CS219601B1

CS219601B1 - Equipment for positioning and clamping pallets with workpieces

Info

Publication number: CS219601B1
Application number: CS688180A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Janas; Milos Hrdlicka; Bohumil Gancarcik
Original assignee: Frantisek Janas; Milos Hrdlicka; Bohumil Gancarcik
Priority date: 1980-10-11
Filing date: 1980-10-11
Publication date: 1983-03-25

Abstract

Zařízení pro ustavení a upnutí palet s obrobky. Účelem vynálezu je vytvořit zařízení pro ustavení a upnutí palet s obrobky na obráběcích centrech, případně na pracovních stanicích automatických linek na obrábění, jež bude ovládáno jedním hydraulickým válcem. Podstatou, vynálezu je zařízení pro ustavení a upnutí palet s obrobky na obráběcích centrech, případně pracovních stanicích automatických linek na obrábění. Paleta je ustavována i upínána u-stavovací a upínací rybinou, «jejíž jedna strana je tvořena klínovou lištou vertikálně přesuvnou. Paleta je ustavována ve třech na sebe kolmých rovinách. Všechny potřebné ovládací funkce jsou vykonávány upínacími, unášecími a polohovacími excentry uloženými na ovládací hřídeli. Přetáčení této ovládací hřídele je vykonáváno jedním hydraulickým válcem. Zařízení je velmi jednoduché a naprosto spolehlivé.Device for positioning and clamping pallets with workpieces. The purpose of the invention is to create a device for positioning and clamping pallets with workpieces on machining centers, or on workstations of automatic machining lines, which will be controlled by one hydraulic cylinder. The essence of the invention is a device for positioning and clamping pallets with workpieces on machining centers, or on workstations of automatic machining lines. The pallet is positioned and clamped by a positioning and clamping dovetail, one side of which is formed by a vertically movable wedge bar. The pallet is positioned in three mutually perpendicular planes. All necessary control functions are performed by clamping, driving and positioning eccentrics mounted on the control shaft. The rotation of this control shaft is performed by one hydraulic cylinder. The device is very simple and absolutely reliable.

Description

Vynález se týká zařízení pro ustavení a upnutí palety s obrobky, zejména na obráběcích centrech a pracovních stanicích automatických linek na obrábění.The invention relates to a device for aligning and clamping a pallet with workpieces, in particular at machining centers and workstations of automatic machining lines.

Dosud známá zařízení pro, přesné ustavení a upnutí palet !s obrobky na obráběcích centrech jsou opatřena dvěma samostatně pracujícími mechanismy, to ije mechanismem pro přesné ustavení a mechanismem pro upnutí palety. Mechanismy pro ustavení jsou tvořeny středícími čepy, které se zasouvají do polohovacích otvorů vytvořených v paletě. Mechanismy pro upínání pak jsou tvořeny například hydraulicky ovladatelnými čepy, které zapadají do tvarových vybrání v tělese palety. Další hydraulicky ovládaný prvek, například úkosový čep vytvořený jako píst, pak přitlačí paletu k 'čepům. Hlavní nevýhoda takto pracujícího zařízení spočívá v tom, že nutná suvná vůle mezi vedením čepu a mezí čepem a pouzdrem v paletě působí nepříznivě na přesnost ustavení a tím i na přesnost obrábění, jiné řešení dosud známých zařízení spočívá v tom, že se určí jednoznačně poloha palety ve dvou navzájem kolmých směrech a potom ji upne. Paleta je ustavena na ustavovací liště, a to ve dvou směrech na sebe kolmých a před upnutím je prostřednictvím nejméně tří úkosových čepů, ovladatelných hydraulicky, na tyto ustavovací plochy dotlačena. Po ustavení palety následuje její upnutí nejméně čtyřmi 'hydraulicky ovládanými prvky. Hlavní nevýhoda tohoto řešení spočívá ve značném množství ustavovacích a upínacích elementů, to je tři ustavovací a nejméně čtyři upínací, které je nutno nejen hydraulicky ovládat, ale pro bezpečnost 'práce na obráběcích strojích i kontrolovat pomocí koncových spínačů jejich skutečnou polohu a zajišťovat návaznost dalších úkonů ustavování a upínání palety. Tím se značně komplikuje jak mechanická, tak i hydraulická a elektrická část celého zařízení a snižuje se jeho spolehlivost, protože k popsaným mechanismům je třeba uvažovat ještě zařízení k polohování vlastní základny otočného stolu a zařízení k zachycení palety výměnným zařízením automatického výměníku palet.The prior art devices for precision alignment and clamping of pallets with workpieces on machining centers are provided with two separate working mechanisms, i.e. a precision alignment mechanism and a pallet clamping mechanism. The alignment mechanisms consist of centering pins which are inserted into the positioning holes provided in the pallet. The clamping mechanisms then consist, for example, of hydraulically actuated pins which fit into the shape recesses in the pallet body. Another hydraulically operated element, for example a bevel pin formed as a piston, then presses the pallet against the pins. The main disadvantage of such a device is that the necessary sliding clearance between the pin guide and the pin / bushing limit in the pallet adversely affects the alignment accuracy and thus the machining accuracy. Another solution of the known devices consists in determining the position of the pallet unambiguously in two perpendicular directions and then clamping it. The pallet is set on the alignment bar in two directions perpendicular to one another and is pressed against these alignment surfaces by at least three bevel pins, which can be hydraulically operated. After the pallet is set up, it is clamped by at least four hydraulically operated elements. The main disadvantage of this solution lies in the considerable number of positioning and clamping elements, that is three positioning and at least four clamping elements, which need not only to be hydraulically controlled but also to check their real position by means of limit switches and ensure continuity of other tasks. pallet setting and clamping. This greatly complicates both the mechanical and hydraulic and electrical parts of the entire device and reduces its reliability, since the described mechanisms also require a device for positioning the rotary table base itself and a pallet catching device with an automatic pallet changer replacement device.

