CS217784B1

CS217784B1 - Work unit modular swivel head

Info

Publication number: CS217784B1
Application number: CS497180A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Borsky; Jiri Marek
Original assignee: Vaclav Borsky; Jiri Marek
Priority date: 1980-07-14
Filing date: 1980-07-14
Publication date: 1983-01-28

Abstract

Na úhelníku pracovní jednotky je uchycena základní část s hřídelem, na němž je axiálním a radiálním ložiskem uložena otočná část, s prstencovým, kolem, napojeným jednak na řídicí část, jednak prostřednictvím ozubených převodů na natáčecí hydromotor. Na čele prstencového kola jsou umístěny indexovací vložky, jejíchž destičky jsou ve.funkční poloze ve styku s odpruženým indexem. V základní části je výkyvné uložena dvouramenné páka, opírající se kratším ramenem o. destičku na obvodu vybrání otočné části a delším ramenem je ve styku s pístnicí zpevňovacího válce. Na náhonovou skříň jednotky napojený hřídel nese ozubené kolo, které je v záběru s ozubeným kolem na paralelním hřídeli, který je jedním koncem pevně spojen s pístnicí odpruženého válce a druhým s částí ozubené spojky, které je v záběru s druhou částí spojky, uložené na pracovním vřetenu operační hlavy, které je ve funkční poloze. Zařízení má vysoké parametry přesnosti i tuhosti celého operačního celku, šětří pracovní polohy i zastavené plochy a je malých rozměrů. Navazuje svou stavebnicovou koncepcí na maximální využití dalších sériově vyráběných typizovaných prvků a uzlů.The basic part with a shaft on which the rotary part is mounted by axial and radial bearings, with a ring wheel connected both to the control part and to the rotary hydraulic motor via gear transmissions, is mounted on the front of the ring wheel. Indexing inserts are placed on the face of the ring wheel, the plates of which are in contact with the sprung index in the functional position. A two-arm lever is pivotally mounted in the basic part, the shorter arm of which rests on the plate on the periphery of the recess of the rotary part and the longer arm is in contact with the piston rod of the reinforcing cylinder. The shaft connected to the drive box of the unit carries a gear wheel that is in engagement with a gear wheel on a parallel shaft that is firmly connected at one end to the piston rod of the sprung cylinder and at the other end to a part of the gear clutch that is in engagement with the second part of the clutch mounted on the working spindle of the operating head that is in the functional position. The device has high parameters of accuracy and rigidity of the entire operating unit, saves working positions and stationary areas and is small in size. With its modular concept, it builds on the maximum use of other mass-produced standardized elements and nodes.

Description

Předmětem vynálezu je stavebnicová otočná hlava pracovní jednotky, pro postupné provedení více obráběcích operací v jedné pracovní poloze jednoúčelového obráběcího stroje nebo automatické výrobní linky jednoyřetenovými nebo vícevřetenovými operačními hlavami, s kombinacemi různých typorožměrů vrtacích, vyvrtávacích a závitořezných vřeten.The object of the invention is a modular swivel head of a working unit for successively performing multiple machining operations in one working position of a single-purpose machine tool or automatic production line with single-spindle or multi-spindle operating heads, with combinations of different drilling, boring and threading spindles.

Při stavbě jednoúčelových obráběcích strojů a automatických výrobních linek se vyskytuje často požadavek na provedení více krátkodobých operací jedním nebo více vřeteny. Cas na provedení těchto operací je podstatně nižší než takt stroje nebo linky. To má za následek snížení celkového stupně efektivního využití stroje. Jsou známa zařízení, která tuto- nevýhodu řeší např. pracovní jednotky s revolverovou hlavou, otočnou kolem svislé nebo vodorovné osy. Jejich nevýhodou je však značný zastavěný prostor a omezené parametry přesnosti obrábění, dané principem polchování otočné části. Jiná známá zařízení využívají speciálních otočných hlav s vodorovnou osou otáčení, vybavených několika skupinami pracovních vřeten s centrálním náhonem a zařízením pro polohování a otáčení otočné hlavy. Nevýhodou těchto hlav je jejich jednoúčelovost, a tedy i vysoká cena. Jlno-u nevýhodou je centrální pohon všech vřeten, to jest 1 těch, která nepracují, i to, že jednou operační hlavou nelze provádět vrtací a závitovací operace.In the construction of single-purpose machine tools and automatic production lines, there is often a requirement to perform several short-term operations with one or more spindles. The time to perform these operations is considerably lower than the machine or line cycle. This results in a reduction in the overall degree of efficient use of the machine. There are known devices which solve this disadvantage, for example, of working units with a turret, which can be rotated around a vertical or horizontal axis. Their disadvantage, however, is the considerable built-up space and limited parameters of machining accuracy, given by the principle of polishing the rotating part. Other known devices utilize special rotary heads with a horizontal axis of rotation, equipped with several groups of working spindles with central drive and a device for positioning and rotating the rotating head. The disadvantage of these heads is their single purpose and therefore high price. Another disadvantage is the central drive of all spindles, i.e. 1 that do not work, and the fact that one operation head cannot be used for drilling and threading operations.

