью оправдано, поскольку он позволяет создать значительные усилия при малых габаритных размерах и обеспечивает требуемый скоростной режим работы агрегата (постоянную медленную скорость перемещения очистного инструмента).

Рис 9 Варианты привода транспортера автомата для автомата для укладки радиодеталей в многорядные кассеты.

            На Рис 9а показаны два вариант привода – шагового транспортера автомата для укладки радиодеталей в многорядные кассеты. Он содержит ведущий вал 41 (электродвигатель и понижающий редуктор не показаны) систему зубчатых и цепных передач, кулачково – рычажные, мальтийский и храповой механизмы (конструкция и работа привода описана в работе [2]). Учитывая, что шаговый транспортер 7 во время движения ленты 9 с радиодеталями расположенными в гнездах 10 фактически не испытывает технологических нагрузок, конструкция его привода может быть значительно упрощена если его выполнить от пневмоцилиндра 50 (см. Рис.9б). При этом шток пневмоцилиндра 50 снабжен зубчатой рейкой зацепляющейся с зубчатым колесом 49, являющимся обоймой обгонной муфты, звездочка которой жестко соединена с ведущей звездочкой 46 цепного транспортера 7, который имеет ведомую звездочку 47 и опорную звездочку 48. Для точной остановки транспортера после его перемещения на шаг ведомая звездочка выполнена с коническими фиксирующими отверстиями 52, в которые входит своим конусным концом фиксирующий пневмоцилиндр 51.

Рис 10 Пневматический привод дозатора для сыпучих материалов.

          На Рис 10 показана конструкция пневматического привода дозатора для сыпучих материалов. Он выполнен в виде пневмоцилиндра 3 шарнирно установленного на неподвижной раме 8, его шток также шарнирно соединен с згрузочным лотком 2, который крепится на раме 8 посредствам оси 15. Использование пневмоцилиндра 3 для опрокидывания лотка 2 позволяет максимально упростить конструкцию дозатора по сравнению с использованием любого электромеханического привода.

Рис 11 Конструкция пневмопривода автомата для запрессовки деталей

       На Рис 11 показана конструкция пневмопривода полуавтомата для запрессовки деталей (втулки 11 в корпус 10, см. разрез Б – Б). Привод механизма подачи запрессовываемых деталей в рабочую зону полуавтомата состоит из горизонтально расположенного пневмоцилиндра 2, шток которого 3 шарнирно соединен с ползушкой 5, установленной с возможностью поступательного перемещения на направляющих 12. Привод механизма запрессовки собираемых деталей состоит из силового пневмоцилиндра 18, корпус которого шарнирно установлен в кронштейне 16 имеющим возможность регулировки положения винтом 17, при этом, он перемещается в направляющих 15. Шток пневмоцилиндра 19 шарнирно соединен с ведущим плечом двуплечего рычага 20, ось качания которого расположена в кронштейне 16, закрепленном на раме 1, а ведомое плечо двуплечего рычага 20 шарнирно соединено тягой 22 и ползуном 23 расположенным в вертикальных направляющих 24, жестко закрепленных на раме 1. Использование пневмопривода, также как и в предыдущем примере позволяет максимально упростить исполнительный и вспомогательный механизмы полуавтомата.

Рис 12 Пневмомеханический привод исполнительного механизма
полуавтомата

 

              На Рис 12 показана конструкция пневмомеханического привода исполнительного механизма полуавтомата для изготовления из проволоки дугообразных деталей. Он состоит из закрепленного на корпусе 1 пневморповоротника 17, на валу 16 которого смонтирована ведущая шестерня 15, зацепляющаяся с зубчатым сектором 6. В призматических направляющих 7 планшайбы 5 расположен с возможностью поступательного перемещения           ползун 8, на выступе которого закреплен кронштейн 9 и гибочным роликом10, а ось 11 ползуна соединена со штоком 12 пневмоцилиндра 13, закрепленного на планшайбе 5 посредствам кронштейна 14. На корпусе 1 гибочного модуля установлен кронштейн с диском 18 на котором крепятся с возможностью угловой регулировки гидродемпферы (на Рис 11 не показаны) для обеспечения плавной остановки планшайбы 5 в крайних точках, на которые воздействуют упоры 20 закрепленные на буксе 2. Выбор типа привода обусловлен небольшой величиной технологических усилий, необходимых для гибки детали из проволоки диаметром 2 – 3 мм, перпендикулярным расположением оси вращения планшайбы 5 и направлением поступательного перемещения ползуна 8 с гибочным роликом 10 и небольшим углом поворота планщайбы 5 (угол составляет около 150 град.

Рис 13 Конструкция пневмомеханического привода механизма завивки стяжки хомута сборочного полуавтомата.

               На Рис 13 показана конструкция пневмомеханического привода механизма завивки стяжки хомута сборочного полуавтомата. Он состоит из расположенной на станине 1 сборочного полуавтомата буксы 2 на заднем торце которой установлен пневмоповоротник 4, а на его выходном валу 4, установленным на подшипниках 5 в отверстии буксы 2, закреплена ведущая шестерня 6, зацепляющаяся с расположенным на центральной оси 7 зубчатым блоком 8, на фланце которого крепится планшайба 19 с приводом гибочного ролика 18. Зубчатый блок 8 кинематически связан посредствам шестерни 9 с кулачковым валом 11 несущим кулачки 13, который на подшипниках 10 установлен в стакане 12, закрепленном на станине 1 сборочного полуавтомата. Привод гибочного ролика 18 осуществляется от пневмоцилиндра 13, корпус которого установлен на кронштейне 14, закрепленном на планшайбе 19, а шток соединен посредствам оси 16 с гибочным ползуном 17 несущим гибочный ролик 18. На торце центральной оси 7 закреплен пневмоцилиндр 14 привода рычажного механизма зажима стяжки 20, расположенного в расточке центральной оси 7. (подробно конструкция и работа привода механизма завивки стяжки сборочного полуавтомата описана в работе [2]). Пневмомеханический привод механизма завивки стяжки сборочного полуавтомата с такой кинематикой позволяет увязать в цикле работу всех механизмов полуавтомата, независимо от их места расположения и периода работы в течении цикла.

Рис 14 Конструкция программируемого электромеханического привода полуавтомата для укладки в пакет алюминиевых чушек.

            На Рис 14 показана конструкция программируемого электромеханического привода полуавтомата для укладки в пакет алюминиевых чушек. Зажимная каретка 23 механизма формирования пакета чушек имеет возможность вертикального перемещения вместе с механизмом зажима 25 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 гидроамартизаторами 37, которые установлены попарно с каждой стороны рамы 35 (конструкция и работа полуавтомата приведены в работе[2]). Применение программируемого электромеханического привода обусловлено большим количеством точек позиционирования и значительной величиной перемещения каретки механизма формирования пакета
Выбор конструктивной схемы и расчеты элементов: механического привода (типа передач, муфт, подшипниковых опор), гидравлического привода (типа гидропривода, конструкции гидростанции, гидроцилиндров и прочих гидроаппаратов), пневматического привода (типа пневмоцилиндров, пневмоаппаратов управления в зависимости от цикла и режима работы) приводится в работе [1].
Рассмотренные примеры наглядно показывают, что тип привода НО для      механизации и автоматизации технологических операций может быть и механическим и гидравлическим и пневматическим, в зависимости от ряда условий и ограничений которые имеют место при проектировании. Практика проектирования НО свидетельствует о том, что выбор оптимального типа привода позволяет, как правило, создать простую и надежную конструкцию, а ошибочно выбранный тип привода приводит к созданию громоздкой, неудобной в эксплуатации и зачастую ненадежной конструкции. В общем случае, выбор типа привода определяется следующими факторами:
– видом выполняемых им операций, характеризующихся величинами технологи-ческих усилий, скоростью, величиной и требуемой точностью перемещений вы-ходного звена приводимых механизмов и количеством точек позиционирования,
– циклом работы механизма и оборудования в целом (непрерывный, или с периодическими остановками),
– удалением друг от друга и расположением в пространстве приводимых в движе-ние механизмов и прежде всего их ведущих звеньев.
Оказывают влияние на выбор типа привода и субъективные факторы, такие как технологические и финансовые возможности предприятия, директивно установленные сроки внедрения создаваемого оборудования, сложившиеся традиции и опыт проектирования аналогичных конструкций, – которые также необходимо учитывать. Основным условием оптимального выбора типа привода является правильное использование его преимуществ и сведение к минимуму нежелательного влияния его недостатков.
Для механического привода:
– преимуществами являются: возможность работать с высокими скоростями и      передавать большие усилия, в том числе при необходимости обеспечения строго последовательной, параллельной или последовательно – параллельной работы    нескольких различных по кинематике механизмов, возможность получения точного перемещения выходного звена при использовании точных кинематических пар, например винт – гайка,
– недостатками являются: сложность конструкции, вызванная, прежде всего,     большое количеством звеньев для получения пониженной, или регулируемой скорости перемещения приводимого механизма, а также при работе с остановками и передаче движения механизмам, расположенным на значительном расстоянии друг от друга, или в разных плоскостях.
Для гидравлического привода:
– реимуществами являются: возможность развивать большие усилия, обеспечение точного, регулируемого положения приводимого механизма, или его выходного звена в крайних точках (чаще всего это поступательно перемещаемый ползун или каретка) с использованием достаточно простых средств (регулируемых упоров) и простое регулирование скорости перемещения, при работе в цикле с различными по продолжительности остановками, простота обеспечения привода механизмов расположенных на значительном расстоянии друг от друга и в различных      плоскостях.
– недостатками являются: ограничения по скорости перемещения приводимых     механизмов, потребность в наличии гидростанции, имеющей достаточную         сложность, особенно при работе с высокими давлениями (р > 16,0 МПа ).
Для пневматического привода:
– преимуществами являются: возможность обеспечивать более высокую скорость перемещения приводимого механизма, чем при использовании гидропривода, простота в получении сжатого воздуха (один компрессор может обеспечивать сжатым воздухом целый цех), обеспечение точного, регулируемого положения приводимого механизма, или его выходного звена в крайних точках (чаще всего это поступательно перемещаемый ползун или каретка) с использованием достаточно простых средств (регулируемых упоров) и простое регулирование скорости перемещения, при работе в цикле с различными по продолжительности остановками, простота привода механизмов расположенных на значительном расстоянии друг от друга и в различных плоскостях,
– недостатками являются: значительно большие, чем при использовании     гидропривода, размеры пневмодвигателей (диаметра пневмоцилиндров и пневмоповоротников) при создания больших усилий (Р > 20 кН), сложность в обеспечении постоянства скорости перемещения приводимого механизма и ее точного регулирования по величине в течении цикла работы.
Для комбинированного пневмо – гидромеханического привода:
– преимуществами являются: возможность обеспечения синхронной работы, в том числе с остановками в течении цикла, нескольких механизмов, возможность осу-ществления привода нескольких механизмов с различной кинематикой от одного движетеля (пневмо – гидроцилиндра, пневмо – гидроповоротника), возможность обеспечить работу с остановками механизма со сложной траекторией движения выходного звена, простота привода механизмов расположенных на значительном расстоянии и в различных плоскостях,
– недостатками являются недостатки присущие пневмо и гидроприводу.
Для комбинированного пневмогидропривода, который используется в основном для исключения недостатков присущих пневмоприводу и гидроприводу:
– преимуществами являются: возможность обеспечения более высокого, чем при использовании пневмопривода, рабочего давления, постоянства скорости         перемещения приводимого механизма и ее точного регулирования по величине в течении цикла работы, упрощение привода за счет исключения необходимости иметь гидростанцию, увеличение величины выходного давления жидкости при использовании пневмогидроусилителей,
– недостатками являются: невозможность получения высоких давлений, применяе-мых в гидроприводе, и связанные с этим недостатки присущие пневмоприводу, невозможность работать с высокими скоростями, которые у данного вида привода обычно ниже, чем у пневмопривода, усложнение конструкции привода по сравнению с пневмоприводом.
Для программируемого привода, используемого для обеспечения точных перемещений выходного звена механического и гидравлического:
– преимуществами является: возможность получения для выходного звена       приводимого механизма большого количества точек позиционирования (линейного перемещения ходовой гайки, угла поворота зубчатого колеса) или выходного эле-мента гидродвигателя (штока гидроцилиндра, вала гидромотора), а также      обеспечение требуемой скорости перемещения, режима разгона и торможения,
– недостатками являются: дополнительное усложнение приводимого механизма, за счет необходимости введения в его конструкцию устройств для исключения      зазоров в кинематических цепях и, как правило, датчиков обратной связи и усложнение оборудования в целом за счет введения устройства управления программируемым перемещением.
Нестандартное оборудование автоматического действия может иметь все перечисленные виды привода, только программируемый привод применяется крайне редко, по-скольку такое оборудование, как правило, изготавливается на специализированных машиностроительных предприятиях, обладающих для этого соответствующими технологическими возможностями. И все таки, какой же вид привода наиболее часто применяется в нестандартном оборудовании, и почему.
Для установления наиболее рационального типа привода для нестандартного оборудования автоматического действия, рассмотрим предъявляемые к нему требования, которые определяются областью применения, назначением и функциональными возможностями такого оборудования.
Нестандартное оборудование автоматического действия обычно применяется для механизации и автоматизации основных и вспомогательных технологических операций, при выполнении которых необходимо обеспечить:
– средние по величине усилия (до 20 – 30 кН), невысокие скорости перемещения (до 1,0 – 2,0 м/с),
– не более 2 – 3(х) положений выходного звена исполнительных и вспомогательных механизмов (в подавляющем числе случаев требуется 2 положения),
– различные по продолжительности остановки в течении цикла работы,
– совместную работу механизмов, которые могут располагаться на значительном расстоянии друг от друга и осуществлять перемещения выходного звена в раз-личных плоскостях,
– синхронную работу механизмов.
Перечисленные требования, предъявляемые к нестандартному оборудованию автоматического действия, с учетом рассмотренных преимуществ и недостатков различного вида приводов, позволяют однозначно определить, что наиболее рациональным видом привода для такого оборудования является пневмопривод и комбинированный пневмомеханический привод.
Необходимо отметить, что механический привод, состоящий из электродвигателя и редуктора наиболее предпочтителен для такого типа НО как транспортеры, конвейеры, приводные тележки, имеющие традиционную конструкцию (см. работу [2] раздел 1.12), однако и здесь существуют исключения из правил

4. Вспомогательные механизмы НО
4.1 Базирующие и зажимные механизмы

Одним из основных видов вспомогательных механизмов, наличие которых     особенно характерно для НО данного типа, являются базирующие и зажимные механизмы. Эти механизмы могут входить в состав НО независимо друг от друга, но чаще они представляют единый агрегат и в этом случае называются приспособлением, которые в отличии от аналогичных по назначению приспособлений, используемых (устанавливаемых) в универсальном оборудовании, имея оригинальную конструкцию, встраиваются в НО. Эти приспособления чаще всего имеют такой – же привод, как и исполнительный механизм НО, который может быть, как заимствованным, так и индивидуальным, например от пневмоцилиндра, пневмоповоротника или гидроцилиндра. Рассмотрим несколько примеров базирующих и зажимных механизмов нестандартного оборудования.