Účelem vynálezu je vytvořit zařízení pro přesné ustavení a upnutí palet s obrobky na obráběcích centrech, případně na pracovních stanicích automatických linek na obrábění, jež bude ovládáno jedním hydraulickým válcem.The purpose of the invention is to provide a device for precisely aligning and clamping workpieces pallets on machining centers or at workstations of automatic machining lines which will be controlled by a single hydraulic cylinder.

Podstata zařízení podle vynálezu je v tom, že ustavovací a upínací mechanismus palety, uložené na horizontální dosedací rovině horní desky otočného stolu, je tvořen ustavovací a upínací rybinou, jejíž jedna strana je tvořena klínovou lištou vertikálně přesuvnou upínacími čepy dosedajícími shora svými hlavami na čela osazených otvorů vypracovaných v pravidelných roztečích v klínové liště a výkyvné spojenými s jednozvratnými ovládacími pákami tvořenými pružnými prvky a uloženými svými jedněmi konci pod úrovní klínové lišty v horní desce a druhými konci pružně přitlač ovatelnými proti samosvorným, náběhovým úhlem opatřeným upínacím excentrům vytvořeným na ovládací hřídeli, jejíž ozubení je ve stálém záběru s ozubeným hřebenem vytvořeným na pístnici pístu hydraulického válce upraveného v nosném tělese horní desky, přičemž na jedné straně tělesa palety je upevněna příložka, jejíž šikmá plocha je ve stálém styku se šikmou plochou závory vertikálně přesuvnou polohovacím excentrem vytvořeným na ovládací hřídeli, zatímco na druhé straně tělesa palety je na horní desce uchycen pevný doraz a ve vodicím tělese pevně uchyceném na tělese palety je uložena unášecí západka podávacího pístu automatického výměníku palet ovladatelná vypínací pákou vertikálně přesuvnou unášecím excentrem vytvořeným rovněž na ovládací hřídeli.The device according to the invention is characterized in that the pallet locating and clamping mechanism mounted on the horizontal bearing plane of the upper table of the rotary table is formed by an locating and clamping dovetail, one side of which is formed by a wedge bar vertically displaceable clamping pins abutting from above with their heads holes formed at regular intervals in the wedge bar and pivotally connected to one-way control levers consisting of resilient elements and positioned with one end below the wedge level in the top plate and the other ends resiliently pressed against a self-locking, lead angle provided with clamping eccentrics formed on the control shaft; the toothing is in permanent engagement with a toothed rack formed on the piston rod of the hydraulic cylinder piston provided in the upper plate support body, with a shim fastened on one side of the pallet body, the inclined surface is in constant contact with the inclined surface of the bolt by a vertically displaceable positioning eccentric formed on the control shaft, while on the other side of the pallet body a fixed stop is mounted on the upper plate and the guide body firmly attached to the pallet body a pallet operated by a release lever vertically displaceable by a driving eccentric also formed on the control shaft.

