CN114007807B

CN114007807B - 用于棒材送料机的棒材对中装置

Info

Publication number: CN114007807B
Application number: CN202080041615.2A
Authority: CN
Inventors: 切萨雷·库奇
Original assignee: Cucchi Giovanni and C SRL
Current assignee: Cucchi Giovanni and C SRL
Priority date: 2019-06-04
Filing date: 2020-06-03
Publication date: 2023-07-21
Anticipated expiration: 2040-06-03
Also published as: EP3980213A1; IT201900008016A1; US20220258250A1; WO2020245741A1; JP2022536254A; CN114007807A

Abstract

用于对供应到机床的主轴的棒材(2)、管材或类似物进行对中的对中装置(1；101；201；1A、1B、1C、1D)，包括：支撑基体(3；3A、3B、3C、3D)，沿着所述支撑基体形成用于棒材(2)穿过的直通开口(4)；椭圆形对中元件(5；105；205；5A、5B、5C、5D)，所述椭圆形对中元件以可旋转的方式连接到支撑基体(3；3A、3B、3C、3D)并相对于所述支撑基体周向布置，以保持棒材(2)被轴向对准在机床的主轴上；弹性装置(7)，所述弹性装置被布置用于将椭圆形对中元件(5；105；205；5A、5B、5C、5D)弹性推动到径向收集且收缩位置，在所述径向收集且收缩位置，所述椭圆形对中元件彼此紧邻。

Description

用于棒材送料机的棒材对中装置

技术领域

本发明涉及一种用于在供应给机床的过程期间将棒材、管材或类似物引导并保持在轴向正确位置的对中装置。

背景技术

在机床领域中，例如特别是在单主轴或多主轴车床中，已知使用各种对中装置，其功能是试图减少振动并校正细长形状的金属半成品(例如，棒材、管材等)的定位。

从以本申请人的名义的EP0213659和EP0485902中已知此类装置的一些示例。

现代机床，特别是用于加工棒材和类似物的车床，以非常高的转速工作，其可能达到大约一万rpm或甚至更高。鉴于该特征，目前的对中装置在将供应期间绕其自身纵向轴线旋转的棒材引导并保持在轴向对准位置动作方面并没有证明特别有效。

换言之，由上述已知装置提供的静态对中动作似乎非常适中并且不足以抵消由于棒材的小不规则性或弯曲而使棒材承受的巨大应力。

不适当的引导和对中动作是造成棒材敲击的原因并且除了会导致供应系统出现高度磨损和噪音之外，通常还会导致棒材的表面损坏。

从以申请人的名义的EP0689890获知的另一种对中装置包括旋转环形引导元件，该引导元件是空闲的并且可相对于棒材以有角度的方式定向。

通过由合适的致动器定向环形引导元件，环形引导元件被推动以在直径相对的点处粘附到棒材，并且以旋转的方式被拖动，从而在棒材上施加动态对中动作。

类似的对中装置由于对棒材的动态对中动作，可以显著减少由棒材的敲击引起的磨损和噪音的问题，但结构相当复杂并且要求连接到适于使该装置的致动器能够进行操作的供应源。

此外，每次都必须根据要被对中的棒材的直径调节环形引导元件的角度取向，这因此需要操作者的干预。

还存在具有悬伸在环形支撑体上的固定弹性板的对中装置；这些装置虽然具有足够简单的结构构型，但装置不能令人满意地克服噪音、棒材的表面损坏的问题，并且进一步不允许对板作用在正在被供应的棒材上的压力进行调节。

鉴于上述内容，棒材对中系统存在巨大的改进空间。

发明内容

本发明的主要目的是克服已知对中系统中固有的限制。

另一个目的是提供一种对中装置，该对中装置同时结构简单且功能有效且可靠，能够显著地降低由于阻尼动作产生的噪音和对前进棒材的表面损坏的风险。

另一个目的是提供一种在操作上和结构上廉价并且非常通用的技术方案，即，该技术方案能够在不需要对装置进行调节的情况下引导并对中不同直径的棒材，从而还能够使非常小直径的棒材被对中。

本发明的另一个目的是提供一种对中装置，该对中装置易于装配到任何现有的棒材供应设备，且在成本和组装时间方面具有明显的优势。

以上可以通过如权利要求1所述的对中装置来实现。

由于根据本发明的对中装置，实现了所有上述目的。

附图说明

参照附图，根据本发明的这些特征和进一步特征将从以下具体实施方式中变得更加清楚，在附图中：

图1是根据本发明的用于棒材的对中装置的第一实施例的局部剖开侧视图。

图2是图1的对中装置的前视图；

图3是根据本发明的用于棒材的对中装置的第二实施例的局部剖开侧视图；

图4是图3的对中装置的前视图；

图5是根据本发明的用于棒材的对中装置的第三实施例的局部剖开侧视图；

图6是图5的对中装置的前视图；以及

图7至图10在前视图中示意性地示出了根据本发明的对中装置的不同可能的实施例。

具体实施方式

参考附图，示出了用于对将被供应到诸如车床的机床的主轴的棒材2、管材或类似物进行对中的对中装置(1；101；201；1A、1B、1C、1D)。根据本发明的对中装置被构造成用于引导并保持棒材或管材在机床的加工轴线上被对准，以适应不同直径的棒材或管材。

