CS214932B1

CS214932B1 - Workpiece positioning and clamping device

Info

Publication number: CS214932B1
Application number: CS564280A
Authority: CS
Inventors: Augustin Bojkovsky
Original assignee: Augustin Bojkovsky
Priority date: 1980-08-18
Filing date: 1980-08-18
Publication date: 1982-06-25

Abstract

Vynález rieši polohovanie a upínanie obrobku rúrkového tvaru, např. trubkového polotovaru, u ktorého je potřeba úplného tvarového obrobenia jedného alebo oboch koncov, resp. vnútorného priemeru, s požiadavkoú stredenia na vnútorný priemer. Zariadénie pozostáva z dvoch samostatných za sebou uložených zhora otvorených telies, z ktorých aspoň jedno je uložené posuvné, pričom každé z telies je opatřené jednak samostatné poháňanými upínacími čeíusťami a jednak ramenami nakladača a vykladača, ktoré sú v ťélesách uložené výkyvné. Zariadenie sa móže s výhodou využit najma pri výrobě hydraulických valcov pri automatickom výrobnom cykle. Pro anotaci obr. 1, výkr. č. j. 37221.The invention solves the positioning and clamping of a tubular workpiece, e.g. a tubular semi-finished product, for which there is a need for complete shape machining of one or both ends, or. the inner diameter, with the requirement of centering on the inner diameter. The device consists of two separate bodies open from above placed one after the other, at least one of which is mounted slidingly, each of the bodies being provided with both separate driven clamping jaws and loader and unloader arms, which are mounted pivotably in the bodies. The device can be advantageously used especially in the production of hydraulic cylinders in an automatic production cycle. For annotation Fig. 1, drawing. No. 37221.

Description

Vynález rieši polohovanie a upínanie obrobku rúrkovitého tvaru, napr. z rúrkového polotovaru, u ktorého je potřeba úplného tvarového obrobenia jedného alebo obidvoch koncov, resp. vnútorného priemeru, s požiadavkou stredenia na vnútorný priemer.The invention solves the positioning and clamping of a tubular shaped workpiece, e.g. a tubular blank in which complete machining of one or both ends or ends is required; of inner diameter, with centering requirement for inner diameter.

V súčasnej době sa pri obrábaní súčiastok uvedeného charakteru, napr. telies priamočiarych hydromotorov, Uskutočňuje polohovanie resp. upínanie· na vonkajšej ploché súčiastky, ktorá je k tomuto účelu vopred obrobená, a to miestne alebo po celej dlžke, sústredne s otvorom. Táto operácia naviac sa musí vykonat aj v tých prípadoch, keď nie je potřebné obrábanie vonkajšieho povrchu. V niektorých prípadoch, napr. u uvedených priamočiarych hydromotorov je úber materiálu z povrchu súčiastky nežiadúci, nielen z híadiska zníženia pracnosti, ale aj pre nenákladné dosiahnutie tvarovej stability hotovej súčiastky. Známy je tiež sposob, pri ktorom sa súčlastka centricky upíná za neobrobený vonkajší povrch rúrkového polotovaru. Nevýhodou v takomto případe je to, že nerovnaká hlbka úberu po obvode otvoru spůsobuje nežiadúce odtláčanie nástroja, a to najviac prí hlbokom vítaní na hotovo, čo má nepriaznivý vplyv na trvanlivost nástroja a geometrickú přesnost vyvrtaného otvoru a vyžaduje si tiež zváčšenie přídavku na obrábanie.At present, when machining components of this nature, e.g. bodies of linear hydraulic motors. clamping · on an outer flat component that has been pre-machined for this purpose, either locally or over its entire length, concentrically with the hole. Moreover, this operation must also be carried out in cases where external surface machining is not required. In some cases, e.g. in the case of these linear hydraulic motors, the removal of material from the surface of the component is undesirable, not only in terms of reducing labor, but also inexpensively to achieve the shape stability of the finished component. Also known is a method in which the workpiece is clamped centrically on the unmachined outer surface of the tubular blank. The disadvantage in such a case is that the unequal depth of cut around the circumference of the hole causes undesired tool depression, most notably at a deep welcome to the finish, which adversely affects tool life and geometric accuracy of the drilled hole and also requires an increase in machining allowance.

