animateMainmenucolor
activeMenucolor
Главная / ЧПУ станок / Фрезерный ОЦ / Автоматизация Загрузки Станка Устройствами Подачи Заготовок

Автоматизация Загрузки Станка Устройствами Подачи Заготовок

Установка заготовок непосредственно на поворотный стол станка наряду с достоинствами имеет существенные недостатки. Установка, закрепление заготовки, раскрепление и снятие обработанной детали выполняются обязательно на станке, в непосредственной близости от рабочей зоны. Это не всегда удобно и безопасно и, кроме того, не позволяет организовать запас заготовок, заранее закрепленных в приспособлениях вне станка. Стоимость изготовления точного делительного стола очень велика. Поэтому применение двух точных поворотных столов на одном станке нежелательно и значительно удорожает станок, усложняет его обслуживание и ремонт. Развитие способов механизации и автоматизации загрузки обрабатывающих центров с ЧПУ пошло по пути широкого применения приспособлений-спутников. Несмотря на различие конструкций, приспособления-спутники имеют общие признаки. Это очень жесткая плита с точно обработанными поверхностями для базовых и крепежных элементов, предназначенных для установки заготовок, имеющая направляющие для прямолинейных перемещений. Спутник с закрепленной заготовкой подается на основной стол станка и удаляется с него в разгрузочную позицию автоматически. Поясним это на примере (рис. 1). Станок имеет один точный поворотный стол 10, установленный на жесткой станине 11. Прямолинейных перемещений у стола нет, их выполняет стойка со шпиндельной бабкой.

Автоматизация загрузки заготовок

Рис. 1. Автоматизация загрузки заготовок с применением приспособлений-спутников: а - общий вид; б - схема действия

На поворотном столе и расположенной слева от него загрузочно-разгрузочной позиции А находятся плиты-спутники 4 и 5. Спутники имеют горизонтальную базовую плоскость планки 2 и 3, позволяющие точно ориентировать заготовку в пространстве. Сетка резьбовых отверстий служит для расстановки других базовых и крепежных элементов. Справа от стола станка находится вторая загрузочно-разгрузочная позиция Б. Для того, чтобы уяснить цикл работы станка, представим, что на спутнике 5 закреплена заготовка и станок выполняет ее обработку сначала с одной, а затем – после поворота стола вместе со спутником - с других сторон. За это время на спутник, находящийся в позиции А, устанавливают вторую заготовку. Когда обработка первой заготовки закончится, спутник 5 автоматически передвинется в позицию Б для разгрузки, а на его место поступит спутник 4 со второй заготовкой. В дальнейшем «маятниковое» движение спутников будет повторяться. Для перемещения спутников с позиций А и Б имеются поддерживающие 13 и направляющие 1 ролики.

Транспортирующим органом служит гидроцилиндр 6, шток 12 которого связан с кареткой 9. На концах каретки имеются захваты 7 и 14, которые могут входить в зацепление с замками 8 и 15 спутников. Для этого каретка поворачивается относительно горизонтальной оси (с помощью механизма, не показанного на рисунке). Отвод захватов от спутников необходим для того, чтобы можно было поворачивать спутник, находящийся в рабочей позиции.

При использовании на обрабатывающих центрах приспособлений-спутников возникают определенные трудности, связанные с необходимостью точно фиксировать спутник на столе станка. Эта задача решается двумя путями. Первый путь - базирование спутника на столе станка по плоским направляющим и двум базовым факторам с последующим закреплением. В этом случае возможно появление погрешности установки, вызванной наличием зазоров и изнашиванием фиксаторов и их направляющих, а также базовых отверстий спутников.

Второй путь, более сложный, - контроль положения спутника после его закрепления на столе станка, с последующим вводом коррекции, учитывающей погрешность положения спутника, в управляющую программу.

Закрепляют спутники на столе станка двумя основными способами: с помощью силового привода, как правило, гидравлического, с необходимостью подвода масла высокого давления к подвижному и поворотному столу. Второй способ несколько проще. Спутник закрепляется с помощью Г-образных прихватов, автоматически вводимых в пазы плиты спутника и поджимающих спутник к направляющим с помощью мощных тарельчатых пружин. Пружины обеспечивают постоянство силы закрепления спутника в процессе обработки заготовки. При смене заготовок в этом случае встает задача не закрепления, а раскрепления заготовки путем принудительного сжатия тарельчатых пружин. Для этой цели целесообразно использовать устройства, предназначенные для транспортировки спутника с обработанной деталью со стола станка и подачи на него другого спутника.

