CS269841B1

CS269841B1 - Device for automatic exchange of workpieces, especially rotary workpieces

Info

Publication number: CS269841B1
Application number: CS871626A
Authority: CS
Inventors: Josef Ing Balsik; Antonin Ing Karmasin; Milos Ing Skocovsky; Zdenek Machacek; Frantisek Mihola
Original assignee: Josef Ing Balsik; Antonin Ing Karmasin; Milos Ing Skocovsky; Zdenek Machacek; Frantisek Mihola
Priority date: 1987-03-11
Filing date: 1987-03-11
Publication date: 1990-05-14
Also published as: CS162687A1

Abstract

Řešení se týká zařízení pro automatickou výměnu rotačních obrobků při jejich obrábění, zvláště broušení a dokončování, měřeni, montáži a podobně. Podstata řešení je v tom, že zařízení je opatřeno dvěma rameny, činným a vlečeným, pro obepnutí obrobku, činné rameno je pevně nasazeno na náhonovém hřídeli. Vlečené rameno, výkyvné uložené na náhonovém hří deli, je opatřeno brzdicím prvkem. Obě ramena jsou spojena táhlem, v jehož jednom otvoru je výkyvné zalícován ěep, upevněný v činném rameni a v jehož dalším otvoru je uspořádán další čep, pevně ustavený ve vlečeném rameni.The solution relates to a device for automatic exchange of rotating workpieces during their machining, especially grinding and finishing, measuring, assembly and the like. The essence of the solution is that the device is provided with two arms, active and trailed, for clamping the workpiece, the active arm is firmly mounted on the drive shaft. The trailed arm, pivotably mounted on the drive shaft, is provided with a braking element. Both arms are connected by a rod, in one hole of which a pin is pivotably fitted, fixed in the active arm, and in the other hole of which another pin is arranged, firmly mounted in the trailed arm.

Description

Vynález řeší zařízení pro automatickou výměnu obrobků, zejména rotačních, jako jsou kroužky a valivá tělesa valivých ložisek při jejich obrábění, zvláště broušení, dokončování a měření.The invention provides a device for automatic exchange of workpieces, especially rotating ones, such as rings and rolling elements of rolling bearings during their machining, especially grinding, finishing and measuring.

Dnešní autooperátory používané při obrábění rotačních obrobků, například, při broušení nebo dokončování kroužků valivých ložisek jsou různého provedení. Kroužky jsou k nakládacímu místu obvykle přiváděny v korýtkách, odkud jsou odebírány různými rameny, vidlicemi, trny nebo chapadly a přenášeny do pracovního místa. U jiných provedení autooperátorů se používají k dopravě obrobků z nakládací do pracovní polohy různá vybrání nebo kapsy šoupátka, které se pohybuje napříč k ose přívodního korýtka. V tomto posledním případě bývají kroužky při obrábění uloženy v kluzných opěrkách, přičemž zůstávají umístěny ve vybrání šoupátka. Proto se autooperátory tohoto typu hodí jen pro vnitřní obrábění kroužků.Today's autooperators used in the machining of rotating workpieces, for example, in grinding or finishing of rolling bearing rings, are of various designs. The rings are usually fed to the loading station in troughs, from where they are removed by various arms, forks, mandrels or grippers and transferred to the work station. In other designs of autooperators, various recesses or pockets of a slide, which moves transversely to the axis of the feed trough, are used to transport the workpieces from the loading station to the working position. In this latter case, the rings are usually placed in sliding supports during machining, while remaining positioned in the slide recess. Therefore, autooperators of this type are only suitable for internal machining of rings.

Vpředu popsaná zařízení pracují obvykle tak, že k přemísťování obrobků z nakládací do pracovní polohy se užívá dvou různých mechanismů se dvěma náhony, které jsou navzájem spojeny nejčastěji elektrickou vazbou. Při použití dvou mechanismů se dociluje vyšší kinematické spolehlivosti při přemísťování obrobků a také většího rozsahu využití takových zařízení, než při použití jednoho mechanismu. Tyto výhody jsou však snižovány vyšší poruchovostí dvojice mechanismů s náhony a poruchovostí jejich vzájemné vazby, dále většími nároky na prostor a také vyššími pořizovacími a provozními náklady. Naproti tomu autooperátory s jedním náhonem přes jednoduchost mají omezený rozsah použití a obtížně se seřizují.The devices described above usually operate in such a way that two different mechanisms with two drives are used to move the workpieces from the loading to the working position, which are most often connected to each other by an electrical connection. When using two mechanisms, higher kinematic reliability is achieved when moving the workpieces and also a greater range of use of such devices than when using one mechanism. However, these advantages are reduced by the higher failure rate of the pair of mechanisms with drives and the failure rate of their mutual connection, further by greater space requirements and also higher acquisition and operating costs. In contrast, autooperators with one drive, despite their simplicity, have a limited range of use and are difficult to adjust.