Uvedené nedostatky odstraňuje ve velké míře stavebnicová otočná hlava pracovní jednotky podle vynálezu, jehož podstatou je, že sestává z pevné části, uchycené na čelní ploše úhelníku a pevně spojené s hřídelem, na němž je radiálním ložiskem a axiálním ložiskem uložena otočná část, s prstencovým ozubeným kolem, které je napojeno jednak na řídicí část,, tvořenou výměnnými ozubenými koly,, narážkovým dělicím bubínkem, narážkovým 'kódovacím bubínkem, příslušným počtem narážek a ozubenými koly, — jednak prostřednictvím pastorku a samosvorného šnekového převodu na natáčecí hydromotor -a na jehož čele jsou,, podle počtu dělení, rozmístěny indoxovací vložky s destičkami, které jsou ve funkční poloze ve styku s odpruženým indexem, zatímco v pevné části otočné hlavy je v kostce otočně uložena odpružená dvouramenná páka, která se opírá kratším ramenem o jednu z destiček uložených na obvodu vybrání otočné části a, delším ramenem je ve styku s pístnicí zpevňovacího válce, který je v krajních polohách napojen na koncové spínače, přičemž ozubené kolo uložené na hřídeli, napojeném na náhonovou skříň, je v záběru s ozubeným kolem uloženým na paralelním hřídeli, který je jedním koncem napevno spojen s pístnicí odpruženého hydraulického válce a na druhém: s částí zubové spojky, která je v záběru s druhou částí zubové spojky, uložené na pracovním vřetenu operační hlavy, které je ve funkční poloze a je umístěno v jednom z otvorů upraveném na čelní stěně otočné části.These drawbacks are largely eliminated by the modular rotating head of the working unit according to the invention, which consists in that it consists of a fixed part, mounted on the face of the angle and fixedly connected to the shaft on which the rotary part is supported by a radial bearing and axial bearing. a pinion and a coding drum, an appropriate number of stops and gears, on the other hand, by means of a pinion and a self-locking worm gear to a rotary hydraulic motor on the front of which , depending on the number of divisions, the indoxizing inserts with plates that are in operative position in contact with the spring index are spaced, while in the fixed part of the swivel head a cushioning two-arm lever is rotatably supported in the cube, supported by a shorter arm h on the circumference of the recess of the rotary part a, the longer arm is in contact with the piston rod of the strengthening cylinder which is connected in extreme positions to the limit switches, the gear mounted on the shaft connected to the drive housing engages a gear mounted on the parallel shaft which is rigidly connected to the piston rod of the sprung hydraulic cylinder by one end, and to the other part of the gear clutch engaging the other portion of the gear clutch mounted on the operating spindle of the operating head in operative position and located in one of the apertures provided on the front wall of the rotatable part.

