4. Применение цикловых диаграмм и блок схем при разработке схем автоматизации процессов омд.

5. Классификация захватных устройств. Принципы выбора и расчета захватных устройств. Пример метода расчета.

Проектирование САМ начинается с выбора захватного органа, в функции которого входит: захват, удержание и освобождение детали.

Классификация:

А) С регулируемым усилием захвата: 1) Фрикционный; 2) Клещевой (НМ, Ш); 3) Пневматический (Ш, Пл); 4) Электромагнитный (Ш).

Б) С нерегулируемым усилием захвата: 1) Фрикционный (НМ); 2) Клиновой (НМ): роликовый, шариковый, эксцентриковый, цанговый; 3) Ножевой (НМ); 4) Крючковый (НМ, Ш); 5) Толкающий (Ш): шиберный, планочный, дисковый; 6) Пневматический (Ш); 7) Карманчиковый (Ш, О); 8) «Гравитационный» (Ш).

(НМ – непрерывный материал, Ш – штучная заготовка, О – объемная заготовка (стакан), Пл – плоская заготовка).

Выбор ЗУ. Захватное устройство реализует захват объекта, используя информацию о его положении и размерах. Конструкция захватного устройства должна выбираться, исходя из обеспечения наиболее широкого диапазона возможности захвата предметов различных форм и размеров. Выбор захватного устройства начинают после выбора объекта роботизации: Ф рикционный захват (пример: валковая подача). Захват осуществляется за счет сил трения и, как правило, применяется для непрерывных заготовок (лента, лист).

Необходим прижим Q.

Q=P/μ – для 1-го приводного валка. Q=P/2μ – для 2-х приводных валков.

Общий случай: Q=β∙(P/zμ), где z – количество приводных валков; β=1,5-2 – коэффициент надежности; μ=0,08-0,12

У силие Q прижима проверяется по условию смятия (по формуле Герце-Беллева): (σ_k)

ν, E – коэффициенты Пуассона и модули упругости заготовки и валка. [σ_см]≈2σ_S. При σ_К>[σ_см] устанавливается несколько приводных валков.

← Клиновой захват. Является тоже фрикционным, но нерегулируемый. Наиболее распространенный –роликовый. Условие заклинивания ленты и перемещения: tgα<tgγ=μ=0,1; γ≤12º; Q=P/tgγ

К лещевой захват. Пример: для непрерывного материала.

при подаче давления из пневмосети поршень зажимает ленту и каретка перемещает ее на заданное расстояние.

Q=β∙(P/2μ), где Р – рабочее усилие, Q – усилие зажима ленты, β=1,3-1,6; μ=0,1-0,12

Пневматический захват. Осуществляется за счет перепада давления в атмосфере и полости захвата. Различают 1) пассивные (неуправляемые) захваты – применяются редко т.к. ненадежны, можно в комбинации с другими, например: с э/м захватом; 2) управляемые.

← а) Q – усилие подъема

Q=1/β∙Δp∙F,

где F=πD²/4 ; β=1,2-1,3; D – расчетный диаметр захвата

б ) l≠0; G – вес заготовки; n≥G/Q – число захватов. Q=1/βk∙ Δp∙F; k=1+4l/D

6.Подающие устройства. Классификация, принципы выбора и расчета.

Подающие устройства обеспечивают подачу ориентированной заготовки с позиции загрузки и установку ее на рабочую позицию штамповки. В качестве подающих и передающих устройств могут быть использованы одни и те же средства автоматизации. Обычно для этой цели применяются шиберные, револьверные, грейферные, подачи, механические руки и манипуляторы; последние в холодноштамповочном производстве применяются редко. При штучной штамповке для подачи листового и полосового материала применяются комбинированные устройства: полосо- и листоукладнчики. В данном случае эти устройства выполняют сразу три функции: ориентацию, питание и подачу исходной заготовки на рабочую позицию.

Выбор типа подачи при штамповке из штучной заготовки зависит от характеристики заготовки, требуемой точности подачи на позицию штамповки, протяженности и характера траектории перемещения и других факторов. На основании опыта эксплуатации и экспериментальных данных, полученных различными авторами имеются некоторые рекомендации, облегчающие выбор типа подачи при автоматизации холодной и обьемной штамповки.

7. Автоматическое ориентирование заготовок. Типы ориентирования и принципы расчета. Ориентирующие устройства обеспечивают выдачу заготовок, ориентированных в заданном положении. Различают автоматические ориентирующие устройства, в которых ориентация деталей производится без вмешательства человека, и неавтоматические.

