CS270092B1

CS270092B1 - Membrane chuck

Info

Publication number: CS270092B1
Application number: CS886652A
Authority: CS
Inventors: Imrich Ing Toth
Original assignee: Toth Imrich
Priority date: 1988-10-06
Filing date: 1988-10-06
Publication date: 1990-06-13
Also published as: CS665288A1

Abstract

Riešenie sa týká membránového sklučovadla, kde sa rieši zvýšenie jeho upíňa-. cieho rozsahu, upínacieho zdvihu, výměna čeťustí z čela a odolnosti voči poklesu upínacích sil pri rotácii. Podstata riešenia spočívá v tom, že na prednej čelnej ploché membránového telesa je vytvořená predná Spirála pře spoluzáber s prislúchajúcimi žádnými zahlbeniami čeluste. Membránovým skxučovadlom sa umožní plynulé premiestnenle jeho čeťustí v radiálnom smere, kompenzácia odklápacieho momentu čeťustí automatickým plynulým premiestnovaním protizávažia, připadne predupnutie resp. doraz čeťustí na upínaný predmet před realizációu silového upnutia a jednoduchá čelná výměna jeho čeťustí.The solution concerns the membrane crimper, where the increase in its clamping is solved. range, clamping stroke, replacement of gears from the front and resistance to the decrease of clamping forces during rotation. The essence of the solution lies in the fact that on the front face of the flat membrane body, a front spiral is created for co-engagement with no associated jaw depressions. The diaphragm clutch enables smooth displacement of its gears in the radial direction, compensation of the tilting moment of the gears by automatic smooth displacement of the counterweight, pre-pressing or the stop of the jaws on the clamped object before the implementation of power clamping and a simple front exchange of its jaws.

Description

Predmetom vynálezu je membránové skíučovadlo, kde sa riešl zvýšenie jeho silového zdvihu, upínacieho rozsahu, odolnosti voíi poklesu upínacích sil pri rotácii a výměna čeíusti z čela.The subject of the invention is a membrane chuck, where the increase of its force stroke, clamping range, resistance to a decrease of clamping forces during rotation and replacement of the jaw from the forehead has been solved.

U doteraz známých membránových sklučovadiel sa v případe změny upínaného priemeru musí meniť i upínacia čeíusť za inú, resp. presústružit makká čeíusť na daný priemer. Po strate životnosti je potřebné makkú čeíusť tiež vyměnit¹ za Ind. fialej sú riešenia, kde sa za účelem zoradenia čeíusť radiálně po skokoch přestaví po membráně skíučovadla a v tejto polohe sa fixuje skrutkami. V obidvoch případech manipulácia s Čelusťami je zdíhavá. Zvýšenie silového zdvihu u týchto sklučovadiel nie je riešené. Obdobné zvýšenie odolnosti týchto skíučovadiel voči poklesu upínacích sil pri rotácii a naviac pri zmene ťažiska čeluste vplyvem jej radiálneho přestaveni» nie je riešené.In the case of hitherto known membrane chucks, in the event of a change in the clamping diameter, the clamping jaw must also be changed to another, resp. re-turn the macaque to clean to a given diameter. After the loss of service life, it is necessary to replace the macaw jaw ¹ with Ind. These are solutions where, in order to align, the jaw is moved radially along the jumps along the membrane of the chuck and is fixed in this position with screws. In both cases, the handling of the Jaws is time consuming. Increasing the force stroke of these chucks is not solved. A similar increase in the resistance of these chucks to a decrease in clamping forces during rotation and, moreover, when the center of gravity of the jaw changes due to its radial adjustment is not solved.

Uvedené nevýhody zmierňuje membránové skíučovadlo, ktorého podstatou je to, že na prednej čelnej ploché membránového telesa je vytvořená predná Spirála pře spoluzáber s prislúch*júcimi žádnými zahíbeniami čeíuste. Membránovým sklučovadlom pódia vynálezu sa umožní zvýšenie silového zdvihu přerozdělením upínacieho cyklu na predupnutie a silové upínanie a to automaticky a plynule v radiálnom smere. fialej sa plynulou změnou tažiska čeluste automaticky mění i ťažisko kompenzačného závažia, ktoré pri rotácii priklápa čeíust k obrobku a bráni poklesu upínacej sily.The above-mentioned disadvantages are alleviated by the membrane chuck, the essence of which is that a front spiral is formed on the front front flat membrane body for co-engagement with the corresponding no bends of the jaw. The diaphragm chuck of the stage of the invention makes it possible to increase the force stroke by redistributing the clamping cycle to pre-tensioning and force clamping, automatically and continuously in the radial direction. The center of gravity of the compensating weight, which tilts the jaw to the workpiece during rotation and prevents a decrease in the clamping force, also automatically changes with a smooth change of the center of gravity of the jaw.

