CS208451B2 - Facility fpr fixing and clamping tie workpiece - Google Patents

Description

ČESKOSLOVENSKA SOCIALISTICKÁ

REPUBLIKA (18)

POPIS VYNALEZU

K PATENTU 208451 <U> (BS)

('22) Přihlášeno 25 02 77 (2)) (PV 1251-77) (32) (31)(33) Právo přednosti od 02 03 76(2600/76) Švýcarsko (51) IntCl? B 23 Q 3/06 (40) Zveřejněno 15 09 80

ÚŘAD PRO VYNÁLEZY (45) Vydáno 15 04 84

A OBJEVY (72) Autor vynálezu (73) Majitel patentu PAVLOVSKÝ RUDOLF ing., SCHAFFHAUSEN a WŮEST HEINZ, DACHSEN(ŠVÝCARSKO) GEORG FISCHER AKTIENGESELLSCHAFT, SCHAFFHAUSEN (ŠVÝCARSKO) (54) Zařízení pro ustavování a upínání obrobku ' 1 V^Uález se týká zařízeni pro ustavováni a upínáni obrobku za účelem obráběni, zejménapro mechanické obrábění surových odlitků.

Je známé ukládat obrobky za účelem mechanického obráběni do zařízeni, v nichž jsouuvedeny pomoci dorazů, popřípadě zajiáloyacich kolíků, do vyrovnané polohy vůči obráběcímunástroji a upnuty. Nedostatkem je zde nutnost použití rozdílných zařízeni pro různé tvaryobrobků, což způsobuje vysoké náklady a dlouhé přestavovací časy u velmi rozdílných sérií.

Aby bylo možno odstranit mechanickým obráběním surových odlitků na jedno upnutí všech-ny jejich výronky dělicí roviny, vtoky, popřípadě zářezy, mělo by být alespoň pět stranobrobku přístupno obráběcímu nástroji, což je při používání zařízení pro zajištěni polohyobrobku možné jen velmi zřídka. Z vyloženého NSR spisu 2 032 775 je znám prostředek pro upínání obrobku pro obráběnícentra a postupové linky, sloužící k polohovému uložení obrobku pomocí upínacího rámu, uněhož je jeden či více obrobků spojeno pomocí tenkých materiálových můstků ve tvaru stojinys upínacím rámem. Zajištěni obrobků se provádí stále stejným upínacím rámem i při rozdíl-ných obrobcích. Takovéto zařízení není vhodné k odstranění výronků surových odlitků, proto-že kvůli potřebným materiálovým můstkům mezi obrobkem a upínacím rámem není možno provéstúplné odstranění výronků.

Uvedené nevýhody jsou odstraněny zařízením pro ustavování a upínání obrobku, s otočnouplošinou, jehož podstata podle vynálezu spočívá v tom, že plošina je otočná kolem nejménědvou vůči sobě kolmo uspořádaných os pomocí natáčecích pohonů, které jsou činně spojenys měřicím zařízením, obsahujícím nejméně jedno měřicí čidlo. 208451 208451 2

Pomocí tohoto zařízení je možno pevně upínat tvarově rozdílné obrobky bez přídavnýcha na obrobku závislých zařízení a automaticky ustavovat vůči obráběcímu nástroji. Zařízenínavíc zaručuje takovou přístupnost obráběcího nástroje k obrobku, že je možno odstranit ná-litky a výronky dělicí roviny surových odlitků na jedno upnutí. Příklad vynálezu je znázorněn na výkresech, kde značí obr. 1 příčný řez z obr. 3 podálčáry I-I zařízení pro upínání a ustavování obrobku znázorněného schematicky, obr. 2 příčnýřez v obr. 3 podél čáry ΙΪ-ΙΙ zařízení pro upínání znázorněného schematicky na obr. 1, obr. 3 půdorys obr. 1 ve schematickém znázornění, obr. 4 částečný řez podél čáry IV-IV z obr. 1ve zvětšeném znázornění, obr. 5 další provedení zařízení znázorněného na obr. 1, obr. 6 a 7zařízení podle obr. 1 při vodorovně postavené plošině k ustavení horní plochy obrobku zná-zorněné schematicky, obr. 8 a 9 zařízení podle obr. 1 při svisle postavené plošině k usta-vení obvodových stěn obrobku, znázorněné schematicky.

