Элементы теории автоматического ориентирования

Количество ориентированных объектов, выдаваемых из бун­керного ориентирующе-питательного устройства за один цикл работы захватного органа, например за один двойной ход сектора (рис VIII.5) или один оборот диска (рис. VIII.3), непостоянно. В лучшем случае за один рабочий цикл бункер выдаст столько деталей, сколько захватный орган их может вместить, например столько, сколько имеется захватных крючков (рис. VIII.4). Тогда максимальная секундная производительность БОПУ опре­делилась бы по формуле

,

где — количество гнезд, карманов, крючков или других рабо­чих элементов захватного органа; —число рабочих циклов или оборотов в единицу времени.

Но захваты беспорядочно расположенных изделий — события случайные, и может случиться так, что за тот или иной рабочий цикл захватный орган, пройдя сквозь толщу деталей, не встретит на своем пути ни одной заготовки в положении, удобном для захвата. Поэтому производительность БОПУ, которая выражается средним за время работы количеством деталей, выдаваемых из бункера в единицу времени, будет всегда меньше максимально возможной, которая определяется по формуле (VIII. 13). Но именно эта средняя фактическая производительность БОПУ и должна соответствовать теоретической производительности ма­шины, которую нужно питать. Переменная же разность между средней производительностью БОПУ и мгновенными значениями ее должна компенсироваться промежуточным буферным накопи­телем.

Отношение между фактическим и максимально возможным зна­чениями производительности БОПУ назовем коэффициентом от­дачи . Таким образом,

.

Имея в виду, что и , получим

где — диаметр окружности, по которой расположены изделия; — длина изделия; — длина промежутка между изделиями; — линейная скорость.

Коэффициент отдачи является, по существу, вероятностью захвата заготовок захватным органом и в общем виде при пассив­ном ориентировании

где —- вероятность незахвата изделия по какой-то г-й причине.

К числу таких причин относятся, например, такие: захватный орган подошел к изделию, а оно находится в положении, не благоприятном для захвата; слишком велика скорость захватного органа и он не успевает захватить изделие; слишком высокая сцеп-ляемость изделий и т. д.

Исследования, проведенные М. В. Медвидем [51 ] в области БОПУ металлообрабатывающих автоматов, показали, что част­ные вероятности, входящие в формулу (VIII. 16), поддаются рас­чету и могут быть даже заранее определены с достаточной для прак­тических целей точностью для предметов не слишком сложной формы, с известными механическими характеристиками.

В самом деле, целью автоматического ориентирования движу­щихся в потоке предметов является лишить их без содействия чело­века пяти или четырех (для тел вращения) степеней свободы. Ос­новным методом ориентирования является базирование заготовок на плоскостях или других поверхностях, сопряженных друг с дру­гом. Если, например, две пересекающиеся плоскости установить наклонно так, чтобы заготовки под действием силы тяжести или под действием иных сил устремлялись к их стыку, то заготовки будут переходить от произвольных положений в некоторое устой­чивое положение, определяемое геометрией стыкованных по­верхностей. Эти поверхности (одна из них называется основной, другая — направляющей) и будут в данном случае ориентирующим органом. Ориентируемые предметы могут иметь и не одно устой­чивое положение. Поэтому для некоторых предметов возникает необходимость первичного и вторичного ориентирования.

При проектировании ориентирующих устройств нужно экс­периментально, а где можно — с помощью расчета — установить наиболее вероятное устойчивое положение ориентируемых изде­лий. Во многих случаях преобладающим будет положение изделий на плоскости по наибольшей протяженности или наибольшей пло­щади. Например, при падении на плоскость изделий в форме парал­лелепипеда с ребрами вероятности того, что парал­лелепипед ляжет на ту или иную сторону, будут пропорциональны боковым его поверхностям. Положение параллелепипеда «плашмя» является наивероятным.

Однако не всегда одни чисто геометрические параметры обус­ловливают устойчивость ориентируемых изделий, хотя они и играют основную роль. Помимо них принято учитывать также сле­дующие параметры изделий:

расположение центра тяжести;

контуры проекций изделия на основную и направляющую ориентирующие поверхности;

наличие углублений, срезов, внутренних полостей;

состояние поверхности: ее адгезионные свойства, шерохова­тость и т. д.