Na pripojenom výkrese sú znázorněné příklady vytvorenia membránového skíučovadla podlá vynálezu, kde na obř. 1 je osový rez sklUčovadlom, na obr. 2 je čelný pohlad na membránové skíučovadlo, na obr. 3 je rez rovinou I-I membránového skíučovadla z obr. 1 v jednom příklade usporiadania. Na obr. 4 je čiastočný osový rez membránovým sklučovadlom v usporiadaní pre čelnú výměnu v jednom příklade usporiadania a na obr. 5 v inom příklade usporiadania. Na obr. 6 je čiastočný rez membránovým sklučovadlom z obr. 1 rovinou II-II.The accompanying drawing shows examples of the construction of a membrane scraper according to the invention, where in FIG. 1 is an axial section of the chuck, FIG. 2 is a front view of a membrane chuck, FIG. 3 is a section along the plane I-I of the membrane chuck of FIG. 1 in one example of an arrangement. In FIG. 4 is a partial axial section of a membrane chuck in a face exchange arrangement in one example of the arrangement, and FIG. 5 in another example of the arrangement. In FIG. 6 is a partial sectional view of the membrane chuck of FIG. 1 plane II-II.

Membránové skíučovadlo 100 pozostáva z membránového telesa 110, čeluste 120. závažia 130 a vodiaceho telesa 140.The diaphragm chuck 100 consists of a diaphragm body 110, a jaw 120 of a weight 130 and a guide body 140.

Membránové teleso 110 je hrncovitého tvaru pozostávajúcej z pružiacej čelnej došky 111 votknutej na obvode do obruby 111', ktorou je membránové skíučovadlo 100 připevněné s niektorým zo známých spSsobov k nenakreslenému vřetenu stroja. Na prednej čelnej plochéresp. zadnej čelnej ploché čelnej došky 111 membránového telesa 110 je predná Spirála 112'resp. zadná Spirála 112' 's výhodou rozSirujúceho sa priečneho prierezu napr. tvaru rybiny, připadne písmena T.The diaphragm body 110 is pot-shaped consisting of a resilient face plate 111 anchored circumferentially to the flange 111 ', which is a diaphragm chuck 100 attached in one of the known ways to a non-drawn machine spindle. On the front front flatresp. of the rear face flat face plate 111 of the membrane body 110 is a front helix 112'resp. the rear spiral 112 '' preferably has an expanding cross-section e.g. in the shape of a dovetail, or the letters T.

Predná Spirála 112' je v zábere s odpqyedajúcimi žádnými výstupkami a zadnej plochy (A čeluste 120 a zadná Spirála 112 je v zábere s odpovedájúcimi prednými výstupkami a * prednej plochyz? závažia 130.The front helix 112 'engages the corresponding no protrusions and the rear face (A of the jaw 120 and the rear helix 112' engages the corresponding front protrusions and the front face of the weight 130, respectively).

čeíusť 120 je svojimi prednými bočnými plochami 122 radiálně vedená v prednom bočnom vedení b' predného radiálneho vybrania 142 predného vodiaceho telesa 140' a obdobné závažie 13Q svojimi' žádnými bočnými plochami 132 v zadnom bočnom vedení b'' žádného radiálneho vybrania 142'' žádného vodiaceho telesa 140''.the jaw 120 is guided radially by its front side surfaces 122 in the front side guide b 'of the front radial recess 142 of the front guide body 140' and a similar weight 13Q by its 'no side surfaces 132' in the rear side guide b '' of the radial recess 142 '' of no guide body 140 ''.

