CS269519B1

CS269519B1 - Electromagnetic clamp clamp

Info

Publication number: CS269519B1
Application number: CS875846A
Authority: CS
Inventors: Dusan Ing Kollarik
Original assignee: Kollarik Dusan
Priority date: 1987-08-06
Filing date: 1987-08-06
Publication date: 1990-04-11
Also published as: CS584687A1

Abstract

Riešenie sa týká elektromagnetického klieštinového upínača a rieši jeho konštrukčné prevedenie. Oeho podstatou je, že vo veku klieštinového upínača je centricky okolo otvoru pře klieštinu usporiadané vinutie cievky, pričom vývody vinutia cievky sú přepojené s kontaktnými plochami usporiadanými na vonkajšom povrchu veka a uspósobenými pre prepojenie so zdrojom napatia. Zariadenie nájde uplatnenie v automatizovanom výrobnom procese najma pre malosériovú výrobu, kde je nutné častejšie meniť klieštinu v klieštinovom upínači.The solution concerns an electromagnetic collet chuck and solves its design. Its essence is that in the collet chuck lid, a coil winding is arranged centrally around the opening for the collet, while the coil winding terminals are connected to contact surfaces arranged on the outer surface of the lid and adapted for connection to a voltage source. The device finds application in an automated production process, especially for small-scale production, where it is necessary to change the collet in the collet chuck more often.

Description

Vynález sa týká elektromagnetického klieštinového upinača a rieši jeho konštrukčné prevedenie.The invention relates to an electromagnetic collet chuck and solves its structural design.

V súčasnej době nie je vyriešená prakticky automatická výměna klieštin klieštinového upinača. Výměna je uskutočňovaná na základnom telese například závitovým spojením a klieština sa z čela klieštinového upinača vyberie respektive vloží do šmýkadla upínacieho mechanizmu a vekom sa zaistí proti axiálnemu vysunutiu. Tento spůsob je praktizovaný u tlačných klieštin. U tažných klieštin je zase nutné uvolnit klieštinu z ovládacej tyče, na ktorú je uchytená najčastejšie závitovým spojením. Výměna je tiež len tučná, pře automatickú výměnu nie je používané žiadne riešenie. Sú známe riešenia, kde klieština je istená v klieštinovom upínači pomocou radiálně presúvateTných segmentov, ale kinematika takéhoto riešenia je zložitá. U dalších známých riešení sa prevádza výměna klieštiny uchytenej zozadu v klieštinovom upínači pomocou odkladačích zariadeni, ktoré sú přídavným jednoúčelovým zariadením obrábacieho stroja a tak predražujú jeho výrobu a komplikujú jeho konštrukciu. 3e známe tiež riešenie, kde sa výměna klieštiny uskutočňuje prostredníctvom snímatetného veka, pričom klieština je vo veku zaistená a buď sa celé veko vymieňa spolu s klieštinou, alebo sa prostredníctvom veka klieština dopravuje manipulačným zariadením do odkladacieho priestoru a z něho iná klieština do klieštinového upinača, pričom prepojenie veka s telesom klieštinového upinača je riešené například závitom. Konštrukcia týchto klieštinových upínačov je poměrně zložitá a vyžaduje si úpravu klieštin, ktorou vybočujú z normalizovaných převedení.At present, there is no practical solution for automatic replacement of collets of a collet chuck. The replacement is carried out on the base body, for example, by a threaded connection, and the collet is removed from the front of the collet chuck or inserted into the slide of the clamping mechanism and secured against axial ejection by a lid. This method is practiced with push collets. With pull collets, it is necessary to release the collet from the control rod, to which it is most often attached by a threaded connection. Replacement is also only fat, no solution is used for automatic replacement. There are known solutions where the collet is secured in the collet chuck using radially movable segments, but the kinematics of such a solution are complex. In other known solutions, the replacement of the collet mounted from the back in the collet chuck is carried out using storage devices, which are additional single-purpose equipment of the machine tool and thus increase the cost of its production and complicate its design. There is also a known solution where the collet is replaced by means of a removable cover, while the collet is secured in the cover and either the entire cover is replaced together with the collet, or the collet is transported by means of the cover by a handling device to the storage space and from there another collet to the collet chuck, while the connection of the cover with the collet chuck body is solved, for example, by a thread. The design of these collet chucks is relatively complex and requires modification of the collets, which deviates from the standardized conversions.

