IV. Разработка отсекателя заготовок

 

Отсекатель служит для поштучной выдачи заготовок в зону промышленного робота из магазина шахтного типа. Заготовки поступают на участок в уже упорядоченном виде в магазине.

Для заготовки типа зубчатого колеса (шестерни) будем использовать магазин шахтного типа. Данный магазин выберем высотой равной 400 мм. Такая высота магазина позволяет доставлять на участок сразу 8 заготовок.

Отсекатель будем разрабатывать следующего вида:

 

 

Данная схема содержит магазин (1), заготовки (2), пластины отсекателя (3), планки для передачи движения (4), зубчатый сегмент (5), рейку (6) и гидроцилиндр (7).

Последовательность работы отсекателя следующая. В первоначальный момент времени нижняя пластина отсекателя удерживает все заготовки. Потом обе пластины отсекателя начинают одновременно двигаться в взаимнопротивоположном направлении – верхняя пластина влево, а нижняя в правую сторону. Верхняя пластина отделяет верхние заготовки от нижней и та под действием силы тяжести падает вниз. То есть нам необходимо сообщить пластинам отсекателя синхронное взаимное противоположное движение (качания).

Это совершается следующим образом. Поступательное движение поршня гидроцилиндра двигает рейку. Рейка через зубчатую передачу преобразует свое поступательное движение во вращательное движение зубчатого колеса. А зубчатое колесо в свою очередь передает движение пластинам отсекателя.

Расчет отсекателя состоит в следующем:

· расчет зубчатого сегмента передающего движение;

· расчет планок создающих кинематическую связь зубчатого колеса с пластинами отсекателя;

· расчет зубчатой передачи между зубчатым сегментом и рейкой;

· выбор гидроцилиндра.

Составим схему замещения отсекателя.

 

 

Пластина отсекателя должна переместится на расстояние 2m, равное диаметру заготовки Æ184.5 мм. Расстояние между пластинами равно высоте заготовки 2h=49.2 мм.

Пусть длина планки, передающей движение, равняется m=92,25 мм.

Тогда радиус точки B будет следующим:

 

 

Следовательно .

Сегмент зубчатого колеса равен:

Это почти 180°. Поэтом вместо сегмента будем использовать в отсекателе половину зубчатого колеса.

Задачу выбора гидроцилиндра будем решать, применяя закон сохранения энергии. Энергия, переданная поршнем гидроцилиндра равняется энергии, возникающей при движении пластин отсекателя.

Энергия поршня:

 

 (4.1)

, (4.2)

 

где А₁ и А₂ – работа сил трения пластины верхней и нижней соответственно.

 

, (4.3)

 

где - коэффициент трения между металлом заготовки и металлом пластины;

- массы заготовок действующих на пластины;

 - расстояния, на которые сдвинулись пластины.

 

Следовательно,

 

, (4.4)

 

где М – масса заготовки.

Длина дуги на которую вращался зубчатый сегмент равен следующему выражению:

 

, (4.5)

 

где - радиус сегмента;

 - угол, на который повернулся сегмент.

 

 

То есть:

 

 (4.6)

 

Подставим выражения (4.4) и (4.6) в формулу (4.1). Получим следующее:

 

 

Отсюда,

 

 

Для экономии металла возьмем =100 мм.

 (из справочных данных по физике).

Тогда        

 

 

Ход поршня найдем из выражения (4.6):

 

 

Исходя из требуемой силы и хода поршня выбираем гидроцилиндр по ГОСТу

Рассчитаем параметры реечной передачи по формулам данным в справочниках. Данные расчеты сведем в таблицу 4.1:

 

№ п-тра	Наименование параметра	Значение
1	Модуль зуба, m	4
2	Шаг нормальный,	12,56
3	Высота зуба,	10
4	Ширина рейки,	12
5	Линейное перемещение рейки L, соответствующее углу поворота колеса,	1.74γ
6	Угол поворота колеса при перемещении рейки на L,
7	Количество зубьев, z	50
8	Делительный диаметр зубчатого колеса, d	200
9	Диаметр вершин зубьев	208
10	Диаметр впадин зубьев	190

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенной работы разработал ГПС по механообработке детали типа зубчатое колесо (шестерня). Данная ГПС состоит их трех единиц технологического оборудования. Причем одна единица основного оборудования стоит параллельно двум единицам оборудования отделочных операций (шлифовальных). Транспортировка обрабатываемых деталей производится с помощью АТСС, включающая автоматическую тележку и в зоне локальных перемещений применены промышленные роботы со сферическими системами координат. Таким образом, эта система представляет собой роботизированный технологический участок по обработке деталей типа "Зубчатое колесо" при их патронном закреплении.