Vyššie uvedené nedostatky odstraňuje zariadenie na polohovanie a upínanie obrobku podía vynálezu, ktorého podstata spočívá v tom, že pozostáva z dvoch samostatných, za sebou uložených zhora otvorených telies, z ktorých aspoň jedno je uložené presuvne, pričom každé teleso je opatřené jednak samostatné poháňanými upínacími čelusťami a jednak prvým nábojom ramena nakladača výkyvné uloženým na jednej straně telesa. Na druhej straně telesa je výkyvné uložený druhý náboj ramena vykladača. Upínácie čeíuste majú dosadacie plochy zošikmené. Tak prvý náboj, ako aj druhý náboj je dutý, pričom cez každý z nich je suvne vedená náhonová tyč.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the workpiece positioning and clamping device according to the invention, which consists of two separate, superimposed bodies, one at a time, of which at least one is displaceably mounted, each body being provided with separately driven clamping jaws. and, on the one hand, the first loader arm hub pivotally mounted on one side of the body. On the other side of the body there is a pivotably mounted second hub of the delivery arm. The clamping jaws have angled contact surfaces. Both the first hub and the second hub are hollow, the drive rod being slidably guided over each one.

Výhodou zariadenia podía vynálezu je, že umožňuje upnúť obrobok rúrkového tvaru za neopracovaný vonkajší povrch aj pri jeho značnej excentriclte voči otvoru, ktorý je centricky zapolohovaný do osi vřetena stroja. Vhodné priestorové usporiadanie zariadenia umožňuje použitie aj najčlenitejšej nástrojovej hlavy na úplné tvarové opracovanie jedného alebo obidvoch koncov obrobku. Upínácie čeíuste umožňujú upínať velký rozsah priemerov obrobku. Tým, že náhonové tyče prechádzajú suvne dutými nábojmi ramien nakladača resp. vykladača obrobku, je možné jedno teleso presunúť a tým jednoducho a rýchlo přestavit stroj v širokom rozsahu na různu dlžku obrobku. Výhodou zariadenia je tiež aj to, že zabezpečuje mechanizovaná resp. automatizovanú manipuláciu obrobkom, čo vytvára podmienky pre vysokú výrobnosť a možnost zaradenia takto vybaveného stroja do automatickej linky.An advantage of the device according to the invention is that it makes it possible to clamp the tubular workpiece by the untreated outer surface even at its considerable eccentricity with respect to the bore which is centrally positioned in the axis of the machine spindle. The suitable spatial arrangement of the device allows the use of even the most articulated tool head for complete machining of one or both ends of the workpiece. The clamping jaws allow a wide range of workpiece diameters to be clamped. In that the drive rods pass through the hollow cartridges of the loader arms or the shafts. It is possible to move a single body to quickly and easily adjust the machine in a wide range to a different workpiece length. The advantage of the device is also that it provides mechanized resp. automated workpiece handling, which creates conditions for high production and the possibility of including such a machine in the automatic line.

Na pripojenom výkrese je znázorněný příklad zhotovenia zariadenia na polohovanie a upínanie obrobku podía vynálezu, kde na obr. 1 je zariadenie v náryse, nakreslené v priečnom řeze rovinou A - A, s vyznačením toku materiálu a na obr. 2 čiastočný půdorys, na ktorom je znázorněná část zariadenia určená pre upnutie jedného konca obrobku, pričom táto část je zhodná s nenakreslenou časťou pre upnutie druhého konca obrobku.The attached drawing shows an example of an embodiment of a workpiece positioning and clamping device according to the invention. 1 is a cross-sectional view of the device taken along the line A-A, indicating the flow of material, and FIG. 2 is a partial plan view showing a portion of the device intended to clamp one end of the workpiece, which portion coincides with an undrawn section for clamping the other end of the workpiece.

Zariadenie na polohovanie a upínanie obrobku pozostáva z dvoch samostatných zhora otvorených telies 1, ktoré sú opatřené výsuvné uloženými, samostatné poháňanými, upínacími čelusťami 2. Ďalej v každom z telies 1 je na predpátých valivých radiálno-axiálnych ložiskách výkyvné uložený jednak prvý náboj 3 ramena nakladača 5 a jednak druhý náboj 4 ramena vykladača 6. Tak prvý náboj 3 ako aj druhý náboj 4 je dutý a prechádzajú nimi náhonové tyče 7 so splošteným prierezom. Obidve ramená nakladača 5 sú opatřené hydraulicky vysúvatelným, výměnným, rozpínacím trnom 8. Podobné ramená vykladača 6 sú opatřené výsuvným, výměnným, unášacím trnom 9, ktorého čelný tvar odpovedá tvaru opracovávaného obrobku 10. Na vstupnej straně zariadenia sa nachádza gravitačný dvojramenový zásobník 11, ukončený predpolohovacím vstupným prizmom 12. Podobné na výstupnej straně je zariadenie doplněné výstupným dopravníkom 13.The workpiece positioning and clamping device consists of two separate top-open bodies 1, which are provided with extendable, separately driven, clamping jaws 2. Furthermore, in each of the bodies 1, the first hub 3 of the loader arm is pivotably mounted on the biased roller radial-axial bearings 5 and the second hub 4 of the unloader arm 6. Both the first hub 3 and the second hub 4 are hollow and pass through the drive rods 7 with a flattened cross-section. Both arms of the loader 5 are provided with a hydraulically extendable, replaceable expanding mandrel 8. Similar arms of the unloader 6 are provided with a retractable, replaceable, driving mandrel 9 whose frontal shape corresponds to the shape of the workpiece to be machined. Similar to the output side, the device is supplemented by an output conveyor 13.

