Лекция n 7.8-РИК с прим. (1037519), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Число витков в катушке с размером поперечного сечения:

h_к = 60 мм, n_к = 20 мм.

Параметры катушки:

ч
исло витков в ряду –

О
бщее число витков _к = 78 20 = 1800 витков.

Необходимое число ампер-витков

Т
ок обмотки

Условие проверки катушки на нагрев: Р_а / S_нар  0.05 вт/см²,

Где S_нар – боковая поверхность катушки; P_а – активная мощность.

Лекция N 8

§ 3.6 Механические загрузочно-ориентирующие устройства

с поштучной выдачей заготовок

Бункерные загрузочно-ориентирующие устройства (БЗОУ) – это группа механизмов, принимающих ПО или заготовки навалом и выдающих их в зону сборки ориентированными в пространстве.

БЗОУ выдают заготовки из бункера посредством их механического захвата из навала.Из-за неретмичности процесса захвата заготовок производительность этих устройств непостоянна и определяется как средняя на некоторый промежуток времени.

Вместе с тем, БЗОУ данного типа, к числу которых относятся такие известные в промышленности конструкции, как карманчиковые, крючковые, шиберные и трубчатые, очень распространены.

Производительность всех типов БЗОУ с поштучной выдачей заготовок

Q_ср = к·z·n ,

где к – коэффициент заполнения захватного органа заготовками

(коэффициент выдачи, или коэффициент захвата); z – число

захватных органов (карманов, крючков, штырей и т.п.),

принимающих участие в одном цикле работы; n – число циклов

работы в минуту (оборотов, двойных ходов и т.п.).

Коэффициент к всегда меньше единицы и отражает вероятностный характер процесса захвата и ориентирования заготовок. Его значение может меняться во время работы БЗОУ в зависимости от колическтва заготовок в бункере, скорости движения захватных органов, коэффициента трения заготовок о захватные органы и др.

На рис.3.17 (ксерокса 1 к Лекции N 8) представлены основные типы БЗОУ:

• карманчиковые для стержневых заготовок (см рис.3.17а);

• крючковые для заготовок типа втулок, гильз, колпачков (hрис.3.17б);

• шиберные для ступенчатых стержневых или плоских заготовок (в частности, крепежных болтов, гаек, заклепок,и т.п.).

На схеме рис.3.17а конструкция карманчикового БЗОУ состоит из приводного диска 2 с торцевыми зубцами, расположенного под углом 45⁰ к горизонту и вращается на роли ках 3 от червячной пары 4. В вырезы между зубцами диска 2 из емкости 1 западают детали (типа колпачков с отношением длины к диаметру  = (1.24…3.5)d) перпендикулярно плоскости диска. Запавшие в диск детали перемещаются в верхнее положение и поступают в приемник 5, а из него в лоток 6. При движении колпачков вверх те их них, что попали в вырезы вверх дном (неверно соориентированные), скатываются из пазов наклонного диска вниз из-за смещения центра тяжести колпачка к донышку. Правильно ориентированные детали проходят верхнюю часть емкости и попадают в зону действия подпружиненной собачки 7. Собачка 7

оказывает воздействие на детали в пазах, вталкивая их в приемник 5. При

переполнении приемника и лотка 6 собачка отжимается и выталкивание

деталей прекращается (детали остаются в пазах вращающегося диска до

освобождения приемника от заготовок).

Для исключения поломок вследствие заклинивания вращающегося диска при случайном попадании детали между приемником и диском (в случае переполнения приемника) должна быть предусмотрена предохранительная муфта, выриант исполнения которой представлен на рис.3.17а, вид “муфта” .

В рычажной муфте звездочка 3, сидящая на дополнительном приводном валу, вращается с постоянной угловой скоростью и, зацепляя за выступы подпружиненных к центру рычагов 2, шарнирно закрепленных на диске, сообщает движение последнему. При остановке диска рычаги под действием возросших усилий Р₂ расходятся и скользят по вершинам зубьев звездочки. При опускании выступов рычагов по противоположной стороне зубьев звездочки рычаги с диском отжимаются в сторону, противоположную вращению, что способствует освобождению заклинившей детали.

