Устройство для вибрационной обработки

 

Изобретение относится к вибрационной обработке деталей и может быть использовано в машиностроительной , приборостроительной и других отраслях промышленности на отделочно-упрочняющих операциях при единичном и серийном производстве. Изобретение позволяет осуществить пол/Z iW // € (Л со ел f

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 В 24 В 31 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4030690/31-08 (22) 30.12.85 (46) 15.05.87. Бюл. № 18 (71) Львовский лесотехнический институт (72) Б.Я.Опирский, П.Д.Денисов и В.М.Кунин (53) 621.9.048.6.04(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 814681, кл . В 24 В 31/06, 1979. (,54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИБРАЦИОННОЙ

ОБРАБОТКИ (57) Изобретение относится к вибрационной обработке деталей и может быть использовано в машиностроительной, приборостроительной и других отраслях промышленности на отделочно-упрочняющих операциях при единичном и серийном производстве. Изобретение позволяет осуществить пол13101 ную автоматизацию процесса вибрационной обработки деталей при переходе на новую операцию или обработку других деталей в условиях применения вибрационной обработки в гибких производственных системах. Устройство для вибрационной обработки состоит из нескольких контейнеров 1, питателя дпя деталей 2, элеватора 3, микропроцессорной управляющей системы 4, магазина с обрабатывающей средой (MOC) 5 и устройства приготовления и подачи обрабатывающего раствора 6. MOC 5 установлен с возможностью фиксированного вращения вокруг

75 вертикальной оси и состоит из отдельных емкостей с объемом, равным рабочему объему контейнера, причем каждая емкость магазина снабжена разгрузочным окном и индивидуальным устройством его закрывания и открывания. Для обслуживания одним элеватором всех контейнеров он установлен с возможностью фиксированного вращения вокруг вертикальной оси, совпадающей с осью вращения MOC Выбор оптимальной технологии обработки и управление всеми исполнительными механизмами осуществляет микропроцессорная управляющая система 4.9 ил.

Изобретение относится к вибрационной обработке и может быть использовано в машиностроительной, приборостроительной и других отраслях промышленности на отделочно-упрочняющих операциях в условиях единичного и серийного производства.

Цель изобретения — расширение технологических возможностей путем обеспечения обработки деталей со сменой рабочих сред в автоматическом режиме с управлением от микропроцессора в условиях применения вибрационной обработки в гибких производственных системах.

На фиг.1 показано устройство для вибрационной обработки; на фиг ° 2 рабочий контейнер устройства; на фиг.3 — устройство, вид сверху; на фиг,4 — сечение А-А на фиг. 1;на фиг.5 сечение b-b на фиг.1; на фиг.б устройство приготовления и подачи обрабатывающего раствора; на фиг.7 то же, вид сверху; на фиг.8 — сечение

В-В на фиг.б; на фиг.9 — схема управления устройством для вибрационной обработки.

Устройство состоит из группы рабочих контейнеров 1, питателя 2 для деталей, элеватора 3, микропроцессорной управляющей системы 4, магазина

5 с обрабатывающей средой и устройства 6 приготовления и подачи обрабатывающего раствора. Каждый контейнер снабжен устройством циркуляции

t5

2 обрабатывающего раствора, в которое входят бак 7, насос 8 подачи раствора в контейнер, трубопровод 9, форсунки 10.

Каждый контейнер оснащен независимым источником колебаний, который состоит из электродвигателя 11, устройства 12 регулирования скорости вращения двигателя 11, вибровозбудителя 13 с дистанционным регулированием вынуждающей силы, устройства 14 регулирования вынуждающей силы вибровозбудителя 13. Каждый контейнер снабжен сепарационным лотком 15 и имеет разгрузочные окна 16, которые закрываются затворами 17, приводящимися в движения силовыми цилиндрами 18, которые управляются золотниками 19.

Элеватор 3 снабжен заборным элементом 20 и загрузочным желобом 21.Для вращения элеватора вокруг своей вертикальной оси служит привод 22.

Магазин 5 с обрабатывающей средой состоит из отдельных емкостей 23.Для сообщения ему вращательного движения он снабжен приводом 24. Каждая емкость магазина имеет шарнирно установленный затвор 25, приводящийся в движение от силового цилиндра 26,который управляется золотником 27.

Устройство 6 приготовления и по- дачи обрабатывающего раствора состоит иэ бака 28 для смешивания, емкостей 29 с концентрированными компонентами рабочих растворов, дозировоч1310175 ной емкости 30, гидроэлектрозолотников 31-33, пневмоэлектрозолотника

34, распределителя 35, насоса 36, смесителя 37, соединительных шлангов

38, контактных манометров 39 и 40 контроля давления воздуха и воды.