Funkcia zariadenia je nasledovná. Z ramien nakladača 5 sa v základnej polohe hydraulicky výsunů rozpínacie trny 8 a zasunú sa do otvoru obrobku 10, ktorý je predpolohovaný na vstupných prizmách 12. Po uchytení obrobku 10 centricky za plochu otvoru rozpínacíml trnmi 8, ramená nakladača 5 výkyvným pohybom prvých nábojov 3 okolo osi 14 otáčania, dopravia obrobok 10 medzi upínácie čeíuste 2, po dráhe podía vyznačenej vstupnej šipky 15, čo umožňuje zhora otvorené teleso 1. Ukončenie zdvihu ramien nakladača 5 a tým aj zapolohovanie obrobku 10 jeho otvorom do osi vřetena 16 nástrojovej hlavy 17 nastáva vtedy, ked dorazy 18 vytvořené na ramenách nakladača 5 dosadnú na dosadacie plochy 19, ktoré sú vytvořené na telesách 1, pričom dosadnutie dochádza po predchádzajúcom žnížení rýchlosti otáčania vstupnej náhonovej tyče 7. Následuje upínanie, ktoré sa uskutoční vysunutím upínacích čelustí 2, pri samosvornom pohone, v príslušnom poradí tak, aby dorazy 18 boli trvale přitlačené na dosadacie plochyThe function of the device is as follows. From the arms of the loader 5, in the initial position, the expansion mandrels 8 are hydraulically extended and inserted into the hole of the workpiece 10, which is pre-positioned on the input prisms 12. After the workpiece 10 has been clamped centrally over the hole area. axes 14 of rotation, convey the workpiece 10 between the clamping jaws 2, along a path according to the indicated entry arrow 15, allowing the body 1 to be opened from above. The end of the stroke of the loader 5 and thereby positioning the workpiece 10 through its opening into the spindle axis 16 of the toolhead when the stops 18 formed on the arms of the loader 5 abut the abutment surfaces 19 which are formed on the bodies 1, the abutment taking place after a previous reduction in the rotational speed of the input drive rod 7. The clamping is effected by sliding the clamping jaws 2. respectively, so that the stops 18 bo if they are permanently pressed against the bearing surfaces

19. Toto zabezpečuje dosadnutie horných dvojíc upínacích čelustí 2 na obrobok 10 ako prvých, po ktorých vykonajú upínací zdvih dolné dvojice. Po dosadnutí všetkých upínacích čelustí 2 na povrch obrobku 10 dostúpi upínacia sila na nastavená hodnotu. Zošikmené dosadacie plochy 20 upínacích čelustí 2 umožňujú vymedzenie ich pohybovej vole v posuvnom vedení v telesách 1. Po zapolohovaní a následnom tuhom upnutí obrobku 10 v osi vřetena 16 následuje uvolnenie rozpínacích trnov 8, ich vysunutie z obrobku 10 a návrat ramien na kladača 5 proti směru vstupnej šipky 15 do základnej polohy vstupného prizma 12. Týmto je uvolněný priestor pre přísun pracovnej jednotky s nástrojovou hlavou 17 k obrobku 10. Po ukončení obrábania a návrate prac. jednotky s nástrojovou hlavou 17 do základnej polohy, následuje přípravný zdvih ramien Vykladača 6 do osi vřetena 16 nástrojovej hlavy 17 rovnakým sposobom ako to bolo u ramien nakladača 5. Po vysunutí unášacích trnov 9 smerom k obrobeným koncom obrobku 10 a po kladnom výsledku kontroly vykonania operácie, následuje v automatickom cykle odopnutie, uskutočnené zasunutím upínacích Čelustí 2 do telies 1. Rovnako ako pri upínaní, odopínací zdvih začínajú horné dvojice upínacích čelustí 2. Po odopnutí obrobok 10 je nesený unášacími trnmi 9 a pri vykladacom zdvihu ramien vykladača 6 v smere výstupnej šipky 21 je dopravený na výstupný dopravník 13, na ktorom je obrobok 10 uvolněný zasunutím unášacích trnov 9, naspat do ramien vykladača 6. Týmto je cyklus naloženia, zapolohovania, upnutia, obrábania, kontroly vykonania operácie a vyloženia obrobku 10 zo zariadenia ukončený a zariadenie je připravené na další takt začínajúci naložením obrobku 10 ramenami nakladača 5 zo vstupného prizma 12 gravitačného zásobníka 11. Princip kontroly vykonania operácie na popisovanom zariadeni spočívá v přiblížení unášacieho trnu 9 příslušného tvaru k obrobenému konců obrobku, s indikáciou jeho krajné] polohy mikrospínačom, pri dosednutí na svoj doraz v ramene vykladača 6. Slúži k zastaveniu automatického chodu zariadenia v případe hruběj poruchy, napr. pri vylomení niektorého z nožov nástrojovej hlavy19. This ensures that the upper pairs of clamping jaws 2 are placed on the workpiece 10 first, after which the lower pairs are clamped. After all the clamping jaws 2 have reached the workpiece surface 10, the clamping force reaches the set value. The inclined bearing surfaces 20 of the clamping jaws 2 allow their movement clearance in the sliding guide in the bodies 1. After the positioning and subsequent rigid clamping of the workpiece 10 in the spindle axis 16, the expanding mandrels 8 are released, extended from the workpiece 10 and The input arrow 15 into the home position of the input prism 12 is thereby free. with the tool head 17 in the initial position, followed by the preparatory stroke of the Unloader arms 6 to the tool head spindle axis 16 in the same manner as that of the loader arms 5. After the driving pins 9 have been extended towards the machined ends of the workpiece 10 and In the automatic cycle, the clamping jaws 2 are inserted by inserting the clamping jaws 2 into the bodies 1. As with clamping, the clamping jaws start with the upper pairs of clamping jaws 2. After the workpiece 10 has been removed, the workpieces 10 are supported. 21 is conveyed to the output conveyor 13, on which the workpiece 10 is released by inserting the driving pins 9, back into the arms of the unloader 6. This is a cycle of loading, positioning, clamping, machining, operation control and unloading of workpiece 10 from the device and ready to the next bar starting with by loading the workpiece 10 with the arms of the loader 5 from the input prism 12 of the gravity container 11. The principle of checking the operation of the described device consists in approaching the driving mandrel 9 of the corresponding shape to the machined ends of the workpiece; 6. Used to stop the automatic operation of the device in the event of a gross fault, eg. when one of the tool head blades breaks out