На технологическом и вспомогательном оборудованиях установлены датчики, позволяющие определить состояние системы в определенный момент времени. Выбор датчиков произведен в соответствии с видом установленного оборудования, типом приводов механизмов рабочих органов и в соответствии требованиями эксплуатации оборудования.

В заключительной части работы произвел расчет механизма поштучной выдачи заготовок – отсекателя.

 

Список использованной литературы

 

1. Справочник технолога машиностроителя в двух томах. Под ред. Косилова А.Г., Мещерекова. М.: "Машиностроение" 1981.

2. Таблицы с режимами резания

3. Справочник технолога-машиностроителя. Под ред. Анурьева В.И.: В трех томах. М.: "Машиностроение" 1992.

4. Промышленные роботы в машиностроениии. Альбом схем и чертежей. Под ред. Соломенцева Ю.М., М.: "Машиностроение" 1987.

5. РТК и ГПС в машиностроении. Альбом схем и чертежей. Под ред. Соломенцева Ю.М., М.: "Машиностроение" 1989.

6. Промышленные роботы. Справочник. Козырев Ю.Г. М.: "Машиностроение" 1983.

7. Программное управление станками. Под ред. Сосонкина В.Л., М.: "Машиностроение" 1981.

8. Промышленные роботы: конструкция, управление, эксплуатация. Костюк В.И., К.: "Выща школа" 1985.

9. Станочное оборудование автоматизированного производства. Бушуев В.В. В двух томах. М.: "Станкин" 1993.

10. Курсовое проектирование по теории механизмов и машин: Учеб. пособие для инж.-техн. спец. вузов/В.К. Акулич, П.П. Анципорович, Э.И. Астахов и др.; Под общ. ред. Г.Н.Девойно. – Мн.: Высш. шк., 1986. – 255 с.: ил.

11. Детали машин: Учебник для студентов машиностроительных и механических специальностей вузов/ Решетов Д.Н. – М.: Машиностроение, 1989. – 496 с.: ил.

 

Приложение 1

Модель структуры

ТП1	Операция 05	Установ 05.1	Позиция 05.1.1	Переход 05.1.1.1	Р.х. 05.1.1.1
			Позиция 05.1.2	Переход 05.1.2.1	Р.х. 05.1.2.1
			Позиция 05.1.3	Переход 05.1.3.1	Р.х. 05.1.3.1.1
					Р.х. 05.1.3.1.2
			Позиция 05.1.4	Переход 05.1.4.1	Р.х. 05.1.4.1.1
		Установ 05.2	Позиция 05.1.1	Переход 05.2.1.1	Р.х. 05.2.1.1.1
			Позиция 05.1.2	Переход 05.2.2.1	Р.х. 05.2.2.1.1
			Позиция 05.1.3	Переход 05.2.3.1	Р.х. 05.2.3.1.1
	Операция 10	Установ 10.1	Позиция 10.1.1	Переход 10.1.1.1	Р.х. 10.1.1.1.1
	Операция 15	Установ 15.1	Позиция 15.1.1	Переход 15.1.1.1	Р.х. 15.1.1.1.1

 

Приложение 2

Модель содержания

 

Технологический процесс 1

Поступление		Транспортировка		Транспортировка (ЦТО и обратно)		На склад
	Операция 1.1		Операция 1.2		Операция 1.3

 

Операция 05.1

Зажим заготовки		Переустановка		Снятие
	Уст 05.1.1		Уст 05.1.2

 

Установ 05.1.1

Подвод блока инструментов		Смена инструмента		Смена инструмента		Смена инструмента		Отвод блока инструмента
	Поз. 05.1.2.1		Поз. 05.1.2.2		Поз. 05.1.2.3		Поз. 05.1.2.4

 

Позиция 05.1.1.3

Подвод инструмента		Отвод инструмента
	Переход 05.1.1.3.1

 

Переход 05.1.1.3.1

Врезание		Врезание		Выход
	Рабочий Ход 05.1.1.3.1.1		Рабочий Ход 05.1.1.3.1.2