Рис 15 Конструкция зажимных механизмов полуавтомата для сварки пересекающихся труб.

            На Рис 15 показана конструкция зажимных механизмов полуавтомата для сварки пересекающихся труб. Полуавтомат для сварки пересекающихся труб оснащен двумя механизмами зажима, передним, установленным не его передней бабке 2 и задним установленным на задней бабке 3. При этом, эти механизмы не только обеспечивают зажим свариваемых труб, но и осуществляют базирование, позволяющее обеспечить их точное взаимное расположение перед сваркой. Передний механизм зажима 5 состоит из двух зажимных конусов 17, подпружиненного штока 18, тяги 19, корпуса 20, копира 21, пружин 22 и 23 и управляющего кулачка 24 с рукояткой 25. Задний механизм зажима 5 состоит из двух зажимных призм 26, шарнирно установленных на рычагах 27, связанных тягами 28 со скалкой 29, соединенной с подпружиненным толкателем 30 и рукояткой 31 через серьгу 32. Работа механизмов зажима в составе полуавтомата приведена в работе [2].

Рис 16 Кинематическая схема полуавтомата для сборки хомута зажимного

         На Рис 16 показана кинематическая схема полуавтомата для сборки хомута зажимного, который содержит три механизма зажима:
– механизм подгибки и прижима переднего конца стяжки хомута (поз 3),
– механизм верхнего прижима стяжки хомута (поз 6),
– механизм фиксации корпуса хомута и съема готового изделия (поз 12).

Рис 17 Конструкция механизм подгибки и прижима переднего конца стяжки хомута

          Конструкция механизм подгибки и прижима переднего конца стяжки хомута показана на Рис 17. Он состоит из пневмоцилтиндра 1, установленного посредствам проставки 2 на заднем торце центральной оси 4 и своим штоком 2 через талреп 6 и тягу 7 посредствам оси 9, шарнирно соединен с прижимным рычагом 10, который на оси 11 установлен на центральной оси 4. При этом прижимной рычаг 10 расположен в наклонном пазу гибочной оправки 12 также закрепленной на центральной оси 4 и являющейся базовым элементом для установки собираемых деталей и прежде всего стяжки хомута, завивка которой осуществляется гибочным роликом 17 при его обкатке вокруг гибочной оправки 10, которая осуществляется за счет по ворота планшайбы 16 закрепленной на торце зубчатого блока 15, который на подшипниках скольжения 14 установлен на центральной оси 4. Работа механизма приведена в работе [2].

Рис 18 Конструкция механизм верхнего прижима стяжки
хомута

         На Рис 18 показана конструкция механизм верхнего прижима стяжки хомута имеющего кулачково – рычажный привод. Он содержит прижим стяжки 1, который установленный в отверстии Г – образного кронштейна 2, зафиксирован от проворота штифтом 4 и поджат пружиной 3. Кронштейн 2 закреплен с возможностью регулировки в горизонтальном направлении на нижнем торце ползуна 5, имеющего возможность вертикального перемещения в направляющих 6, закрепленных на базовом кронштейне 7, установленном на станине сборочного полуавтомата. Ползун 5 шарнирно соединен с тягой 8 и ведомым рычагом 9, который жестко закреплен на валу 10, с установленным на нем ведущим рычагом (на Рис. 17 не показан), который также шарнирно соединен с тягой 12, посредствам вилки 13, а последняя, связана с рычагом 14 установленным на оси 15 и контактирующим своим роликом 16 с кулачком 17. Прижим ролика 16 к кулачку 17 и возврат рычага 14

Рис 19 Конструкция механизм фиксации корпуса хомута на гибочной оправке и съема готового изделия

          На Рис 19 показана конструкция механизм фиксации корпуса хомута на гибочной оправке посредствам призмы 12 и механизма для съема готового изделия, зажимаемого при этом рычагами 1. Он состоит из зажимных рычагов 1, установленных на ползуне 3 посредствам осей 2, снабженных роликами 4, постоянно поджатых пружиной 5 к клиновой поверхности ползушки 6, которая соединена со штоком 9 пневмоцилиндра 10 за счет сухаря 8, при этом корпус пневмоцилиндра 10 посредствам кронштейна 11 закреплен на ползуне 3. Призма 12, фиксирующая корпус хомута на гибочной оправке, закреплена на ползуне 3, который посредствам сухаря 14 соединен со штоком 16 пневмоцилиндра 15, установленного на каретке 13, которая имеет возможность горизонтального перемеще-ния на направляющих скалках 17, что обеспечивает фиксацию корпуса хомута на гибочной оправке и съем готового изделия. Работа механизма приводится в работе [2].

Рис 20 Конструкция механизма для зажима деталей имеющих в сечении форму швеллера

           На Рис 20 показана конструкция механизма для зажима с большим усилием деталей имеющих в сечении форму швеллера. Он включает два прихвата 1, каждый из которых подвижно установлен на закрепленной в корпуса 2 оси 3 и кинематически связан с общим приводом, выполненным в виде сдвоенного эксцентрика 4 и двух плунжеров 5. При этом каждый прихват 1оснащен серьгой 6, которая размещена в закрытом пазу 7, выполненном в теле прихвата 1. Один конец серьги 6 шарнирно установлен на оси 3, а другой на оси 8. Прихват 1 контактирует с осью 2 посредствам закрытого радиусного паза, центр которого находится в оси 8. На оси 8 установлена пружина кручения 10, расположенная в пазу 11 серьги 6. На корпусе 2 установлены упоры 12, фиксирующие серьги 6 в вертикальном положении, а на базовой плоскости 15 корпуса расположены два пальца 14 для установки закрепляемой детали 13. Прихваты постоянно поджаты к плунжерам 5 пружинами 16, а их исходное положение регулируется винтами 17, которые контрятся гайками 18.
Работает механизм зажима следующим образом. При нахождении прихватов 1 в разведенном положении, деталь 13 устанавливается на пальцы 14 и опорную плоскость корпуса 2. Затем поворачивается сдвоенный эксцентрик 4 и плунжеры 5 поворачивают прихваты 1 вместе с серьгами 6 вокруг осей 3 на угол α, чем обеспечивается их подвод к детали 13. Вращение прихватов 1 вокруг осей 3 происходит до тех пор, пока серьги 6 не дойдут до упоров 12 и не установятся в вертикальном рабочем положении. При этом ось 8 устанавливается на уровне плоскости детали, к которой прикладывается усилие зажима. При дальнейшем движении плунжеров 5, получающих привод от эксцентрика 4, прихваты 1, преодолевая усилие пружин 10, поворачиваются вокруг осей 8, обеспечивая окончательный зажим детали 13 с увеличенным усилием, величина которого равна: Wo= L/l P; при том, что первоначальное усилие зажима было равно: Wп= a/b Psinα; L/l > a/b ;
Где L, l и a, b – длины соответствующих плеч прихвата (см. Рис 20).
После выполнения технологической операции, например фрезерования детали 13, осуществляется ее разжим, при этом эксцентрик 4 поворачивается в обратном направлении и пружины 16 возвращают плунжеры 5, прихваты 1 и серьги 6 в исходное положение, в котором прихваты 1 разведены и деталь 13 может быть свободно снята, а на ее место установлена новая.

Рис 21 Конструкция механизма для ориентации и зажима детали прямоугольной формы

           На Рис 21 показана конструкция механизма для ориентации и зажима детали
имеющей форму прямоугольного параллелепипеда. Он содержит корпус 1 с базовой плоскостью, ведущий вал 2 приводимый в движение электроприводом станка, на конце которого установлена гайка 3, шарнирно соединенная с коромыслом 4, концы которого размещены в опорах 5 и 6 с возможностью вертикального перемещения относительно них. К опорам 5 и 6 шарнирно прикреплены зубчатые рейки 7 и 8, на горизонтальных и вертикальных поверхностях которых нарезаны зубья. С рейками 7 и 8 находятся в зацеплении шестерни 9 – 12, взаимодействующие с рейками 13 – 16. Рейки 13 и 15, расположенные вертикально, выполнены за одно целое с зажимными прихватами 17 и 18. Рейки 14 и 16, расположенные горизонтально, находятся в постоянном контакте посредствам пружин 21 и 22 с ориентирующими прижимами 19 и 20. Напротив ориентирующих прижимов 19 и 20 установлены неподвижные упоры 23 и 24.
Работает механизм следующим образом. Исходное положение реек 14 и 16 относительно шестерен 10 и 12 регулируется таким образом, чтобы рабочий ход ориентирующих прижимов 19 и 20 был короче, чем рабочий ход зажимных прихватов 17 и 18. Зажимаемая деталь устанавливается на базовую плоскость 1 корпуса механизма зажима. После этого включается электропривод станка, приводящий во вращение ведущий вал 2 механизма, который получив вращение, при помощи гайки 3, перемещает коромысло 4, которое с помощью опор 5 и 6 сообщает поступательное перемещение рейкам 7 и 8, а последние при этом начинают вращать шестерни 9 – 12, передающие движение рейкам 13 – 16. При этом, ориентирующие прижимы 19 и 20, перемещая закрепляемую деталь по базовой плоскости 1, доводят ее до контакта с неподвижными упорами 23 и 24, после чего пружины 21 и 22 начинают сжиматься, прижимая деталь к упорам, до тех пор, пока зажимные прихваты 17 и 18 не зафиксируют ее. Для разжима детали после окончания ее обработки электропривод станка вращает ведущий вал 2 в противоположную сторону, что приводит к возврату зажимных прихватов 17 и 18, а также ориентирующих прижимов 21 и 22 в исходное положение. После чего деталь снимается со станка, а на ее место устанавливается новая деталь подлежащая обработке.

Рис 22 Конструкция механизма зажима станка
для фрезерования торцев крестовин.

        На Рис 22 показана конструкция механизма зажима станка для фрезерования торцев крестовин. Он содержит корпус 1, в вертикальной расточке которого расположен механизм зажима, содержащий поворотную цапфу 2 и зажимной кулачок 3 со сменными базовыми призмами 4 и 5. Поворотная цапфа 2 снабжена зубчатым венцом 11, находящимся в зацеплении с зубчатым блоком 12, ступица 13 которого оснащена четырьмя, расположенными по окружности, выступами 14. При этом, средняя часть цапфы 2 выполнена в виде квадратного параллелепипеда, контактирующего своей боковой поверхностью 10 с наклонной поверхностью 9 штока 6, выполненного за одно целое с поршнем 7 гидроцилиндра поворота, установленного в горизонтальной расточке корпуса 1, расположенной перпендикулярно оси цапфы 2. Шток 6 имеет упор 15, взаимодействующий с выступами 13 зубчатого блока 12. Для исключения проворота штока 6 в корпусе 1 установлена шпонка 16, а в штоке 6 выполнен ответный шпоночный паз. Жидкость в поршневую полость «б» гидроцилиндра поворота поступает через отверстие 18 в его крышке 8, а в штоковую полость «а» через отверстие 17 в корпусе 1. Зажимной кулачок 3 имеет возможность поворота вокруг вертикальной оси за счет того, что он соединен со штоком 19, который выполнен заодно целое с поршнем 20 гидроцилиндра зажима посредствам направляющих качения 24. Для повышения изгибной жесткости поршень 20 снабжен дополнительным штоком 21 , который находится в постоянном контакте с отверстием, выполненным крышке 22 гидроцилиндра зажима. Жидкость в поршневую полость «в» гидроцилиндра зажима поступает через отверстие 23 в крышке 22, а в штоковую «г» через отверстие в корпусе 1 (на Рис 21 не показано).
Работает механизм зажима следующим образом. В исходном положении жидкость подается в отверстие «г» гидроцилиндра зажима и в отверстие «б» гидроцилиндра поворота. При этом шток 19 гидроцилиндра зажима втянут, а шток 6 гидроцилиндра поворота выдвинут, что обеспечивает нахождение зажимного кулачка 3 в верхнем положении и фиксированное положение поворотной цапфы 2 с базовой призмой 5. Подлежащая обработке крестовина устанавливается на базовую призму 5 поворотной цапфы 2 и осуществляется ее зажим, при этом жидкость поступает в поршневую полость гидроцилиндра зажима «в» и идет на слив из штоковой полости «г», что приводит к опусканию штока 19 и зажиму детали верхней базовой призмой 4 установленной на кулачке 3. После выполнения фрезерования двух торцевых поверхностей крестовины осуществляется ее поворот на угол 90 град. При этом, для разгрузки во время поворота направляющих качения 24, давление жидкости в поршневой полости «в» гидроцилиндра зажима снижается на 80 – 85% . Затем жидкость подается в штоковую полость «а» гидроцилиндра поворота и его поршень 8 со штоком 6 втягиваясь, воздействует упором 15 на соответствующий зуб 14 зубчатого блока 12, поворачивая последний по часовой стрелке на угол 45 град, а находящийся в зацеплении с ним зубчатый венец 11 поворотной цапфы 2 поворачивается на такой же угол, но против часовой стрелки. Затем жидкость снова подается в поршневую полость «б» гидроцилиндра поворота и его шток 6, выдвигаясь, воздействует своей наклонной поверхностью 9 на боковую поверхность 10 поворотной цапфы 2 и поворачивает ее еще на угол 45 град против часовой стрелки и в конце хода стопорит. После этого, давление в поршневой полости «в» гидроцилиндра зажима поднимается до номинальной величины, что приводит к полному зажиму крестовины и выполняется обработка двух противоположных ее поверхностей. После окончания обработки производится разжим детали, при котором жидкость подается в штоковую полость «г» гидроцилиндра зажима и его шток 19 с призмой 4 поднимаются в верхнее положение. Обработанная крестовина снимается, а на ее место устанавливается новая деталь и процесс повторяется.