Микропроцессорная управляющая система состоит из микро-ЭВМ 41, видеотерминала 42, интерфейса 43, цифроаналогового преобразователя или мо- 10 дуля 44 цифрового ввода-вывода, релейной электроавтоматики 45 и датчиков управления.

Устройство работает следующим образом. 15

Источники колебаний рабочих контейнеров 1 регулируются дистанционно. Устройство 12 регулирования скорости вращения содержит несколько электромагнитных реле, которые мокн ут 20 подключать электродвигатели 11 привода к электрической цепи с определенным значением силы тока, причем значения I I u I подобраны таким образом, чтобы обеспечивалась 25 требуемая частота вращения вибровозбудителей.

На контейнерах установлены вибровозбудители 13, допускающие регулирование вынуждающей силы с помощью 30 сжатого воздуха. Устройство 14 дистанционного регулирования вынуждающей силы подключается к источникам сжатого воздуха с разными давлениями, например Р,, Р Р . Пневмозлектрозолотники устройства соединяют пневмосистему вибровозбудителей с одним из выбранных значений дав— ления, обеспечивая тем самым установление необходимой амплитуды выну- 40 ждающей силы.

Сепарация обрабатывающей среды, переход деталей из одного контейне— ра в другой, а также выход деталей после обработки осуществляются с по- 45 мощью сепарационного лотка 15. Выгрузка обрабатывающей среды из контейнеров осуществляется через разгрузочные окна 16.

Элеватор 3 предназначен для выгрузки обрабатывающей среды из контейнеров 1 вибростанков в магазин 5 с обрабатывающей средой. Фиксированное вращение элеватора 3 с помощью привода 22 (фиг.3) вокруг своей вер— тикальной оси обеспечивает остановку его заборного элемента 20 строго под разгрузочным окном одного из контейнеров. Для это о все контейнеры должны быть расположены таким образом, чтобы точки пересечения продольных осей а-а разгрузочных окон с их поперечными осями в-в (фиг.ч) располагались по окружности, центр которой совпадает с вертикальной осью элеватора. При этом, с целью использования одного элеватора для выгрузки обрабатывающей среды со всех контейнеров,,длина его эаборно|о элемента должна быть равна радиусу этой окружности.

Как и элеватор, магазин с обрабатывающей средой с помощью привода 24 (фиг.3) установлен с воэможностью фиксированного вращения вокруг вертикальной оси. В каждую емкость 23 магазина загружается определенный вид обрабатывающей среды. Вращаясь вокруг вертикальной оси по команде от управляющей системы, магазин с обрабатывающей средой останавливается таким образом, что загрузочное окно емкости с нужной обрабатывающей средой останавливается строго над загружаемым в данный момент контейнером. С помощью пневмоэлектрозолотника 27 (фиг.5) пневмоцилиндр 26 подключается к системе сжатого воздуха и открывает затвор 25. Под действием силы тяжести обрабатывающая среда через открытое окно емкости магазина с обрабатывающей средой попадает в контейнер.

В емкостях 29 (фиг.6 и 7) устройства при| отовления и подачи обрабатывающего раствора хранятся концентрированные компоненты рабочих растворов.Все емкости подключены к системе сжатого воздуха. Для приготовления требуемого раствора открывается гидроэлектроэолотник 31, и концентрированный компонент иэ емкости

29 по трубопроводу поступает в дозировочную емкость 30. После заполнения этой емкости гидроэлектрозолотник 31 закрывается и открываются гидроэлектрозолотник 32 и пневмоэлектроэолотник 34, подавая сжатый воздух в дозировочную емкость, выталкивая содержимый в ней компонент в бак 28 для смешивания. Аналогичным образом происходит подача в бак для смешивания других компонентов рабочих растворов.

Поскольку дозировочная емкость 30 изготовлена таким образом, что объем бака кратен ее объему, то путем за1310175

55 грузки одной, двух или нескольких таких емкостей в бак мажна добиться требуемого працентнос о состава компонентов рабочих растворов.

После загрузки всех компонентов в бак для смешивания туда подается вода и включается смеситель 37. Для контроля давления воды и воздуха установлны контактные манометры 40 и 39. Приготовленный обрабатывающий раствор с помощью насоса 36 подается в распределитель 35 (фиг.8). Последний посредством гидроэлектрозолотников 33 и гибких шлангов соединен с баками 7 контейнеров. Включением нужного гидроэлектрозолотника происходит передача обрабатывающего раствора из бака 28 для смешивания в бак 7 вибростанка.

