CZ306970B6

CZ306970B6 - A universal swivel support for steel profiles

Info

Publication number: CZ306970B6
Application number: CZ2016-621A
Authority: CZ
Inventors: Lukáš Kudrna; Jiří Fries; Oldřich Učeň
Original assignee: Vysoká Škola Báňská-Technická Univerzita Ostrava
Priority date: 2016-10-06
Filing date: 2016-10-06
Publication date: 2017-10-18
Also published as: CZ2016621A3

Abstract

Univerzální otočná podpěra pro ocelové profily je určena pro podepření dlouhých prizmatických profilů při jejich opracovávání. Zařízení umožňuje přesné upnutí prizmatického profilu. Zařízení se skládá z nosného kruhového rámu (3), upínacího zařízení a polohovacího mechanismu a je umístěno na podpěrných válcích (5), které jsou připevněny k podvozku (6). Do zařízení je možné profily nasouvat z boku nebo vkládat shora. Zařízení je určeno pro profily obdélníkového i čtvercového průřezu různých velikostí.Universal swivel support for steel profiles is designed to support long prismatic profiles at their working. The device allows precise clamping prismatic profile. The device consists of a carrier circular frame (3), clamping device and positioning mechanism and is located on the support rollers (5), which are attached to the chassis (6). It's in the facility Profiles can be slid from the side or inserted from above. The device is designed for rectangular profiles i square cross section of different sizes.

Description

Oblast technikyTechnical field

Technické řešení je konstruováno například pro oblasti strojírenství nebo stavebnictví. Podpěra je určena pro podepření dlouhých prizmatických ocelových profilů při jejich opracovávání, například na CNC strojích, při zachování přesných rozměrů obrobku, poloh vrtaných děr apod.The technical solution is designed, for example, in the field of engineering or construction. The support is designed to support long prismatic steel profiles during machining, for example on CNC machines, while maintaining the exact dimensions of the workpiece, positions of drilled holes, etc.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Obrábění dlouhých prizmatických ocelových profilů různých průměrů (čtverec/obdélník) a velikostí, představuje pro řadu strojírenských firem problém, zejména při jejich přesném upnutí nebo při střídání různých velikostí či průměrů profilů při zpracování.Machining long prismatic steel profiles of different diameters (square / rectangle) and sizes is a problem for many engineering companies, especially when accurately clamping them or when changing different sizes or diameters of profiles during processing.

Většina firem tento problém řeší pomocí otočných podpěr, které se skládají ze soustavy kruhových rámů, v jejichž středu se nachází otvor kruhového nebo čtvercového průřezu. V tomto otvoru je upínací zařízení, které nejčastěji představují dvě pevná ramena nebo dva páry ramen. Tato ramena nejsou ukloněná a s otvorem v rámu svírají neměnný úhel 90°, což představuje nevýhodu v podobě horšího poměru mezi upnutým materiálem (čtvercovým/obdélníkovým profilem) a nosným kruhovým rámem (maximální velikost zařízení). Tedy, tato zařízení jsou určena pro prizmatické profily určité konkrétní velikosti a při zpracování prizmatického ocelového profilu jiného tvaru či velikosti, musí být užito jiné otočné podpěry, což komplikuje výrobu a také manipulaci s opracovávaným profilem. Tato kruhová zařízení jsou uložena na otočných válcích a pohybují se po kolejích. Vzhledem ktomu, že jednotlivá ramena se ovládají individuálně, vzniká zde i problém s vystředěním prizmatického profilu, což je velmi podstatné při zpracování na CNC strojích.Most companies solve this problem with rotating supports, which consist of a set of circular frames with a circular or square hole in the center. In this opening there is a clamping device which most often represents two fixed arms or two pairs of arms. These arms are not inclined and form a fixed angle of 90 ° with the opening in the frame, which is a disadvantage in the form of a worse ratio between the clamped material (square / rectangular profile) and the supporting circular frame (maximum size of the device). Thus, these devices are designed for prismatic profiles of a particular size, and when processing a prismatic steel profile of a different shape or size, other rotatable supports must be used, which complicates the manufacturing and handling of the workpiece. These annular devices are mounted on rotating rollers and move on rails. Due to the fact that the individual arms are controlled individually, there is also a problem with the centering of the prismatic profile, which is very important when working on CNC machines.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Uvedené nevýhody do značné míry odstraňuje níže popsaná konstrukce. Tato konstrukce je uzpůsobena tak, že je v ní možné upnout prizmatický, čtvercový/obdélníkový profil a při tomto upínání, jej přesně vystředit do otočného rámu, který je zároveň nosným prvkem celého zařízení.These disadvantages are largely overcome by the construction described below. This construction is designed so that it is possible to clamp a prismatic, square / rectangular profile and, during this clamping, accurately center it in a rotating frame, which is also the supporting element of the whole device.

