3.9. Электрооборудование автоматических станочных линий

3.9. Электрооборудование автоматических станочных линий

3.9. Электрооборудование автоматических станочных линий

3.9.Электрооборудованиеавтоматическихстаночныхлиний

Под автоматизацией понимают замену труда машинным как в процессе обработки изделий, так и в процессе управления машинной и контроля за ее работой. При этом полностью исключается участие человека в технологическом процессе, осуществляемой по программе, разработанной человеком.

Автоматическиелиниипредставляютсобойкомплексывзаимосвязанногометаллорежещуегоидругоготехнологическогоиконтрольногооборудования,осуществляющиетехнологическийпроцесс(безучастиярабочего)вопределеннойпоследовательностиисзаданнымритмом.

Автоматические линии позволяют повысить производительность труда путем сокращения вспомогательного времени, а также применения обработки деталей одновременно с разных сторон и внедрения средств активного контроля за ходом обработки.

В автоматических станочных линиях применяют как универсальные станки (фрезерные, токарные, шлифовальные) с высокой степенью автоматизации рабочего цикла, так и специальные станки – это агрегатные станки, станки с программным управлением, многооперационные станки с устройством автоматической смены инструмента.

Станки встраиваются в линии в порядке операций технологического процесса обработки деталей. Станки автоматических линий снабжаются загрузочными приспособлениями, а также транспортирующими и зажимными устройствами, с помощью которых обрабатываемые детали перемещаются с одной позиции на другую и закрепляются.

Поспособуосуществлениятранспортныхустройствразличаютавтоматическиелиниисжесткимитранспортнымисвязямиигибкимитранспортнымисвязями.Прижесткойсвязиавтоматическиеперемещениеотоднойпозициикдругойпроизводитсяобщимтранспортнымустройствомсточноустановленнымшагомипаузой,котораязависитотнаиболеедлительноговременициклаобработкиизделиянаоднойизрабочихпозицийлинии,ашагопределяетсярасстояниеммеждупозициями.Достоинствомлинийсжесткимитранспортнымисвязямиявляетсясравнительнокороткоевремяпрохожденияобрабатываемогоизделияспозициинапозицию,анедостатком– прекращениеработывсейлиниипринеисправностикакого-либоустройства.

При гибкой транспортной связи каждый станок работает в собственном ритме, а транспортные устройства между станками выполняются виде лотков, непрерывно движущихся транспортеров и т.д.

Все движения на станках-автоматах осуществляются с помощью приводов: электрических, гидравлических, пневматических и комбинированных.

Кроме главных движений на станках выполняются вспомогательные движения, необходимые для подготовки процесса резания, обеспечение последовательной обработки нескольких поверхностей на одной заготовке и т.д.

Всевращательныедвиженияобеспечиваютсяспомощьюэлектропривода.Применяютсяасинхронныекороткозамкнутыедвигателизащищенногоизакрытогообдуваемогоисполнения.Двигателипостоянноготокаприменяютсяредко,таккакобычноприводыстанковнетребуютрегулированияскорости.

Для обеспечения возвратно-поступательных движений и осуществления быстрых прямолинейных перемещений чаще всего используется гидропривод, в схемах управления которого используются различные электромагниты.

Электрооборудованиеавтоматическихстаночныхлинийсостоитизбольшогоколичествадвигателей,электромагнитов,контакторовимагнитныхпускателей,кнопокипереключателейуправления,путевыхвыключателей,различныхреле:времени,давленияискорости,блокировочных,промежуточныхидр.

Все электрооборудование должно быть очень надежным и иметь большой срок службы, поэтому активно используются бесконтактные электрические аппараты и электронные элементы.

Путевыеиконечныевыключателиширокоприменяютсявлинияхдляконтроляразличныхперемещенийвстанкахитранспортныхустройствах,дляподачикомандназагрузкуиразгрузкустанковивыдачикомандуправлениясперемещающихсямеханизмов.Путевыевыключателиобычноустанавливаютнанеподвижныхузлахстанковимеханизмов,авоздействиенаихштифтилирычагосуществляетсядвижущимсяупороммеханизма,когдаондостигаетопределеннойточкипути.

Всеавтоматическиестаночныелинииимеютразвитуюсистемусигнализации.Посвоемуназначениюсигнализацияподразделяетсянадвавида:

а) известительную – для наблюдения за состоянием и положением механизмов линии

б) аварийно-предупредительную, сигнализирующую о срабатывании различных контрольных устройств.