Vodiace teleso 140 vo svojej osi rotácie o, ktorá je súčasne i osou membránového skíučovadla 100 prechádza v ovládaciu os 145 tvaru hriadel'a opatřené na aspoň jednom konci ovládacím zámkom 144 napr. Stvorhranným zahíbením pre známy záběr s ovládacím zariadením 150, ktoré može byť chápačom robota, pohonem vřetena stroja, pučným kíúčom a pod. Medzi predným vodiacim telesom 140', žádným vodiacim telesom 140'' a čeínou doskou 111 membránového telesa 110 je aspoň zo strany šípky š^ - směr posobenia pri deformácii, axiálně ložisko 143, ktorým sa može prenášať axlálna sila Fax vyvodzovaná napr. nenakresleným známým priamočiarym hydromotorom. DeformáciaThe guide body 140, in its axis of rotation o, which is at the same time the axis of the membrane chuck 100, passes into a shaft-shaped control axis 145 provided at at least one end with a control lock 144 e.g. Square bending for a known engagement with the control device 150, which can be a robot gripper, a machine spindle drive, a spanner and the like. Between the front guide body 140 ', no guide body 140' 'and the face plate 111 of the membrane body 110, there is at least on the side of the arrow š - the direction of action during deformation, an axial bearing 143 by which the axial force Fax derived from e.g. not shown by a known rectilinear hydraulic motor. Deformation

OS 270092 Bl čelnej došky 111 však može byť uskutočnená i známým usporiadaním pomocou tlaku pracovného média uzavretého vo vnútornom priestore membránového skFučovadla 100.However, OS 270092 B1 of the front plate 111 can also be realized by a known arrangement by means of the pressure of the working medium enclosed in the inner space of the membrane blower 100.

Radiálně přestaveni© čelistí 120 a závaží 130 sa móže uskutočniť s využitím pohonu vřetena stroja, zvláštnym pohonným zariadením, připadne ručně a to následovně:The radial adjustment of the jaws 120 and the weight 130 can be carried out using the machine spindle drive, a special drive device, or manually, as follows:

Nakoíko membránové teleso 110 a vodiace teleso 140 sú uložené vzájomne otočné stačí jedno z nich zablokovat! a druhé otáčať. Například membránové teleso 110 spojené s vretenom stroja sa zablokuje proti otáčaniu a vodiace teleso 140 prostredníctvom ovládacej osl 145 např. nezakresleným ovládacím klúčom zasunutým do jeho ovládacieho zámku 144 otáča v smere šípky Pri tomto otáčaní sa čel*usť 120 svojou prednou bočnou plochou 122 unáša predným bočným vedením b' predného radiálneho vybnania 142' predného vodiaceho telesa 140' a pretože je v zábere so svojimi žádnými výstupkami a_s prednou Spirálou 112 čelnej došky 111 membránového telesa 110 radiálně sa premiestňuje. Obdobné sa premiestňuje i závažie 130, ktoré sa svojou žádnou bočnou plochou 132 unáša žádným bočným vedením b''žádného radiálneho vybrania 142'' žádného vodiaceho telesa 140*' a svojimi prednými výstupkami a' so žádnou Spirálou 112' ’ membránového telesa 110. Je výhodné, keá stúpanie S prednej Spirály 112' a S₂ zadněj Spirály 112'' sú rovnaké, čím sa zabezpečí súčasné a rovnaké pren miestňovanie i ťažiska čeluste 120 i závažia 130 v dosledku čoho priklápací moment i odklápací mement sú v rovnakom pomere nezávisle na ich radiálnej polohe voči osi rotácie 0. Velkost' priklápacieho mementu _M₂ sa určí z konStrukčného usporiadania takou volbou hmotnosti závažia 130, ktoré. eliminuje resp. převyšuje odklápací moment del'uste 120 sposobujúci znižovanie upínacej sily Fu posobiacej na obrobok pri rotácil.As the membrane body 110 and the guide body 140 are rotatably mounted relative to each other, it is sufficient to lock one of them! and the other rotate. For example, the diaphragm body 110 connected to the machine spindle is locked against rotation and the guide body 140 by means of an actuating shaft 145 e.g. During this rotation, the face 120 is carried by its front side surface 122 by the front side guide b 'of the front radial recess 142' of the front guide body 140 'and because it engages with its none. the protrusions a with the front spiral 112 of the front plate 111 of the membrane body 110 are displaced radially. Similarly, the weight 130 is displaced, which is carried by its side surface 132 by no side guide b 'no radial recess 142''of any guide body 140 *' and by its front protrusions a 'no spiral 112''of the membrane body 110. It is Advantageously, the pitch S of the front spiral 112 'and S _{2 of the} rear spiral 112''are the same, thus ensuring simultaneous and equal positioning and center of gravity of the jaw 120 and the weight 130 as a result of which the tilting moment and the tilting mement are equally independent. radial position relative to the axis of rotation 0. The size of the tilting memento _M ₂ is determined from the structural arrangement by such a choice of the weight of the weight 130, which. eliminates resp. exceeds the tilting moment of the deltaus 120 causing the reduction of the clamping force Fu acting on the workpiece during rotation.