Рис 23 Конструкция механизма для прижима свариваемых деталей в труднодоступном месте

             На Рис 23 показана конструкция механизма для прижима свариваемых деталей в труднодоступном месте. Механизм для прижима деталей 1 и 2 состоит из основания 3, с закрепленным на нем приводным пневмоцилиндром 3 и вилкой 4, тяги 6, шарнирно соединенной посредствам оси 9 с прижимным рычагом 7, который также шарнирно соединен посредствам оси 10 с тягой 8, второй конец которой шарнирно соединен с вилкой 4. Тяга 6 снабжена стержнем 12, пропущенным в отверстие рычага 7 и несущим пружину 11, усилие которой регулируется гайкой 13. Наличие стержня 12 пропущенного в отверстие рычага 7 и установленной на нем пружины 11 обеспечивает постоянный поджим тяги 6 к рычагу 7, вплоть до осуществления прижима друг к другу свариваемых деталей 1 и 2.
Работает механизм прижима следующим образом. В исходном положении шток пневмоцилиндра 5 втянут. При этом тяги 6 и 8, а также прижимной рычаг 7 находятся в верхнем положении и деталь 2 устанавливается в положении ее сварки с корпусной деталью 1. После этого подается команда на выдвижение штока пневмоцилиндра 5, в результате чего обе тяги 6 и 8 поворачиваются по часовой стрелке и таким образом они подводят рычаг 7 к свариваемым деталям, и последний, преодолевая усилие пружины 11 перемещается в крайнее нижнее положение и прижимает деталь 2 к детали 1. После этого выполняется их сварки и последующий разжим, который осуществляется при поступлении команды на втягивание штока пневмоцилиндра 5, в результате чего, прижимной рычаг 7 вместе с тягами 6 и 8 возвращается в верхнее исходное положение.

Рис 24 Конструкция механизма зажима
листовых деталей криволинейной формы.

           На Рис 24 показана конструкция малогабаритного механизма зажима перед сваркой листовых деталей имеющих криволинейную форму поверхности. Он содержит корпус 1, во внутренней полости которого размещается пневмоцилиндр, состоящий из крышек 2, 3 и поршня 4, выполненного заодно со штоком, которые образуют поршневую полость «а» и штоковую полость «б». Шток пневмоцилиндра шарнирно соединен с серьгой 5, а та с проушиной вала 6, на котором установлен зажимной рычаг 7 с губкой 8, имеющей форму свариваемых листовых деталей 9. В месте базирования вала 6 в корпусе 1 установлены торцевые крышки 10, обеспечивающие герметичность штоковой полости пневмоцилиндра. Корпус механизма зажима крепится на столе сварочного оборудования, таким образом, чтобы рабочая поверхность губки 8 прижимного рычага 7 в нижнем положении совпадала с ответной поверхностью сварочного шаблона 11, также установленного и закрепленного на столе сварочного оборудования
Работает механизм следующим образом. Свариваемые детали 9 устанавливаются на сварочный шаблон 11 и подается команда на их зажим. При этом воздух поступает в поршневую полость «а» пневмоцилиндра, а из штоковой «б» сбрасывается в атмосферу, что приводит к выдвижению поршня 4 со штоком и повороту серьги 5 и вала 6 по часовой стрелке. Вместе с валом 6 поворачивается зажимной рычаг 7 и закрепленная на нем губка 8 и своей рабочей поверхностью, копирующей форму свариваемых деталей 9, осуществляет их прижим к сварочному шаблону 11. После выполнения сварки деталей 9 подается команда на разжим, при этом воздух поступает в штоковую полость «б» пневмоцилиндра, а из его поршневой полости «а» сбрасывается в атмосферу и поршень 4 втягивается и возвращает серьгу 5 вал 6 зажимной рычаг 7 с губкой 8 в исходное положение. На этом цикл работы зажимного механизма заканчивается.

Рис 25 Конструкция приспособления для ориентации и зажима детали.

           На Рис 25 показана конструкция приспособления для ориентации и зажима детали. Оно состоит из корпуса 1, закрепленного на нем пневмоцилиндра 2, шток которого шарнирно соединен со скалкой 3 посредствам оси 4, на которой установлен прихват 5 выполненный в виде двуплечего рычага, одно плечо которого контактирует с зажимаемой деталью 6, а второе с пазом 7, выполненным в центрирующем плунжере 8, подпружиненным пружиной 9 и снабжено упором 10. Левый конец плунжера 8 имеет форму призмы, что позволяет при контакте с деталью 6 осуществлять ее центрирование. Со стороны противоположной пневмоцилиндру 2, установлена центрирующая призма 11.
Работает приспособление следующим образом. В исходном положении шток пневмоцилиндра 2 втянут, скалка 3 и подпружиненный центрирующий плунжер 8 находятся в крайнем правом положении, а прихват 8 находится в положении когда его плечо, контактирующее с зажимаемой деталью 6, повернувшись вокруг оси 4 находится в крайнем верхнем положении. После установки детали 6 включается пневмоцилиндр 2 и его шток выдвигается, перемещает, влево скалку 3 с прихватом 5. При этом ось 4 освобождает упор 10 и центрирующий плунжер 8, под действием пружины 9, также перемещается влево до упора в зажимаемую деталь 6, тем самым центрируя ее. Скалка 3 продолжает движение влево и при неподвижном плунжере 8 ведущее плечо прихвата 5, взаимодействуя с пазом 7, поворачивается вокруг оси 4 против часовой стрелки и зажимает деталь 6. После обработки детали осуществляется ее разжим, при этом включается пневмоцилиндр 2 и его шток, втягиваясь, возвращает скалку 3, плунжер 8 и прихват 5 в исходное положение. На этом цикл работы заканчивается.

Рис 26 Конструкция зажимного устройства обеспечивающего предварительный и окон-чательный зажим.

         На Рис 26 показана конструкция зажимного устройства последовательно обеспечивающего предварительный и окончательный зажим детали. Оно содержит корпус 1 с двумя взаимно перпендикулярными расточками, в одной из которых размещается гидроцилиндр 2 с плунжером 3 и поршнем 4, а в другой – толкатель, состоящий из двух частей 5 и 6 стянутых болтом 7, который проходит через продольный паз, выполненный в теле плунжера 3. Перемещение поршня 4 со штоком 8 ограничивается гайками 9 и крышкой 10. Толкатель снабжен прижимом 11, который непосредственно взаимодействует с зажимаемой деталью. Плунжер 3 снабжен двумя клиновыми поверхностями, которые взаимодействуют с ответными поверхностями обоих частей толкателя 5 и 6.
Работает устройство для зажима следующим образом. При подаче масла в полость А поршень 4 со штоком 8 перемешается вправо на величину Н и толкает плунжер 3, который своей клиновой поверхностью взаимодействует с толкателем и перемещает его вверх, тем самым предварительно зажимая деталь прижимом 11. При подаче масла в полость Б плунжер 3 перемещается независимо от поршня 4 и перемещая при этом толкатель вверх осуществляет окончательный зажим детали прижимом 11. При подаче масла в полость В и сливе масла из полости А, поршень 4 и плунжер 3 перемещается в обратном направлении, при этом, последний принудительно возвращает толкатель с прижимом 11 в нижнее исходное положение, осуществляя разжим детали. Среднее положение толкателя, определяющее величину предварительного зажима детали, регулируется положением гаек 9.

4.2 Транспортирующие механизмы НО

           Вторым характерным видом вспомогательных механизмов НО данного типа являются транспортирующие механизмы, предназначенные для перемещения обрабатываемой детали или комплекта деталей из зоны загрузки в рабочую зону оборудования, или с одной позиции на другую. Все эти транспортирующие механизмы можно разделить на три основные группы, это поворотные столы, шаговые транспортеры и грейферные подачи, – применение которых определяется расположением рабочих позиций нестандартного оборудования и соответственно установленной при этом траекторией перемещения детали или комплекта деталей, – или по окружности, или по прямой.

Рис 27 Конструктивно – кинематическая схема автомата для сварки обечаек с поворотным столом и шаговым транспортером

              На Рис 27 показана конструктивно – кинематическая схема автомата для сварки продольных швов обечаек, содержащий двухпозиционный поворотный стол и шаговый транспортер, которые позволяют автоматизировать процесс сварки. Полуавтомат содержит станину 1, в верхней части которой установлена сварочная головка 2 с возможностью горизонтального перемещения, цепной шаговый транспортер 3 с ложементами 12, для размещения обечаек 7, подлежащих сварке, оснащенными направляющими планками 13 и ложементами для сваренных обечаек 7 без направляющих пластин 13, двухпозиционный поворотный стол 4 с двумя цилиндрическими скалками 6 для установки обечаек 7 и приводом поворота от пневмоцилиндра 5. В отверстии поворотного стола 4 расположен центральный стержень 8, взаимодействующий своими скосами с ответными поверхностями кулачков 9 поджатых к нему пружинами 11. Кроме того полуавтомат оснащен пневмоцилиндром 10 для зажима обечаек, пневмоцилиндром 14 для переталкивания обечаек с транспортера 3 на поворотный стол 4, пневмоцилиндром 15 для сталкивания сваренной обечайки со скалки 6 обратно на транспортер 3 и пневмоцилиндром 16 для сжатия обечаек перед сваркой и образования необходимого для сварки зазора. При этом, пневмоцилиндр 16 сжимает свариваемую обечайку 7, воздействуя на ролики 19 рычагов 18, кулачками 17, установленными на тягах 21, которые закреплены на штоке пневмоцилиндра 16 посредствам траверсы 22.
Работает автомат следующим образом. Подлежащие сварке обечайки 7 укладываются на ложементы 12 с направляющими пластинами 13 цепного шагового транспортера 3. Цикл работы автомата начинается с перемещения на шаг цепного транспортера 3, при этом первая обечайка 7 подлежащая сварке оказывается напротив нижней цилиндрической скалки 6 поворотного стола 4. Затем включается пневмоцилиндр 14, при втягивании штока которого происходит переталкивание обечайки 7 из ложемента 12 на нижнюю скалку 6. После этого включается пневмоцилиндр 10 и его выдвигающийся при этом шток перемещает влево центральный стержень 8, который воздействуя своими скосами на ответные поверхности кулачков 9 зажимает обечайку 7 на скалке 6. Далее включается пневмолцидиндр 16, шток которого выдвигается и при этом кулачки 17 освобождают рычаги 18. При помощи пневмоцилиндра 5 поворотный стол 4 поворачивается на угол 180 глад и его нижняя скалка 6 вместе с зажатой обечайкой 7оказывается в верхнем положении, а ее место в нижнем положении занимает вторая – свободная скалка 6. После этого шток пневмоцилиндра 10 втягивается и перемещает центральный стержень 8 в исходное положение, при этом обечайка 7 на верхней скалке 6 остается зажатой, поскольку ее кулачки 9 при повороте стола переходят на цилиндрическую поверхность стержня 8, а нижние кулачки 9 разводятся пружиной 11. Затем опять включается пневмоцилиндр 16, его шток втягивается и опускает вниз кулачки 17, воздействуя ими на ролики 19 рычагов 18 и сводит их, а последние сжимают обечайку 7 образуя между ее свариваемыми краями необходимый зазор. После этого сварочная головка 2 выполняет сварку обечайки продольным швом. Параллельно со сваркой, включается шаговый транспортер 3 и перемещается на два шага, после чего пневмоцилиндр 14 заталкивает вторую обечайку 7 на находящуюся в нижнем положении свободную скалку 6. После окончания сварки поворотный стол 4 поворачивается на угол 180 град и сваренная обечайка 7 вместе со скалкой 6 оказывается в нижнем положении, а новая подлежащая сварке обечайка 7 на скалке 6 в верхнем. Далее нижняя сваренная обечайка пневмоцилиндром 15 сталкивается на ложемент 12 транспортера не имеющий направляющей пластины 13 и шаговый транспортер 3 перемещается на шаг, после чего, цикл работы автомата повторяется.

Поворотные столы.