Všechny uváděné nevýhody jsou do značné míry odstraněny u zařízení podle vynálezu. Zařízení se skládá z nakládacích a vykládacích mechanismů. Ty jsou vytvořeny z výkyvné uložených, obvykle hydraulicky ovládaných nakládacích a vykládacích ramen, na nichž jsou uchyceny nakládací a vykládací trny. Nakládací a vykládací mechanismy mohou být také vytvořeny z táhel, která jsou ovládána hydraulickým, případně pneumatickým válcem. Táhla jsou rovněž opatřena nakládacími a vykládacími trny, které jsou vybaveny vačkou nebo hydraulickým válcem k axiálnímu posunutí výkyvných ramen či táhel. Podstata vynálezu je v tom, že zařízení je opatřeno nejméně dvěma rameny. Jedno z nich, činné rameno, je pevně nasazeno na náhonovém hřídeli, který je výkyvné uložen v pouzdru a opatřen na jednom konci vidlicí. V ní je ustavena ojnice, která je spojena prvním čepem s vidlicí náhonového hřídele. Druhé, vlečené rameno, je výkyvné uloženo na náhonovém hřídeli a je opatřeno brzdicím prvkem. Ten se skládá z třecího členu, připevněného na základní desce a z pevné desky, na kterou dosedá regulační pružina, navlečená na regulačním šroubu umístěném na základní desce. Činné rameno a vlečené rameno jsou Spojeny táhlem. V otvoru táhla je výkyvné zalícován druhý čep upevněný v činném ramenu. V dalším otvoru táhla je uspořádán třetí čep, pevně ustavený ve vlečeném ramenu.All the disadvantages mentioned are largely eliminated in the device according to the invention. The device consists of loading and unloading mechanisms. These are formed from pivoted, usually hydraulically operated loading and unloading arms, on which loading and unloading pins are attached. The loading and unloading mechanisms can also be formed from rods that are controlled by a hydraulic or pneumatic cylinder. The rods are also provided with loading and unloading pins that are equipped with a cam or a hydraulic cylinder for axial displacement of the pivoted arms or rods. The essence of the invention is that the device is provided with at least two arms. One of them, the active arm, is firmly mounted on a drive shaft that is pivoted in a housing and provided with a fork at one end. A connecting rod is installed in it, which is connected by a first pin to the fork of the drive shaft. The second, trailed arm, is pivoted on the drive shaft and is equipped with a braking element. This consists of a friction member mounted on the base plate and a fixed plate on which a regulating spring rests, threaded on a regulating screw located on the base plate. The active arm and the trailed arm are connected by a rod. A second pin mounted in the active arm is pivoted in the rod hole. A third pin is arranged in another rod hole, firmly positioned in the trailed arm.

Hlavní výhoda zařízení podle vynálezu je v tom, že funkce činného ramena a vlečeného ramena jsou od sebe odděleny i když k jejich pohybu slouží pouze jeden náhon, což je z hlediska spolehlivosti provozu, hospodárnosti i prostorové náročnosti nejvýhodnější. Další výhodou je vzájemná mechanická vazba obou ramen a současné jejich přestavitelnost, což umožňuje využití zařízení pro široký rozsah výrobků a v provozu rychlé a pohodlné seřízení. Kromě toho umožňuje zařízení obrábění vnějších i vnitřních ploch obrobků, například ložiskových kroužků a valivých těles, je tedy univerzální.The main advantage of the device according to the invention is that the functions of the active arm and the trailed arm are separated from each other even though only one drive is used for their movement, which is the most advantageous in terms of operational reliability, economy and space requirements. Another advantage is the mutual mechanical connection of both arms and their simultaneous adjustment, which allows the use of the device for a wide range of products and quick and convenient adjustment in operation. In addition, the device allows machining of external and internal surfaces of workpieces, for example bearing rings and rolling elements, so it is universal.