Nakolko predné bočné vedenie b a zadné bočné vedenie b__ sú usporiadané v smere osi rotácie o za sebou, čeTusť 120 i závažie 130 sú prostredníctvom prednej Spirály 112' resp. zadnej Spirály 112'', prierezu rybiny, připadne písmena T, fixované proti sebe na čelnej doske 111 membránového telesa 110. Preto klopné momenty M₂ resp. sa vnášajú do tejto čelnej došky 111 a v závislosti na ich pomere zvyšujú upínaciu silu Fu posobiacu na obrobok cez čeluste 120 resp. eliminujú jej pokles pri rotácii.Since the front side guide b and the rear side guide b__ are arranged one behind the other in the direction of the axis of rotation, the jaw 120 and the weight 130 are by means of the front spiral 112 'and 11, respectively. of the rear spiral 112 '', of the dovetail cross-section, or the letters T, fixed against each other on the front plate 111 of the membrane body 110. Therefore, the tilting moments M ₂ resp. are introduced into this face plate 111 and, depending on their ratio, increase the clamping force Fu acting on the workpiece via the jaws 120 resp. they eliminate its decrease during rotation.

Realizácia upínacej sily Fu sa uskutoční už známým spSsobom a to axiálnym deformováním pružnej čelnej došky 111 axiálnou silou Fax vnášenou do nej cez axiálně ložisko 143 prostredníctvom ovládacej osi 145 na ktorú može posobiť známa piestnica nezakresleného hydromotora. Po vložení obrobku medzi Sel'uste 120 sa opačným uvolněním deformácie vyvinie požadovaná upínacia sila Fu. Požadovaná upínacia sila Fu sa može vyvinúť i na dve etapy z ktorých jedna pozostáva z predupnutia realizovaného skór popísaným přestavováním čelistí 120 cyklom doraz na obrobok, kedy sila bude úměrná vnášanému krútiacemu momentu a stúpaniu prednej Spirály 112' pri relatívnom natáčení membránového telesa 110 a vodiaceho telesa 140 a zo silového upnutie úměrného deformačnej práci pružnej čelnej došky 111. V tomto případe však počas celého cyklu doraz na obrobok musí byť čelná doska 111 skór popísaným sposobom zdeformovaná. V tomto případe je výhodné, keá voči otáčaniu bude blokované vodiace teleso 140 a otáčané membránové teleso 110, čím sa zabezpečí, že čďuste 120 sa voči právě upínanému obrobku nenatočia. .The clamping force Fu is realized in a manner already known, namely by axially deforming the resilient face plate 111 by the axial force Fax applied to it via the axial bearing 143 by means of an actuating axis 145 on which a known piston of a non-drawn hydraulic motor can act. After inserting the workpiece between the Sel'uste 120, the desired clamping force Fu is developed by reversing the deformation in the opposite direction. The required clamping force Fu can also be developed in two stages, one of which consists of pre-tensioning the jaws 120 described by the cycle stop on the workpiece, the force being proportional to the applied torque and pitch of the front spiral 112 'during relative rotation of the diaphragm body 110 and guide body. 140 and by force clamping proportional to the deformation work of the flexible face plate 111. In this case, however, the front plate 111 must be deformed in the manner described as described during the entire cycle of stopping the workpiece. In this case, it is advantageous for the guide body 140 and the rotated diaphragm body 110 to be blocked from rotating, thus ensuring that the jaws 120 do not rotate relative to the workpiece being clamped. .

Za účelom zvýšenia poddajnosti čelná doska 111 može byť nařezaná rovnoběžnou dvojicou tangenciálnych zárezov 113 přepojených přepojovacím zárezom 114 a vytvořením pružného kíbu 146 ako je to na obr. 3, usporiadaných po 120°. V tomto případe vSak čeíuste 120 budú přestavované po skokoch rovných jednej tretine stúpania Sprednej Spirály 112' a axiálna sila Fax sa bude vnášat do ich zadnej čelnej plochy ' resp. prednej čelnej plochy 9 ' v Sírke^j vzdialenej na rozměrů od pružného kíbu 146.In order to increase the flexibility, the face plate 111 may be cut by a parallel pair of tangential notches 113 connected by a switching notch 114 and by forming a resilient joint 146 as shown in FIG. 3, arranged at 120 °. In this case, however, the jaws 120 will be adjusted after jumps equal to one third of the pitch of the front spiral 112 ', and the axial force Fax will be applied to their rear face, respectively. of the front face 9 'in a width spaced from the resilient joint 146.