При световой сигнализации о состоянии контролируемого объекта наиболее удобным является мигание сигнальных ламп при срабатывании контрольных устройств.

В станках, выполняющих большое число движений за один цикл, например при глубоком сверлении, сигнализация показывает в каком положении находятся подвижные элементы станка в момент останова линии и какие движения совершались.



















Управление станками автоматических линий и их блокировка

Управление поступательными и вращательными перемещениями подвижных элементов станков, транспортеров и других узлов автоматической линии, происходящее в определенной последовательности, согласование действий отдельных агрегатов линии выполняется средствами электроавтоматики.

Электрическая система управления автоматической линии должна обеспечивать:

  1. Централизацию управления и контроля,

  2. Заданную последовательность движения механизмов,

  3. Возможность переналадки при изменении технологического процесса,

  4. Работу линии в автоматическом и наладочном режимах,

  5. Возможность широкого использования компактных слаботочных аппаратов, электронных элементов, узлов питания.

Основнойпринциппостроениясхемуправленияавтоматическимилиниями– управлениевфункциипути.Такоеуправлениепозволяетвлюбоймоментконтролироватьвзаимноерасположениедеталейиинструментаиявляетсянаиболеенадежным.Команданапоследующиедействияподаетсятогда,когдапредыдущиедействиеужесовершено(закончено).Дляэтогоиспользуютсяпутевыевыключателиипереключатели.Воздействиенапереключателиосуществляе5тсяразличнымиупорамиикулачками,которыеустанвливаютсянаподвижныхорганахстанков.

Другие принципы построения схем управления:

  1. в функции нагрузки. Контролируются усилия, возникающие после завершения движения, например в зажимных устройствах. Датчики управления – токовые реле или реле давления.

  2. Управление в функции времени. Используется, когда работа агрегатов линии происходит без подачи инструмента (без перемещений), например при зачистных операциях, закалке деталей и т.д. Датчики – различные реле времени.

  3. Управление в функции скорости применяется при электрическом торможении электроприводов. Датчики – реле контроля скорости.

  4. Управление в функции размеров обрабатываемых деталей (активный контроль). Позволяет непосредственно контролировать ход технологических операций и осуществлять автоматическую подналадку станков.

Пример электрической схемы для линии с гибкими транспортными связями. При этом электрические схемы связывают между собой только смежные станки и транспортные участки между ними.

Станок электрически блокируется с транспортными участками до и после данного станка, а транспортный участок со станками, находящимися по обе стороны участка.

Простейшаясхемаавтоматизациимежагрегатноготранспортногоучасткалиниисгибкойтранспортнойсвязью:

СтанкиА1иА2соединены между собой наклонным склизом, на котором могут создаваться межоперационные заделы. Во время нор­мальной работы станков деталь, двигаясь по склизу от станкаА1к станкуА2,замыкает контакты низкого напряженияНВК(вместоНВКможет быть установлен, например, фотодатчик). Включается релеРП1,которое управляет электронным реле времениЭРВ.Но так как деталь уходит сНВК,то релеРП1отключается, и реле РВне успевает сработать. Если же станокА2остано­вится, то склиз будет заполняться, контактыНВКос­танутся замкнутыми, релеЭРВсработает, его размыка­ющий контакт отключит цепь управления станкаА1, и тот также остановится. При возобновлении работы станкаА2контактыНВКосвободятся, и станокА1снова включится в работу.


Станки линии с жесткой транспортной связью работают в едином ритме. Поэтому между отдельными станками, транспортерами и зажимными механизмами линии существуют взаимные связи и блокировки, которые обеспечивают четкое взаимодействие всех механизмов в определенной последовательности и правильность выполнения команд.

Промежуток времени между подачей двух соседних команд называется тактом линии. За время такта производится одна операция по обработке или транспортировке деталей. Совокупность тактов, необходимых для обработки детали, называется циклом линии.

Различают следующие режимы работы линии:

  1. Автоматический режим с непрерывным повторением циклов

  2. Полуавтоматический режим работы одиночными циклами

  3. Специальные или частные режимы с исключением из автоматической работы отдельных станков,

  4. Наладочный режим.

Переход на тот или иной режим работы производится переключателями схемы управления, которые устанавливаются на центральном пульте.

В схеме должен быть предусмотрен аварийный останов агрегатов линии на любом этапе ее работы.