Pokrok dosažený zařízením podle vynálezu spočívá v tom, že celý proces zachycení palety podávacím zařízením automatického výměníku palet, přesné ustavení a upnutí palety je ovládán jedním hydraulickým válcem prostřednictvím ovládací hřídele. Tato ovládací hřídel ovládá fjak ustředění, upnutí, tak i uchycení podávacím zařízením. Všechny tyto úkony ijsou mechanicky svázány, začátek a konec celého cyklu, tedy polohy palety jsou udávány mikrospínačem.The progress achieved by the device according to the invention is that the entire pallet catching process by the automatic pallet changer feeding device, the precise positioning and clamping of the pallet is controlled by a single hydraulic cylinder via a control shaft. This control shaft controls both the centering, the clamping and the gripping by the feeding device. All these operations are mechanically bound, the beginning and end of the whole cycle, ie the positions of the pallet are indicated by the microswitch.

Na přiložených výkresech je schematicky znázorněn příklad provedení zařízení pro ustavení a upnutí palet s obrobky podle vynálezu. Na obr. 1 je znázorněn nárys v příčném řezu ustavovací a upínací rybinou, na obr. 2 je částečný řez v podélném směru ustavovací a upínací rybinou a na obr. 3 je signalizace začátku nebo >kúnce celého cyklu.The accompanying drawings show schematically an exemplary embodiment of a device for aligning and clamping pallets with workpieces according to the invention. FIG. 1 is a cross-sectional front elevation of the alignment and clamping dovetail; FIG. 2 is a partial cross-section in the longitudinal direction of the alignment and clamping dovetail; and FIG.

V tělese otočného stolu obráběcího stroje je uložena základna 1 s horní deskou 2. Oba tyto díly jsou navzájem středěny ozubenými věnci 3. Horní deska 2 je v osovém směru nadzvedávána přírubovým pístem 4 hydraulického válce vytvořeného v základně 1. Horní deska 2 je pootáčena prostřednictvím ozubeného převodu 3. Obě polohy horní desky 2, to je zpevněná poloha nebo poloha určená pro otáčení, jsou signalizovány koncovými spínači 6. Na horní straně horní desky 2 je vytvořena jednak horizontální dosedací rovina 7 pro výškové určení palety 8 a .jednak ustavovací a upínací rybina 40, jejíž jedna strana je pevná a druhá strana je vytvořena vertikálně přesuvnou klínovou lištou 9. V příkladném provedení jsou v klínové liště 9 uspořádány vertikálně v pravidelných roztečích po. její délce vypracované osazené otvory 31 pro čtyři upínací čepy 10 opírající se na jednom konci svou hlavou shora o čelo osazeného otvoru 31 v klínové liště 9 a na druhém konci jsou pod úrovní klínové lišty 9 unášecím čepem 32 spojeny s jednozvratnými pákami 18,A base 1 with an upper plate 2 is mounted in the machine table rotary table body. Both of these parts are centered by toothed rims 3. The upper plate 2 is lifted axially by a flange piston 4 of a hydraulic cylinder formed in the base 1. The upper plate 2 is rotated by a gear Both the positions of the upper plate 2, i.e. the fixed position or the position to be rotated, are signaled by the limit switches 6. On the upper side of the upper plate 2 a horizontal bearing plane 7 is formed for height determination of the pallet 8 and 40, one side of which is rigid and the other side is formed by a vertically displaceable wedge strip 9. In an exemplary embodiment, the wedge 9 is arranged vertically at regular intervals along. the length of the stepped holes 31 for the four clamping pins 10, supported on one end by their head from the top of the stepped hole 31 in the wedge bar 9, and at the other end are connected to the one-way levers 18