Výhodou zařízení je, že jeho minimální stavební rozměry nepřesahují šířkový rozměr pracovní jednotky. Zařízení umožňuje provedení více časově kratších operací v jedné pracovní poloze stroje nebo výrobní linky a znamená úsporu pracovních poloh i zastavené plochy. Zařízení má vysoké parametry přesnosti a tuhosti celého operačního celku. Stavebnicová koncepce vytváří podmínky pro široké použití nejrůznějších technologických operací. Stavebnicové řešení otočné hlavy obsahuje všechny mechanismy potřebné pro otáčení, polohování a zpevňování i pro přenos otočného pohybu na jedno vřeteno nebo skupiny vřeten, která jsou v pracovní poloze a umožňuje kombinaci vrtacích a závito-vacích operací. Další výhodou je, že umožňuje efektivní stavbu jednoúčelových strojů pro racionalizaci středně sériových výrob s nižším hodinovým výkonem, ale s podstatně vyšší kapacitou operačních hlav (2 až 4náscbekJ. Koncepce zařízení navazuje na maximální využití dalších sériově vyráběných typizovaných prvků a uzlů.The advantage of the device is that its minimum constructional dimensions do not exceed the width dimension of the working unit. The device enables to perform several shorter operations in one working position of the machine or production line and means saving working positions and built-up area. The device has high parameters of accuracy and stiffness of the whole operating unit. The modular concept creates the conditions for wide application of various technological operations. The modular design of the swivel head includes all the mechanisms necessary for rotation, positioning and consolidation as well as for transferring the swivel movement to a single spindle or groups of spindles that are in the working position and allow a combination of drilling and threading operations. Another advantage is that it enables efficient construction of single-purpose machines for the rationalization of medium-volume production with lower hourly output, but with a significantly higher capacity of operating heads (2 to 4 units).

Příkladné provedení stavebnicové otočné hlavy pracovní jednotky podle vynálezu je schematicky zakresleno, na výkresech. Na obr. 1 je bokorys pracovní jednotky se stavebnicovou otočnou hlavou, na obr. 2 nárys téhož zařízení, obr. 3 představuje kinematické schéma otočné hlavy, na obr. 4, 5, 6, je naznačena otočná hlava v řezu a všechny hlavní konstrukční prvky jednotlivých mechanismů, obr. 8 představuje aplikaci u automatické výrobní linky a na obit 9 je pů-; clorys víceúčelového, obráběcího stroje se čtyřmi polohami a s využitím pracovních jednotek se stavebnicovou otočnou hlavou.An exemplary embodiment of a modular rotating head of a working unit according to the invention is schematically shown in the drawings. Fig. 1 is a side view of a working unit with a modular swivel head; Fig. 2 is a front elevation of the same apparatus; Fig. 3 is a kinematic diagram of the swivel head; Figs. 4, 5, 6 Fig. 8 shows an application at an automatic production line and is provided on the cover 9; clorys multi-purpose, 4-position machine tool with modular swivel head units.

Ňa pracovní· jednotce 1, vybavené programovým ; řízením velikosti · posuvů a zdvihů pro jednotlivá vřetena nebo skupiny vřeten,, je uložen typizovaný nosný úhelník 2, na jehož čelní ploše je upevněna otočná hlavaOn the working unit 1, equipped with a programmer; By controlling the size of the feeds and strokes for individual spindles or groups of spindles, a standardized support bracket 2 is mounted, on the front surface of which the swivel head is fixed.

