CS259474B1

CS259474B1 - Device for space motion's induction

Info

Publication number: CS259474B1
Application number: CS864077A
Authority: CS
Inventors: Oldrich Brabec; Frantisek Sova; Milos Flaska; Josef Macoun; Josef Krasny; Vladislav Kondr
Original assignee: Oldrich Brabec; Frantisek Sova; Milos Flaska; Josef Macoun; Josef Krasny; Vladislav Kondr
Priority date: 1986-06-04
Filing date: 1986-06-04
Publication date: 1988-10-14
Also published as: DE3716688A1; CS407786A1

Abstract

The invention relates to an apparatus for performing three-dimensional movements, in particular a machine tool having motor-driven tools, consisting of a mounting, actuating motors, supporting elements, joints and a holder for the object to be moved. The object of the invention is to provide a very simply constructed apparatus for the performance of three-dimensional movements, in particular machine tools, which is simple to manufacture and operate, which can be controlled by hand as well as by programmed controls and which is suitable for use with individual pieces as well as with large series. The invention consists in arranging on the mounting a supporting fork for a universal joint and at least one bearing fork for at least one linearly operating actuating motor, in mounting on the universal joint a further supporting fork for the holder of the object to be moved, and in providing on the universal joint at least one bearing for the actuating motor mounted on the mounting and at least one further bearing for a further, linearly operating actuating motor, which is mounted by its other end on the holder for the object to be moved or on this object to be moved itself or on the bearing fork assigned to this object to be moved.

Description

Vynález se týká zařízení, kterého je možno použít jako přídavného například к výložníku manipulátoru nebo robotu, kde má být obráběcí nástroj přitlačován к obráběné ploše a unášen na výkyvném rameni ovládaném prostředky, do nichž je přiváděno tlakové médium a jejichž pomocí je vyvozován prostorový pohyb obráběcího nástroje.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a device which can be used as an accessory, for example, to a boom of a manipulator or a robot, in which the cutting tool is to be pressed against the work surface and carried on a pivot arm controlled by means .

Dosud se obrábění obecných tvarů obrobků a zejména odlitků provádí ručně, nejčastěji obrušováním tak, aby bylo dosaženo požadované jakosti povrchu např. pro defektoskopické zkoušky, nebo aby se odstranil nežádoucí přídavek. V některých případech se к tomuto účelu používají manimupátory, které násobí pohyby a vynaloženou sílu pracovníka, který s nimi pracuje. V případech nutnosti opracování relativně velkých sérií obrobků nebo odlitků se někdy používají i jednoúčelové roboty, řízené>předem stanoveným programem.Until now, machining of general shapes of workpieces and especially castings is carried out manually, most often by abrasion, so as to achieve the desired surface quality, for example for defectoscopic tests, or to remove unwanted additions. In some cases, manimupulators are used to multiply the movements and expended force of the worker who works with them. In cases where relatively large series of workpieces or castings are required, special purpose robots controlled by a predetermined program are sometimes used.

Nevýhodou těchto dosud používaných systémů, zejména ručního, je nutnost vynakládání značné fyzické síly, zvýšené ohrožení zdraví pracovníků plynoucí z nutnosti jejich přítomnosti u obráběcího předmětu a konečně u robotů závislosti na sériích.The disadvantages of these systems, especially handheld systems, have been the need to exert considerable physical force, an increased risk to the health of workers due to their presence in the workpiece and, finally, in series-dependent robots.