Первые обычно называются автоматическими бункерными захватно-ориентирующими устройствами (АБЗОУ) или просто бункерными устройствами, вторые — магазинными устройствами.

Принципиальное отличие ориентирующих устройств для штучных заготовок от устройств для непрерывного материала заключается в том, что для штучных заготовок процесс ориентации многократно повторяется, в то время как для непрерывного материала ориентация осуществляется лишь при заправке материала, т. е. является однократной.

В основу работы АБЗОУ заложен принцип вероятности захвата изделий, засыпанных в бункер произвольно. Для осуществления ориентации изделие должно находиться в положении, благоприятном для его захвата. Вероятность появления такого положения оказывает решающее значение не только на размеры, форму и конструкцию бункера, но и на выбор захватных органов и механизмов для ориентации деталей.

Каждое изделие характеризуется какими-то индивидуальными особенностями (или признаками), которые могут быть определяющими для ориентации. В качестве признаков ориентации используются отверстие, лыска, канавка, ребро, выступ, утолщение и др. При проектировании ориентирующих устройств очень важно найти преобладающий признак, позволяющий создать несложную конструкцию захвата и достигнуть высокой вероятности захватывания изделий.

При выборе признаков ориентации следует обращать внимание на способность изделий к самоориентации относительно тех или иных признаков, а также на степень их подвижности.

Типы ориентирования

Автоматические ориентирующие устройства состоят из захватного органа, средств ориентации и переориентации, преобразующего механизма, привода и системы управления и блокировки. В зависимости от конструктивного исполнения захватного органа бункерные устройства подразделяются (рис. 119) на крючковые, карманчиковые наклонные и вертикальные, щелевые, секторные, ножевые, с подвижными полувтулками, барабанные, с вращающейся втулкой, вибрационные и т. д. В бункерных устройствах используется электрический привод. Расчетные зависимости для определения мощности электродвигателей большинства бункерных устройств имеют множество необоснованных допущений. Это объясняется тем, что для нахождения моментов сопротивлений необходимо учитывать, во-первых, трение между заготовками, захватным органом и неподвижным основанием бункера; во-вторых, влияние угла естественного откоса материала зависящего от формы и размеров заготовки; в третьих, динамические нагрузки и т. д.

В качестве преобразующих механизмов в АБЗОУ используются различного типа редукторы, зубчатые и цепные передачи.

Принципы расчета

Производительность всех типов бункеров с поштучной выдачей заготовок может определяться по формуле

П = znƞ шт/мин

где z — число захватных органов, принимающих участие в одном цикле работы (один поворот, один полный ход вперед-назад);

n —число циклов работы (оборотов, полных ходов) в мин;

ƞ —коэффициент выдачи.

ƞ = ƞ_maxƹv^ψ

где ƞ_max — предельное значение коэффициента выдачи, зависящее от типа АБЗОУ;

v — скорость движения захватных органов, в м/сек; ƞ

ƹ, ψ — коэффициенты, определяемые по таблицам, данным в работах В. Ф. Прейса

При скоростях v < 0,3 м/сек ƞ ƞ_max В дальнейшем по мере увеличения скорости ƞ начинает уменьшаться, а при v > 1 м/сек для любого АБЗОУ ƞ =0.

Если параметры n и z представить в виде

где v —окружная скорость движения заготовки в захватном

органе в м/сек

D — диаметр расположения захватных органов в м

l — длина заготовки в направлении движения, находящейся в захватном органе, в м;

∆l — зазор между заготовкой и захватным органом (карманом);

а — расстояние между карманами захватного органа в м,

то можно записать

Производительность бункерных устройств с выдачей заготовок порциями определяется по формуле

шт/мин

где m — число заготовок, которое может быть захвачено одним захватным органом.

Производительность бункерных устройств, выдающих заготовки потоком

где t — время выхода из бункера одной заготовки в сек.

для АБЗОУ с подвижными втулками ƞ = 0,1 - 0,2 и с вращающейся втулкой ƞ = 0,12 - 0,3.

Можно принять, что движение заготовок у входа в питающее устройство подчиняется закону равномерного прямолинейного движения под действием ускорения силы тяжести, для которого

где l — длина заготовки в направлении движения в мм;

g = 9,81 м/сек — ускорение силы тяжести.