4. Na její čelní desku lze upevnit různé typy operačních hlav 5 s kombinací různých typorozměrů vrtacích, vyvrtávacích a závitořezných vřeten 58, Otočná část 45 otočné hlavy 4 je uložena radiálním dvouřadovým ložiskem 12 a axiálním předepnutým ložiskem 14 na hřídeli 13 a opírá se o prstencovou kluznou plochu 48 základního tělesa 22. Po obvodu zahloubení v otočné části 45 jsou rozmístěny destičky 9, upevněné šrouby 40. Slouží k opření kratší strany dvouramenné páky 29, výkyvné uložené na čepu 10 v kostce 11, která je šrouby 58 připevněna k základnímu tělesu 22. Dvouramenná páka 29, odtlačovaná pružinou 28, je delší stranou ve styku s pístnicí 30 zpevňovacího válce 31, jehož krajní polohy jsou kontrolovány koncovými spínači 32. Zpevňovaní válec 31 přitlačuje otočnou část 45 na kluznou plochu 46 základního tělesa 22. Na volné vnější čel217784 ní stěně otočné části 43 jsou upraveny otvory 15, jejichž počet je dán počtem pracovních vřeten 56 a jimiž prochází část zubové spojky 57 pevně spojené s pracovním vřetenem 56 operační hlavy 5. Druhá část zubové spojky 16, pevně spoijené s hřídelem 17, je dotlačována do záběru pružinou 25 a radiálně uložena kuličkovým· ložiskem 18, s možností axiálního vysunutí ze záběru hydraulickým válcem 23, který má obě krajní polohy kontrolovány koncovými spínači 21, a jehož pístnice 24 je uchycena na základním tělese 22. Na vnitřním¹ čele otočné části 45, přivrácené k základnímu tělesu 22, je šrouby 19 uchyceno Čelní prstencové ozubené kolo 20, které má na volném čele kalibrické otvory, do nichž jsou, podle počtu dělení, pomocí matice 52 a kolíku 51 připojeny indeixovací vložky 48, v jejichž zářezu jsou šrouby připevněny výměnné destičky 49, sloužící k dolícování přesnosti dělení. Přístup k nim je z vnější strany základního tělesa 22 otvorem 53, po sejmutí víka 54. Indexovací vložka 48 je po celou dobu pracovního cyklu dotlačována na odpružený index 50, umístěný v základním tělese 22 na ploše přilehlé k otočné části 45. Na indexu 50 je upravena rovná funkční plocha a úkosová plocha. Před přesnou polohou je index 58 úkosem indexovaci vložky 48 odtlačen a po přejezdu této polohy pružinoti 47 vrácen do původní polohy. Náhon 6 a řízení 55 jsou umístěny na obvodu základního· tělesa 22. Rychlé i pomalé otáčení otočné části 45 je odvozeno od hydromotoru 41 přes šnekový samolsvorný převod 42 a pastorek 43 na prstencové ozubené kolo 20. Řídící část je tvořena výměnnými ozubenými koly 37, narážkovým dělicím bubínkem· 36, narážkovým kódovacím bubínkem 35, příslušným počtem narážek 33, koncovými spínači 39, ozubenými koly 34 a 38 a zařízením pro vymezení vůlí 7 v převodech.4. Various types of operating heads 5 with a combination of different types of drilling, boring and threading spindles 58 can be mounted on its faceplate. sliding surface 48 of the base body 22. Around the recess periphery in the pivot portion 45 are spaced plates 9, fastened by screws 40. They serve to support the shorter side of the two-arm lever 29 pivotably mounted on a pin 10 in a cube 11 which is fastened to the base body by screws 58. The two-arm lever 29 pushed by the spring 28 is the longer side in contact with the piston rod 30 of the strengthening cylinder 31, the extreme positions of which are controlled by the limit switches 32. The strengthening cylinder 31 presses the pivot portion 45 onto the sliding surface 46 of the base body 22. the walls of the rotatable part 43 are upr holes 15, the number of which is given by the number of working spindles 56 and through which a part of the toothed clutch 57 is fixedly connected to the working spindle 56 of the operating head 5. The second part of the toothed clutch 16 firmly connected to the shaft 17 is pushed into engagement by a spring 25 and radially mounted ball bearing 18, with the possibility of axial disengagement by a hydraulic cylinder 23 having both limit positions controlled by limit switches 21, and whose piston rod 24 is mounted on the base body 22. On the inner ¹ face of the pivot part 45 facing the base body 22, The spiral ring gear 20 is provided with bolts 19 having free holes on the free face, into which, depending on the number of divisions, the indexing inserts 48 are attached by means of the nut 52 and the pin 51, in which the screws 49 accuracy of division. Access to them is from the outside of the base body 22 through the aperture 53, after removal of the lid 54. The indexing insert 48 is pressurized throughout the working cycle to a spring index 50 located in the base body 22 on an area adjacent the pivot portion 45. Modified flat functional surface and bevel surface. Prior to the exact position, the index 58 is beveled out of the indexing insert 48 and after passing this position the spring 47 returns to its original position. The drive 6 and the steering 55 are located on the circumference of the base body 22. The rapid and slow rotation of the rotary part 45 is derived from the hydraulic motor 41 via the worm self-locking gear 42 and the pinion 43 on the annular gear 20. The steering part consists of interchangeable gears 37 a separating drum 36, a stop coding drum 35, an appropriate number of stops 33, limit switches 39, gears 34 and 38, and a device for limiting clearances 7 in the gears.