Celý kruhový nosný rám je složen ze sestavy ocelových kruhů, mezi kterými jsou umístěny rozpěmé tyče. Homí část nosného kruhového rámu může být spojena s dolní částí čepy, které umožňují homí část odklopit. Uvnitř nosného kruhového rámu se nachází upínací zařízení. Upínací zařízení se skládá z pohyblivých ramen s čelistmi. Ramena mohou být skloněna v rozsahu 30° až 70°. Ramena s čelistmi, pro lepší uchopení prizmatického profilu, jsou umístěna proti sobě tak, že na jedné straně upínacího zařízení se nachází jeden pár a na straně druhé pouze jedno rameno s čelistí, které je umístěno mezi ten pár tak, aby ramena mezi sebou nekolidovala při upnutí materiálu o menším průměru. Čelisti jsou tvarovány tak, aby umožnily upnutí prizmatického profilu. Ve spodní části kruhového rámu, který je položen na podvozku, se nachází polohovací mechanismus upínacího zařízení. Polohovací mechanismus se skládá z jednotlivých vodicích a řídicích tyčí, na kterých jsou upevněna pohyblivá ramena s čelistmi. Nosný kruhový rám s uchopovacím zařízením je vertikálně uložen na dvou horizontálně uložených podpěrných válcích, které jsou upevněny na rámu podvozku, s minimálně dvěma páry pojezdových kol. Podpěrné válce umožňují otáčení nosného kruhového rámu. Celá sestava se tak může pohybovat lineárně, v ose materiálu, kterým je prizmatický profil, po kolejích.The entire annular support frame is composed of a set of steel rings between which span bars are located. The upper part of the support ring frame can be connected to the lower part by pins which allow the upper part to be folded out. A clamping device is located inside the support ring frame. The clamping device consists of movable arms with jaws. The arms can be inclined in the range of 30 ° to 70 °. The jaw arms, for better gripping of the prismatic profile, are opposed so that on one side of the clamping device there is one pair and on the other there is only one jaw arm that is positioned between the pair so that the arms do not collide with each other clamping of smaller diameter material. The jaws are shaped to allow the prism profile to be clamped. In the lower part of the circular frame, which is placed on the chassis, there is a positioning mechanism of the clamping device. The positioning mechanism consists of individual guide and control rods on which movable jaw arms are mounted. The support ring frame with the gripper is mounted vertically on two horizontally supported support rollers, which are mounted on the chassis frame, with at least two pairs of travel wheels. The support rollers allow the support ring to rotate. Thus, the entire assembly can move linearly, along the material axis, which is a prismatic profile, along the rails.

Je výhodou, že pohyblivá ramena uchopovacího zařízení dosáhnou lepšího poměru mezi upnutým materiálem a jeho vnějším průměrem. Dále je pak podstatné, že polohovací mechanismus, na kterém je upevněno upínací zařízení, umožňuje pohyb ramen s čelistmi tak, aby se jednotlivá ramena uchopovacího zařízení nemohla dostat do kolize.It is an advantage that the movable arms of the gripping device achieve a better ratio between the clamped material and its outer diameter. Furthermore, it is essential that the positioning mechanism on which the clamping device is mounted allows movement of the arms with the jaws so that the individual arms of the gripping device cannot collide.

-1 CZ 306970 B6-1 CZ 306970 B6

Rovněž je výhodou, že tato otočná podpěra umožňuje upínání různě velkých prizmatických profilů, bez nutnosti měnit celý rám s upínacím zařízením. Konstrukce je tedy univerzální.It is also an advantage that this pivoting support allows the clamping of prismatic profiles of different sizes, without having to change the entire frame with the clamping device. The construction is universal.

Objasnění výkresůClarification of drawings

Obr. 1 představuje schématické znázornění konstrukce otočné podpěry pro prizmatické profily. Obr. 2 je detailním nákresem kruhového nosného rámu s upínacím zařízením, bez podvozku. Na obrázku 3 se nachází celá konstrukce s pootočeným upínacím zařízením. Obrázek 4 znázorňuje detail kruhového nosného rámu s upnutým prizmatickým profilem obdélníkového průřezu. Obrázky 5 a 6 ilustrují příklad uskutečnění 3, obrázek 5 je boční pohled na kruhový nosný rám s otevřenou horní částí, obrázek 6 pak představuje axonometrický pohled na rám s uloženým prizmatickým profilem.Giant. 1 is a schematic representation of a rotatable support structure for prismatic profiles. Giant. 2 is a detailed drawing of a circular support frame with a chuck, without a chassis. Figure 3 shows the entire structure with the rotating clamping device. Figure 4 shows a detail of a circular support frame with a clamped prismatic profile of rectangular cross-section. Figures 5 and 6 illustrate an exemplary embodiment 3, Figure 5 is a side view of a circular support frame with an open top portion, Figure 6 then is an axonometric view of a frame with a prismatic profile disposed therein.

