CZ31478U1 - Zařízení pro úhlové kompenzace - Google Patents

Description

Oblast techniky

Užitný vzor se týká zařízení pro úhlové kompenzace pro užití přídavných senzorů pro zlepšení regulace obráběcích strojů.

Dosavadní stav techniky

Obráběcí stroje se působením různých sil tíhy, řezných sil, dynamických sil deformují a tato deformace způsobuje odchylku řezného nástroje od žádané polohy. Tomu je snaha bránit umístěním přídavných senzorů na obráběcí stroj a do jeho okolí, které tyto deformace změří. Změřené deformace a odchylky od žádaného pohybu lze kompenzovat upraveným pohybem obráběcího stroje. Pokud však obráběcí stroj není pětiosý, lze kompenzovat obvykle jen kartézské odchylky pohybu a nikoli úhlové odchylky. Kompenzace úhlových odchylek je daleko obtížnější a vyžaduje nějaké přídavné zařízeni, které však nemusí být tak složití jako naklápěcí hlava pro pětiosé obráběni. Naklápěcí hlava umožňuje jednak velké pohyby, které pro kompenzace deformací a odchylek nejsou třeba, a jednak snižuje tuhost obráběcího stroje.

Cílem tohoto užitného vzoruje zařízení pro kompenzaci deformací a odchylek užívající přídavné senzory pro zlepšení regulace obráběcích strojů. Toto zařízení umožní plné využití přídavných senzorů pro zlepšení regulace obráběcích strojů.

Podstata technického řešení

Podstata zařízení pro úhlové kompenzace užitím přídavných senzorů pro zlepšení regulace obráběcích strojů spočívá v tom, že pracovní stůl s obrobkem nebo pracovním nástrojem je připevněn k obráběcímu stroji dvěma rotacemi a alespoň dvěma pohony. Pracovní stůl se pohybuje po dvou křivočarých vedeních umístěných na sobě a poháněných pohony. Jiné řešení je, že pracovní stůl je upevněn na pohyblivé rotační ose, která je upevněna k nepohyblivé rotační ose, a v rotačních osách působí pohony. Alternativní řešení je, že pracovní stůl je upevněn na pohyblivé rotační ose, která je upevněna k nepohyblivé rotační ose, a poháněn dvěma rameny s pohony upevněnými k pracovnímu stolu a rámu sférickými klouby. Jiné řešení je, že pracovní stůl je upevněn na sférickém kloubu k rámu a poháněn dvěma rameny s pohony upevněnými k pracovnímu stolu sférickými klouby, přičemž jedno rameno je upevněno k rámu sférickým kloubem a druhé rameno je upevněno k rámu nepohyblivou rotační osou. Alternativou je, že pracovní stůl je upevněn na sférickém kloubu k rámu a poháněn dvěma rameny s pohony upevněnými k rámu sférickými klouby, přičemž jedno rameno je upevněno k pracovnímu stolu sférickým kloubem a druhé rameno je upevněno k pracovnímu stolu pohyblivou rotační osou. Jiné řešení je, že pracovní stůl je upevněn na sférickém kloubu k rámu a poháněn třemi rameny s pohony upevněnými k rámu a pracovnímu stolu sférickými klouby. Ve všech řešeních mohou být sférické klouby nahrazeny pružnými sférickými klouby.

Objasnění výkresů

Na přiložených obrázcích je schematicky znázorněno zařízení pro úhlové kompenzace, kde obr. 1 znázorňuje zařízení pro úhlové kompenzace s křivočarými vedeními, obr. 2 znázorňuje zařízení pro úhlové kompenzace s rotačními osami, obr. 3 znázorňuje zařízení pro úhlové kompenzace s rotačními osami a rameny s pohonem, obr. 4 znázorňuje jiný pohled na zařízení z obr. 3, obr. 5 znázorňuje zařízení pro úhlové kompenzace se sférickým kloubem a rameny s pohonem, obr. 6 znázorňuje alternativní zařízení pro úhlové kompenzace se sférickým kloubem a rameny s pohonem,

-1 CZ 31478 Ul obr. 7 znázorňuje zařízení pro úhlové kompenzace se sférickým kloubem a třemi rameny s pohonem, obr. 8 znázorňuje alternativní řešení sférického kloubu.