На рис.3.17б изображена схема крючкового устройства с периферийным расположением крючков 4, закрепленных на вращающемся диске 3. Проходя через массу деталей, находящихся в нижней части емкости 6, крючки своими отогнутыми концами захватывают за отверстие детали, выносят их из навала, поднимая их вверх, и входят вместе сними в приемник 2. Приемник выполнен в виде трубчатого лотка с разрезом, сквозь который свободно проходит стержень крючка 4. В приемнике деталь соскальзывает с крючка, опережает его в движении и выпадает в отводной лоток 1. При переполнении приемника крючок с очередной деталью упирается в детали, уже находящиеся в лотке, и останавливается. От поломок крючков предусмотрено предохранительное устройство 10 на выходе привода 8 вращения диска. Количество деталей в бункере должно быть лимитированным и задается положением заслонки 5 предбункера 11. Предусмотрен также ручной проворот диска с крючками от маховика 9 для выполнения пуско-наладочных работ.

Пример конструктивной реализации шиберного БЗОУ показан на рис.3.17в.

Детали типа болтов, засыпанные в емкость 3, захватываются шибером 1 и выносятся к приемной части лотка 2. Часть деталей зависают между щеками лотка и, проскальзывая под сбрасывателем 4 и направляющей планкой 5, выходят из БЗОУ, поступая к питателю. Детали, ориентированные неправильно, сбрасываются в емкость посредством вращающегося зубчатого сбрасывателя 4. Шибер 1 получает возвратно-поступательное перемещение от кривошипно-шатунного механизма 6,7, который имеет привод вращения через предохранительное устройство (фрикционную муфту). Угол наибольшего подьема лотка 2 рекомендуется брать равным не менее 30⁰, особо учитывается необходимость профилирования дна емкости (наклона дна под зону движения шибера) в зависимости от формы детали (для болтов искомый угол – 45⁰).

В таблице 2 приведена сравнительная техническая характеристика рассмотренных выше БЗОУ.

Таблица 2.

n/n Наименование Коэффициент захвата, Максимальная линейная Производи-

устройства заполнения скорость захватного тельность,*

К диска, V_max [м/с] [шт/мин ]

1. Карманчиковое 0.4 …. 0.48 0.15 до 240

2. Крючковое 0.52 ….0.68 0.50 до 360

3. Шиберное 0.25 ….0.40 до 0.1 120 …240

• Замечание. Рассмотренные в данном разделе бункерные загрузочно-ориентирующие устройства проектируются под загрузку заготовок с конкретными размерами и каждое,- для определенного типа заготовок. Поэтому указанные в таблице 2 данные по производительности БЗОУ достоверны лишь в отношении загрузки устройствами типовых деталей простых форм с наибольшим размером до 40 мм (колпачков, колец, стержней и т.п.).

§ 4. Внебункерные ориентирующие и подающие устройства

для сборочных единиц

Под сборочной единицей понимается совокупность двух и более деталей, соединенных между собой посредством имеющихся у этих деталей сопряженных поверхностей. Соединение деталей, иначе называемых элементами сборочной единицы, может выполняться по известным посадкам для цилиндрических поверхностей, посредством резьб, шлицев и т.п.

Их соединение при автоматической сборке требует взаимного ориентирования как подготовительного этапа сборки соединения.

Во многих случаях функцию ориентирования элементов простых сборочных единиц, таких как вал-втулка, болт-гайка, болт–шайба и др. удобно реализовывать в момент выдачи заготовки из лотка загрузочного устройства в рабочую зону сборочного автомата. В этом случае устройства для ориентирования и подачи элементов сборочных единиц по праву можно отнести к внебункерным загрузочно-ориентирующим механизмам, предназначенным для “стыковки” бункерных (или магазинных) ЗУ с автоматами сборки.

Известно, что в момент выхода заготовки (или элемента сборочной единицы) из лотка на сборочную позицию, если она не фиксируется сразу с помощью питателя, то сохраняет некоторую свободу перемещения в пределах лотка. Например, при выдаче из вертикального лотка ступенчатой детали типа болта в зону сопряженного отверстия, сборки соединения не происходит из-за смещения (или перекоса) осей стержня болта и отверстия, поскольку стержень болта сохраняет свободу перемещения относительно стенок трубчатого лотка, диаметр которого соответствует размеру головки болта.

Решение задачи ориентирования сборочных единиц возможно двумя способами: первых,- основан на механическом захвате детали на выходе из лотка и ее принудительной подаче с требуемой точностью на позицию сборки; второй,- на подвижном базировании и ориентировании элементов сборочной единицы без использования жестких кинематических связей. Последний подход оказался более перспективным, поскольку позволил отказаться от применения кинематически сложных и малопроизводительных механизмов и создать достаточно простые по конструкции и высоконадежные ориентирующие устройства,использующие нетрадиционные виды энергии и связи..