出于本说明的目的，术语“棒材”是指具有圆形或多边形、完整或管状截面的任何细长线性元件。

下面，参照图1和图2，公开对中装置1的第一实施例。

对于图2至图10中所示的其他实施例，描述将仅限于与第一实施例的不同之处。

对于类似的部件或各个实施例共有的部件，将使用相同的附图标记或增加100或200的数字或添加字母的数字。

参考图1和图2中指定的第一实施例，对中装置1包括支撑基体3，沿着该支撑基体3形成用于棒材2穿过的直通开口4，其中棒材在机床的相应主轴上被对准。

支撑基体3可以被特别地成形为用于棒材2的引导管状构件(该作为未示出的供应设备的一部分)，或者可以由固定到板或支架的毂构成，或者被成形为固定到不同棒材供应设备的引导架的支撑件，或被成形为任何其他适当的支撑元件。

对中装置1包括多个椭圆形对中元件5，这些对中元件以可旋转的方式连接到前述支撑基体3并且相对于该支撑基体周向布置。

每个椭圆形对中元件5都包括在第一端部E1处的连接部分8，该连接部分8铰接在支撑基体3上形成的相应联接部分9上。

具体地，联接部分9由突出区域限定，该突出区域以互补的方式与在相应的椭圆形对中元件5的连接部分8上获得的凹入区域联接。

设置铰链销15，其将连接部分8和联接部分9连接在一起，从而允许连接部分和联接部分同时进行相对应的旋转。

每个椭圆形对中元件5因此能够如箭头R所示围绕相应的铰链销15旋转。

椭圆形对中元件5具体地由指状元件5限定。指状元件5具有锥形形状，具体地，指状元件具有从更靠近支撑基体3的第一端部E1减小的截面。

椭圆形对中元件5或指状椭圆形对中元件被布置成与棒材2的表面接触并且沿轴向对准在机床的主轴上的方向将引导动作施加在棒材2的表面上。

对中装置1包括弹性装置7，其被布置用于将指状元件5弹性地推动到往复收集位置。换言之，由于弹性装置7，指状元件5往往会将其自身布置成径向收缩构造，在该径向收缩构造中，指状元件彼此靠近。弹性装置7然后起作用以将指状元件5推向支撑基体3的纵向轴线Y。具体地，在相互收缩的位置中，指状元件5朝向纵向轴线Y倾斜并会聚。

在一个实施例中，弹性装置包括围绕指状对中元件5缠绕的环形弹性元件7。

环形弹性元件7可以是弹性条带或环形螺旋弹簧或其他等效形状。

在图1和图2的第一实施例中，弹簧7通过保持突出装置14被保持在与指状元件5联接的位置。

具体地，突出装置包括拧到指状元件5的螺钉元件14，螺钉元件14的头部用作环形弹性元件7的搁置和保持元件。

根据另一个实施例(图3和图5的实施例)，弹性元件7被容纳在指状元件5的外表面上形成的环形沟槽13内。

由于上述构造，具体地由于相对于椭圆形对中元件5明显制成的弹性装置7，可以调节由元件5施加在棒材2上的压力的强度。足以利用具有期望机械特征的另一弹性元件替换弹性元件7以适应待供应的棒材的特定构造。

每个椭圆形对中元件5都包括在自由的并且与前述第一端部E1相反的第二端部E2处的接触部分10，接触部分10适于与棒材2接触以在棒材2上施加引导和对中动作。

指状对中元件5可以设有摩擦减小装置F_M，该摩擦减小装置被构造成用于减小摩擦摩擦并促进棒材2相对于该指状对中元件的相应滑动。

在一个实施例中，摩擦减小装置F_M包括在接触部分10上形成的插入件11(在3中可见)。插入件11例如由具有低摩擦系数的抗粘附材料(例如聚四氟乙烯或另一种合适的抗摩擦材料)制成，插入件11旨在与棒材2接触，从而促进棒材相对于对应的指状元件5的滑动。