Příkladné provedení zařízení podle vynálezu je na výkresech, kde na obr. 1 je znázorněn nárys zařízení s otočným náhonovým hřídelem použitého pro dokončování ložiskových kroužků a na obr. 2 je bokorys téhož zařízení.An exemplary embodiment of the device according to the invention is shown in the drawings, where Fig. 1 shows a front view of a device with a rotating drive shaft used for finishing bearing rings, and Fig. 2 shows a side view of the same device.

Zařízení znázorněné na obr. 1 a 2 se skládá ze základní desky £ umístěné na tělese 2 vřeteníku, například dokončovacího stroje pro obrábění kroužků valivých ložisek. Obrobek 3 je uložen v kluzných opěrkách J a je přitahován k čelu pracovního vřetena 2, uloženého otočně v tělese 2 vřeteníku. V pracovní poloze II stroje je obrobek J obklopen dvěma rameny 6 a 2®· činné rameno 6, které je opatřeno ozuby J a 8 přimykajícími se s vůlí k obrobku J, je pevné nasazeno na náhonovém hřídeli 9. Náhonový hřídel 9 je výkyvné uložen v pouzdru 10The device shown in Fig. 1 and 2 consists of a base plate £ placed on the headstock body 2, for example a finishing machine for machining rolling bearing rings. The workpiece 3 is mounted in sliding supports J and is attracted to the face of the work spindle 2, rotatably mounted in the headstock body 2. In the working position II of the machine, the workpiece J is surrounded by two arms 6 and 2®. The active arm 6, which is provided with teeth J and 8 that fit with clearance to the workpiece J, is firmly mounted on the drive shaft 9. The drive shaft 9 is pivotably mounted in a housing 10

CS 269 841 B1 a na jednom konci je opatřen vidlicí ££, do níž je ustavena ojnice £3, která je s vidlicí 11 spojena prvním čepem £2. Vidlice ££, a tím i činné rameno 6, koná vratně výkyvný pohýb asi 90 úhlových stupňů, potřebný pro výměnu obrobku 3. Na činném ramenu 6 je upevněn druhý čep 14, na němž je otočně uložen spojovací člen tvořený táhlem £5. Vlečené rameno £8, které se z čelní strany přibližuje s vůlí k obrobku 3, je opatřeno spodním ozubem £9, který se rovněž s vůlí přibližuje k plášti obrobku 3. Vlečené rameno 1.8, výkyvné uložené na náhonovém hřídeli 9, je opatřeno brzdicím prvkem, který se skládá z třecího členu 20, připevněného na základní desce 1, a z pevné desky 24. Na pevnou desku 24, která se letmým koncem 25 opírá o základní desku £, dosedá regulační pružina 23, navlečená na regulačním šroubu 2£, který je umístěn na základové desce £. činné rameno 6 a vlečené rameno £8 jsou spojeny táhlem £5, v jehož otvoru je výkyvné zalícován druhý čep £4, upevněný v činném ramenu 6. Táhlo 2.5 je opatřeno oválným otvorem £6, kterým s vůlí prochází třetí čep 2.Z» pevně spojený s vlečeným ramenem 18. Obrobky 3 jsou přiváděny přívodním korýtkem 26 ukončeným na spodní části šikmým dnem 27, v jehož nejnižší části je nakládací poloha I obrobků 2· Zajištění obrobku 2 proti vypadnutí je provedeno klapkou 28, která je volně otočná na náhonovém hřídeli 9 a je ve volném stavu přitlačována zadržovací pružinou 29 k pevnému dorazu 2θ» přičemž jeden konec zadržovací pružiny 29 je uchycen na svorníku 21 klapky 28 a druhý konec zadržovací pružiny 29 je uchycen na nehybném svorníku £2, pevně uchyceném v základní desce 2·CS 269 841 B1 and is provided at one end with a fork ££, into which a connecting rod £3 is fitted, which is connected to the fork 11 by a first pin £2. The fork ££, and thus the active arm 6, performs a reciprocating swinging movement of about 90 angular degrees, necessary for changing the workpiece 3. A second pin 14 is fixed to the active arm 6, on which a connecting member formed by a rod £5 is rotatably mounted. The trailing arm £8, which approaches the workpiece 3 with clearance from the front side, is provided with a lower tooth £9, which also approaches the shell of the workpiece 3 with clearance. The trailing arm 1.8, pivotably mounted on the drive shaft 9, is provided with a braking element consisting of a friction member 20, mounted on the base plate 1, and a fixed plate 24. The fixed plate 24, which rests on the base plate £ with its flying end 25, is supported by a regulating spring 23, threaded on the regulating screw 2£, which is located on the base plate £. The active arm 6 and the trailed arm £8 are connected by a rod £5, in the hole of which a second pin £4, fixed in the active arm 6, is pivotably fitted. The rod 2.5 is provided with an oval hole £6, through which a third pin 2.Z» passes with clearance and is firmly connected to the trailed arm 18. The workpieces 3 are fed by a feed trough 26 terminated at the bottom by an inclined bottom 27, in the lowest part of which is the loading position I of the workpieces 2. The workpiece 2 is secured against falling out by a flap 28, which is freely rotatable on the drive shaft 9 and is pressed in the free state by a retaining spring 29 to a fixed stop 2θ», with one end of the retaining spring 29 being attached to the bolt 21 of the flap 28 and the other end of the retaining spring 29 being attached to the stationary bolt £2, firmly fixed in the base plate 2·