К устройствам, обеспечивающим захват и принудительную подачу заготовок относятся рассмотренные в настоящем курсе питатели и магнитные барабаны (см Лекции N 2-4), а также системы на базе манипуляторов и роботов с механическими устройствами захвата заготовок (рассматриваются ниже).

К устройства второго типа, обеспечивающим ориентирование элементов сборочной единицы (не путать с ориентированием штучных заготовок), при сохранении за ними нескольких степеней свободы перемещения, относятся универсальные пневмовихревые, магнитные и вибрационные ориентирующие и подающие устройства для обеспечения сборки гладких и резьбовых соединений.

§ 4.1 Пневмовихревые захваты-ориентаторы

Сущность пневмовихревого ориентирования элементов сборочной единицы заключается в придании одной из деталей (обычно стержню) сборочной единицы вращательно-сканирующего движения в плоскости сборки соединения с помощью так называемого вихревого ориентатора. Конструктивно вихревой ориентатор – это трубка, в стенках которой выполнены тангенциально расположенные отверстия-сопла (см рис.ксерокса 1 к Лекции 7). Истекающий из сопел сжатый воздух вынуждает помещенную в трубку деталь совершать сложное “поисковое” движение, являющееся результирующим двух вращений: прецессии оси цилиндрической детали относительно оси вихревой трубы с частотой ₁, b собственно вращения относительно своей оси симметрии в результате обкатки по трубе, - с частотой ₂.

Предельная частота собственно вращения стержневой детали диаметром до25 мм при радиальном зазоре между деталью и трубой порядка 1,5…2,5 мм, (что соответствует диаметру отверстий-сопел), составляет около 350…400об/мин. при этом частота прецессии оси,- свыше 9000 об/мин.,что при крутящем моменте порядка 4…7 н/м создает все предпосылки для ориентирования и сборки.

На практике установлено, что ориентирование стержня по сопряженному отверстию происходит как бы в два этапа: первый начинается с момента контакта стержня с поверхностью детали вблизи ее отверстия и интенсивного скольжения по плоскости до момента касания стержня кромок отверстия(поиск сопряженного отверстия); второй, - с совмещения осей сопрягаемых деталей, при котором стержень, зафиксированный от дальнейшего сканирования кромками отверстия, выпрямляется и попадает в отверстие (при гарантированных зазорах в соединении).

Если в сборке используются ступенчатые детали типа крепежных болтов, заклепок и т.п., конструкция ориентатора видоизменяется за счет дополнительной втулки, которая свободно помещена в вихревую трубу и имеет центральное отверстие для ориентируемой заготовки. В такой модифицированной конструкции все параметры движения заготовки сохраняются, пневмовихревой поток воздействует уже не на ступенчатую деталь, а на промежуточную втулку-ориентатор. Крутящий момент вращающихся масс в устройстве увеличивается за счет массы промежуточной втулки-ориентатора и появляется возможность сборки не только гладких, но и резьбовых соединений.

В качестве примеров реализации в конструкциях способа пневмовихревой ориентации рассмотрим (см Ксерокс 1 к Лекции N 7):

• пневмовихревой захват-ориентатор, используемый при автоматическом контроле резьб крепежных деталей по предельным калибрам;

• пневмовихревой ориентатор для вставки заклепок в отверстия с горизонтальной осью.

На рис.2 изображен общий вид пневмовихревого устройства в составе сборочного автомата контроля резьб крепежных бортов (М6).Захват-ориентатор выполнен в виде свободно вращающейся втулки-ориентатора 2, установленной в расточке корпуса 1. Кольцевая полость между расточкой и втулкой 2 предназначена для подачи в нее сжатого воздуха через тангенциальные отверстия-сопла 5 и 6 ( см сечения А-А, Б-Б рис.2), имеющие разный диаметр и противоположно направленные. Соосно втулке 2 расположены диск с контролируемыми болтами 4 поворотной карусели (на чертеже условно не показана), резьбовой калибр 8 и датчик контактного типа, определяющий положение болта в момент свинчивания с калибром. Внутри втулки-ориентатора расположен подпружиненный патрон 3 для захвата головки болта.

Характеристики

Список файлов лекций