Zařízení pro vyvození prostorového pohybu podle vynálezu sestává z rámu, držáku, kloubu s Čepy, ložisek kotvení, uložení, motorů a snímacích prvků. Jeho podstata spočívá v tom, že к rámu je připevněna vidlice, zatímco к držáku je připevněna jednak vidlice držáku a jednak potom obráběcího nástroje. Vidlice rámu je ukončena ložisky vidlice, zatímco vidlice držáku je ukončena ložisky držáku. Obě tyto vidlice jsou umístěny kolmo proti sobě tak, že čepy vidlice držáku, vložené do ložisek držáku, jsou upevněny na kloubu proti sobě a čepy vidlice rámu, vložené do ložisek vidlice rámu, jsou rovněž upevněny na kloubu proti sobě, ale kolmo к řečeným čepům vidlice držáku.The device for generating spatial movement according to the invention consists of a frame, a holder, a hinge with pins, anchor bearings, bearings, motors and sensing elements. Its essence is that the fork is attached to the frame, while the fork of the holder and the cutting tool are attached to the holder. The fork of the frame is terminated by the fork bearings while the fork of the holder is terminated by the bearings of the holder. Both of these forks are positioned perpendicularly opposite each other so that the bracket fork pins inserted into the bracket bearings are fixed to the joint against each other and the frame fork pins inserted into the frame fork bearings are also fixed to the joint against each other but perpendicular to said pins fork holder.

Na rámu jsou ještě vytvořena kotvení motorů přítlaku, a na držáku jsou ještě vytvořena uložení cyklovacích motorů. К ložiskům vidlice držáku jsou připojena uložení motorů přítlaku а к ložiskům vidlice rámu jsou připojena kotvení cyklovacích motorů.The anchors of the thrust motors are still formed on the frame, and the bearings of the cycling motors are still formed on the holder. Holders of the thrust motors are attached to the bearer fork bearings and the anchors of the cycling motors are attached to the frame fork bearings.

V kloubu jsou ještě uloženy snímací prvky. Další podstata vynálezu spočívá v tom, že . motory přítlaku jsou uloženy v kotveních motorů přítlaku kyvně ve směru vertikálním a cyklovací motory jsou uloženy v kotveních cyklovacích motorů rovněž kyvně, ale ve směru horizontálním.Sensing elements are still mounted in the hinge. Another object of the invention is that. the thrust motors are mounted in the anchors of the thrust motors of the pendulum in the vertical direction, and the cycling motors are also pivoted in the anchors of the cycling motors, but in the horizontal direction.

Pístnice motorů přítlaku jsou přitom spojeny s uložením motorů přítlaku a pístnice cyklovacích motorů jsou spojeny s uloženími cyklovacích motorů.The piston rods of the thrust motors are connected to the bearings of the thrust motors and the piston rods of the cycling motors are connected to the bearings of the cycling motors.

Hlavní výhodou zařízení pro vyvození prostorového pohybu je možnost opracování, resp. obrušování obecných tvarů například odlitků strojním způsobem, a to bud v automatickém cyklu, nebo s ručním dálkovým ovládáním podle zvoleného režimu práce. V automatickém cyklu je možno obrušovat i plochy, u kterých není předem znám přesný tvar.The main advantage of the device for generating spatial movement is the possibility of machining, respectively. Grinding of general shapes, for example castings, by machine, either in an automatic cycle or with manual remote control according to the selected mode of operation. In the automatic cycle it is also possible to grind surfaces where the exact shape is not known in advance.

Jeden příklad praktického provedení zařízení podle vynálezu je znázorněn na připojeném výkresu, a to v kosém pohledu.One example of a practical embodiment of the device according to the invention is shown in the attached drawing in a perspective view.

Zařízení pro vyvození prostorového pohybu podle tohoto příkladu provedení sestává z rámu 1_, na kterém je vytvořena vidlice 10, jejíž ramena jsou opatřena na koncích ložisky 11 vidlice 10 rámu 1.. К rámu 1. jsou ještě kolmo na vidlice 10 připojena kotvení 12 motorů 5 přítlaku.The device for generating spatial movement according to this embodiment consists of a frame 7 on which a fork 10 is formed, the arms of which are provided at their ends with bearings 11 of a fork 10 of the frame 1. downforce.