         Поворотные столы, а точнее поворотно – делительные столы, наиболее часто применяются в качестве транспортирующих механизмов в составе многоместного НО для механизации и автоматизации технологических процессов во всех технологических переделах машиностроительного производства. Конструкция поворотного стола применяемого для конкретного вида нестандартного оборудования определяется влиянием следующих факторов:
− величиной и направлением действия технологических усилий возникающих при работе оборудования,
− компоновкой в составе оборудования (вертикальное или горизонтальное     расположение стола, а также его расположение относительно исполнительного механизма(ов), например агрегатных или сборочных головок и их привода),
− необходимой скоростью поворота планшайбы, устанавливаемой на основе   расчета потребной производительности оборудования,
− точностью фиксированного положения планшайбы вместе с установленными    деталями, при их перемещении с позиции на позицию.
Величина и направление действия сил определяет жесткость элементов конструкции поворотного стола, которые их воспринимают. Компоновкам стола в составе оборудования, а также необходимая скорость его поворота и фиксации существенным образом определяют тип привода. Точность фиксированного положения стола определяет прежде всего конструкцию механизма фиксации.
Поворотные столы могут иметь следующие виды привода: механический      (электромеханический), гидравлический, пневматический, комбинированный (пневмогидромеханический, пневмогидравлический) привод. В качестве механического привода поворотных столов используются механизмы периодического действия: храповой механизм, мальтийский механизм, кулачково – цевочный механизм, рычажный механизм, электромеханический привод. В качестве гидравлического привода поворотных столов применяются – гидромоторы игидроповоротники, а в качестве пневматического привода – пневмоцилиндры и пневмоповоротники. При этом необходимо отметить, что гидроповоротники и пневмоповоротники применяется в поворотных столах совместно с зубчатой реечной передачей и обгонной муфтой, или храповым механизмом.
Механический привод является наиболее распространенным видом привода      поворотных столов благодаря, прежде всего, двум преимуществам, максимальной скорости поворота планшайбы и высокой точности ее фиксации. При этом различные типы и конструктивные схемы механического привода имеют специфические преимущества и недостатки.
Преимуществом храпового механизма применяемого в приводе поворотного стола является простота его конструкции. К его недостаткам относятся низкая жесткость кинематической цепи привода и невысокая точность поворота на фиксированный угол, а также возможность работы только при невысоких скоростями поворота планшайбы поворотного стола. Поэтому в технологическом оборудовании такой тип привода находит ограниченное применение.

Рис 28 Конструкция храпового механизма
привода планшайбы поворотного стола

          На Рис 28 показана конструкция храпового механизма привода планшайбы поворотного стола, имеющего горизонтальную ось вращения (храповые механизмы предпочтительно применять при горизонтальной оси вращения). Он содержит, установленные на валу 1, двуплечий рычаг 2, на ведущем плече которого посредствам оси 17 установлена ведущая собачка 3, а также храповое колесо 4, зубья которого имеют рабочие грани 6 и задние грани 7 и жестко связанную с ним планшайбу 5 поворотного стола. Кроме того, храповой механизм содержит стопорную собачку 8 фиксирующего устройства, которая посредствам оси 10 шарнирно установлена на кронштейне 9 и несет ролик 13, постоянно поджатый пружинным фиксатором 12 к участку переменного радиуса 11 ведомого плеча рычага 2, а правый торец собачки 8 имеет возможность контактировать с задними гранями 7 зубьев храпового колеса 4. Ведущая собачка 3 посредствам пружины 15 по-стоянно поджата своим правым заостренным торцом к храповому колесу 4, а вал 1 на подшипниковых опорах (на Рис 28 не показаны) установлен на станине 16. Ведущая тяга 18 посредствам оси 17 шарнирно соединена с ведущей собачкой 3 рычагом 2. Регулировка положения кронштейна 9 и собачки 8 осуществляется посредствам винта 14.
Работает храповой механизм привода поворотного стола следующим образом. При перемещении ведущей тяги 18 вправо рычаг 2 поворачивается по часовой стрелке вместе с ведущей собачкой 3, которая благодаря наличию пружины 15, упираясь своим правым заостренным торцом в рабочую грань 6 зуба храпового колеса 4, заставляет его поворачи-ваться вместе с планшайбой 5 поворотного стола в том же направлении. При повороте ведомого плеча рычага 2, ролик 13 перекатываясь по поверхности 11 переменного радиуса, перемещается от большего радиуса к меньшему и при этом позволяет стопорной собачке 8 под действием пружинного фиксатора 12 поворачиваться против часовой стрелки. В конце хода рычага 2 стопорная собачка 8 упирается своим правым торцом в заднюю грань 7 зуба храпового колеса 4, чем достигается его фиксация вместе с планшайбой 5 поворотного стола и исключается проскальзывание подвижных частей под действием сил инерции. После этого ведущая тяга 18 перемещается влево и поворачивает рычаг 2 вместе с собачкой 3 против часовой стрелки, которая будучи прижата пружиной 15 к храповому колесу 4 скользит по его нерабочей

             Мальтийские механизмы в приводе поворотных столов используются гораздо чаще, чем храповые механизмы, поскольку, имея относительно простую конструкцию, обладают более высокой кинематической жесткостью, что позволяет им работать с повышенной скоростью, а использование дополнительных механизмов фиксации позволяет обеспечить удовлетворительную точность фиксированного положения планшайбы поворотного стола.

Рис. 29 Конструкция поворотно – делительного стола на основе мальтийского механизма.

         На Рис 28 показана типовая конструкция привода планшайбы поворотно – делительного стола, выполненная на базе мальтийского механизма. Он содержит планшайбу 3, установленную посредствам подшипника скольжения 5 на оси 4 и опирающуюся своей нижней базовой плоскостью на ответную поверхность сборного корпуса стола, состоящего из тумбы 1 и плиты 2, а также червячное колесо 6, которое с помощью подшипника скольжения 7 и упорного шарикоподшипника 8 установлено с возможностью вращения на оси 4 (привод червячного колеса на Рис 29 не показан), на котором закреплен кривошип 9 с цевкой 10, зацепляющейся с мальтийским крестом 12, жестко закрепленным посредствам фланца 11 на промежуточном валу 13, на котором также закреплено ведущее зубчатое колесо 17, находящееся в зацеплении с шестерней 18, установленной на планшайбе 3. Ведущий кривошип 9 мальтийского механизма снабжен радиусным выступом, который при фиксации планшайбы поворотного стола находится в контакте с ответной радиусной выборкой мальтийского креста 12. При этом промежуточный вал 13 на шарикоподшипниках 14 расположен в вертикальной расточке корпуса 1 поворотного стола, а шестерня 18 закреплена на планшайбе 3 посредствам винтов 19 и штифтов (штифты на Рис 28 не показаны). Планшайба 3 имеет шесть базовых отверстий 20 расположенных равномерно по окружности, которые обеспечивают точное центрирование приспособлений – спутников, устанавливаемых на ее верхнюю базовую поверхность.

            Улито – цевочный механизм в общем случае состоит из вращающегося с постоянной скоростью ведущего вала на котором жестко установлен пространственный кулачок (улита) с разомкнутым профилем, с рабочей поверхностью которого (выступом или пазом) контактируют цевки (цевки выполняются в виде ролика или цилиндрического пальца), установленные с постоянным шагом на карусели, которая жестко соединена с планшайбой поворотного стола, и вращается вместе с ним с переменной угловой скоростью делая периодические остановки, продолжительность которых обусловлена профилем рабочей поверхности улиты.

Рис. 30. Конструкция привода поворотного стола с использованием
улито – цевочногомеханизма.

На Рис. 30 показана конструкция привода поворотного стола с использованием улито-цевочного механизма. Поворотный стол 1, посредством цевок 2, число которых соответствует количеству позиций стола, контактирует с рабочей поверхностью улиты 3, установленной на валу 4, на котором также крепится шестерня 5 с фиксирующим упором 7, зацепляющаяся с зубчатым колесом 6, с ответным фиксирующим упором 8, которые установлены на валу 9.
Работает привод поворотного стола следующим образом. При повороте вала 9 вместе с зубчатым колесом 6 на определенный угол движение через шестерню 5, передается улите 3, которая поворачивается на угол 360 град, при этом поворотный стол 1, контактирующий с рабочей поверхностью улиты посредством цевок 2 поворачивается на шаг. После поворота улиты на угол 360 град, упоры 6 и 8 зубчатых колес 5 и 7 входят в контакт и тем самым жестко фиксируют поворотный стол 1. Такой привод позволяет создать более жесткую конструк -цию стола и дает возможность работать с большими скоростями, но требует наличия специального оборудования для изготовления улиты и сложных приборов для ее контроля.
            Рычажный привод позволяют в определенной степени упростить конструкцию поворотного стола за счет выполнения привода поворота планшайбы и устройства для ее фиксации от единого привода. Рычажный привод надежно работает в условиях средних по величине скоростей и нагрузок, обеспечивая при этом, при удовлетворительную точность фиксированного положения планшайбы.

Рис. 31. Конструкция рычажного привода планшайбы поворотного стола

       На Рис. 31 показана конструкция рычажного привода планшайбы поворотного стола. Он содержит установленные на валах вращающихся в одном направлении два трехплечих кривошипа 1 и 2, кинематически связанные между собою, при этом кривошип 1 является ведущим, а одноименные плечи кривошипов шарнирно посредством подшипников 6 соединены с кулисами 4 и 5, имеющими пазы 7, в которые входят ролики 8 установленные на планшайбе 9 поворотного стола. Одноименные плечи 11 и 12 кривошипов шарнирно посредством подшипников 6 соединены между собою.

        Работает рычажный привод следующим образом. При вращении ведущего кривошипа 1 против часовой стрелки это вращение посредством тяги 10 передается ведомому кривошипу 2, в результате этого кулисы 4 и 5 начинают совершать плоскопараллельное движение, которое приводит к тому, что ролик 8 планшайбы 9 выходит из паза 7 кулисы 4, а ролик 8а, перемещаясь вместе с кулисой 5 справа налево, поворачивает планшайбу 9 против часовой стрелки. При дальнейшем вращении кривошипов 1 и 2 ролик 8а достигает точки возврата, которая соответствует «мертвому» положению механизма (положению, когда параллелограмм превращается в отрезок), после чего ролик 8а начинает двигаться в обратном направлении слева направо. При повороте кривошипов 1 и 2 на угол 180 град планшайба 9 поворачивается на угол α, в результате чего ролик 8а занимает положение ролика 8, а на место ролика 8а приходит ролика 8б. При дальнейшем вращении кривошипов 1 и 2 цикл повторяется и при их повороте на угол 360 грал планшайба 9 поворачивается на угол 2α.
Электромеханический привод поворотного стола, обладая более высокой кинематической жесткостью, по сравнению с приводом содержащим храповые и мальтийские механизмы, способен работать с большими скоростями и передавать большие нагрузки, обеспечивая высокую точность фиксации положения планшайбы. Он чаще всего применяется в оборудовании автоматического действия и прежде всего в станках с ЧПУ.

Рис 32 Электромеханический привод  поворотного стола, выполненный
на основе червячной передачи

          На Рис 32 показана конструкция электромеханического привода поворотного стала выполненного на основе червячной передачи. Он состоит из электродвигателя 1, на валу которого установлен стакан 4 зацепляющийся с ведомыми дисками электромагнитной муфты 3 установленной на ведущем валу 2 червячной передачи, на котором посредствам шпоночного соединения закреплен червяк 5 находящийся в зацеплении с червячным колесом 6, которое жестко связано с планшайбой 7 поворотного стола и фиксирующим диском 14. При этом, червячная передача расположена в корпусе поворотного стола 8 в радиальной расточке которого установлен гидравлический механизм фиксации с фиксатором 15. На ведущем валу 2, установленном в корпусе 8 посредствам подшипников 10 и крышек 11 и 12, с обоих сторон от червяка 5 расположены упругие втулки13, а на правом конце вала 2 установлена электромагнитная муфта – тормоз 9, ведомые диски которой находятся в зацеплении с крышкой 11 выполненной в виде стакана.
Работает привод поворотного стола следующим образом. При включении электродвигателя 1 вращение его вала посредствам стакана 4 и электромагнитной муфты 3, находящейся во включенном положении, передается ведущему валу 2, который через червяк 5 и червячное колесо 6 приводит во вращение планшайбу 7 поворотного стола вместе с фиксирующим диском 14. При этом электромагнитная муфта – тормоз 9 выключена. При повороте планшайбы 7 поворотного стола вместе с фиксирующим диском 14 на фиксированный угол срабатывает соответствующий конечный выключатель (на Рис 31 не показан) и через систему электроавтоматики подает команду на выключение электродвигателя 1 и
электромагитной муфты 3, а также на включение электромагнитной муфты – тормоза 9, в результате чего вращение планшайбы 7 поворотного стола прекращается

          Гидравлический привод по сравнению с механическим приводом поворотных столов обладает двумя существенными преимуществами, заключающимися в том, что он легко встраивается в цикл работы гидравлического оборудования автоматического действия и может быть расположен относительно исполнительного механизма, таким образом, что позволяет получить оптимальную компоновку оборудования в целом. В качестве гидравлического привода поворотных столов используются два типа гидродвигателей, это гидромоторы
и гидроповоротники.

Рис 33 Конструкция поворотного стола
с приводом от гидромотора

      На Рис 33 показана конструкция поворотного стола с приводом от гидромотора. Он содержит корпус 9, в котором установлен гидроцилиндр точной фиксации 8, а в отверстии его полого штока смонтирован с возможностью поворота вал 13, на одном конце которого закреплена планшайба 11, а на другом зубчатое колесо 4 и делительный диск 1, при этом зубчатое колесо 4 контактирует с шестерней 6, установленной на валу гидромотора 5, а делительный диск 1 – с фиксатором 14. Кроме этого, привод поворота оснащен механизмом предварительной и точной фиксации планшайбы 11. Механизм предварительной фиксации состоит из корпуса 23 закрепленного на приливе основного корпуса поворотного стола, фиксатора 14, выполненного за одно целое со штоком 19 и поршнем 20, поджатыми пружиной 18, золотника 15, с плунжером 16, который соединен с поршнем 20 посредствам толкателя 17. Делительный диск 1, обеспечивающий предварительное положение планшайбы 11, на наружной поверхности имеет впадины 21 в которые входит фиксатор 14 и выступы 22 которые имеют профильный заходный участок, по которому перед вхождением в паз 21 скользит фиксатор 14. Механизм точной фиксации выполнен в виде сцепной зубчатой муфты, на торцах полумуфт которой неподвижной 10 и подвижной 12 предусмотрены мелкие торцовые зубья, совмещение которых при фиксации обеспечивает точность углового положения планшайбы 11 в пределах 2 – 3 град. Для поиска и индикации требуемого углового положения планшайбы 11 предусмотрено электронное устройство 3 и блока микропереключателей 2.
Работает привод поворота стола следующим образом. При поступлении команды на поворот, масло подается в нижнюю полость гидроцилиндра точной фиксации 8, что приводит к подъему его поршня со штоком и выходу подвижной полумуфты 12 из зацепления с неподвижной полумуфтой 10. Затем масло подается в штоковую полость гидроцилиндра предварительной фиксации и фиксатор 14 выводится из соответствующего паза делительного диска 1. При этом, толкатель 17, перемещаясь вместе с фиксатором 14, смещает плунжер 16 золотника 15, что приводит к подаче масла в соответствующую полость гидромотора 5 и его вал вращает шестерню 6, которая, зацепляясь с зубчатым колесом 4, поворачивает вал 13 с планшайбой 11 на требуемый угол. При подходе планшайбы к заданному положению электронное устройство поиска 3 дает команду, и подача масла в штоковую полость гидроцилиндра предварительной фиксации прекращается, при этом под действием пружины 18 и давления в поршневой полости поршень 20 со штоком 19 опускаются до контакта фиксатора 14 с профильным заходным участком выступа 22 на делительном диске 1. Далее при повороте делительного диска 1 профильный участок выступа 22 перемещает фиксатор 14 вверх, что приводит к смещению плунжера 16 посредствам толкателя 17, передающего ему движение и дросселированию его конусной поверхностью потока масла поступающего и сливающегося из гидромотора 5, что обеспечивает, плавное торможения планшайбы 11. После вхождения фиксатора 14 в паз 21 делительного диска 1 срабатывает микропереключатель 2 и дает команду на подачу масла в верхнюю полость гидроцилиндра 8 обеспечивающую перемещение его штока с валом 13 вниз, что приводит к вхождению в зацепление зубчатых полумуфт 10 и 12 и точной фиксации планшайбы 11. Для обеспечения поворота вала гидромотора, при выполнении точной фиксации планшайбы, на некоторый угол его обе полости напорная и сливная соединяются через канавку в плунжере 16 золотника 15.