Zařízení podle vynálezu pracuje tak, že přiváděné obrobky 3 sestupují v přívodním korýtku 26 až do nakládací polohy I určené klapkou 28 a nejnižší polohou šikmého dna 27. Při pohybu činného ramena 6 směrem k nakládací poloze I otevře horní ozub 8 klapku 28. Potom obrobek 2 zapadne mezi ozuby 7 a 8 činného ramena 6, přičemž je zespodu podebrán spodním ozubem £9 vlečeného ramena £8, Při zpětném pohybu činného ramena 6 zůstává vlečené rameno £8 po určitou dobu v klidu, zatímco činné rameno 6 uchopí obrobek 2 ozuby 7,8a pomocí spodního ozubu £9 na vlečeném ramenu £8 jej dopraví do pracovní polohy II, kde je obroben. Po jeho obrobení je obrobek 2 vynesen činným ramenem 6 a vlečeným ramenem £8 z pracovní polohy II. Po opuštění pracovní polohy II obrobek 3 spadne do odváděcího korýtka a cyklus se opakuje.The device according to the invention operates in such a way that the fed workpieces 3 descend in the feed trough 26 to the loading position I determined by the flap 28 and the lowest position of the inclined bottom 27. When the active arm 6 moves towards the loading position I, the upper tooth 8 opens the flap 28. Then the workpiece 2 fits between the teeth 7 and 8 of the active arm 6, while it is gripped from below by the lower tooth £9 of the trailing arm £8. When the active arm 6 moves back, the trailing arm £8 remains at rest for a certain time, while the active arm 6 grips the workpiece 2 with the teeth 7,8 and, using the lower tooth £9 on the trailing arm £8, transports it to the working position II, where it is machined. After its machining, the workpiece 2 is carried out by the active arm 6 and the trailing arm £8 from the working position II. After leaving working position II, workpiece 3 falls into the discharge trough and the cycle repeats.

Popsané zařízení je vhodné pro automatickou výměnu obrobků schopných k seřazení do řady nebo do sloupců, zejména obrobků kruhového tvaru, jako jsou součásti valivých ložisek při jejich obrábění, případně i měření a montáži.The described device is suitable for automatic exchange of workpieces capable of being arranged in rows or columns, especially circular workpieces, such as rolling bearing components, during their machining, or possibly also measurement and assembly.

Claims

Device for automatic exchange of workpieces, especially rotating ones, such as rings and rolling elements of rolling bearings during their machining, especially grinding, finishing and measuring, consisting of loading and unloading mechanisms, which are formed from pivoted, hydraulically operated loading and unloading arms, on which loading and unloading mandrels are attached, or are formed from rods operated by a hydraulic or pneumatic cylinder and are also provided with loading and unloading eyes, which are equipped with a cam or a hydraulic cylinder for axial displacement of the pivoted arms or rods, characterized in that it is provided with at least two arms (6, 18), of which only one arm, preferably the active arm (6), is firmly mounted on the drive shaft (9), which is pivoted in a housing (10) and provided at one end with a fork (11), into which a connecting rod (13) is positioned, which is connected by a first pin (12) to the fork (11) of the drive shaft (9), while the second, trailed arm (18), swingingly mounted on the drive shaft (9) is provided with a braking element consisting of a friction member (20), mounted on the base plate (1), and a fixed plate (24), on which the regulating spring (23) rests, threaded on the regulating screw (21) located on the base plate ('), while the active arm (6) and the trailed arm (18) are connected by a rod (l5), in the hole of which is

CS 269 841 Bl swingably aligned second Sep (14) fixed in the active arm (6) and in whose opening (16) is arranged third Sep (17), firmly positioned in the trailing arm (18).