S které jsou kotevními čepy 28 uloženy svými jedněmi konci v ložickách 29 upevněných v horní desce 2, zatímco druhé konce těchto jednozvratných ovládacích pák 18 jsou opatřeny kladkami 33, jež jsou ve stálém styku se samosvorným náběhovým úhlem opatřenými upínacími excentry 34 vytvořenými na ovládací hřídeli 15 Jednozvratné ovládací páky 18 jsou proti upínacím excentrům 34 dotlačovány pružinami 35 uspořádanými na dřících upínacích čepů 19 me'zi čelem osazených otvorů 31 v horní desce 2 a spodní plochou klínové lišty 9. Ve směru podélné osy ovládací hřídele 15 je paleta 8 dotlačována a uzamčena tak, že šikmá plocha závory 13, ovladatelná polohovacím excentrem 39 vytvořeným na ovládací hřídeli 15, působí na šikmou plochu príložky 14 a tím je paleta 8 stále dotláčena na pevný doraz 12. Paleta 8 je tedy přesně ustavena v jednom směru roviny a současně je upnuta klínovou lištou 9 dotlačovanou upínacími excentry 34 a ve směru podélné osy vačkové hřídele 15 je ustavení provedeno šikmou plochou závory 13. Na ovládací hřídeli 15 je vytvořen i unášecí excentr 38 pro ovládání unášení západky 19 zapadající do zápichu v podávacím pístu 11 automatického- výměníku a dotlačovatelné do základní polohy pomocnou pružinou 24. Otáčení ovládací 'hřídele 15 je ovládáno ozubeným hřebenem 16 vytvořeným na pístnici pístu 37 hydraulického válce 43 upraveného v nosném tělese 44 horní desky 2. Ovládací hřídel 15 se tak pootáčí o 90°. Přívod tlakového média k pístu 37 je uskutečňován rozvodným čepem 17 ze základny 1 otočného stolu.With which the anchor pins 28 are mounted with their one ends in the bearings 29 fixed in the upper plate 2, while the other ends of these single-reversible actuating levers 18 are provided with rollers 33 which are in constant contact with the self-locking lead angle provided with clamping eccentrics 34 formed on the control shaft 15 The single-reversible control levers 18 are pressed against the clamping eccentrics 34 by springs 35 arranged on the shanks of the clamping pins 19 between the front-mounted holes 31 in the upper plate 2 and the lower face of the wedge 9. In the longitudinal axis of the control shaft 15 the pallet 8 is pressed and locked that the inclined surface of the bolt 13, actuated by the positioning eccentric 39 formed on the control shaft 15, acts on the inclined surface of the shim 14 and thus the pallet 8 is still pressed against the fixed stop 12. The pallet 8 is thus accurately aligned in one plane direction and clamped bar 9 reprinted The alignment of the cam shaft 15 is in the direction of the longitudinal axis of the camshaft 15, and the cam shaft 15 is also provided with a driving eccentric 38 for controlling the recess of the latch 19 engaging the recess in the feed piston 11 of the exchanger. The rotation of the control shaft 15 is controlled by a rack 16 formed on the piston rod of the piston 37 of the hydraulic cylinder 43 provided in the support body 44 of the upper plate 2. The control shaft 15 is thus rotated 90 °. The pressure medium is supplied to the piston 37 by means of a distribution pin 17 from the base 1 of the rotary table.

Paleta 8 s novým dílcem je nasunuta podávacím pístem 11 automatického výměníku na horní desku 2 a je dotláčena na pevný doraz 12 omezující pohyb palety 8 v podélném směru klínové lišty 9. Je přivedeno tlakové médium na horní plochu pístu 37 s ozubeným hřebenem 16, ovládací hřídel 15 se pootočí o 90° a tím je paleta 8 uzamčena závorou 13 přes příložku 14 v podélném směru. Současně nastává ustavování palety 8 v příčném směru, a to tak, že upínací excentry 34 stlačí ramena jednozvratných ovládacích pák 18 dolů a tím čtyřmi upínacími čepy 10 je klínová lišta 9 vtahována do vybrání v paletě 8 a horní desce 2. Tím je paleta 8 současně ustavována dotláčením do rybinového vedení 30 vytvořeného v tělese palety 8 a tak je v této* poloze upnuta. V poslední fázi upínání jsou jednozvratné ovládací páky 18 vytvořené jako ploché pružné prvky napruženy upínacími excentry 34, jejichž ovládací dráha je vytvořena tak, že v poslední části obvodu vytvoří samosvorné upnutí. Jednozvratné ovládací páky 18 vytvořené jako pružné prvky zabezpečují dokonalé upnutí ve všech čtyřech upínacích čepech 10. Současně ovládací hřídel 15 nadzvedne vypínací pákou 23, ovladatelnou unášecím excenterm 38, unášecí západku 19 proti pomocné pružině 24, čímž se uvolní koncovka podávacího pístu 11. Sepnutý koncový spínač 25 signalizuje, že ustavení a upnutí palety 8 je skončeno. Pro snížení deformací palety 8 při upínání obrobků a obrábění je její spodní plocha uprostřed podepřena perem 26. Obrobek se ustavuje do souřadných os stroje příložkami 27.The new member pallet 8 is pushed by the automatic exchanger feed piston 11 onto the top plate 2 and is pressed against a fixed stop 12 limiting the movement of the pallet 8 in the longitudinal direction of the wedge 9. The pressure medium is fed to the upper surface of the toothed rack piston 37 15 is rotated by 90 [deg.] And thereby the pallet 8 is locked by a bolt 13 over the shim 14 in the longitudinal direction. At the same time, the pallet 8 is set in the transverse direction, so that the clamping eccentrics 34 push the arms of the reversible control levers 18 downwards and thereby the four clamping pins 10 pull the wedge bar 9 into the recesses in the pallet 8 and the upper plate 2. by pushing it into the dovetail guide 30 formed in the body of the pallet 8 and so is clamped in this position. In the last clamping phase, the single-reversible actuating levers 18 formed as flat resilient elements are springed by the clamping eccentrics 34, the actuating path of which is designed to form a self-clamping clamping in the last part of the circumference. The single-reversible actuating levers 18 formed as resilient elements provide a perfect grip in all four clamping pins 10. At the same time, the control shaft 15 lifts the release pawl 19 against the auxiliary spring 24 to release the end of the feed piston 11. switch 25 indicates that alignment and clamping of the pallet 8 is complete. In order to reduce the deformation of the pallet 8 during workpiece clamping and machining, the bottom surface of the pallet 8 is supported by a tongue 26 in the center.

