Механизм поворота шпиндельного барабана многошпиндельного токарного автомата

Механизм поворота шпиндельного барабана многошпиндельного токарного автомата

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИИЛЬСТВУ .

Союз Советских

Социалистических

Республик

< "665989 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (53)М. Кл.2 (22) Заявлено 140377 (23) 2461859/25-08

В 23 В 9/00 с присоединением заявки ¹â€”

Тосударретвениый Koleste t

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано:050679. Бюллетень NL2 21 (53) УДК 621.941 -229.3(088,8) Дата опубликования описания 080679 (72) Авторы изобретения

И.Н. Козак и М.Л. Орликов (71) заявитель киевское специальное конструкторское бюро многошпиндельных автоматов (54) МЕХАНИЗМ ПОВОРОТА ШПИНДЕЛЬНОГО БАРАБАНА

МНОГОШПИНДЕЛЬНОГО ТОКАРНОГО АВТОМАТА

1 2

Изобретение относится к области де кривсхаипного механизма, образованстанкостроения и йредназначено для ного штангой, шарнирно соединенной с поворота шпиндельного барабана много- установленным с возможностью качания шпиндельного токарного автомата. — — на оси в корпусе рычагом и несущей

ИзвеСтен механизм периодического два ролика, взаимодействующих с кулаповорота, содержащий корпус,: криво- ком, и упругого элемента, а в корпусе шип спальцем,,мальтийский крест и установлена направляющая, взаимодейупругий нагружатель, взаимодействую- ствующая с упругим элементом, при щий со шпиндельным барабаном через 1О этом один из роликов расположен на кулак f 1) . линии действия силы упругого элемента

Недостаток известного механизма — и его ось совпадает с осью шарнирного дополнительные затраты энергии приво- соедйнения штанги и рычага. да после окончания поворота на при- На фиг. 1 показан механизм поворойудительный перевод роликов нагружа- та шйиндельного барабана многошпинтеля с участков подъема профиля ку- 15 дельного токарного автомата после лака через его вершины на участки окончания поворота (вид со стороны спуска. торца барабана) на фиг. 2 — нагружаКроме того, при использовании та- тель механизма с частичным разрезом кого механизма на многошпиндельном по оси штанги и вала кулака1 на токарном автомате невозможно автома- фиг. 3-7 показаны положения звеньев тическое отклонейие нагружателя при иагружателей на различных стадиях медленном повороте шпинделъного бара- процесса поворота барабана. бана от ручного или наладочного приво- Механизм поворота шпиндельного бада во время выполнения операций по 2е рабана многсшпиндельного токарного наладке станка. автомата состоит из кривсиаипа 1, заЦелью изобретения .является устра- крепленного на распределительном ванение укаэанных недостатков, повыше- лу 2 автомата, мальтийского креста 3, ние эффективности действия механизма установленного с BosMcNtHQcTblo вращеи упрощение его конструкции. дпя это- ния на оси 4, шестерни 5, жестко свяго упругий нагружатель выполнен,в ви- ванной с мальтийским крестом 3, устаЗО

665989 новленного с возможностью вращения на валу 2 блока шестерен, зубчатый венец б которого зацепляется с шестерней 5, а зубчатый венец 7 — с зубчатым колесом 8, закрепленным неподвижно на шпиндельном барабане 9. С колесом 8 зацепляется шестерня 10, жестко закрепленная на валу 11, кратность отношения к числу зубьев которой числа зубьев колеса 8 равна количеству шпинделей (позиций) барабана

9. На валу ll жестко закреплен кулак

12, с которым контактирует ролик 13, установленный на оси ш анги 14, Ось

15 установленного на штанге 14 ролика

16, который в Указанном положении механизма с кулаком 12 не контактирует, служит, кроме всего, для шарнирного соединения штанги 14 с рычагом 1?, качающимся на оси 18 корпуса 19. В бурт штанги 14 упирается торец надетой на нее пружийы сжатия 20,другой конец которой упирается в скользящую

rio штанге 14 втулку 21. Втулка 21 с установленными на ней роликами.22 под действием пружины 20 прижимается к направляющим 23 кронштейнй 24, закрепленного в корпусе 19 механизма.

Форма направляющих 23 определяется, в оСновном, траекторией роликов

22 при повороте штанги 14 на оси 15 относительно рычага 17 в полсикейие, показанное на фиг. 1 осевыми линиями, из условия исключения дополнительного сжатия при этом пружины 20. Она может описываться, например, дугой радиуса R, проведенного из центра С ролика 16 при исходном положении механизма. Лишь крайние участки направляющих 23 имеют профиль с большими углами подъема для предупреждения жестких ударов штанги 14 о кронштеййй 24 при ее повороте. На штанге 14 выполнен открытый паз 25 с углублением, в которое при исходном положе- . нии механизма входит палец-фиксатор 26, скользящйй в отверстии кронштей-: на 24. Фиксатор 26 соединен с подпружиненным якорем 27 электромагнита 28, установленного в корпусе 19 механизма и управляемого от командоаппарата автомата.