Все операции по приготовлению и подаче обрабатывающего раствора в баки станков осуществляются по команде от микропроцессорной управляющей системы. Последняя предназначена для выбора оптимальной технологии и управления всем технологическим процессом обработки деталей. В цифровом коде сигналы от микро-3ВМ 41 поступают на интерфейс 43, где распределяются по соответствующим периферийным устройствам. К периферийным устройствам в данном случае относятся датчики управления источниками колебаний контейнеров, магазином с обрабатывающей средой, устройством приготовления и подачи обрабатывающего раствора элеватором и питателем. В качестве таких датчиков используются электромагнитные реле, пневмо- и гидроэлектрозолотники, концевые выключатели и т.п.

Специфика датчиков управления такова, что они могут бЪ>ть представлены только двумя состояниями Включено или Выключено, что соответствует состоянию контактов Замкнуто или Разомкнуто". Для преобразования цифровых сигналов в аналоговую величину после интерфейса они поступают на цифроаналоговый преобразователь.

Учитывая специфику датчиков, вместо цифроаналогового преобразователя могут быть использованы подсистемы цифрового ввода-вывода. Непосредственное управление датчиками периферийных устройств осуществляет релейная электроавтоматика 45.

Устройство можно использовать д:IR проведения с:и дующих операций: вибрационной очистки; удаления заусенцев; вибрационна а полирования и шлифования, подготовки под различного вида покрытия; скругления острых кромок; вибрацианнсп а упрачнения.

Процесс работы устройства состоит из трех этапов: обучения; внесения задания; обработки.

На первом этапе в память микроЭВИ 41, например, с видеотерминала

42, заносятся все известные технологические процессы вибрационной обработки на всех выполняемых устройством операциях, а также последовательность действий всех структурных единиц устройства для каждого технологического процесса. Ввиду большого объема исходной информации микро-ЭВМ снабжена внешним запоминающим устройством.

На втором этапе оператор с помощью видеотерминала 42 вводит исходные данные: характеристики обрабатываемых деталей и вид обработки. Введенные исходные данные являются основанием для выбора наиболее оптимальной технологии обработки. В зависимости от этих данных назначаются количество одновременно обрабатываемых изделий, количество ступеней обработки, вид и размеры обрабатывающей среды для каждой ступени обработки, амплитуда и частота колебаний рабочего органа каждой ступени, а также химические составы обрабатывающих растворов каждой ступени. После выбора указанных параметров микро-ЭВМ выступает как управляющая, т.е. в определенной последовательности отдает команды на все структурные единицы.

Третий этап работы устройства для вибрационной обработки можно разделить на два подэтапа: подэтап подготовительных работ; подэтап основных работ.

Подготовительные работы включают следующие операции: приготовление и подача обрабатывающих растворов в бак каждого вибростанка; установление требуемых параметров колебаний контейнера, т.е. частоты и амплитуды для каждой ступени; загрузка в контейнер каждой ступени необходимой обрабатывающей среды; подача в первый контейнер необходимого количества обрабатываемых деталей.

1 110175

Pg

В подэтап основных работ входят такие операции: обработка деталей на каждî"> ступени в течение времени, указанного в выбранном технологическом процессе обработки; перегрузка деталей из контейнера в контейнер и выгрузка обработанных деталей; подача нужного количества обрабатывающих растворов в зоны обра— бо тки.

После завершения цикла вибрационной обработки обрабатывающая среда выгружается с помощью элеватора 3 из каждого контейнера в магазин с обрабатывающей средой.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Устройство для вибрационной обработки, содержащее группу упругоподвешенных рабочих контейнеров с разгрузочными окнами и управляемыми затворами, расположенных симметрично вокруг центральной вертикальной оси, а также смонтированный над контейнерами распределитель рабочих сред и размещенный соосно центральной оси элеватор с заборным элементом, предназначенный для перег рузки рабочих сред из контейнеров в распредели5 тель, при этом заборный элемент расположен в нижней части элеватора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей путем обеспечения

1р обработки со сменой рабочих сред в автоматическом режиме, распределитель рабочих сред выполнен в виде магазина емкостей для рабочих сред с приводом вращения и индивидуальными разгрузочными окнами с автономно управляемыми затворами, а элеватор жестко связан с заборным элементом, смонтирован с воэможностью фиксируемого поворота вокруг вертикальной оси и дополнительно снабжен жестко смонтированным на нем загрузочным желобом, установленным оппоэитно заборному элементу над емкостями для рабочих сред, при этом каждый рабочий контейнер снабжен независимым источником колебаний и упругой подвеской.

A-А

Фиг.4

1310175 б-b

Фиг.5

1310175

Фиа 7! 310l 75 д контейнер 1 о контейнер 4

Nua 8

1 31017 5 чикам бления: танками

Юагаюином с оораоатиЮающей ср адой

Устройстбон ориг ото олька и юдаии ораоатыбающик растоороо

inc îîòîðà÷

Питатслем

Составитель А.Букатов

Техред lI.Îëåéíèê

Корректор М.Пожо

Редактор И.Касарда

Тираж 716 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 1853/13

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4