Příklady uskutečnění vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Příklad 1Example 1

Kruhový nosný rám 3 je složen z kruhových rozpěr, sestavených do dvou stejných, vzájemně rovnoběžných kruhových částí, které jsou spolu spojeny pomocí rozpěmých tyčí. Uvnitř kruhového nosného rámu 3 se nachází upínací zařízení. Upínací zařízení se skládá z pohyblivých ramen I s čelistmi 2. Do tvarovaných čelistí 2 ramen i je upnut prizmatický ocelový profil čtvercového průřezu. Ve spodní části kruhového nosného rámu 3, která přiléhá k podvozku 6, se nachází polohovací mechanismus 4 upínacího zařízení. Polohovací mechanismus 4 se skládá z jednotlivých vodicích a řídicích tyčí. Na těchto vodicích a řídicích tyčích jsou upevněna pohyblivá ramena J_ s čelistmi 2. Jeden pár ramen 1 a jedno rameno i s čelistmi 2 jsou umístěny tak, že na jedné straně upínacího zařízení se nachází jeden celý pár ramen i a na straně druhé pouze jedno rameno i s čelistmi 2, které je umístěno mezi celý pár ramen U Kruhový nosný rám 3 s uchopovacím zařízením je vertikálně uložen na dvou horizontálně uložených podpěrných válcích 5, které jsou upevněny na rámu podvozku 6, s minimálně dvěma páry pojezdových kol 7. Celá sestava se pohybuje lineárně v ose prizmatického profilu po kolejích.The annular support frame 3 is composed of circular spacers assembled into two identical, mutually parallel, circular portions which are joined together by span bars. Inside the annular support frame 3 there is a clamping device. The clamping device consists of movable arms I with jaws 2. A prismatic steel profile of square cross-section is clamped into the shaped jaws of 2 arms i. In the lower part of the annular support frame 3, which is adjacent to the chassis 6, there is a positioning mechanism 4 of the clamping device. The positioning mechanism 4 consists of individual guide and control rods. On these guide and control rods are movable arms 1 with jaws 2. One pair of arms 1 and one arm with jaws 2 are located such that on one side of the clamping device there is one whole pair of arms i and on the other side only one arm with jaws 2, which is located between the entire pair of arms. The circular support frame 3 with the gripper is mounted vertically on two horizontally supported support rollers 5, which are mounted on the chassis frame 6, with at least two pairs of traveling wheels 7. The whole assembly moves linearly in axis of the prismatic profile along the rails.

Příklad 2Example 2

Příklad 2 se od příkladu 1 liší tím, že čelisti 2 jsou nastaveny tak, aby umožnily uchopení prizmatického profilu s obdélníkovým průřezem.Example 2 differs from Example 1 in that the jaws 2 are adjusted to allow gripping a prismatic profile with a rectangular cross-section.

Příklad 3Example 3

Příklad 3 se od předchozích příkladů liší tím, že horní část nosného kruhového rámu 3 je spojena s dolní částí čepy, které umožňují horní část odklopit, a prizmatický profil je do zařízení upínán shora.Example 3 differs from the previous examples in that the upper part of the supporting ring frame 3 is connected to the lower part by pins which allow the upper part to be folded out and the prismatic profile is clamped into the device from above.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Zařízení je využitelné ve všech odvětvích, která pro svou výrobu využívají manipulaci s prizmatickými profily různých rozměrů - např. strojírenství, stavebnictví.The device can be used in all sectors that use prismatic profiles of various dimensions for their production - eg engineering, construction.

Claims

Universal swivel support for steel profiles consisting of a support frame, support rollers and a chassis with wheels, characterized in that the circular support frame (3) is composed of a set of steel rings between which spaced bars are located, inside the circular support frame (3) there is a gripping device, at the bottom of the annular frame (3), which is supported on the support rollers (5) located on the chassis (6), there is a positioning mechanism (4) of the gripping device, at least two pairs of traveling wheels (7) for movement on the rails (8).

Universal swivel support for steel profiles according to claim 1, characterized in that the gripping device comprises at least three movable arms (1) with shaped jaws (2).

Universal swivel support for steel profiles according to claim 2, characterized in that the arms of the gripper are inclined in the range of 30 ° to 70 °.

Universal swivel support for steel profiles according to claim 1, characterized in that the positioning mechanism (4) consists of individual guide and control rods, one pair of arms (1) and one arm (1) with jaws (2) being located so that on one side of the positioning mechanism (4) there is one whole pair of arms (1) and on the other side only one arm (1) with jaws (2), which is located between the whole pair of arms (1).

Universal swivel support for steel profiles according to claim 1, characterized in that the support rollers (5) allow rotation of the entire supporting annular frame (3).

Universal swivel support for steel profiles according to claim 1, characterized in that the upper part of the circular support frame (3) is connected to the lower part by pins for opening the upper part of the circular support frame (3).