Nie je pri nich zaručená spolehlivost’ prenášania a polohovania a navýše je nutné budovat kontrolně čidlá pre kontrolu převedených úkonov.Reliability of transmission and positioning is not guaranteed with them, and in addition, it is necessary to build inspection sensors to check the transferred operations.

Uvedené nevýhody zmierňuje riešenie podřa vynálezu, ktorého podstatou je, že vo veku klieštinového upinača je centricky okolo otvoru pre klieštinu usporiadané vinutie cievky, pričom vývody vinutia cievky sú přepojené s kontaktnými’plochami usporiadanými na vonkajšom povrchu veka a uspůsobenými pre prepojenie so zdrojom napátia.The above disadvantages are mitigated by the solution according to the invention, the essence of which is that in the cover of the collet chuck, a coil winding is arranged centrally around the opening for the collet, while the terminals of the coil winding are connected to contact surfaces arranged on the outer surface of the cover and adapted for connection to a voltage source.

Riešenie automatickej výměny klieštin podl'a vynálezu umožňuje využit na držanie klieštiny vo veku klieštinového upinača elektromagnetické pole, budené v dutině cievky po zapojení elektrického obvodu. Elektrické či elektromagnetické spevnenie klieštiny vo veku umožňuje vyřiešiť poměrně jednoducho a spolahlivo kontrolu spevnenia klieštiny.The solution for automatic collet exchange according to the invention allows using an electromagnetic field, excited in the coil cavity after the electrical circuit is connected, to hold the collet in the lid of the collet clamp. Electrical or electromagnetic clamping of the collet in the lid allows for a relatively simple and reliable control of the clamping of the collet.

Elektromagnetický klieštinový upínač podlá vynálezu je znázorněný na připojených výkresoch, kde na obř. 1 je vidieť čiastočný priečny rez klieštinovým upínačom, na obr. 2 je v priečnom řeze veko klieštinového upinača s klieštinou a na obr. 3 je příklad usporiadania vyhadzovacieho zariadenia vo veku v čiastočnom řeze.The electromagnetic collet chuck according to the invention is shown in the attached drawings, where Fig. 1 shows a partial cross-section of the collet chuck, Fig. 2 shows a cross-section of the collet chuck lid with the collet, and Fig. 3 shows an example of the arrangement of the ejection device in the lid in partial section.

Elektromagnetický klieštinový upínač 100 pozostáva zo základného telesa 101 uchyteného známým spůsobom na vřeteno 201 sústružníckeho stroja 200 například pomocou skrutiek.The electromagnetic collet chuck 100 consists of a base body 101 attached in a known manner to the spindle 201 of the lathe 200, for example by means of screws.

V ňom je usporiadaný známy upinaci mechanizmus pře upínanie pomocou klieštiny 102. Klieština 102 je v základnom telese 101 zaistená voči axiálnemu posunutiu vekom 103 přepojeným so základným telesom 101 Tubovolným známým spůsobom například závitom. Vo veku 103 je vytvořené vybranie 103a v ktorom je umiestnená cievka 104 svojim vinutím 104a tak, že vytvára prstenec okolo otvoru 103b pra klieštiny 102. Vinutie 104a cievky 104 je vyvedené na vonkajší povrch 103c veka 103 vývodmi 104b, kde je každý z nich přepojený s izolovanou kontaktnou plochou 106. Cez kontaktně plochy 106 sa do cievky 104 vývodmi 104b privádza prúd, čím sa v otvore 103b indukuje, podlá známých závislostí elektromagnetického javu magnetické pole M. Orientácia toku elektrického prúdu sa zvolí tak, aby silové působenie magnetického póla M podlá potřeby vtahovalo do otvoru 103b klieštinu 102 alebo ju z něho vytláčalo. Aby nedošlo k zmagnetovaniu i silového stykového prvku 105 klieštinového upinača 100 s klieštinou 102 je vhodné tento silový stykový prvok 105 vyhotovit z neferomagnetického materiálu, například keramiky. Veko 103 sa známým spůsobomA known clamping mechanism for clamping by means of a collet 102 is arranged therein. The collet 102 is secured in the base body 101 against axial displacement by a lid 103 connected to the base body 101 in a known manner, for example by a thread. A recess 103a is formed in the lid 103 in which the coil 104 is placed with its winding 104a so that it forms a ring around the opening 103b of the collet 102. The winding 104a of the coil 104 is led to the outer surface 103c of the lid 103 by leads 104b, where each of them is interconnected with an insulated contact surface 106. Through the contact surfaces 106, a current is supplied to the coil 104 by leads 104b, whereby a magnetic field M is induced in the opening 103b, according to the known dependencies of the electromagnetic phenomenon. The orientation of the electric current flow is chosen so that the force action of the magnetic pole M, as needed, draws the collet 102 into the opening 103b or pushes it out of it. In order to avoid magnetization of the force contact element 105 of the collet chuck 100 with the collet 102, it is appropriate to make this force contact element 105 from a non-ferromagnetic material, for example ceramics. Lid 103 with a known method

