Научная электронная библиотека
Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания
Баубеков С. Д., Таукебаева К. С.,
4.5. Проектирование ФТОУ-4
Механизм для автоматического перемещения в плоскости изделия
или машины на базе машины 232 кл. ПМЗ [30]
Известен способ для автоматического перемещения в плоскости изделия или машины, где перемещение осуществляется путем попеременного поворота изделия или машины на программируемый угол. Затем на постоянный угол за один цикл вокруг двух осей, во время поворота изделия или машины вокруг одной оси их соединяют с механизмом, осуществляющим этот поворот вокруг другой оси.
Однако в известном способе не представлен механизм для осуществления перемещения для обработки изделия по контуру. Поэтому нет возможности оценки требуемой точности обработки изделия по контуру.
Указанная цель достигается предлагаемым устройством, благодаря перемещению обрабатываемого изделия, закрепленного на держателе, сначала на запрограммированный угол вокруг одной оси, а затем на постоянный угол вокруг другой оси, с целью обеспечения общего угла поворота изделия, большего 2π рад. Ведущие, передаточные звенья механизма и держатель изделия с соединительными пальцами образуют два аналогичных устройства, расположенных ниже и выше держателя. Каждое из которых имеет по одному ведущему валу, одинаково поворачивающемуся на запрограммированный угол вокруг одной оси и по одному одинаково движущемуся валу, совершающему поворот на постоянный угол вокруг другой оси, а также по одной вильчатой и одной стержневой кулисе с тормозками, соединяющими пальцы держателя изделия с валами, имеющими разные углы поворота. Причем шарнирные соединения звеньев с ведущими валами выполнены эксцентричными, позволяющие обрабатывать всю область изделия, ограниченную контуром держателя.
На рис. 4.17 изображена схема механизма; на рис. 4.18, а – схема перемещения изделия; на рис. 4.18, б – циклограмма работы механизма.
Рис. 4.17. Автоматизированная машина 232 кл.-ФТОУ-4
Механизм содержит ведущие, передаточные звенья и держатель, изделия образующие два аналогичных устройства, которые могут быть механическими, электромеханическими и др.
Устройство, расположенное ниже держателя (см. рис. 4.17), состоит из ведущих валов механизма 11 и 21, привода для программированного поворота 3, ведущего вала машины 4, держателя изделия 5, пальца 61, вильчатой 71, и стержневой 81 кулис, пальца с направляющей втулкой 91, сухарей 101 и 111, вала 121, эксцентрика и его направляющей 12а1, цилиндров 13а1 и 13б1, 14а1 и 14б1, вкладыша 151.
Устройство, расположенное выше держателя, имеет валы 111 и 211, оси вращения и характер движения которых одинаковы с валами 11 и 21, привод для программированного поворота 3, ведущий вал 4, держатель 5, палец 61, вильчатую 711 и стержневую 811 кулис, палец с направляющей втулкой 911, сухарей 10а11 и 10б11, вал 1111, эксцентрик и его направляющую 1211, цилиндров 13а11 и 13б11, 14а11 и 14б11, вкладыш 1511 (на рисунке не показан).
Механизм работает следующим образом (рис. 4.18, а). Если за начальное положение контура изделия 0-1-2-3-4 принять положение, при котором точки 0 и 1 расположены на оси х, а началом координат является точка 1, то ось О программированного поворота изделия, будет совпадать с точкой 1. Положение же оси Р поворота изделия на постоянный угол будет зависеть от величины шага t перемещения изделия (расстояние точек 0-1, 1-2, и т.д.) вдоль контура и величины и знака угла α поворота изделия вокруг этой оси Р. При контуре 0–1…–4 изображенном на рис. 4.17, и положительном угле α – направленном по часовой стрелке, поворот изделия вокруг оси О осуществляется на угол Y21 = (Y21 + α), где Y21 – угол между вертикалью и лучом 1-2 против часовой стрелки. В результате точки контура перемещаются в положения 01-11-21-31-41. После же поворота изделия вокруг оси Р на угол α по часовой стрелке точка 21 совпадает с точкой 1, а точка 11 – с точкой О, а точки О1, 31 и 41 занимают положения О11, 311 и 411. Аналогично изделие перемещается на следующий шаг. Y32, Y43 – углы между лучами 12 и 23, 23 и 34;
Аналогичные выводы можно получить при анализе перемещений машины относительно неподвижного контура (см. рис. 4.18, а). Так например, перед обработкой участка 3-4 контура ось О должна занимать положение О3, совпадающее с точкой 3 контура, а ось Р при отрицательном угле α поворота машины вокруг нее – положение Р3. При обработке участка 3-4 машина повернется сначала по часовой стрелке вокруг оси О3 на угол Y43 = Y43 + α, после чего ось Р3 займет положение Р4. Затем машина поворачивается вокруг оси Р4 на угол α против часовой стрелки, в результате ось О займет положение О4. При положительном угле α ось Р расположена ниже контура.
Рис. 4.18. а – процесс выполнения контурной обработки;
б – циклограмма работы механизма
Указанные перемещения изделия осуществляются последовательно в течение одного оборота ведущего вала машины.
На рис. 4.18, б показана циклограмма работы механизма: отрезку «а в» соответствует поворот изделия на запрограммированный угол (Yi + 1,i – a); отрезку «в с» – отключение механизма от ведущих валов 11 и 111 и соединение его с валами 21 и 211, а отрезку «с d» – поворот изделия на угол – a. При повороте изделия на угол (Yi + 1.i – a) вильчатая кулиса 71 скреплена с помощью цилиндров 14б1, 14а1 и вкладыша 151 с ведущим валом 11, а стержневая кулиса 811 с помощью цилиндров 13б11 и 13а11 соединена с валом 111. Вследствие этого держатель изделия 5 оказывается жестко соединенным с валами 11 и 111, а вильчатая 711 и стержневая 81 кулисы имеют возможность перемещаться первая относительно пальца с направляющей втулкой 911. При повороте же изделия на угол a с валом 21 соединена стержневая кулиса 81, с валом 111 – вильчатая кулиса 711; кулисы же 71 и 811 с валами 11 и 111 разъедены.
Приведенное устройство позволяет выполнять плоское программированное перемещение изделия в процессе его обработки с помощью одной программы. Данное устройство использовано при модернизации машины 232 кл. ПМЗ, которое было использовано для обработки орнаментов изделия по контуру.