在图5和图6所示的另一个实施例中，摩擦减小装置F_M包括旋转装置12。

具体地，对于每个指状元件5，旋转装置包括旋转轴承12，该旋转轴承12的旋转轴线X相对于支撑基体3的轴向平面P_X倾斜。

旋转轴承12以可旋转的方式被支撑在从相应的椭圆形对中元件5突出的相应柄状突起30上。

这些柄状突起30通过适当的固定装置以可调节的方式连接到相应的椭圆形对中元件5，以便通过松开固定装置能够改变相应轴线X的取向。以此方式，可以根据特定需要并基于在供应机床中将被引导的半成品(例如，棒材)的几何形状以期望的方式选择旋转轴承12的位置和倾斜。

由于这种特定的倾斜布置，旋转轴承12能够施加有效的对中和引导动作，同时显著减小由于棒材2相对于指状元件5的接触部分201的相应移动而产生的摩擦。

可以根据具体需要选择指状元件或椭圆形对中元件的数量。

例如，如图7所示，可以为根据本发明的对中装置1A设置两个指状元件5A。

在图8中，示意了具有三个指状元件5B的对中装置1B的实施例。

在图9中，示意了具有四个指状元件5C的对中装置1C的实施例。

在图10中，示意了具有六个指状元件5D的对中装置1D的实施例。

根据棒材2的截面的形状，具有更多数量的指状对中元件的实施例是可能的。

参照图1至图10，以上公开的所有实施例具有支撑基体3的相似结构构造，特别是其用于与供给机器联接的部分的相似结构构造。

支撑基体3被构造成用于通过即时适应机床的主轴的角速度变化来支撑并引导旋转棒材。

准确地说，支撑基体3以可旋转的方式由圆柱形元件16支撑，另一方面，圆柱形元件16以围绕其轴线不可旋转的方式由供应设备支撑。

以这种方式，对中装置1的旋转惯性相对于先前已知的解决方案显著降低，且在棒材2上执行的加工任务的精度方面具有明显的优势。

基体3和圆柱形元件11之间的相对旋转通过将适当的滚动装置置于该基体与该圆柱形元件之间来实现。

更准确地说，支撑基体3的后端部包括环形台肩17，该环形台肩面向与机床的主轴的相反的方向，其中第一滚珠轴承18抵靠在该环形台肩17上，其中该第一滚珠轴承从与环形肩部17相对的前端部插入到支撑基体3上。

在支撑基体3上设置并插入第二滚珠轴承19，第二滚柱轴承通过间隔件20与第一轴承18适当间隔开，从而确保对中装置1的稳定性。

在第二滚珠轴承19的前面，支撑基体3包括环形凹部21，Seeger挡圈类型的弹性环22插入该环形凹部中以将两个轴承18、19和间隔件20保持在适当位置。

支撑基体3可拆卸地固定到对中装置1的圆柱形元件16。

具体地，圆柱形元件16的前端设有环形内联接座23，当基体3装配在装置1、101、201的圆柱形元件16中时，设置在基体3上的轴承18、19插入到该环形内联接座中。

支撑基体3例如通过外套筒24可拆卸地固定到圆柱形元件16上，外套筒在前端包括内环形边缘24’，该内环形边缘旨在用于与在基体3上放置在前面的第二轴承19接触。

外套筒24放置在基体3的外部，使得一旦基体3外套筒24装配到圆柱形元件16，套筒24就被插入到圆柱形元件16中，从而通过其内边缘24’通过作用在放置在前面的轴承19上而对支撑基体3施加保持动作。

外套筒24例如通过一系列平头螺钉25、或者通过适合于使对中装置1能够被容易地移除的其他固定装置，固定到圆柱形元件16，其中平头螺钉插入到设置在套筒24中的适当的螺纹孔中。

在操作期间，被棒材2向前推动的指状元件5围绕各自的铰接区域旋转适当的量，从而与弹性装置5的回复弹性动作形成对比并适应棒材2的截面。然后，在不造成任何损坏的情况下通过后棒材推动元件将棒材2向前移动，同时在旋转期间产生的应力被衰减。当棒材的整个长度已经穿过对中装置1时，指状元件5在后棒材推动元件的推力下进一步张开(通常可以具有比棒材2更大的截面)，从而能够将棒材部分地推进到车床。