Механизм работает следующим образом.

В исходном его положении барабан

9 и кулак 12 неподвижны. Ролик 13 находится в конце участка подъема профиля кулака 12 и передает ему силу P предварительно сжатой пружины

20 барабану 9 через кулак 12, вал 11, шестерню 10 и колесо 8 в виде тормозного момента. При этом вал 2 непрерывно вращается, поворачивая кривошип 1. При приближении пальца кривошипа 1 к пазу мальтийского креста 3 перед Йачалом поворота барабана 9 по сигналу. командоаппарата подается напряжение на электромагнит 28, который втягивает свой якорь 27, выво10

40 ь

65.дя фиксатор 26 иэ зацепления с пазом

25 штанги 14.

Поскольку электромагнит преодолевает лишь силу трения между фиксатором 26 и штангой 14, а давление на фиксатор определяется соотношением длин плеч приложения. нагрузок Т и N от силы P пружины 20, то необходимая сила электромагнита 28 примерно на два порядка меньше силы пружины 20, ч .е. незначительна.

Штанга 14, не удерживаемая больше фиксатором 26, поворачивается вокруг оси 15 под действием силы реакции кулака 12, направленной через ось ролика 13. Под действием силы P разжимающей пружины 20 штанга 14 одновременно перемещается и в осевом направлении, скользя по втулке 21 и поворачивая рычаг 17. Это сложное движение штанги 14 продолжается до начала контакта ролика 16 с участком спуска профиля кулака 12, К этому моменту и ролик 13 перекатывается на тот же участок профиля.

При повороте штанги 14 ролики 22 втулки 21 катятся по направляющим 23.

В конце поворота ролики 22 выкатываются на участок направляющих с воэрастающим углом подъема их профиля, сжимая пружину 20 и этим предупреждая жесткий удар штанги 14 о кронштейн 24. По окончании поворота штанги 14 она занимает положение, показанное на фиг. 4. Вследствие поворо- та. рычага 17 угол C< уменьшается до угла Г„ центр вращения ролика 16 и качания штанги 14 поднимается выше центра С дуги радиуса R, образующей профиль направляющих 23, на расстояние У<, а угол 8 давления между роликами 22 и направляющими 23 уменьшается до угла 9,, меньшего чем 90

В результате появляется составляющая

Q, силы Р пружины, стремящаяся повернуть штангу 14 в исходное положение, которая, однако, уравнивается реакцией Н профиля кулака 12 на ролик 13.

При этом сила пружины 20, воздействующая на участок спуска профиля кулака 12, сообщается барабану 9 через вал 11, шестерню 10 и колесо 8 в виде вращающегося момента.

При дальнейшем вращении кривошипа 1 его палец входит в паз мальтийского креста 3 и начинает поворачивать его, а через зубчатую передачу (5,6,7.,8) — и шпиндельный барабан 9.

Причем, поскольку в момент входа пальца кривошипа 1 в паэ креста 3 к шпиндельному барабану прикладывается начальный вращающий момент от пружины 20 через кулак 12, удара пальца о поверхность паза креста практически не происходит.

Вращение барабана 9 через колесо

8, шестерню 10 и вал 11 передается кулаку 12. При его вращении поворачи665989

Формула и з о брет ени я вается и рычаг 17, угол Т, уменьшается до угла (.„ (Фиг. 5), У, возрастает до У .

Контакт ролика 16 с профилем кулака 12 поекращается. Под действием реакции Nä проФиля кулака на ролик

13 штанга дополнительно поворачивает- 5 ся так, что ее ролики 22 выкатываются на участок возрастающего угла подъема профиля направляющих 23 и составляющая Я уравновешивает реакцию N . При дальнейшем повороте бара- 10 бана 9 и вращении кулака 12 ролик 16 начинает контактировать с участком подъема его профиля, а контакт ролика 13 с профилем кулака прекращается. Под действием промежуточного значения составляющей Q, уже не уравновешиваясь реакцией кулака 12 на ролик 13, штанга 14 поворачивается в противоположном, направлении цо положения, когда ее ролики 22 скатываютс я н а профиль н апр а вл яющих 2 3, очерченный дугой радиуса R из центра С (фиг. 6) . Ho и в этом положении центр вращения ролика 16 и качания штанги

14 расположен выае центра С на величину.У . Угол давления Н между роликами 22 и направляющими 23 меньше

90, и под действием составляющей Q, величина которой, изменяясь в процессе поворота рычага 17, определяется одновременно возрастающей силой P ЗО сжимающейся пружины 20 и уменьшающейся координатой У, штанга 14 поворачивается на оси 15 в нижнее крайнее положение (см. Фиг. 7).

