Автоматические линии
Второй этап автоматизации — автоматизация системы машин. Создание автоматических линий охватывает решение таких конструкторских задач, как создание механизмов межстаночной транспортировки, изменения ориентации, накопления заделов, а также систем управления машинными комплексами.
В настоящее время линии из агрегатных станков получили широкое применение в различных отраслях машиностроения для изделий, неподвижных при обработке, главным образом, корпусных изделий (блоки цилиндров и головки блока цилиндров двигателей, корпуса электродвигателей, редукторов и передаточных механизмов, картеры коробок перемены передач), а также шатунов, коленчатых валов, базовых деталей гидро- и пневмоаппаратуры и т.п.
Типовая планировочная схема автоматической линии из агрегатных станков представлена на рис. 26. Линия скомпонована из однопозиционных двухсторонних агрегатных станков, работающих на проход, и разделена на две независимые секции, между которыми находится межоперационный накопитель.
Участок 3 Секция It
Рис. 26. Автоматическая линия из агрегатных станков:
1 — позиция загрузки заготовок; 2...4, 6...8, 12... 16 — рабочие позиции; 5 и
11 — поворотные столы; 9 — поперечный транспортер;
10 — межоперационный накопитель; 17 — позиция съема готовых изделий
В линии имеется 11 рабочих позиций, на которых обрабатываемые одновременно с двух сторон изделия зажимаются и фиксируются в стационарных приспособлениях. Между отдельными технологическими участками 1, 2, 3 располагаются механизмы изменения ориентации в вертикальной 5 и горизонтальной 11 плоскостях. Установка изделий на первую позицию и съем с последней производятся вручную или с помощью подъемнотранспортных средств. Автоматические линии из агрегатных станков, как правило, относятся к линиям с жесткой межагрегатной связью, на которых станки и элементы транспортной системы должны работать в едином жестком ритме, а отказ любого элемента (инструмента, механизма, устройства) вызывает останов всей линии. В линиях, разделенных на отдельные секции межоперационными накопителями, жесткая связь осуществляется в пределах одной секции.
Так, согласно рис. 26, в едином ритме должны работать все станки технологических участков 1 и 2 (2...4 и 6...8), их шаговые транспортеры, поворотный стол 5. Рабочий цикл начинается с движения вперед шагового транспортера участка, который перемещает все изделия в следующую позицию. После окончания хода дается команда на фиксацию и зажим изделий в приспособлениях, после чего следует общая команда на пуск всех силовых головок. Каждая головка в соответствии с видом, характером и режимами обработки выполняет быстрый подвод, медленную рабочую подачу, быстрый отвод и останов. Как только получен последний сигнал о возврате силовых головок, производится разжим изделий и вывод фиксаторов, после чего следует новый ход транспортера вперед — начинается новый рабочий цикл.
Возврат транспортеров в исходное положение совмещается с обработкой, когда изделия закреплены в приспособлениях.
В это же время происходит поворот стола 5, на который при ходе транспортера вперед подана деталь с последней позиции технологического участка. За интервал времени до следующего хода транспортера стол поворачивается вперед, деталь снимается транспортером следующего участка, после чего стол возвращается в исходное положение. Рабочие циклы смежных технологических участков, разделенных поворотными столами, или кантователями, смещаются по фазе.
Межоперационные накопители 10 позволяют локализовать действие отказов (при выходе из строя какого-либо элемента останавливается не вся линия, а только одна секция) и тем самым повысить производительность и надежность линии в работе. Если накопитель сквозного типа, через который проходят все изделия, то рабочие циклы смежных секций независимы. При тупиковых накопителях, которые работают на прием или выдачу только при останове одной из секций (см. рис. 26), рабочие циклы секций взаимосвязаны.
Автоматические линии из агрегатных станков, как и отдельные агрегатные станки, компонуются в основном из унифицированных узлов: силовых столов и головок, линейных шаговых и поперечных транспортеров, поворотных столов, кантователей, накопителей, гидропанелей, электрошкафов и др. Как и в отдельных станках, оригинальными узлами являются лишь шпиндельные коробки станков, приспособления для закрепления изделий и другие элементы.
Если изделия, предназначенные для обработки на линии, не имеют хорошей устойчивости при установке на базовой поверхности и межпозиционном транспортировании, то их обработка производится на особых приспособлениях-спутниках, которые перемещаются из позиции в позицию, зажимаются и фиксируются в стационарных приспособлениях. Конструктивной особенностью линий со спутниками является наличие специального транспортера возврата спутников в начало линии, где и происходит замена обрабатываемых изделий.