Пневматический привод по сравнению с гидравлическим приводом поворотных столов обладает двумя основными преимуществами, простотой (отсутствие гидростанции) и возможностью развивать более высокие скорости. Пневматические цилиндры и пневмоповоротники, используемые в качестве привода поворотного стола, выполняются по таким же конструктивным схемам, как и гидравлические. Кроме того, поворотные столы в ряде случаев могут иметь комбинированный пневмомеханический, или пневмогидравлический привод.

Рис 34 Конструкция поворотного стола с пневмомеханическим приводом и зажимом планшайбы в фиксированном положении.

           На Рис 34 показана конструкция поворотного стола с пневмомеханическим приво-ом и зажимом планшайбы в фиксированном положении. Он содержит закрепленную на оси 2 планшайбу 1 с делительным диском 3, который взаимодействует с фиксатором 4. В нижней части ось 2 жестко соединена со штоком – поршнем 5 пневмоцилиндра зажима планшайбы, установленного в корпусе 6 поворотного стола. На оси планшайбы 1 свобод-но установлено зубчатое колесо 7, зацепляющееся со штоком – рейкой 8 приводного пневмоцилиндра 9. Шток – рейка 8 имеет ограничительные упоры 10 и 11, регулирующие величину ее хода и соответственно величину угла поворота планшайбы 1. Управление пневмоцилиндром 9 осуществляется золотником 12. Кроме того на оси 2 планшайбы жестко установлено храповое колесо 13, а на зубчатом колесе 7 жестко закреплен диск 14 на котором шарнирно установлена ведущая собачка 15, при этом диск 14 имеет профильный выступ взаимодействующий с толкателем 16, связанным через палец 17 с фиксатором 23. Ввод фиксатора 23 в гнездо делительного диска 24 осуществляется пружинами 18. В толкателе 16 имеется проточка, а во втулке 19, в которой он расположен, предусмотрены сверления 20, обеспечивающие подвод воздуха в поршневую и штоковую полости пневмоцилиндра зажима планшайбы. На корпусе поворотного стола установлена фиксирующая собачка 21, препятствующая провороту храпового колеса 13 и планшайбы 1 при обратном повороте диска 14 с ведущей собачкой 15.
Работает поворотный стол следующим образом. При включении золотника 12, путем нажатия на его наконечник 22 воздух подается в штоковую полость пневмоцилиндра 9 и его шток – рейка 8 перемещается вправо и поворачивает зубчатое колесо 7 вместе с диском 14 против часовой стрелки, а последний взаимодействует с толкателем16, который посредствам профилированного выступа выводит фиксатор 23 из гнезда делительного диска 24. При этом ведущая собачка 15, шарнирно установленная на диске 14, проскальзывает по храповому колесу 13, удерживаемому от проворота фиксирующей собачкой 21. В конце хода толкателя 16 изменяется направлении подачи воздуха и он начинает поступать в поршневую полость пневмоцилиндра зажима планшайбы 1, в результате чего последняя поднимается на некоторую величину. При прекращении воздействия на наконечник 22 золотник 12 под действием пружины возвращается в исходное положение, в результате чего воздух начинает поступать в поршневую полость пневмоцилиндра 9 привода планшайбы и шток – рейка 8 перемещается влево, это приводит к повороту зубчатого колеса 7 и диска 14 по часовой стрелке. При этом ведущая собачка 15 захватывает соответствующий зуб храпового колеса 13 и поворачивает его вместе с планшайбой 1 на шаг. В конце хода штока – рейки 8 диск 14 освобождает толкатель 16 и фиксатор 23 под действием пружин 18 вводится в соответствующее гнездо делительного диска 24, при этом воздух подается в штоковую полость пневмоцилиндра зажима планшайбы и его шток – поршень 5 опускается вниз, осуществляя зажим планшайбы 1.

               В ряде случаев в качестве пневматического привода поворотных столов успешно используются покупные пневмоповоротники (см. Рис. 35), которые обычно соединяются с планшайбой через обгонную муфту или храповой механизм, или через промежуточные механические передачи

     Рис 35 Общий вид покупных пневматических поворотников.

              Механизм фиксации планшайбы является вторым основным элементом поворотно – делительного стола, конструктивное исполнение которого в значительной степени определяется требованиями по точности фиксированного положения планшайбы. Механизм фиксации, также как и привод планшайбы поворотного стола может быть механического, гидравлического, или пневматического типа.    

Рис 36 Фиксирующая собач-ка храпового колеса

             На Рис 36 показан механический фиксатор храпового механизма привода планшайбы поворотного стола, выполненный в виде фиксирующей собачки 8, шарнирно установленной на оси 10, снабженной роликом 13, находящемся в постоянном контакте с участком переменного радиуса 11 ведущего рычага 2, имеющая возможность контактировать с задними гранями 7 зубьев храпового колеса 4. При этом ось 10 собачки закреплена в кронштейне 9, положение которого может регулироваться. При повороте рычага 2 вместе с храповым колесом 4 по часовой стрелке, ролик 13, перекатываясь по поверхности 11 переменного радиуса, перемещается от большего радиуса к меньшему и при этом позволяет фиксирующей собачке 8 под действием пружинного фиксатора 12 поворачиваться против часовой стрелки, который в конце хода рычага 2 упирается своим правым торцом в заднюю грань 7 зуба храпового колеса 4, чем достигается фиксация храпового колеса вместе с планшайбой поворотного стола 5 и исключается проскальзывание подвижных частей под действием сил инерции.

Рис 37 Конструкция механизма фиксации планшайбы поворотного стола с двумя фиксаторами

              На Рис 37 показана конструкция механизма фиксации планшайбы поворотного стола с двумя фиксаторами. Он содержит цилиндрический 1 и конический 2 фиксаторы, которые соединены между собою рычагом 3, шарнирно установленным на оси 17 и постоянно поджатым вертикально вверх пружинами 4, 5 и 6. Фиксаторы находятся во втулках 7 и 8, запрессованных в корпусе поворотного стола 9. Для фиксации планшайбы 10, смонтированной на центральном валу 11, на ней установлены гнезда 12 и 13. Для управления процессом фиксации и расфиксации планшайбы 10 служит кулачок 14, который контактирует с рычагом 3 посредствам ролика 15 установленного на оси 16, закрепленной в рычаге 3.

         Работает механизм фиксации следующим образом. После поворота планшайбы 10 вокруг центрального вала 11 на заданный угол кулачок 14 через ролик 15 воздействует на рычаг 3, который преодолевая действие пружины 6 поворачивается по часовой стрелке относительно оси 17 на некоторый угол, перемещая при этом вверх фиксаторы 1 и 2 во втулках 7 и 8. В это время пружины 4 и 5 поджимают фиксаторы 1 и 2 к рычагу 3. В результате перемещения вверх фиксаторы 1 и 2 вводятся в гнезда втулок 12 и 13 планшайбы 10 поворотного стола. Это возможно благодаря тому, что на цилиндрическом фиксаторе 1 снята фигурная лыска, а фиксатор 2 имеет коническую фиксирующую часть, причем зазор между конической фиксирующей частью и коническим отверстием втулки 13 несколько меньше зазора между фигурной лыской и гнездом втулки 12. Поэтому планшайба 10 двигаясь по инерции в направлении стрелки В несколько перебегает то положение в котором она должна оставаться после окончательной фиксации и вначале встречает конический фиксатор 2, который гасит о его поверхность накопленную кинетическую энергию, при этом цилиндрический фиксатор 1 еще находится в гнезде втулки 12 с зазором. Затем перемещаясь вверх фиксатор 2 поворачивает планшайбу 10 в обратном направлении до соприкосновения рабочей поверхности фиксатора 1 с гнездом втулки 12. При этом цилиндрический фиксатор 1 уже упирается своим торцем в дно втулки 12 и прекращает движение, а конический фиксатор 2 под действием пружины 6 и рычага 3 продолжает двигаться вверх, выбирая конической поверхностью зазоры в механизме, что происходит, поскольку расстояние между осями фиксаторов 1 и 2 больше расстояния между осями втулок 12 и 23 на величину е. При расфиксации планшайбы 10 рычаг 3 под действием кулачка 14сначала выводит фиксатор 2 из гнезда втулки 13, снимая натяг между деталями механизма. Как только зазор в пазу фиксатора 1 выбран, рычаг 3 начинает выводить оба фиксатора одновременно, освобождая планшайбу 10.

Рис 38 Гидравлический механизм фиксации
планшайбы поворотного стола

               Гидравлические механизмы фиксации могут применяться как при электромеханическом приводе планшайбы, так и при гидравлическом. На Рис 38 показан гидравлический фиксирующий механизм планшайбы поворотного стола с электромеханическим приводом. Он содержит фиксатор 4 с клиновым хвостовиком, контактирующий при фиксации планшайбы с ответными клиновыми пазами 7 фиксирующего диска 14, жестко связанного с планшайбой, а также гидроцилиндр состоящий из стакана 16, закрепленного на корпусе поворотного стола 8, подпружиненного пружиной 18, а также поршень 17, выполненный за одно целое со штоком, который соединен с фиксатором15 и крышки 19 .

Рис 39 Пневматический механизм фиксации планшайбы поворотного стола

           Пневматические фиксирующие механизмы имеют конструктивную схему аналогичную гидравлическим, приведенную на Рис 38. На Рис 39 показана типовая конструкция пневматического фиксатора планшайбы поворотного стола. Он состоит из пневмоцилиндра 1, закрепленного в стакане 2, установленным на кронштейне 3, который расположен на основании 4 поворотного стола. При этом, на штоке 5 пневмоцилиндра закреплен сухарь 6, который входит в Т- образный паз фиксатора 7 расположенного в направляющем отверстии фланца 8 стакана 2, а конический хвостовик фиксатора 7, при фиксации положения планшайбы 10, входит в коническое отверстие соответствующей центрирую-щей втулки 9, закрепленной на планшайбе 10. Кроме того, на фиксаторе 7 посредствам переходного кронштейна 11 жестко закреплена планка 12, на которой с возможностью регулировки положения установлены кулачки 13, имеющие возможность при перемещении штока 5 пневмоцилиндра 4 в крайние положения воздействовать на конечные выключатели 14, подающие соответствующие сигналы системе электроавтоматики управляющей работой поворотного стола.

               При создании многопозиционных агрегатных станков, штамповочных, сварочных и сборочных автоматов и полуавтоматов возникает необходимость иметь поворотно – дели-тельный стол оригинальной конструкции, например уменьшенных габаритов, повышенного быстродействия, повышенной точности, содержащие привод устанавливаемых на планшайбу поворотного стола приспособлений для базирования и фиксации (зажима) в требуемом положении заготовки или детали, что естественно существенным образом влияет на конструкцию его привода и компоновку основных элементов. Рассмотрим несколько оригинальных конструкций поворотных столов.

Рис. 40 Конструкция поворотного стола, оснащенного устройством для поворота установленных на нем приспособлений – спутников.

          На Рис. 40 показана конструкция поворотного стола, оснащенного устройством для поворота установленных на нем приспособлений – спутников на фиксированный угол. На планшайбе 1 поворотного стола расположены приспособления 2 для базирования и закрепления базовой детали. Привод поворота приспособления 2 содержит зубчатое колесо 4, установленное на валу 3, который жестко связан с приспособлением 2, а также зубчатое колесо 5 установленное на оси 6, расположенной в расточке планшайбы 1, двуплечий рычаг 7 с роликами 8, также установленный на оси 6. На поворотном столе неподвижно закреплен торцевой копир 9, с которым взаимодействуют ролики 8 рычагов 7. В местах поворота приспособления копир 9 имеет радиально направленные участки, перед которыми установлены с возможностью поворота вокруг оси упоры 10 поджатые в направлении вращения планшайбы 1 поворотного стола пружинами 11.
При вращении планшайбы 1 поворотного стола ролики 8 катятся по        цилиндрической поверхности копира 9. При заходе в радиальный участок копира передний ролик 8 поворачивает рычаг 7 вокруг оси 6, в результате чего, поворачивающееся вместе с рычагом зубчатое колесо 5, вращает в противоположную сторону зубчатое колесо 4 вал 3 и приспособление 2. Входя в зону упора 10, передний ролик 8 отжимает его и заходит в радиальный паз копира 9, а упор 10 под действием пружины, поворачиваясь вокруг своей оси, возвращается в исходное положение. В это время задний ролик 8 в результате поворота двуплечего рычага 7 и вращения планшайбы 1 обегает снаружи радиальную зону копира 9, и, поменявшись при этом местами с передним роликом 8, первым выходит на цилиндрический участок копира при дальнейшем вращении планшайбы 1. Варьируя передаточным отношением зубчатых колес 4 и 6, можно получить поворот приспособления на угол 180° и 90°, а также на любой другой угол.