Před vysunutím palety 8 s obrobeným dílcem je přivedeno tlakové médium na spodní plochu přesouvatelného pístu 37 s ozubeným hřebenem 16, který pootočí vačkovou hřídelí 15 o 90°. Tím se uvolní upnutí palety 8 klínovými lištami 9 přes /jednozvratné ovládací páky 18 s upínacími čepy 10, uvolní se uzamčené palety 8 závorou 13 a uvolní se unášecí západka 19, která se zaklesne do obvodové drážky podávacího pístu 11 automatického výměníku palet 8. Současně koncový spínač 20 přes páku 21 a kotlík 22 signalizuje, že paleta 8 je uvolněna a je dán povel k její výměně.Before the workpiece pallet 8 is ejected, the pressure medium is brought to the bottom surface of the displaceable piston 37 with the rack 16, which rotates the camshaft 15 90 °. This releases the clamping of the pallet 8 by the wedge rails 9 via the / reversible actuating levers 18 with the clamping pins 10, releases the locked pallets 8 through the bolt 13 and releases the catch pawl 19 which engages in the peripheral groove of the feed piston 11 of the automatic pallet changer 8. the switch 20 via the lever 21 and the cauldron 22 signals that the pallet 8 is released and is commanded to change it.

Claims

A device for aligning and clamping a pallet with workpieces, in particular at machining centers and workstations of automatic machining lines, consisting of hydraulically actuable alignment and clamping mechanisms formed in a pallet body and in a machine tool rotary table, characterized in that the alignment and clamping mechanism The pallets (8) mounted on the horizontal bearing plane (7) of the top table (2) of the turntable are formed by a locating and clamping dovetail (40), one side of which is formed by a wedge bar (9) vertically displaceable clamping pins (10) with their heads on the fronts (41) of the stepped holes (31) drawn at regular intervals in the wedge bar (9) and pivotally connected to the reversible control levers (18) formed by the invention with elastic elements mounted at one end below the wedge bar (9) in the top plate (2j and resiliently compressible with the other ends) provided with a self-locking lead angle provided with clamping eccentrics (34) formed on the control shaft (15), the toothing (42) of which is in permanent engagement with the rack (16) formed on the piston rod of the piston (37) of the hydraulic cylinder (43) (44) a top plate (2), wherein a shim (14) is fixed on one side of the pallet body (8), the inclined surface of which is in constant contact with the inclined surface of the bolt (13) by a vertically displaceable positioning eccentric (39) formed on the control shaft (15), while on the other side of the pallet body (8) there is a fixed stop (12) on the upper price plate (2) of the price clamp (12) and in the guide body (36) firmly mounted on the pallet body (8) The feed piston (11) of the automatic heat exchanger (8), operable by a cut-off lever (23), is vertically movable by a driving eccentric (38) also formed on the control shaft (15).