Na obr. 1 až 3 znázorněné zařízení pro ustavování a upínání obrobků sestává z plošiny 1, které je otočná kolem os j, 1 a 2· Plošina 1 je pevně spojená stojinami 21 s první osou 2, která probíhá pod upínací plochou 2 plošiny 1 a rovnoběžně s touto upínací plochou 2.

Osa J je uložena'výkyvné v ložiskách 22 a 23. která jsou uspořádána ve vnitřním hrncovítémtělese 2 a je spojena přímo s natáčecím pohonem 2· Vnitřní těleso 2 je uloženo výkyvné ko-lem druhé osy 2 pomoci prstencového ložiska 10 uspořádaného na horním okraji ve vnějšímhrncovitém tělese 11. Osa 2 je přímo spojená s natáčecím pohonem 8, uspořádaným na dněvnějšího tělesa 11.

Vnější těleso 11 je spojeno pomocí oboustranně uspořádaných ramen 12 s osou 2» kteráje otočně uložena ve dvou ložiskách 24 a 25 stojanu 20. Osy 1, i a £ jsou vždy vůči soběkolmé, přičemž osa 2 ve znázorněném příkladu probíhá vodorovně. Samozřejmě je také možnánapříklad svi3lé poloha osy 2· Pohon osy 2 je prováděn pomocí natéčecího pohonu 6, uspořá-daného přímo na stojanu 20. Natéčeci pohony 6, 2 e 8 jsou s výhodou hydraulické, lze ovšempoužít také jiné druhy hydraulických, elektrických nebo pneumatických servopohonů. Pro zpět-né hlášení polohy natočení jsou na osách J, 2 a 2 uspořádány vysílače 18 a 1g úhlu natočení.

Varianta natéčecího pohonu první osy 2 je znázorněna na obr. 5. Do plošiny 2 zabírávýstředně k ose 2 lineární servopohon 30, například hydraulický válec, který je otočně ulo-žen na stojanu 20 a činně spojen s lineárním čidlem 31. Natočením servopohonů 30 může býtuvolněno jeho spojení s plošinou 1, takže je možno tuto, natočením kolem třetí osy 2> uvésttaké do svislé polohy. Zde popsaný servopohon může být použit také podle blíže neznázorně-ného provedení u svisle nastavené plošiny 1 pro její jemné přestavení kolem druhé osy 2navíc k natáčecímu pohonu 8, sloužícímu pro hrubé přestaveni. Ložiska 22, 23 a 24 a 25 aprstencové ložisko 10 jsou vytvořena jako tříbodové ložiska s vymezováním vůle.

Obr. 4 představuje řez ložisky 24 a 25. přičemž ostatní ložiska jsou vytvořena stejně.

Osa 2 pevně spojená s ramenem 12 je uložena v ložiskovém pouzdru 26 uspořádaném ve sto-janu 20, a opatřeném třemi, po 120° rozmístěnými, dosedacími plochami 27. Stojan 20 je v ob-lasti. ložiskového pouzdra 26. opatřen válcem 28, v němž je uspořádán píst 29. který v radiál-ním směru tlačí v oblasti jedné z dosedacích ploch 27 na vnější průměr ložiskového pouzdra26. Během otočného pohybu je píst zatěžován nižším hydraulickým tlakem, kterým se dosáhnetakového přetvoření ložiskového pouzdra 26. že se osa 2 může pohybovat bez vůle. Pro opra-cování obrobku je zapotřebí, aby byla plošina i v nastavené poloze pevně uchycena. Toto seprovede zatížením pístu 29 vyšším tlakem, čímž je osa 2 pevně sevřena v ložiskovém- pouzdru2£.