V ložiskáoh 11 vidlice 10 rámu 2 jsou zasunuty čepy 21 upevněné na kloubu 2. Tento kloub 2 připomíná prstenec, na němž jsou kolmo na sebe a vždy proti sobě vytvořeny čepy 21, 20 tak, že v horizontální rovině jsou vytvořeny již zmíněné čepy 21' vidlice 10 rámu .1 a ve vertikální rovině čepy 20 vidlice 30 držáku 2·In the bearings 11 of the fork 10 of the frame 2 are inserted pins 21 fixed to the hinge 2. This joint 2 resembles a ring on which the pins 21, 20 are formed perpendicular to each other and in each other so that the aforementioned pins 21 'are formed in a horizontal plane. fork 10 of frame .1 and in vertical plane pins 20 fork 30 of holder 2 ·

Na.držáku 2* R němuž je také upevněn obráběcí stroj, je vytovřena vidlice 30 držáku 2* jejiž ramena jsou na koncích opatřena ložisky 31 držáku 2/ ůo kterých zasahují výše popsané Čepy 20 vidlice 30držáku 2·On the holder 2 * R, which is also fixed by the machine tool, a fork 30 of the holder 2 * is formed, the arms of which are provided at their ends with bearings 31 of the holder 2 / which engage the pins 20 of the fork 30 of the holder 2.

V kotvení 12 motorů 5 přítlaku jsou výkyvné uloženy nepohyblivé konce motorů _5 přítlaku, jejichž pístnice jsou uloženy v uloženích 23 motorů 5 přítlaku. Tato uložení 23 jsou připevněna к ložiskům 31 vidlice 30 držáku 3. Vidlice 10 rámu £ a vidlice 30 držáku 2 směřují proti sobě a roviny jejich ramen jsou к sobě vzájemně kolmé.In the anchoring 12 of the thrust motors 5, the movable ends of the thrust motors 5 are pivotably mounted, the piston rods of which are mounted in the bearings 23 of the thrust motors 5. These bearings 23 are attached to the bearings 31 of the fork 30 of the holder 3. The fork 10 of the frame 8 and the fork 30 of the holder 2 face each other and the planes of their arms are perpendicular to each other.

К držáku 2 jsou ještě připevněna uložení 32 cyklovacích motorů £ а к ložiskům 11 vidlice 10 rámu £ jsou připojena kotvení 22 těchto cyklovacích motorů 2· Cyklovací motory 2 jsou svojí nepohyblivou částí uloženy v kotveních 22 a jejich pístnice jsou spojeny s uloženími 32 cyklovacích motorů 6. Obráběcí nástroj je vysunut před držák 2·The mountings 32 of the cycling motors 6 are still attached to the holder 2, and the anchors 22 of these cycling motors 2 are attached to the bearings 11 of the fork 10 of the frame 6 with their stationary part 2 and their piston rods connected to the bearings 32 of the cycling motors 6. The cutting tool is extended in front of the holder 2 ·

V průsečíku os čepů 22. vidlice 30 držáku 2 ^a čepů 21 vidlice 10 rámu £ jsou v tomto příkladu provedení umístěny uprostřed kloubu 2 snímací prvky 4; ty sledují dosažení mezí předem nastaveného výkyvu při každém kyvu a dávají signál к vratnému pohybu obráběcího nástroje vždy, když dosáhne oné předem nastavené hranice. Tento kývavý pohyb dodávají obráběcímu nástroji 2 cyklovací motory 2* kdežto velikost přítlačné síly na obráběcí nástroj se předem nastavují na motorech 5 přítlaku, v podstatě však jen před započetím obrábění. Během obrábění samotného je většinou udržován konstantní přítlak, aby se odstranily např. slévárenské nerovnosti,At the intersection of the axes of the pins 22 of the fork 30 of the holder 2 ^{and the} pins 21 of the fork 10 of the frame 8, in this embodiment, the sensor elements 4 are located in the center of the joint 2; they monitor the achievement of the preset oscillation limits at each oscillation and give a signal to the reciprocating movement of the cutting tool whenever it reaches that preset threshold. This oscillating movement is supplied to the tool 2 by the cycling motors 2, whereas the amount of contact force on the tool is preset on the thrust motors 5, but essentially only before the start of the machining. During machining itself, a constant down pressure is usually maintained to eliminate eg foundry irregularities,