从已经所述的和在附图中示出的，很明显，根据本发明的对中装置实现了所有设定的目的。

具体地，根据本发明的对中装置同时结构简单且功能有效可靠，由于由椭圆形对中元件执行的衰减作用，能够显著地降低噪音，并减小对推进棒材的表面损坏的风险。

根据本发明的被动型对中装置在操作和结构上都很廉价，而且用途广泛，从而有效地适应各种直径且直径也非常小的棒材，且无需对装置进行调节。

根据本发明的对中装置易于装配到任何现有的棒材供应设备，且在成本和组装时间方面具有明显优势。

可以理解的是，参照附图所述和显示的内容仅作为对中装置的一般特征的示例被提供；因此，在不超出权利要求的范围的情况下，可以对装置或其部件进行其他修改或改变。

具体地，构成装置1的一个或更多个部件的几何构造、尺寸、位置、材料可以基于特定使用要求来选择和/或优化。

Claims

1.一种对中装置(1；101；201；1A、1B、1C、1D)，用于对待供应到机床的主轴的棒材(2)、管材或类似物进行对中，所述对中装置包括：

支撑基体(3；3A、3B、3C、3D)，沿着所述支撑基体(3；3A、3B、3C、3D)形成用于所述棒材(2)穿过的直通开口(4)，

椭圆形对中元件(5；105；205；5A、5B、5C、5D)，所述椭圆形对中元件(5；105；205；5A、5B、5C、5D)以能够旋转的方式连接到所述支撑基体(3；3A、3B、3C、3D)并且相对于所述支撑基体(3；3A、3B、3C、3D)周向布置，以保持所述棒材(2)被轴向对准在所述机床的所述主轴上，

弹性装置(7)，所述弹性装置(7)被布置用于将所述椭圆形对中元件(5；105；205；5A、5B、5C、5D)弹性地推到径向收集且收缩位置，在所述径向收集且收缩位置，所述椭圆形对中元件彼此紧邻，其中，

所述椭圆形对中元件(5；105；205；5A、5B、5C、5D)中的每一个都设有摩擦减小装置(F_M)，所述摩擦减小装置(F_M)包括被构造成用于促进所述棒材(2)相对于所述椭圆形对中元件的相应滑动的旋转装置(12)，

所述旋转装置包括至少一个旋转轴承(12)，所述旋转轴承(12)的旋转轴线(X)以能够调节的方式相对于所述支撑基体(3)的轴向平面(P_X)可倾斜，每个旋转轴承(12)被从相应的椭圆形对中元件(5)突出的相应的柄状突起(30)以能够旋转的方式支撑，其中

所述柄状突起(30)通过适当的固定装置以能够调节的方式连接到相应的椭圆形对中元件(5)，所述固定装置一旦松开就能够改变相应轴线(X)的取向，以根据具体需要并基于引导到所述机床的所述棒材(2)、管材或类似物的几何形状以期望的方式选择相应旋转轴承(12)的位置和倾斜。

2.根据权利要求1所述的对中装置(1；101；201；1A、1B、1C、1D)，其中，所述椭圆形对中元件(5；105；205；5A、5B、5C、5D)中的每一个都包括在第一端部(E1)处的连接部分(8)，所述连接部分(8)铰接在所述支撑基体(3；3A、3B、3C、3D)上形成的相应联接部分(9)上。

3.根据权利要求2所述的对中装置，其中，所述椭圆形对中元件(5；105；205；5A、5B、5C、5D)中的每一个包括在第二端部(E2)处的接触部分(10；210)，其中第二端部是自由的并与所述第一端部(E1)相对，所述接触部分适于与所述棒材(2)接触，以将引导和对中动作施加在所述棒材(2)上。

4.根据权利要求3所述的对中装置，其中，所述摩擦减小装置(F_M)是在所述接触部分(10；210)上形成的。

5.根据权利要求4所述的对中装置，其中，所述摩擦减小装置(F_M)包括由具有低摩擦系数的抗粘附材料制成的插入装置(11)，所述插入装置(11)旨在用于与所述棒材(2)接触，从而促进所述棒材(2)相对于所述椭圆形对中元件的相应滑动。

6.根据前述权利要求中任一项所述的对中装置，其中，所述弹性装置包括环形弹性元件(7)，所述环形弹性元件(7)围绕所述椭圆形对中元件(5；105；205；5A、5B、5C、5D)缠绕，并且被构造成用于朝向所述支撑基体(3)的纵向轴线(Y)推动所述椭圆形对中元件(5；105；205；5A、5B、5C、5D)抵靠彼此。

7.根据权利要求6所述的对中装置，其中，在所述椭圆形对中元件(5；105；205；5A、5B、5C、5D)上，形成有容纳沟槽(13)，所述容纳沟槽(13)限定用于所述环形弹性元件(7)的环形座。

8.根据权利要求6所述的对中装置，其中，在所述椭圆形对中元件(5；105；205；5A、5B、5C、5D)上设有保持突出装置，所述保持突出装置用于将所述环形弹性元件(7)保持在与所述椭圆形对中元件(5；105；205；5A、5B、5C、5D)联接的位置。

9.根据权利要求8所述的对中装置，其中，所述突出装置包括螺钉元件(14)，所述螺钉元件(14)被拧到所述椭圆形对中元件(5；105；205；5A、5B、5C、5D)，所述螺钉元件(14)中的每一个的头部用作所述环形弹性元件(7)的支撑和保持元件。