17. Koncepcia zariadenia podlá vynálezu umožňuje však podía potřeby vybavenie aj pre kontrolu na rozměr zabudováním vhodného snímača, napr. vzduchových: trysiek. ;17. However, the design of the device according to the invention also allows for dimensional inspection, if necessary, by incorporating a suitable sensor, e.g. air: nozzle. ;

Claims

A device for positioning and clamping a workpiece, characterized in that it comprises two separate bodies arranged one behind the other (1j, at least one of which is displaceable, wherein each body (1) is provided with independent self-locking clamping jaws). (2) and, on the other hand, by a first charge (3j of the loader arm (5) pivoted on one side of the body (1).

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the clamping device. jaws (2) do not reach; pivoted second hub ¢ 4} stacker arm (6).

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the clamping jaws (2j) have inclined surfaces (20).

3 clamping force to set value. The clamped contact surfaces 20 of the clamping jaws 2 allow their movement dial to be defined by a sliding guide in the bodies 1. After the clamping and subsequent rigid clamping of the workpiece 10 in the spindle axis 16, the release pins 8 are released, extended from the workpiece 10 and the arms are returned to the loader 5 Against the direction of the entry arrow 13 to the basic position of the input prism 12. Thus, the space for the supply of the working unit with the tool head 17 to the workpiece 10 is released. Upon completion of the machining and return work. the tool head 17 to the basic position, followed by the preparatory stroke of the arms of the unloader 6 into the oscillation 16 of the tool head 17 in the same manner as that of the loader arms 5. After the drive pins 9 have been extended towards the machined workpiece ends 10 and the result of the operation check is positive, as in the clamping, the unlocking stroke starts with the upper pairs of clamping jaws 2. After unfastening the workpiece 10, it is carried by the entraining pins 9 and is conveyed by the unloading stroke of the unloader 6 in the direction of the exit arrow21. on the output conveyor 13, on which the workpiece 10 is released by insertion of the driving pins 9, into the arm of the stacker 6. This completes the cycle of loading, positioning, clamping, machining, checking the operation of the workpiece 10 and the device being prepared to the next tact starting The principle of checking the execution of the operation on the described device consists in approaching the insertion pin 9 of the respective shape to the circumferential ends of the workpiece, with the indication of the position of the microswitch, at the abutment of the workpiece. its stop in the arm of the unloader 6. It serves to stop the automatic operation of the device in the event of a coarse fault, eg when breaking one of the tool head bolts

17. The concept of the device according to the invention, however, makes it possible, if necessary, to provide a dimensional control by incorporating a suitable sensor, e.g. nozzles. ; PREDMfJT

4. Apparatus according to claim 1 or 2, wherein both the first hub (3) and the second hub (4) are hollow, with a drive rod (7 '

FIG. 1