Při napájení obráběcího nástroje 2 ^na takovou nerovnost vzroste měrný tlak mezi nerovností a nástrojem 2 tak, že se táto nerovnost odstraní. Na druhé straně působí konstantní přítlak i v tom smyslu, že se opracovávané povrchy kopírují. Jen v případě, že je třeba odstranit větší nerovnost, z-větší se v motorech 5_ přítlaku přítlačná síla na opotřebnou plochu. » ^r When feeding the cutting tool 2 ^to such an unevenness, the specific pressure between the unevenness and the tool 2 increases so that the unevenness is eliminated. On the other hand, a constant downforce also acts in the sense that the surfaces to be machined are copied. Only when greater unevenness is to be eliminated is the thrust force applied to the wear surface in the thrust motors 5. » ^R

Cyklovací motory 6 zajišťují oboustranný výkyv pohonu 1_ obráběcího nástroje 2 neboli cyklování v různých mezích, volitelných pomocí snímacích prvků Tak je umožněn kombinovaný pohyb obráběcího nástroje 2 ^ve dvou vzájemně kolmých směrech. Rám 2» ^a tím i jeho vidlice 10 a ostatní příslušenství je vysunutelný dopředu, což není na výkrese naznačeno, protože je to považováno za samozřejmé. Tak se obráběcí nástroj 8 může přiblížit к obrobku a vykonávat i posuvný pohyb.The cycling motors 6 provide a two-sided swiveling of the drive 7 of the cutting tool 2, or cycling within different limits, selectable by means of sensing elements. This allows the combined movement of the cutting tool 2 ⁱⁿ two mutually perpendicular directions. The frame 2 ^and hence its fork 10 and other accessories are extendable forwards, which is not indicated in the drawing, since this is taken for granted. In this way, the machining tool 8 can approach the workpiece and also perform a traversing movement.

Tím jsou vytvořeny podmínky к opracování libovolné plochy v prostoru. V případě náhlé změny odporu nerovností, působícího proti přítlačné síle motorů 2 přítlaku se zvýší přítlačná síla a také intenzita opracování. Při poklesu odporu naopak intenzita opracování klesne. Tato vlastnost zařízení podle popisovaného příkladu dovoluje automaticky odstraňovat menší nerovnosti obráběného povrchu a dosáhnout konečného spojitého tvaru obráběné plochy.This creates conditions for working any surface in the space. In the event of a sudden change in the uneven resistance acting against the thrust force of the thrust motors 2, the thrust force as well as the machining intensity are increased. If the resistance decreases, the machining intensity decreases. This feature of the device according to the example described allows to automatically eliminate minor irregularities of the surface to be machined and to achieve the final continuous shape of the surface to be machined.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

A device for generating a spatial movement consisting of a frame, a bracket, a pivot joint, bearings, anchoring and mounting of motors and sensing elements, characterized in that a fork (10) of the frame (1) terminated by bearings (1) is attached to the frame (1). 11), while the fork (30) of the holder (3) terminated by the bearings (31) and on the other hand (7) of the cutting tool (8) are attached to the holder (3) and that both forks (10, 30) are located perpendicularly so that the pins (20) of the fork (30) of the holder (3), inserted into the bearings (31) of the fork (30) of the holder (3), are mounted on the hinge (2) a fork (10) of the frame (1), inserted into the bearings (11) of the fork (10) of the frame (1), and anchoring (12) of the thrust motors (5) are formed on the frame (1) the bearings (31) of the fork (30) of the holder (3), while the bearings (32) of the cycling motors (6), whose anchors (22) are attached to the bearing The spigot (11) of the fork (10) of the frame (1), the sensor elements (4) being mounted in the hinge (2).

Spatial motion device according to claim 1, characterized in that the thrust motors (5) are mounted in the anchor (12) of the swinging motor (5) and the cycling motors (6) are mounted in the anchors (22) of the cycling motors (6) also swinging.