Stisknutím tlačítka „start“ na ovládacím panelu nebo vrácením pracovní jednotky 1 do výchozí polohy, je dán impuls k uvolnění zpevňotvacích válců 31. Na kdnci uvolňování se vysune část ozubené spdjiky 16 ze záběru a koncovým spínačem 21 je dán signál k otáčení rychlými otáčkami pro¹ hydromotcr 41, který přes převody otáčí otočnou část 45 do další pracovní polohy.Pressing the "start" button on the control panel or returning the working unit 1 to its initial position gives an impulse to release the stiffening rollers 31. At the release, a portion of the gear 16 is disengaged and the end switch 21 gives a signal to rotate at ¹ which rotates the rotary part 45 to the next working position via the gears.

Každá pracovní poloha otočné části 45 je zakódována narážkami 39. Je-li programovaná pracovní poloha v souladu s odpovídajícím kódem, dojde přes koncové spínače k přepnutí hydromotoru 41 a otočná část 45 je brzděna jeho nižšími otáčkami tak dlouho, až přejde pracovní polclhu a odpružený index 50 zaskočí. Chod hydromotoru 41 se zreverzuje a otočná část 45 se otáčí v opačném smyslu tak dlouho, až se výměnná destička 49 opře o rovnou plochu indexu 50. Pak nastane zpevňování otočné části 45. Zpevňovací válec 31 přitlačí přes páku 29 a destičky 9 otočnou část 45 na kluznou prstencovou plochu 48 základního tělesa 22. Ke konci zpevňování je dán impuls k zasunutí části zubové spojky 16 do záběru a k zapnutí elektromotoru náhonové skříně 3, který přes převody 27 a 44 otáčí částmi zubové spojky 16 a 57, a tím i pracovním vřetenem 56. V případě poruchy se otočná část 45 zastaví.Each operating position of the rotary part 45 is encoded by the stops 39. If the programmed operating position is in accordance with the corresponding code, the hydraulic motor 41 is switched over by the limit switches and the rotary part 45 is braked at its lower speed until the working half and spring index have passed. 50 snaps. The operation of the hydraulic motor 41 is reversed and the rotary portion 45 is rotated in the opposite direction until the insert 49 is supported on a flat index index surface 50. Then the rotary portion 45 is solidified. The strengthening roller 31 presses the rotary portion 45 over the lever 29 and the plates 9. a sliding annular surface 48 of the base body 22. At the end of the consolidation, an impulse is given to engage a portion of the gear clutch 16 into engagement and engage the electric motor of the drive housing 3 which rotates the gear clutch parts 16 and 57 via gears 27 and 44. In the event of a fault, the rotary part 45 stops.

Claims

Modular swivel head of the working unit, for successive execution of several machining operations in one working position of a single-purpose machine) or automatic production line with single-spindle or multi-spindle operating heads with combinations of different types of drilling, boring and threading spindles. 22), mounted on the front face of the angle (2) and fixedly connected to the shaft (13) on which the rotary part (45), with an annular gear (20) is supported by a radial bearing (12) and an axial bearing (14), it is connected on the one hand to the control part (55), consisting of interchangeable gears (37), stopping separating drum (36), stopping drum (35), respective number of stops (32) and gears (34, 38), 43) a self-locking worm gear (42) to a rotary hydraulic motor (41) and at the front indexing inserts are distributed according to the number of divisions

OF THE INVENTION (48) with plates (49) in contact with the spring index (50) in the operative position, while in the fixed part (22) of the swivel head (4), a cushioned two-arm lever (29) is rotatably mounted in the cube (11) which is supported by a shorter arm on one of the plates (9) mounted on the periphery of the recess of the rotary part (45) and by the longer arm is in contact with the piston rod (30) of the reinforcing roller (31). (32), wherein the gear (27) mounted on the shaft (26) connected to the drive housing (3) engages a toothed disk (44) mounted on a parallel shaft (17) which is rigidly connected at one end the piston rod (24) of the sprung hydraulic cylinder (23) and the other with the portion of the gear clutch (16) engaged with the second portion of the gear clutch (57) mounted on the operating spindle (56) of the operating head (5). operating position · and is located in one of the holes (15) provided on the front wall of the rotatable part (45).