Вернемся теперь к рис. 1. Мысленно удлиним роликовые направляющие и превратим их в периодически действующий транспортер, связывающий несколько станков в автоматизированный комплекс или автоматическую линию. В этом случае транспортное движение будет происходить всегда в одном направлении. Если же станок работает без непосредственной связи с другими, рассмотренная компоновка неудобна для рабочего-оператора. Он должен постоянно переходить от одной загрузочно-разгрузочной позиции к другой; с обеих сторон станка нужно создавать запас заготовок.

Поэтому стремятся создавать такие компоновки, где загрузка-разгрузка спутников выполняется в одном месте. Примером такой компоновки служит многооперационный станок ИР500ПМФ4 (рис. 2, а).

Рис. 2. Расположение загрузочно-разгрузочных позиций

Рядом со станком установлен двухпозиционный поворотный стол 3 для спутников. В положении, показанном на схеме, станок выполняет обработку заготовки, находящейся вместе со спутником 1 на делительном столе 2 (заготовка условно обозначена квадратом). В позиции Б стола 3 устанавливают на второй спутник 4 следующую заготовку, такую же, как первую, или другую (обозначена шестигранником). По окончании обработки заготовки стол станка переходит в крайнее правое положение, и спутник автоматически передвигается на свободную позицию А загрузочного стола. Затем стол поворачивается, и спутник 4 с заготовкой подается на станок. Начинается ее обработка, а в это время в позиции Б обработанную деталь заменяют следующей заготовкой.

Можно расположить загрузочно-разгрузочные позиции не сбоку, а перед станком. Так это сделано, например, в станке ИР500МФ4 (рис. 2).

На неподвижном дополнительном столе 1 имеются две (А и Б) загрузочно-разгрузочные позиции. В одной из них, например Б, устанавливают заготовку. Вторая позиция свободна. По окончании операции стол 1 станка смещается к свободной позиции А, и спутник передвигается в нее механизмом, расположенным на дополнительном столе 2. Затем стол станка смещается вправо к позиции Б, и аналогичный механизм подает спутник с новой заготовкой на рабочую позицию.

Если теперь дать возможность дополнительному столу передвигаться влево - вправо, то на станке можно установить магазин спутников. Такое решение реализовано в технологической секции «Модуль 500», состоящей из станка ИР500МФ4, приемно-передающей транспортной тележки и магазина для приспособлений-спутников с заготовками. Время смены приспособлений-спутников на столе станка не более 45 с. Еще более широкими технологическими возможностями обладает автоматизированный комплекс из двух обрабатывающих центров, разработанный Одесским заводом прецизионных станков (рис. 3). Здесь объединены общим магазином спутников и транспортным устройством два обрабатывающих центра. Один из них (1) - горизонтальный 2204ВМФ4 - обрабатывает заготовку, закрепленную на спутнике 2, находящемся на поворотном столе 3. Это позволяет обработать все отверстия и другие поверхности, расположенные с четырех сторон заготовки. Обработка с пятой стороны (сверху) выполняется используя вертикальный (4) станок типа обрабатывающий центр 2254ВМФ4, куда спутник с заготовкой передается с помощью транспортной тележки 5. Передача спутников из магазина 6 к станкам и обратно осуществляется автоматически, подобно тому как это сделано в технологической секции «Модуль 500». Емкость магазина - 14 спутников, время смены спутников на станке 22 с.

Рис. 3. Схема автоматизированного технологического комплекса

Подобные комплексы создают и для крупных обрабатывающих центров с ЧПУ. Здесь в дополнение к магазину спутников устанавливают магазины для сменных инструментальных головок и тем самым еще более расширяют технологические возможности и повышают эффективность использования обрабатывающих центров.

Создание технологических модулей и автоматизированных комплексов открывает перспективы дальнейшего повышения эффективности обрабатывающих центров. Вместо неподвижного магазина можно установить автоматически действующий кольцевой или другой транспортер, объединив им целую группу станков. Управление всем оборудованием будет выполнять единая система. Технологические секции с кольцевыми транспортерами-накопителями применяют и для токарных обрабатывающих центров. В этом случае передача заготовок или спутников с заготовками на станок и обратно выполняется с помощью промышленного робота, обслуживающего несколько станков. Автоматизированные комплексы и системы могут работать в три смены при одно- или двухсменной работе большинства рабочих, наладчиков, инженеров. В дневную смену подготавливают и закрепляют заготовки в спутниках, устанавливают их в магазин или на транспортер, выполняют подготовку инструментальных наборов, наладку станков, проводят организационно-техническое обслуживание и т.д. в ночную смену в цехе работают только несколько наладчиков и операторов, наблюдающих за работой оборудования, сменяющих комплекты инструментов, периодически контролирующих качество обработанных деталей, устраняющих в случае необходимости мелкие неполадки и неисправности. Такие системы станут в недалеком будущем основой комплексно-автоматизированного мелко- и среднесерийного производства.