Totéž platí pro osu A v ložiskách 22 a 23. V prstencovém ložisku ,10 vnitřního tělesa2 sestávají dosedaeí plochy 22.", jak je znázorněno na obr. 3, ze třech ložiskových dílů 33uspořádaných na vnějším tělese 11 . z nichž jeden díl je pomocí pístu 29' uspořádanéhove válci 28* přesuvný radiálně k ose 4 pro nastavení bez vůle, popřípadě sevření vnitřního 3 208451 tělesa 2· ih*o obrobky 14 s rozdílnými úložnými rovinami je plošina J, opatřena třemi dosedá-čími opěrkami 15. Obrobek 14 je přitlaěován pomocí upínacího zařízení, uspořádaného na plo-šině i a blíže neznázorněného a jeho upínacím dílem 16 shora proti dosedacím opěrkám a tímupnut. Rovné obrobky mohou být uloženy přímo na plošinu J.: potom je velmi výhodné magnetickéupnutí úplně přístupných opracovávaných ploch. Upínání obrobku na popsaném zařízení je pro-váděno následovně: obráběné obrobky - s výhodou surové odlitky, jejichž po předchozímurážením zbylé vtoky, popřípadě zbytky zářezů a výronků v dělicí rovině musí být odstraněnymechanickým obráběním - jsou jednotlivě, v neustavené poloze položeny na dosedací opěrky 15plošiny 2 a pevně upnuty pomocí upínacího dílu 16 upínacího zařízení. Poté je určena skuteč-ná poloha obrobku 14 pomocí jednoho nebo více měřicích čidel 13 měřicího zařízení alespoňu dvojice zvolených bodů a odchylka polohy je opravena natočením plošiny i kolem os i a5,. Je-li použito jen j«' o měřici čidlo 13. je nutno uspořádat toto čidlo 1 j přestaví tělněkromě směru přísuvu v ose Z také ve směru X a X, aby mohlo být provedeno měření v pevnědaných bodech. S výhodou jeměřicí čidlo 13 spolu s obráběcím nástrojem uspořádáno například na pře-stavitelích křížových saních, přičemž přísuv k ose Z může být proveden rovněž pomocí pře-stavovacích elementů pro přísuv obráběcího nástroje. Může být použito také více měřicíchčidel nastavených na měřicí body. Měření odchylky polohy se provádí bezdotykovým měřicímčidlem, s výhodou induktivním, přičemž mohou být použity také jiné měřicí způsoby.

Aby bylo možno obrábět plochu B obrobku 2á> musí být tato plocha B nastavena kolmok ose nástroje. Toto se dosáhne, jak je rovněž naznačeno na obr. 6, 7, nejprve měřenímv měřicích bodech M, a Mg ve směru osy X. Naměřený rozdíl v ose Z (Zp-Zg) = Δ Z je pomocívzdálenosti βχ měřicích bodů v počítači převeden na úhel £ pro první osy J. Tato hodnota jepomocí elektrohydraulického servořízení a natáčeciho pohonu 2 přeměněna na natočení prvníosy J a zpětně ohlášena zpětným hlásičem 17.

Nakonec je provedeno měření v bodech —3 a®4 v ose X a poté oprava plochy již dřívepopsaným způsobem natočením plošiny 2 kolem třetí osy 2 odpovídajícím úhlu /3, Po opraveníplochy je určena definitivní míra povrchu B obrobku vzhledem k pevnému bodu v ose Z pomocíměřicího čidla 13 a provedeno obrobeni při této konstantní míře. K obrobení obvodových stěnC, £> K obrobku 14 (viz obr. 8 a 9) se provádí opravení polohy při svisle postavené plo-šině, čemuž je tato otočena kolem třetí osy 5. o 90°, vycházejíc přitom z nulové polohy.Ustavení a přímo následující obrábění se provádí pro každou obvodovou stěnu odděleně, při-čemž obvodové stěny D, E, F jsou postupně uvedeny do ustavovací a pracovní polohy natočenímplošiny i kolem druhé osy 2 vždy o 90°. Z měření skutečné polohy každé obvodové stěny pro-bíhá, jak již bylo dříve popsáno a znázorněno na obr. 8 a 9, nejdříve ve dvou měřicích bo-dech M, a So podél osy X s následující opravou polohy pomocí natočení plošiny 1 kolem druhéosy 2 odpovídajícímu úhlu a nakonec se provede měření ve dvou měřicích bodech Mj apodél osy X s následující opravou polohy natočením kolem třetí osy 2» odpovídajícím úhlu

Po odstředění výronků dělicí roviny a vtoků, popřípadě nálitků surových odlitků mecha-nickým obráběním, je tento popsaný způsob ustavení obrobků ve většině případů dostačující. K frézování nebo broušení obrysu, osazení atd. a vytvoření otvorů je nutná ovšem úplnáoprava polohy obrobku. Tato se provádí například při vodorovně nastavené plošině 2 kromějiž dříve popsaného ustavení obráběných ploch kolmo k ose frézování navíc otáčením plošinykolem druhé osy 2 ® posuvem plošiny ve směru osy X a X, což vyžaduje uspořádání popsanéhozařízení na křížových saních s odpovídajícími servopohony a hlásiči polohy.