CS 270092 BlCS 270092 Bl

Za účelom čelnej výměny čelustí ,120 je Sirka ako výSka v radiálnom smere prednej Spirály 112 telesa 110.For frontal jaw exchange, 120 is the width as the height in the radial direction of the front helix 112 of the body 110.

jej žádného zahíbenia a vačSia čelnej došky 111 membránovéhoits no bending and more of the membrane front plate 111

Čelná výměna čelusti 120 sa potom podlá obr. 4 uskutečňuje po jej dostredivom pohybe voči priečnemu prierezu tvaru T prednej Spirály 112’ a axiálnom pohybe v smere osi rotácie o a podl’a obr. 5 pri Sikmom pohybe voči osi rotácie o rovnoběžného s povrchom rybinového priečného prierezu prednej Spirály 112 Aretačný prostriedok 160 napr. odpružený kolik medzi čelustou 120 a prednou Spirálou 112' zabezpečuje správný záběr prednej Spirály 112 so žádným zahíhenim a čeluste 120 v polohe pre vnútorné resp. po otočení čeluste 120 o 180° okolo osi rovnobežnej s osou rotácie o pre vonkajSie upínanie.The frontal replacement of the jaw 120 is then according to FIG. 4 takes place after its centrifugal movement with respect to the T-shaped cross-section of the front spiral 112 'and the axial movement in the direction of the axis of rotation o and according to FIG. 5 in an oblique movement with respect to the axis of rotation parallel to the surface of the dovetail cross-section of the front spiral 112 Locking means 160 e.g. the spring-loaded pin between the jaw 120 and the front spiral 112 'ensures the correct engagement of the front spiral 112 with no grooving and the jaw 120 in the position for the inner resp. after turning the jaw 120 by 180 ° about an axis parallel to the axis of rotation o for external clamping.

Membránové sklUčovadlo je možné využívat i ako uchopovací orgán priemyselných robotev napr. pri automatickej montáži.The membrane diffuser can also be used as a gripping element for industrial robots, e.g. during automatic assembly.

Claims

A membrane chuck consisting of a membrane body and jaws mounted thereon from the forehead, characterized in that the female front face flat (S ') of the membrane body (110) is formed a front spiral (112) for co-engagement with no corresponding grooves (a) of the jaw ( 120).

2. Membrane chuck according to claim 1, characterized in that a rear spiral (112) is formed on the rear end face (*?) Of the membrane body (110) for co-engagement with the corresponding front recess (a ') of the weight (130) arranged thereon opposite the jaw. (120).

3. The membrane chuck according to items 1 and 2, characterized in that the pitch of the front spiral (112 ') and the rear spiral (112) of the membrane body (110) are the same.

4. The membrane chuck according to items 1 to 3, characterized in that the cross section of at least the front spiral (112 ') of the membrane body (110) has a dovetail shape.

5. The membrane chuck according to items 1 to 3, characterized in that the cross section of at least the front helix (112 *) of the membrane body (110) has a T-shape.

6. The membrane chuck according to items 1 to 5, characterized in that the jaws (120) are arranged slidably in a side guide (b) of the guide recess (142) of the guide body (140 ^# ) arranged rotatably relative to the membrane body (110).

7. The membrane chuck according to items 1 to 6, characterized in that the weight (130) is arranged slidably in the side guide (b.) Of the guide recess (142) of the guide body (140) arranged rotatably relative to the membrane body (110).

8. Membrane chuck according to items 1 to 7, characterized in that the membrane body (110) is provided with at least one pair of parallel tangential notches (113) connected by at least one switching notch (114) arranged transversely thereto.

9. Membrane chuck according to items 6 and 7, characterized in that the guide body (140) is provided in its axis of rotation (o) with an actuating lock (144) for the actuating device (150).

10. The membrane chuck according to items 1 to 9, characterized in that the rear recess (a) of the jaw (120) has a front width (S1) equal to at least the largest width (V2) of the front spiral (112 ') of the membrane body (110).