При этом, благодаря наличию участ- З5 ка направляющих 23 с возрастающим углом подъема их профиля, также предупреждается жесткий удар штайги 14 о кронштейн 24. После поворота штанги

14 в крайнее нижнее положение по сиг-4р налу командоаппарата снимается напряжение с электромагнита 28.

При этом подпружиненный якорь 27, выдвигаясь, вводит фиксатор 26 в паз

25 штанги 14 до упора в вертикальную 45

IIJfoCKocTI паза. Этим устраняется возможность самопроизвольного поворота штанги 14 в верхнее крайнее положение. при новых положениях звеньев механизма. При дальнейшем вращении кулака

12 штанга 14 совершает плоское движение: осевое перемещение с поворотом на оси 15 и поворотом относительно цилиндрической поверхности фиксатора 26, который скользит в ее пазу 25.

В первой половине поворота барабана ролики 13 и 16 штанги 14 передают силу пружины 20 барабану 9 через участок спуска профиля кулака 12 в виде дополнительного вращающего момента, снижая этим нагрузку в приводе.

Во второй половине поворота вследствие контакта роликов 13 и 16 штанrH 14 с участком подъема профиля кулака 12 барабану 9 сообщается дополнительный тормозной момент, предотвь ращающий изменение расположения зазоров в приводе и этим устраняющий удары. При этом рычаг 17 поворачивается в направлении от центра кулака, вдвигая штангу 14 во втулку 21 и сжймая пружину 20, углубление в конце паза 25 штанги 14 прижимается к

Фиксатору 26. Перед окончанием поворота барабана 9 и кулака 12 фиксатор

26 под действием разжимающейся пружины якоря 27 электромагнита 28 заскакивает в углубление паза 25 штанги .14. Имеющийся между поверхностями фиксатора 26 и углубления паза 25 зазор допускает некоторое перемещение штанги 14 в прежнем осевом направлении, соответствующем повороту кулака

12 до положения его остановки. Одновременно фиксатор 26, находящийся в углублении паза 25 штанги, ограничивает ее осевое перемещение в противоположном направлении. В момент выхода пальца кривошипа 1 из паза креста

3 и окончания поворота барабана 9 ролик 13 занимает укаэанное на фиг. 13 положение на конце участка подъема профиля кулака 12, обеспечивая этим приложение к барабану 9 дополнительного тормозного момента до самого конца поворота.

При автоматическом режиме работы цикл работы механизма поворота шпиндельного барабана повторяется.

При наладочном, медленном повороте барабана 9 во время нажатия оператором кнопки пуск наладочного электродвигателя автоматически блоки- руется цепь питания электромагнита

28, не допуская его включения от ко:мандоаппарата. В результате фиксатор

26 не выводится из углубления паза

25 штанги 14 и запирает ее в положение максимально сжатой пружины 20., Поэтому при вращении кулака 12 ролики 13 и 16 с ним почти не контактируют, и дополнительный крутящий момент, вызывающий перегрузку привода при медленном повороте барабана, к нему практически не прикладывается.

При нажатии кнопки стоп налацочного электродвигателя блокировка

Цепи питания электромагнита 28 автоматически снимается> и станок готов к автоматическому режиму работы гри работе механизма поворота барабана в описанном выше автоматическом цикле.

Если токарный станок имеет ручной привод наладочного вращения, то цепь питания электромагнита автоматически блокируется при нажатии кнопки, стоп главного электродвигателя.

1. Механизм поворота шпиндельного барабана многошпиндельного токарного автомата, содержащий корпус, кривошип с пальцем, мальтийский крест и упругий нагружатель, взаимодействую665989 щий со шпиндельным барабаном через кулак, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности действия механизма и упрощения его конструкции, упругий нагружатель выполнен в виде кривошийного-мехаййзма, образованного штангой, шарнирно соединенной с установленныь с возмож йостью качания на оси в корпусе рычагом и несущей два ролика, взаимодействующих с кулаком, — и упругого элемента, а в корпусе установлена направляющая, взаимодействующая с упругим элементом.

В

2. Механизм по п. 1, о т л и ч а ю шийся тем, что один из роликов расположен на линии действия силы упругого. элемента и его ось совпадает с осью шарнирного соединения штанги и рычага.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Фишин И. Е. Механизм пери»

10 одического поворота в полиграфических -машинах,. M., 1973,,с.88, фиг. 2.32.

665989

Тираж 1221 .. . Подписнсе

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж -35, Раушская наб., д. 4/5,Заказ 3042/9

Фнлиал,ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Составитель В. Семенов Редактор Н. Вирко Теехред М.Петко - Корректор O,Ьилак