Je-li obráběcí nástroj uspořádán na křížových saních, může být oprava v ose X a Xprovedena změnou výchozí polohy nástroje ve zmíněných směrech na základě změřeného rozdílumezi skutečnou a požadovanou polohou obrobku.

Ke stanovení skutečné polohy obrobku jsou zapotřebí navíc dvě měřicí čidla uspořádanátak, že může být obrobek měřen na dvou sousedních obvodových 3tranách ve směru osy X a X.

Claims (12)

1. 208451 4 Úhel £(>natočení pro druhou osu A je opět určen z rozdílu dvou na jedné obvodové straně na-měřených hodnot a ze vzdálenosti měřicích bodů pomocí počítače. Pomocí zařízení podle vynálezu jsou opravovány kromě potřebné opravy polohy z důvodunepřesného uložení obrobku na plošinu současně také rozměrové chyby obrobků - vyvolané chy-bami modelu, rozdílným smrštěním, zborcením, žíháním atd. - a také chyby vzniklé nepřesnostíobráběcích strojů. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Zařízení pro ustavování^ upínání obrobku za účelem obrábění, zejména pro mechanic-ké obrábění surových odlitků, s^otočnou plošinou, vyznačující se tím, že plošina (1) jeotočná kolem nejméně dvou vůči sobě kolmo uspořádaných os (4, 5 a 3, 5) pomocí natáčecíchpohonů (6, 8 a 7, 30, 8), které jsou činně spojeny s měřicím zařízením, obsahujícím nejménějedno měřicí čidlo (13)·
2. 2. Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že osa (5) probíhá rovnoběžně s upínacíplochou (2) plošiny (1) a osa (4) probíhá kolmo k upínací ploše (2) plošiny (1). 3· Zařízeni podle bodu 2, vyznačující se tím, že osa (5) probíhá vodorovně.
3. 4. Zařízení podle bodů 2 nebo 3, vyznačující se tím, že osa (5) je uspořádána na stra- ně upínací plochy (2) plošiny (1) s odstupem vůči ní.
4. 5. Zařízení podle bodu 1 nebo bodů 2 až 4, vyznačující se tím, že plošina (1) je ulo-žena ve vnitřním hrncovitém tělese (9), které je s okrajem uspořádaným na obvodu tělesa (9) uloženo otočně kolem osy (4) pomocí výkyvných ramen (12) ve vnějším hrncovitém tělese (11)otočném kolem osy (5).
5. 6. Zařízení podle bodů 1 až 4, vyznačující se tím, že plošina (1) je otočná kolem dal-ší osy (3) pomocí natáčeclho pohonu (7, 30), přičemž tato osa (3) je uspořádána na straněplošiny (1) odvrácené od upínací plochy (2) a rovnoběžně s ní.
6. 7. Zařízení podle bodů 5 a 6, vyznačující se tím, že plošina (1) je uložena ve vnitř-ním hrncovitém tělese (9) otočně.kolem osy (3).
7. 8. Zařízení podle bodu 1 nebo bodů 2 až 7, vyznačující se tím, že natáčecí pohony (6,7, 8) jsou tvořeny hydraulickými pohony, uspořádanými přímo na osách (3, 4, 5) otáčení.
8. 9. Zařízení podle bodu 6, vyznačující se tím, že natáčecí pohon osy (3) je tvořen li-neárním servopohonem (30), kloubově uchyfeeném na obvodu plošiny (1).
9. 10. Zařízení podle bodů 5 a 7, vyznačující se tím, že plošina (1), vnitřní hrncovitétěleso (9) a výkyvná ramena (12) jsou uloženy ve tříbodových kluzných ložiskách (10, 22, 23, 24, 25).
10. 11. Zařízení podle bodu 10, vyznačující se tím, že tříbodová kluzná ložiska (10, 22,23, 24, 25) jsou opatřena hydraulickým tlakovým pístem (29, 29').
11. 12. Zařízení podle bodu 1 nebo bodů 2 až 11, vyznačující se tím, že měřicí čidlo (13) je bezdotykové čidlo. /
12. 13. Zařízení podle bodu 12, vyznačující se tím, že měřicí čidlo (13) je bezdotykovéinduktivní čidlo. 3 listy výkresů Severografia, n. p„ závod 7, Most