Рис 41 Конструкция многопозиционного поворотного стола со встроенными приспособлениями для закрепления деталей.

               На Рис 41 показана конструкция многопозиционного поворотного стола со встроенными приспособлениями для закрепления деталей. Он содержит корпус 1, на котором расположена планшайба 2, привод которой осуществляется от электродвигателя 3 через червячный редуктор 4 и мальтийский механизм, состоящий из кривошипа 5 и мальтийского креста 6, а также закрепленный на поверхности корпуса 1 торцевой кулачок 7 с двумя пазами 8 и 9 и направляющие 10 на кронштейнах 11, на которых смонтированы каретки 12 с толкателем 13 и роликами 14 и каретки 15 взаимодействующие с приспособлениями для зажима деталей. Приспособление для зажима деталей состоит из прижимного рычага 16, тяги 17 и ведущего рычага 18.
Деталь устанавливается на позиции I. При повороте планшайбы 2 на позицию II каретка 15 с механизмом зажима за счет взаимодействия ролика 14 с кулачком 7 перемещается по направляющим 10 и сообщает движение ведущему рычагу 18, который посредствам тяги 17 перемещает зажимной рычаг 16 по направлению к детали, который происизводит ее зажим. Далее планшайба 2 последовательно выполняет поворот на фиксированный угол и деталь на каждой из позиций со II по IV подвергается соответствующей технологической операции, выполняемой специальным станком – автоматом. При повороте планшайбы 2 с V позиции на VI каретка 15, взаимодействующая посредствам ролика 14 с кулачком 7, перемещается по направляющим 10 в противоположном направлении, перемещая при этом ведущий рычаг 18, который в свою очередь через тягу 17 отводит зажим-ной рычаг 16 от обработанной детали, В это же время каретка12 также взаимодействует с кулачком 7 посредствам своего ролика 14, и перемещаясь по направляющим 10 толкателем 13 сталкивает готовую деталь в тару?

Рис 42 Конструкция поворотного стола многопозиционного агрегатного станка

            На Рис 42 показана конструкция поворотного стола многопозиционного агрегатного станка. Он содержит станину 1, планшайбу 23 установленную в подшипниках 24 и 25, несущую базовые кольца 3 с полумуфтами 4, фланцы 7, оправки 9 с платформами 19 на верхнем торце 4, упорные втулки 8, тарельчатые пружины 10 и гайки 11 и 12 для их сжатия, а также штанги 13, имеющие возможность перемещения во втулках 14, а посредствам паза расположенного в их нижней части контактируют с роликами 18 рычагов 15, которые установлены на осях 16, расположенных в цапфах 17, закрепленных на станине 1. На платформах 19 расположены тележки 20 с роликами 21 и штифтами 22. Планшайба 23 поворотного стола установлена на подшипниках 24 и 25, а на ней посредствам втулок 26 установлены поворотные приспособления 27 с полумуфтами 28, контактирующие посредствам хвостовиков 5 с Т – образными пазами вилок 6, выполненными заодно с платформами 19. Кроме того приспособления 27 связаны с планшайбой 23 посредствам зубчатых колес 29, 30, 31 и зубчатого сектора 32. Зубчатые колеса 29 и 30 посредствам оси 34 ишпонки 33 соединены в единый блок, при этом ось 34 установлена на планшайбе 23 с возможностью вращения, а поворотные приспособления 27 установлены на планшайбе 23 посредствам втулок 26. На стойке 39 выполненной в виде ступенчатой толстостенной трубы установлен гидроцилиндр 35 с поршнем 36 и штоком 37, который в своей нижней части жестко соединен со стаканом 38, в наружном цилиндрическом пазу которого находятся сферические концы ведущих плеч рычагов 15. На планшайбе 23 закреплено зубчатое колесо 45, которое имеет возможность зацепляется с шестерней 43. На станине 1 посредствам винтов 46 закреплены направляющие вставки 47, служащие для создания непрерывной кольцевой направляющей для качения роликов 21 при поднятых вверх платформах 19 и повороте планшайбы 23, при этом верхние поверхности вставок 47 на 1 – 2 мм выше вершин зубьев полумуфт 4, что необходимо для предотвращения задевания роликов 21 за вершины зубьев полумуфт при вращении планшайбы 23.
Работает поворотный стол следующим образом. После того как очередная заготовка подлежащая обработке на многопозиционном агрегатном станке закрепляется в приспособлении 26 производится подъем приспособления вверх. При этом в поршневую полость гидроцилиндра 35 подается масло под давлением, а из штоковой идет на слив, в результате чего поршень 36 вместе со штоком 37 и стаканом 38, который за счет наличия наружного цилиндрического паза поворачивает на осях 17 рычаги 15 по часовой стрелке, и их ведущие плачи контактирующие посредствам роликов 18 с пазами штанг 13, поднимают последние вверх. Это приводит к тому, что пружины 10 разжимаются и выбирают зазор В, а торец гайки 11 перемещает оправку 9 вверх вместе с платформой 19, которая перемещает вверх тележку 20 и приспособление 27, при этом между хвостовиками 5 приспособлений 27 и вилками 6 платформ 19 образуется зазор. При подъеме приспособления 27 зубья колеса 31 закрепленного на нем скользят по зубьям колеса 29 , но из зацепления не выходят за счет увеличенной ширины зубчатого венца колеса 29. В это же время перемещается вверх рычаг 44, который вводит в зацепление зубчатые колеса 43 и 45, в результате этого, при перемещении рейки 41, планшайба 23 поворачивается на угол α (на шаг). При повороте планшайбы 23 в местах, где установлены зубчатые секторы 32, приспособления 27 поворачиваются на заданный угол, величина которого определяется передаточным отношением зубчатых колес 29, 31 и 30, 32. При вращении планшайбы 23 тележки 20 с приспособлениями 27 перемещаются на роликах 21 и устанавливаются на вставки 47, а затем на соседнюю платформу 19, при этом хвостовики 5 выходят из Т – образных пазов вилок 6 и заходят в аналогичные пазы соседних платформ 19. Затем масло под давление подается в штоковую полость гидроцилиндра 35, а из поршневой идет на слив, в результате этого шток 37 вместе со стаканом 38 понимаются вверх и при этом поворачивают рычаги 15 против часовой стрелки, заставляя все детали связанные с рычагами опускаться вниз до тех пор пока полумуфты 4 и 28 не войдут в контакт. Это приводит к сжатию пружин 10, которые сжимают полумуфты 4 и 28 и расцеплению зубчатых колес 43 и 45. Затем выполняется технологическая операция механической обработки заготовки, а рейка 41 возвращается в исходное положение. После выполнения технологической операций цикл поворота планшайбы поворотного стола многопозиционного агрегатного станка повторяется и так пока все технологические операции не будут выполнены.

Рис 43 Конструкция поворотного стола с пневматическим приводом повышенного быстродействия.

             На Рис 43 показана конструкция поворотного стола с пневматическим приводом повышенного быстродействия. Он содержит основание 1, на котором жестко закреплен корпус 2, выполненный в виде полого цилиндра с вырезанным сектором на угол β, имеющий развитую опорную поверхность, на которой установлена муфта, состоящая из верхней 3 и нижней 4 полумуфт с конической рабочей поверхностью. Верхняя полумуфта 3 жестко связана с планшайбой 5 и установлена на развитой рабочей поверхности корпуса 2. На этой поверхности выполнена кольцевая канавка 6, соединенная посредствам равномерно расположенных в корпусе каналов 7 и 8, с кольцевой камерой 9, выполненной в корпусе 2, которая соединена с выходом пневмораспределителя 10 подъема и фиксации, подключающего источник вакуума для фиксации положения верхней полумуфты 3, а затем источник сжатого воздуха для подъема верхней полумуфты. Нижняя полумуфта 4 установлена с зазором обеспечивающим свободное осевое перемещение, на цилиндрической направляющей 11 основания 1, и поджата пружиной 12. Верхняя часть нижней полумуфты 4 имеет коническую рабочую поверхность, на которой выполнена кольцевая канавка 13, аналогичная канавке 6, сообщающаяся с каналом 14, выполненная в цилиндрической направляющей 11 основания посредствам равномерно расположенных в нижней полумуфте каналов 15 и соединенная с выходом превмораспределителя 10 подъема и фиксации, подключающего источник вакуума для включения муфты, а затем источник сжатого воздуха для ее отключения. На боковой поверхности нижней полумуфты 4 выполнены встречно направленные лопатки полутурбин 16 и 17, напротив которых в корпусе 2 выполнены каналы 18 и 19 под углом к оси корпуса, соединенные с выходом пневмораспределителя 20 поворота, подключающего к одному каналу источник сжатого воздуха для поворота нижней полумуфты 4 в прямом направлении и к другому – для поворота в обратном направлении. На основании 1 выполнены направляющие 12, по которым могут передвигаться подвижные упоры 22 и 23, положение которых фиксируется винтами 24. Подвижные упоры 22 и 23 взаимодействуют с экраном 25, закрепленном на боковой поверхности полумуфты 4, тем самым ограничивая угол ее поворота. На подвижных упорах 22 и 23 кроепятся датчики угла поворота 26 и 27, соединенные с элементом задержки 28, который соединен с системой электропневмоавтоматики управляющей поворотным столом.
Работает поворотный стол следующим образом. В исходном положении планшайбы 5 поворотного стола экран 25 закрепленный на нижней полумуфте 4 находится в контакте с подвижным упором 23, а пневмораспределитель10 подъема и фиксации через каналы 14, 15 соединяет источник вакуума с зазором Δ1 между верхней 3 и нижней 4 полумуфтами, что вызывает их надежное сцепление. Начало цикла поворота планшайбы 5 начинается с переключения пневмораспределителя 10, в результате чего сжатый воздух подается в кольцевую камеру 9 и через каналы 8 и 7 поступает в зазор Δ2, образованный кольцевой канавкой 6, между верхней полумуфтой 3 и корпусом 2 поворотного стола, что создает воздушную подушку в зазоре Δ2 и приводит к подъему верхней полумуфты 3 с планшайбой 5 и созданию условий для свободного вращения последней. Через определенный промежуток времени формируемый элементом задержки 28, сжатый воздух от пневмораспределителя 20 подается в канал 19, и воздействуя на лопатки полутурбины 17, начинает вращать нижнюю полумуфту 4 до момента соприкосновения экрана 25, закрепленного на ней с подвижным упором 22 и датчиком угла поворота 26, закрепленным на нем. Это позволяет выполнить поворот планшайбы 5 на требуемый угол α. Датчик 26 подает сигнал на элемент задержки 28 который переключает пневмораспределитель 10 в противоположное положение, в котором вакуум подается в зазор Δ2 между корпусом 2 и верхней полумуфтой 3, через кольцевую камеру 9 и систему каналов 7 и 8. Это приводит к опусканию верхней полумуфты 3 на корпус 2 и фиксации положения последней с помощью вакуума. А в зазор между полумуфтами 3 и 4 от пневмораспределителя 10 через каналы 15 и 14 подается сжатый воздух, что создает воздушную подушку между полумуфтами 3 и 4, их расцепление и сжатие пружины 12. Через определенный момент времени элемент задержки 28 переключает пневморспределитель 20 и таким образом происходит соединения источника сжатого воздуха с каналом 18,в результате чего истекающий из него воздух воздействует на лопатки полутурбины 16, приводя нижнюю полумуфту 4 в обратное вращение до соприкосновения экрана 25 с подвижным упором 23 и датчиком угла поворота 27, возвращая ижнюю полумуфту 4 в исходное положение. Датчик поворота 27 дает сигнал элементу задержки 28 об окончании цикла поворота планшайбы 5. Использование вакуума и сжатого воздуха при повороте и фиксации планшайбы и сокращение величины перемещения подвижных частей повышает быстродействие поворотного стола

Рис 44 Конструкция поворотного стола с гидравлическим приводом и гидромеханической фиксацией

На Рис 44 показана конструкция поворотного стола с гидравлическим приводом и гидромеханической фиксацией. Он состоит из корпуса 1 гидроповоротника, в рабочей полости которого, образованной его центральным отверстием, закрытым с торцев крышкой 4 и основанием 5 расположены две лопасти 2 и 3, а крышка 4 и основание 5 оснащены гидроцилиндрами сцепления, верхний из которых содержит стакан 6, поршень 10, поводок 8 и гидромуфту с дисками сцепления 12, а нижний – стакан 7, поршень 11, поводок 9 и гидромуфту с дисками сцепления 13. Лопасть 2 выполнена за одно целое с выходным валом 20, а лопасть 3 жестко соединена с выходным валом 21, на конце которого установлена шестерня 19. Подвод масло от гидросистемы осуществляется через систему отверстия а и б, в которых установлены обратные клапаны 14 – 17. В лопасти 2 выполнен угловой паз 18, определяющий угол поворота выходного вала 20. Лопасти 2 и 3 разделяют рабочую полость гидроповоротника на две рабочие камера Б и В, при этом, полость Б соединена каналами в лопасти 2, основании 5, корпусе 1, крышке 4 и стакане 6 с входным отверстием а, а полость В – каналами в лопасти 3, валу 21, основании 5 с входным отверстием б.
Поворотный стол работает следующим образом. В отверстие а из гидросистемы по-дается под давлением масло, которое попадая в рабочую полость стакана 6 верхнего гид-роцилиндра, перемещает его поршень 10, который при этом сжимает диски сцепления 12, и таким образом, заневоливает лопасть 3 относительно корпуса 1 гидроповоротника. Одновременно масло из отверстия а по каналам в стакане 6, крышке 4, корпусе 1, через клапан 15 в основании 5 поступает в полость Б и поворачивает лопасть 2 до упора плоскости паза 18 в лопасть 3. После этого, давление масла в гидросистеме растет, в результате чего, срабатывает реле давления (на Рис 44 не показано), которое дает команду на соединение отверстия а со сливом и подвод масла к отверстию б. При этом, масло из отверстия б через отверстия в стакане 7 поступает в рабочую полость нижнего гидроцилиндра и пере-мещает поршень 11, который сжимает диски сцепления 13 и заневоливает лопасть 2 относительно основания 5, жестко связанного с корпусом 1 гидроповоротника. Одновременно масло из отверстия б поступает по каналам в основании 5, клапан 16 и каналы в лопасти 3 в полость В. В результате этого, происходит поворот лопасти 3 вместе с выходным валом 21 до упора в торец паза 18 лопасти 2. Слив масла из полости Бпроисходит через клапан 14, а из полости В через клапан 17. Величина угла поворота выходного вала 21 определяется величиной углового паза 18 в лопасти 2. Данная конструкция привода достаточно проста, но требует высокой точности изготовления корпуса 1 и лопастей 2, 3 и вала 20.