CS 269 519 Bl například natáčaním vřetena 201 uvolní zo základného telesa 101 a nesie so sebou klieštinu 102, viď. obr. 2. Po uložení klieštiny 102 v kódovanom mieste odkladacieho zariadenia sa změnou orientácie prúdu známým spůsobom dosiahne změna magnetického póla M a klieština 102 sa vysunie z veka 103. Pokial má veko 103 vbudované vyhadzovacie zariadenie 107, nie je nutné prepólovanie, ale postačí prerušenie obvodu například uvolněním veka 103 sa rozpojí elektrický obvod a zruší sa magnetické pole M a potom vyhadzovacie zariadenie 107 vysunie klieštinu 102 z veka 103. Na obr. 3 je znázorněný velmi jednoduchý příklad prevedenia vyhadzovacieho zariadenia 107 pozostávajúceho z kolíka 107a, pružiny 107b a skrutky 107c usporiadaných v sérii v axiálnom smere. Kolík 107a je v zábere s klieštinou 102 z jednej strany a s pružinou 107b z druhej strany. Skrutkou 107c je možné nastavit vyhadzovaciu silu vyhadzovacieho zariadenia 107. Na výrobu veka 103 je výhodné použit elektrický nevodivý materiál, potom by nebolo nutné izolovat vývody 104b, vinutie 104a cievky 104 a kontaktně plochy 106 od veka 103.CS 269 519 Bl, for example, by turning the spindle 201, it is released from the base body 101 and carries the collet 102 with it, see Fig. 2. After the collet 102 is placed in the coded location of the storage device, a change in the magnetic pole M is achieved by changing the current orientation in a known manner and the collet 102 is ejected from the lid 103. If the lid 103 has a built-in ejection device 107, polarity reversal is not necessary, but it is sufficient to interrupt the circuit, for example, by releasing the lid 103, the electrical circuit is disconnected and the magnetic field M is canceled, and then the ejection device 107 ejects the collet 102 from the lid 103. In Fig. 3 shows a very simple example of the design of the ejection device 107 consisting of a pin 107a, a spring 107b and a screw 107c arranged in series in the axial direction. The pin 107a is in engagement with the collet 102 on one side and with the spring 107b on the other side. The screw 107c can be used to adjust the ejection force of the ejection device 107. It is advantageous to use an electrically non-conductive material for the manufacture of the cover 103, then it would not be necessary to isolate the terminals 104b, the winding 104a of the coil 104 and the contact surfaces 106 from the cover 103.

Riešenie podl’a vynálezu nájde uplatnenie v automatizovaných prevádzkach určených pře spracovanie tyčového polotovaru, pričom prevádzka je postavená na velkom sortimente a malých sériách, kde je často nutné měnit klieštinu 102 v klieštinovom upínači 100.The solution according to the invention finds application in automated operations designed for processing bar blanks, where the operation is based on a large assortment and small series, where it is often necessary to change the collet 102 in the collet chuck 100.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

1. An electromagnetic collet chuck consisting of a basic body, a power contact element placed therein, a replaceable collet and a removable cover intended for changing the collet, characterized in that in the cover (103) of the collet chuck (100) a winding (104a) of a coil (104) is arranged centrally around the opening (103b) for the collet (102), whereby the terminals (104b) of the winding (104a) of the coil (104) are connected to contact surfaces (106) arranged on the outer surface (103c) of the cover (103) and adapted for connection to a voltage source.

2. The electromagnetic collet chuck according to claim 1, characterized in that the cover (103) of the collet chuck (100) and the force contact element (105) are made of a non-ferromagnetic material.

3. Electromagnetic collet chuck according to points 1 and 2, characterized in that the lid (103) of the collet chuck (100) is made of an electrically non-conductive material.

4. Electromagnetic collet chuck according to points 1, 2 and 3, characterized in that an ejection device (107) is arranged in the lid (103) for the collet (102).