Для твердых однородных заготовок простой формы частные вероятности, входящие в формулу (VIII.16), рядом авторов рас­считаны теоретически и экспериментально проверены [51, 58 и др. ]. Полученные данные частично могут быть использованы для решения многих задач автоматического питания продовольствен­
ных машин. Однако теория автоматического ориентирования раз­нообразнейших пищевых изделий требует еще тщательной раз­работки.

АВТОМАТИЧЕСКИЕ ДОЗАТОРЫ ОРИЕНТИРОВАННЫХ ШТУЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Ориентированные в определенном положении изделия, выходя­щие непрерывным потоком из бункерных или других устройств, а также изделия, находящиеся в магазинных устройствах, надо отделить друг от друга и порознь или порциями ввести в цикл работы основной технологической машины. Механизмы, выполняю­щие эту функцию ориентирования изделия во времени и строго периодической подачи их, будем называть автоматическими доза­торами штучных изделий.

В Общем случае такие дозаторы могут включать в себя отдель-ные элементы — отсекатели, подаватели и дистанционеры. Отсе-катели отделяют одно изделие от потока или от стопки изделий, находящихся в магазинном устройстве. Отделенное изделие может далее транспортироваться без помощи специальных механизмов; в этом случае отсекатель выполняет полностью роль дозатора.

Иногда отделенное от потока изделие нужно еще подать к назна­ченному месту специальным механизмом, который можно назвать подавателем. Наконец, можно разделить сплошной поток так, чтобы каждое изделие находилось от другого на определенном рас­стоянии. Устройства, обеспечивающие определенные расстояния между подаваемыми изделиями, называются дистанцион е р а м и.

Бывает и так, что при передаче изделий из одной позиции в дру­гую или с одного транспортера на другой их надо переориентиро­вать. Для этого пользуются различного рода манипуляторами.

Рассмотрим некоторые конструктивные схемы дозаторов штуч­ных изделий, за исключением отделителей бланков от пачки, кторые - будут рассмотрены отдельно

На рис. VIII.14 приведены схемы некоторых типовыд ртсека-телей на выходе из потока изделий из желоба или транспортера.

Штифтовые отсекатели (рис. VIII. 14, а и б), обычно располо­женные параллельно друг другу на расстоянии один от другого, немного большем размера изделий, имеют поперечное потоку возвратно-поступательное либо качательное движение. Поток изделий задерживается поочередно то одним, то другим штифтом. За| каждый двойной ход освобождается нижнее изделие, которое и поступает на дальнейшую обработку. Длина штифтов должна быть такой, чтобы невозможно было движение заготовок в ней­тральном положении штифтов.

На рис. VIII. 14, в дана схема отсекателя-дистанционера в виде звездочки или барабана. Величина заданной дистанции опреде­ляется скоростью вращения звездочки и скоростью транспортера, на который передаются изделия.

На рис. VIII. 14, г показан мотылевый отсекатель-подаватель, применяемый в бутылкомоечных машинах. При повороте мотыля 1 вправо захватная лапка 4 упирается в выступ желоба 2 и, преодо­левая действие пружины 5, открывает захват, в который выпадает очередная бутылка 3. При повороте корпуса влево подпружинен­ная лапка 4 зажимает бутылку до тех пор, пока своим хвостови­ком не упрется в неподвижный упор 6. Когда это произойдет, захват раскроется и бутылка соскользнет с лапки 4.

Очень просты и надежны шнековые питатели-дистанционеры (рис. VIII. 14, д). Расположенный под углом к транспортеру 1 непрерывно вращающийся шнек 2 с шагом 5 обеспечивает постоян­ную дистанцию между заготовками 3.

На рис. VIII. 15 дана схема узла питания одного из папиросных автоматов. Этот узел является промежуточным между транспор­тером 1, на котором движутся непрерывным потоком расположен­ные одна за другой цилиндрические заготовки, и транспортером 7 с гнездами для каждой заготовки, находящимися друг от друга на заданном расстоянии. Узел состоит из буферного магазина с ка­чающимся коромысловым ворошителем 2 и вращающимся выравни вателем 3, барабана 4 с дуговой неподвижной направляющей 5 и зубчатого вращающегося отсекателя-дистанционера 6. Устрой­ство ясно без дополнительного описания. При наладке узла необ-_ходимо синхронизировать работу отсекателя 6 с транспортером 7.

Date: 2015-07-17; view: 505; Нарушение авторских прав