Шаговые транспортеры.

             Шаговые транспортеры в качестве транспортирующих механизмов НО применяются гораздо реже, чем поворотные столы, как правило, в случае, когда с деталью (в механообработке), или комплектом деталей (при сварке или сборке) выполняются ряд технологических операций или переходов и в силу габаритных размеров исполнительных механизмов или подаваемых и устанавливаемых на базовую деталь прочих деталей комплекта их размещение вокруг поворотного стола невозможно. 

Рис 45 Конструкция пневмомеханического привода шагового транспортера с дополнительной фиксацией его положения

На Рис 45 показана конструкция пневмомеханического привода шагового транспортера с дополнительной фиксацией его положения.Привод содержит основание 1, на котором неподвижно закреплен пневмоцилиндр 2, со штоком которого соединен ползун 3, имеющий возможность перемещения в направ-ляющих основания, на котором шарнирно посредствам оси 4 установлена собачка 5, выполненная в виде подпружиненного пружиной 12 двуплечего рычага. В ползуне выпол-нен фигурный паз «а», в котором размещен палец 6, закрепленный в рычаге 7, который шарнирно установлен посредствам оси 8 в проушине основания 1. В рычаге 7 выполнен упорный выступ «б», взаимодействующий с выступами 10 каретки 9 шагового транспортера. Для удержания собачки 5 в положении, обеспечивающим свободное перемещение над ней каретки 9, на основании 1 установлен упор 11.

         Работает привод транспортера следующим образом. Подается команда на включение пневмоцилиндра 2 и его шток выдвигаясь, перемещает влево ползун 3 вместе с собачкой 5, которая, находясь в поднятом положении благодаря пружине 12 за счет контакта с соответствующим выступом 10 каретки 9 перемещает последнюю. В конце хода штока пневмоцилиндра 2, рычаг 7, за счет перемещения закрепленного в нем пальца 6 по пазу «а» поворачивается вокруг оси 8 и запирает своим упорным выступом «б» выступ 10 каретки 9, со стороны противоположной упору собачки 5, что обеспечивает точную и надежную фиксацию каретки 9 в положении после ее перемещения на шаг. После этого подается команда на переключение пневмоцилиндра 2, при этом его шток втягивается и перемещает ползун 3 в право и рычаг 7 за счет перемещения его пальца 6 по пазу «а» воз-вращаясь в исходное положение и освобождает каретку 9 для следующего шагового перемещения, а упор 11 воздействуя на собачку 5, переводит ее в нижнее положение, которое обеспечивает свободное перемещение каретки 9 над собачкой 5.

Рис 46 Конструкция механизма для точного перемещения
каретки шагового транспортера.

       На Рис 46 показана конструкция механизма для точного перемещения каретки шагового транспортера. Он состоит из ползуна 1, установленного в направляющих рамы 2 на роликах 18, который снабжен фиксирующим штырем 3 с роликом 4 и выступом 5, поджатым пружиной 6 и контактирующим с кулачком 12, который закреплен на штоке пневмоцилиндра 11. посредствам ролика 19 рычага 7, шарнирно установленного на ползуне 1 с помощью оси 8. Перемещение ползуна 1 в направляющих рамы 2 осуществляется с по-мощью пневмоцилиндра 10. На корпусе ползуна установлен конечный выключатель 9, срабатывающий при воздействии на него выступа 5 фиксирующего штыря 3. Каретка шагового транспортера 15 установлена с возможностью перемещения на роликах 20 в       направляющих рамы 16, по которым она может перемещаться на исходную рабочую позицию с помощью цепной передачи 17. Каретка 15 шагового транспортера в своей нижней части, обращенной к механизму шагового привода содержит пластину 13 с коническими отверстиями 14, расположенными на расстоянии друг от друга равном шагу транспортера, который может быть и неравномерным.
Работает механизм шагового привода следующим образом. В исходном положении ползун 1 находится в крайнем правом положении (шток пневмоцилиндра 10 втянут), фиксирующий штырь 3 утоплен в ползуне 1, а шток пневмоцилиндра 11 выдвинут. В исходном положении каретка 15, перемещенная посредствам цепной передачи 17, располагается таким образом, чтобы пластина 13, находясь над фиксирующим штырем 3, не доходила до его оси на величину меньшую хода пневмоцилиндра 10. Включается пневмоцилиндр 10 привода ползуна 1, и его шток выдвигаясь, перемещает ползун 1 влево, при этом ролик 19 рычага 7, скатываясь по скосу кулачка 12 установленному на штоке пневмоцилиндра 11, поворачивается по часовой стрелке вокруг оси 8. В результате этого фиксирующий штырь 3 под действием пружины 6 поднимается до упора ролика 4 в пластину 13 и остается в таком положении пока не окажется перед первым конусным отверстием 14, в которое он заходит под действием пружины 6. При этом, выступ 5 воздействует на конечный выключатель 9, который дает команду на втягивание штоков пневмоцилиндров 10 и 11, что приводит к перемещению каретки 15 шагового транспортера вправо до положения, которое определяется крайним положением штока пневмоцилиндра 10. В этом положении выполняется первая технологическая операция (технологический переход) с деталью, закрепленной на каретке 15 шагового транспортера. После окончания технологической операции подается команда на выдвижение (подъем) штока пневмоцилиндра 11, в результате этого происходит поворот против часовой стрелки рычага 7, который выводит фиксирующий штырь 3 из конусного отверстия пластины 13 и каретка 15 освобождается для перемещения на следующий шаг, который совершается в описанной последовательности.

Рис 47 Конструкция шагового транспортера грейферного типа.

              На Рис 47 показана конструкция шагового транспортера грейферного типа. Он состоит из рамы 1, транспортной ленты 2, связанной с приводом подъема (на Рис 47 не показан) посредствам тяг 3 и рычагов 4 с приводом перемещения (на Рис 47 не показан). Каждый рычаг 4 шарнирно соединен с коромыслом 5, снабженным опорными 6 и ограничительными 7 роликами для ленты 2. На верхней части ленты 2 с определенным шагом установлены фиксаторы (конструкция фиксатора показана на виде I), а на верхней части рамы 1, с таким же шагом, расположены ложементы (конструкция ложемента показана на виде II). Фиксатор для корпусной детали выполнен в виде двух оппозитно расположен-ных, Г – образных, неуравновешенных рычагов 8, которые шарнирно закреплены на цапфах 9, кронштейнов 10. Конические цапфы 9 входят без зазора в конические отверстия рычагов 8 и удерживаются от осевого смещения винтами 11. Фиксатор для цилиндрических деталей имеет аналогичную конструкцию. Ложементы, смонтированные на раме 1, состоят из системы роликов 12, образующие которых расположены по контуру детали. Ролики 12 и опорные планки 13 закреплены на боковых кронштейнах 14. Ложементы для цилиндрических деталей, укладываемых на призматические опоры, имеют ролики только по торцам детали.

            Работает шаговый транспортер следующим образом. По сигналу на подъем ленты 2 тяги 3 перемещаются влево, а рычаги 4 поворачиваются по часовой стрелке и поднимают ленту 2 находящуюся на опорных роликах 6 между ограничивающими роликами 7. При этом фиксаторы находятся в раскрытом состоянии, что обеспечивает захват детали 15 без перекосов. Фиксаторы поднимаются вместе с лентой 2 до встречи с деталями. При касании с деталью рычаги 8 начинают поворачиваться, а при отрыве детали от опорных планок 13 происходит ее зажим под действием собственного веса. Возникающие при этом зажимные силы обеспечивают стабильное положение детали в процессе ее транспортирования и точную подачу в зону обработки или на промежуточную позицию. После подъема транспортной ленты 2 поступает команда на ее продольное перемещение на определенный шаг, затем происходит опускание ленты и детали укладываются в ложементы. Если, при этом, какая либо из деталей, оказывается смещена, то опускаясь, она своей кромкой коснется ролика 12, и под действием силы тяжести, скатится с него и ляжет между роликами на опорные планки 13 в требуемом положении. Таким образом, осуществляется выравнивание деталей по всем направлениям. После этого транспортная лента возвращается в исходное положение.

Рис 48 Конструкция шагового транспортера с уменьшенной мощностью привода.

            На Рис 48 показана конструкция шагового транспортера с уменьшенной мощностью привода. Он состоит из двух неподвижных рам 1 с призматическими гнездами для укладки транспортируемых деталей (валов), подвижных элементов 4, имеющих в своей верхней части вилки 3 с наклонной рабочей поверхностью, и кулачков 6, установленных на приводном валу 7. При этом, рамы 1 крепятся к плоским направляющим 2, ограничивающим осевое смещение транспортируемых валов, а подвижные элементы 4 расположены в вертикальных направляющих 5. Подвижные элементы 4 расположены таким образом, что их вертикальные оси совпадают с осями гнезд неподвижных рам 1, а приводящие их в движение кулачки 6 установлены на валу 7 с угловым сдвигом в соответствии с последовательностью движения подвижных элементов 4.
Работает транспортер следующим образом. При вращении кулачкового вала 7 подвижные элементы 4, получая движения от соответствующих кулачков 6, совершают попе-ременное возвратно – поступательное движение. При подъеме подвижных элементов 4 транспортируемые детали (валы), находящиеся в гнездах рам 1 сначала поднимаются, а затем перекатываются по наклонным поверхностям вилок 3 в гнезда следующих позиций рам. За счет углового смещения кулачков 6 подвижные элементы поднимают транспортируемые валы не одновременно, а последовательно, что позволяет уменьшить потребный крутящий момент на приводном валу 7 и как следствие мощность привода транспортера.

Рис 49 Конструкция шагового транспортера для подачи длин-номерного проката

            На Рис 49 показана конструкция шагового транспортера для подачи длинномерного проката, например швеллера или двутавра. Шаговый транспортер содержит приводную каретку 1, с шарнирно закрепленными на ней посредствам осей 2 толкателями 3, которые снабжены роликами 4, размещенными в их нижней части. Каретка 1 перемещается по направляющим роликам 5, получая привод от пневмоцилиндра 6. На каретке 1 установлен с возможностью возвратно – поступательного перемещения, получаемого от пневмоцилиндра 7, механизм изменения направления толкателей, который выполнен в виде планок 8 с выступами 9 и 10 для каждого толкателя 3. Каждый выступ имеет горизонтальный уча-сток 11, а также скосы 12 и 13. С горизонтальным участком 11 взаимодействует ролики 4 толкателей 3 при прямом и обратном ходе. Для более полного контакта с транспортируемыми деталями 14 толкатели 3 в своей верхней части выполнены со скосами, параллельными поверхности детали с которой они контактируют.
Работает транспортер следующим образом. При перемещении транспортируемых деталей 14 вправо шток пневмоцилиндра 7 перемещает планки 8 влево, при этом толкатели 3 скосами 12 выступов 9 поворачиваются вокруг осей 2 и становятся роликами 4 на горизонтальные участки 11 выступов 9 планок 8. Поскольку пневмоцилитндр 7 закреплен на приводной каретке 1, планки 8 перемещаются вместе с кареткой, не меняя своего положения. Перемещение детали 14 на один шаг вместе с кареткой 1 осуществляется при ходе штока пневмоцилиндра 6 вправо (он втягивается). При ходе каретки 1 назад (шток пневмоцилиндра 6 выдвигается) толкатели 3, отклоняясь, проходят под деталями, перемещенными на шаг, и захватывают следующие детали. При перемещении деталей 14 влево, планки 8 штоком пневмоцилиндра 7 перемещаются вправо, толкатели 3 скосами 13 выступов 10 поворачиваются вокруг осей 2 и становятся роликами 4 на горизонтальные участки 11 выступов 10 планок 8. Затем пневмоцилиндр 6 перемещает каретку 1 с деталями 14 влево.

Грейферные подачи.

              Грейферные подачи являются разновидностью шаговых транспортеров и отличаются от них наличием механизма зажима переносимой заготовки или детали, а иногда и ме-ханизма для ее поперечного перемещения по отношению к направлению перемещения. Чаще всего грейферные механизмы применяются в многопозиционных автоматах для перемещения с позиции на позицию штучных заготовок, имеющих, как правило, цилиндрическую форму. Рассмотрим несколько вариантов конструкции грейферных подач.

Рис 50 Конструкция грейферной подачи многопозиционного пресса – автомата.

         На Рис 50 показана наиболее традиционная конструкция грейферной подачи с механическим приводом, используемой для передачи заготовок между позициями многопозиционного листоштамповочного пресса – автомата. Он содержит зажимные призмы 10, смонтированные на линейках 15 и 17, которые установлены на каретках 7, имеющих возможность перемещения навстречу друг другу в пазах траверс 6 и 16, а также рычаг 4, обеспечивающий продольное перемещения линеек 15 и 17. Рычаг 4 установлен на оси 2 кронштейна 3, закрепленного на станине пресса и получает привод от торцевого кулачка 1, установленного на коленчатом валу, постоянный прижим рычага 4 к кулачку 1 осуществляется пружинами 5. Сведение линеек 15 и 17 осуществляется пружинами 9, а разводятся линейки при ходе ползуна пресса вниз клиньями 18. Для подачи заготовок в зону действия первой пары зажимных призм 10 грейферной подачи справа на столе пресса смонтирован шиберный питатель, состоящий из кассеты для заготовок 12, шибера 14 и пружины 13 для фиксации заготовки на позиции загрузки. Возвратно – поступательное движение шибера осуществляется совместно с продольным перемещение линеек 15 и 17 от рычага 4.
Работает подача следующим образом. Предварительно вырубленные заготовки, уложенные в кассету 12 шиберного питателя, поштучно подаются на позицию их забора шиберной подачей. При обратном ходе ползуна пресса пружины 9 сводят линейки 15 и 17 с зажимными призмами 10, которые осуществляют зажим заготовок, затем от рычага 4 производится перемещение линеек, в результате чего, происходит перенос заготовок с одной позиции пресса на другую. При рабочем ходе ползуна пресса под действием рычага 4 и клиньев 18 линейки 15 и 17 вместе с зажимными призмами 10 принудительно разводятся и возвращаются в исходное положение.

Рис 51 Конструкция грейферной подачи быстроходного листоштамповочного пресса – автомата

             На Рис 51 показана конструкция грейферной подачи быстроходного листоштамповочного пресса – автомата, в которой для оптимизации циклограммы ее работы совместно с прессом кулачковый механизма зажима заготовок имеет привод, независимый от механизма продольного перемещения линеек. Предлагаемая подача содержит корпус 1 выполненный в виде рамы из жестко связанных между собой цилиндрических пустотелых штанг 2 – 5, при этом при продольном перемещении боковыми штангами 2, 3 она взаимодействует с опорами 6, закрепленными в кронштейнах 7 и 8, установленных на корпусе 9 штампа. Концы штанг 2 и 3 выполнены в виде вилок 10, для взаимодействия с шатунами 11 продольного вала 12 механизма продольного перемещения грейферных линеек 20 – 28. На передней и задней штангах 4 и 5 неподвижно закреплен корпус 13 механизма поперечного перемещения линеек с приводным валом 14, установленным в подшипниках 15, расположенных в приливах 16 корпуса 13. На валу 14 закреплены кулачки 17 и подвижная шлицевая втулка 18, соединенная с шарнирной муфтой 19, которая кинематически связана с коленчатым валом пресса – автомата (на Рис 49 не показан). На штангах 4 и 5 установлены, с возможностью поперечного перемещения, нерабочая 20 и четыре ряда рабочих линек 21 – 28 с захватами 29, расположенных по парно у каждой позиции штамповки. Нерабочая линенйка 20 выполнена без захватов и связана с четными линейками 22 – 28 посредствам планок 30, а нечетные линейки 21 – 27 соединены между собой посредствам планок 31. Линейки 20 и 21 являются приводными и снабжены роликами 32, которые посредствам пружин 33 постоянно прижаты к рабочей поверхности кулачков 17. Линейки 20, 21, 27, 28 на концах имеют по два ролика 34, установленных на подшипниках качения, которые при поперечном перемещении линеек катятся по штангам 4 и 5.
Грейферная подача работает следующим образом. От приводного вала 12, связанного с приводом пресса, через шатун 11, шарнирно соединенный со штангами 2 и 3 рама 1 получает возвратно – поступательное движение с остановкой после каждого хода, осуществляя, таким образом, продольное перемещение грейферных линеек. Одновременно с этим от привода пресса получает вращение вал 14, кулачки 17 которого взаимодействуют посредствам роликов 32 с приводными линейками 20 и 21 и осуществляют при этом поперечное перемещение линеек с захватами 29, ролики которых 34 перекатываются по штангам 4 и 5. Перемещение заготовок с позиции на позицию пресса – автомата производится грейферной подачей при возврате ползуна пресса в верхнее положение.

Рис 52 Конструкция грейферной подачи с пневматическим приводом для перемещения заготовок между штамповочным, гибочным и сварочным
агрегатами специального автомата

              На Рис 52 показана конструкция грейферной подачи с пневматическим приводом для перемещения заготовок между штамповочным гибочным и сварочным агрегатами специального автомата. Грейферная подача смонтирована на раме 1, на которой также размещены размотка 2, с установленным на ней рулоном ленточного материала 3, правильные ролики 4, клещевая подача 5, подающая ленту 3 в штамповочный агрегат 6, а также гибочный агрегат 7 и сварочный агрегат 8, с приводом 9. Грейферная подача со-держит каретку 10, перемещающуюся по роликовым направляющим 11, закрепленным на раме 1, параллельно направлению подачи материала 3 и приводной пневмоцилиндр 12, также установленные на раме 1, шток которого соединен с кареткой 10. На каретке 10 установлены три захватных механизма 13, 14, 15, каждый из которых содержит пневмоцилиндр 16, шток которого 17 связан с ползушкой 18, снабженной упорами 19 и 20, а на оси 27 шарнирно установлены двуплечие зажимные рычаги 21 и 22. При этом, левые и правые плечи рычагов 21 взаимодействуют с упорами 19 и 20, а правые плечи рычагов 22 шарнирно соединены с корпусом пневмоцилиндра зажима 24, шток 25 которого шарнирно соединен с правым плечом рычага 21. Кроме того, правые плечи рычагов 21 и 22 связаны пружиной 23, а левое плечо рычага 22 снабжено пружинной пластиной 26.
Работает грейферная подача следующим образом. Лента 3, проходя через правиль-ные ролики 4, подается клещевой подачей 5 в рабочую зону штамповочного агрегата 6, на котором вырезается заготовка будущей детали. После вырезки из ленты заготовки включаются пневмоцилиндры 16 , штоки которых 17 перемещают ползушки 18 захватных механизмов 13, 14, 15 в рабочую зону штамповочного 6, гибочного 7 и сварочного агрегатов 8. В конце хода штоков пневмоцилиндров 16 включаются пневмоцилиндры 24, штоки которых выдвигаются, и поворачивая рычаги 21 и 22 вокруг оси 27, осуществляют зажим заготовок на рабочих позициях агрегатов. После этого штоки пневмоцилиндров 16 втягиваются и перемещают ползушки 18 в исходное положение, выводя при этом зажатые заготовки из рабочей зоны агрегатов. Далее включается пневмоцилиндр 12, шток которого выдвигаясь, перемещает влево каретку 10 с захватными механизмами 13,14, 15, в рычагах 21 и 22 которых находятся зажатые заготовки, по роликовым направляющим 11. В конце хода штока пневмоцилиндра 12 снова включаются пневмоцилиндры 16, их штоки выдвигаются и перемещают ползушки 18 в рабочую зону агрегатов, при этом захватный механизм 13 подает заготовку в гибочный агрегат 7, захватный механизм 14 – в сварочный агрегат 8, а захватный механизм 15 подает готовую деталь к таре 29. После этого штоки пневмоцидиндров 24 втягиваются и рычаги 21 и 22 под действием пружин 23 поворачиваются вокруг оси 27 в противоположные стороны, освобождая зажатые заготовки. Затем штоки пневмоцилиндров 16 втягиваются и ползушки 18 с захватными механизмами выводятся из рабочей зоны агрегатов, которые после этого выполняют каждый свою техноло-гическую операцию, а каретка 10 в это время перемещается в исходное положение што-ком пневмоцилиндра 12, который втягивается. На этом цикл работы грейферной подачи заканчивается, а новый начинается после окончания технологических операций, выпол-няемых штамповочным 6, гибочным 7 и сварочным 8 агрегатами.

Рис 53 Конструкция грейферной подачи с пневмомеханическим приводом.

            На Рис 53 показана конструкция грейферной подачи с пневмомеханическим приводом. Она содержит два кронштейна 1 закрепленные на стойках станины пресса – автомата, в расточках которых в направляющих втулках 2 установлены продольные штанги 3, соединенные поперечиной 4 и имеющие возможность совершать возвратно – поступательное и качательное движение. В местах соединения поперечины 4 с продольными штангами 3 установлены опорные шайбы 5 и 6, а проушины поперечины соединены тягой 7 с коленчатым валом пресса (на Рис 53 не показано). На продольных штангах 3 посредствам шпонок 8 и гаек 9 крепятся вертикальные рычаги 10, на которых шарнирно установлены грейферные линейки 11, опирающиеся выступами на зеркало штампа. На штангах также закреплены горизонтальные рычаги 12 с роликами 13, находящимися в постоянном контакте со штоком 15 пневмоцилиндра 14. На стержне 17 расположены пружины 16, обеспечивающие сведение грейферных линеек 11, с зажимными губками 19, с усилием, величина которого регулируется гайками 18. Величина продольного хода штанг 3 регулируется винтами 20, положение которых фиксируется гайками 21.
Работает грейферная подача следующим образом. При включении пневмоцилиндра 14 его шток 15 выдвигается и поворачивает горизонтальные рычаги 12 вместе со штанга-ми 3 таким образом, что вертикальные рычаги 10 с грейферными линейками 11 и зажимными губками 19, преодолевая усилие пружин 16, раздвигаются. При таком положении грейферных линеек штанги 3, получая привод от тяги 7, совершают продольное переме-щение, в конце которого шток 15 пневмоцилиндра 14 втягивается и пружины 16 сводят грейферные линейки 11, которые своими зажимными губками 19 на позиции I пресса захватывают заготовку, а на позиции II пресса – готовую деталь. После этого с зажатой заготовкой и готовой деталью штанги 3 с грейферными линейками 11, получая привод от тяги 7, совершают продольное перемещение в обратном направлении и возвращаются в исходное положение, в котором включается пневмоцилитндр 14, шток 15 которого вы-двигается и раздвигает грейферные линейки 11 и зажимными губками 19. В результате этого заготовка оказывается перенесенной с позиции I пресса на позицию II , а готовая деталь вынесена из зоны штамповки.

Рис 54 Конструкция грейферной подачи с пневматическим приводом продольного перемещения и зубчато – реечным приводом механизма зажима.

            На Рис 54 показана конструкция грейферной подачи с пневматическим приводом про-дольного перемещения и зубчато – реечным приводом механизма зажима. Она содержит установленный на станине пресса пневмоцилиндр 1, шток которого шарнирно связан с рычагом 2, жестко закрепленным на валу 3, также как и рычаги 4, шарнирно соединенные посредствам тяг 5 с каретками 7, имеющими возможность продольного перемещения по направляющим 6, выполненных в виде цилиндрических штанг и снабженными закрепленными на них рейками 8, каждая из которых зацепляется с шестерней 9, установ-ленной на валу 10, с закрепленной на нем шестерней 11, которые установлены на каретках 12. При этом, на каждой каретке 12 установлена ползушка 13 с возможностью перемещения в направлении перпендикулярном перемещению кареток 7 и 12. На каждой ползушке 13 закреплена рейка 14, находящаяся в зацеплении с шестерней 11, а также захват, состоящий из нижней зажимной губки 15 и верхней зажимной губки 17, закрепленной на валике 16, шарнирно установленном в проушине 20 каретки 13 и снабженным рычагом 18 с роликом 19, который находится в контакте с плоским копиром 21, закрепленным на каретке 12. Каждая каретка 12 перемещается между регулируемыми упорами 22 и 23, а для предотвращения самопроизвольного перемещения кареток 7 и 12 друг относительно друга под действием сил инерции, они зафиксированы фиксатором в виде шарика 24 поджатого пружиной 25, усилие которой регулируется винтом 26.

        Работает грейферная подача следующим образом. При включении пневмоцилиндра 1 его шток выдвигается и через рычаг 2, вал 3 и рычаги 4 и 5 перемещает каретки 7 по на-правляющим штангам 6. При достижении упоров 22 каретки 12 перемещавшиеся вместе с каретками 7 останавливаются и рейки 8 продолжающие движение вместе с кареткой 7 начинают вращать шестерни 9, которые через вал 10, шестерни 11 и рейки 14 приводят в движение ползушки 13 в направлении перпендикулярном движению каретки 7 и 12. При перемещении ползушек 13 относительно кареток 12 ролики 19 рычагов 18 катятся по плоскому копиру 21, и находя на его выступающий участок, поворачивают рычаги 18, которые будучи закрепленными на валу 16 поворачивают его в проушине 20 каретки 12 вместе с верхней зажимной губкой 17 захвата. В результате этого губки 15 и 17 захвата зажимают заготовку. После этого шток пневмоцилиндра 1 втягивается и перемещает в обратном направлении каретку 7 вместе с каретками 12 и зажатой заготовкой. При этом, каретки 12 встречаются упорами 23 и останавливаются, а зубчатые рейки 8, продолжая движение вместе с кареткой 7 через шестерни 9, валы 10, и шестерни 11 перемещают в обратную сторону рейки 14 вместе с ползушками 13 в направлении перпендикулярном движению ползушек 7 и 12. В результате этого ролики 19 перекатываясь по плоскому копиру 21 в обратном направлении сходят с его выступающего участка, в результате чего, губка 17 под действием пружины (на Рис 52 не показана), поворачиваясь вместе с валом 16, поднимается вверх и освобождает захваченную заготовку. На этом цикл работы грейферной подачи заканчивается.

              Расчеты механизмов, привода, гидравлической и пневматической систем входящих в состав рассмотренных конструктивных элементов нестандартного оборудования для механизации и автоматизации технологических процессов приведены в работе [1 – 4].

ЛИТЕРАТУРА

1. Игнатьев Н П Учебно – методическое пособие Основы проектирования.
Азов 2011г.
2. Игнатьев Н П Справочно – методическое пособие Проектирование нестандартного оборудования. Азов 2013г.
3. Игнатьев Н П Справочно – методическое пособие Проектирование механизмов
Азов 2015г.
4. Норицын И. А. Автоматизация и механизация технологических процессов клвки и штамповки М.: Машиностроение 1975г

 

  Для приобретения полной версии статьи добавьте её в корзину,

Стоимость полной версии статьи 200 рублей.