Příklady uskutečnění technického řešení

Na obrázku 1 je znázorněno zařízení pro úhlové kompenzace s křivočarými vedeními užitím přídavných senzorů pro zlepšení regulace obráběcích strojů. Zařízení se skládá z křivočarého vedení 4 poháněného pohonem A, po kterém se pohybuje druhé křivočaré vedení 4 s pohonem B, na kterém je uspořádán pracovní stůl i nesoucí v daném případě pracovní nástroj 3. Pohybem obou křivočarých vedení mění pracovní stůl I s nástrojem 3 úhlovou polohu v azimutu a elevaci a může tak kompenzovat úhlové odchylky určené přídavnými senzory na obráběcím stroji, které nelze kompenzovat kartézskými pohyby pohonů obráběcího stroje. Každé křivočaré vedení realizuje jednu rotaci pracovního stolu i s pracovním nástrojem 3 vůči obráběcímu stroji, a tak je pracovní stůl I připevněn k obráběcímu stroji dvěma rotacemi a dvěma pohony. V daném provedení jsou křivočará vedení 4 vypouklá, ale mohou být také vydutá s opačným znaménkem křivosti.

Na obrázku 2 je znázorněno zařízení pro úhlové kompenzace užitím přídavných senzorů pro zlepšení regulace obráběcích strojů, kde pracovní stůl 1 nesoucí v daném případě obrobek 2 je upevněn na pohyblivé rotační ose 8, která je upevněna k nepohyblivé rotační ose 7, a v rotačních osách působí rotační pohony A, B. Pohybem v obou rotačních osách 7, 8 mění pracovní stůl i s obrobkem 2 úhlovou polohu v azimutu a elevaci a může tak kompenzovat úhlové odchylky určené přídavnými senzory na obráběcím stroji, které nelze kompenzovat kartézskými pohyby pohonů obráběcího stroje. Pracovní stůl i připevněn k obráběcímu stroji dvěma rotacemi 7, 8 a dvěma pohony A, B.

Na obrázku 3 je znázorněno zařízení pro úhlové kompenzace užitím přídavných senzorů pro zlepšení regulace obráběcích strojů, kde pracovní stůl I nesoucí v daném případě obrobek 2 je upevněn na pohyblivé rotační ose 8, která je upevněna k nepohyblivé rotační ose 7, a poháněn dvěma výsuvnými rameny 9 s pohony A, B upevněnými k pracovnímu stolu I a rámu 6 sférickými klouby 5. Sférické klouby 5 jsou řešeny buď kulovým kloubem, nebo Kardanovým závěsem. Pohybem v obou rotačních osách 7, 8 mění pracovní stůl 1 s obrobkem 2 úhlovou polohu v azimutu a elevaci a může tak kompenzovat úhlové odchylky určené přídavnými senzory na obráběcím stroji, které nelze kompenzovat kartézskými pohyby pohonů obráběcího stroje. Pracovní stůl 1 připevněn k obráběcímu stroji dvěma rotacemi 7, 8 a dvěma pohony A, B.

Na obrázku 4 je znázorněn jiný pohled na příklad řešení zařízení na obr. 3.

Na obrázku 5 je znázorněno zařízení pro úhlové kompenzace užitím přídavných senzorů pro zlepšení regulace obráběcích strojů, kde pracovní stůl 1 nesoucí v daném případě obrobek 2 je upevněn na sférickém kloubu 5 k rámu 6 a poháněn dvěma výsuvnými rameny 9 s pohony A, B upevněnými k pracovnímu stolu 1 sférickými klouby 5, přičemž jedno rameno je upevněn k rámu 6 sférickým kloubem 5 a druhé rameno je upevněno k rámu 6 nepohyblivou rotační osou 7. Pohony A, B pro výsuv ramene 9 mohou být piezoaktuátory nebo tradiční řešení elektrickým nebo hydraulickým pohonem. Pohybem ve dvou rotačních osách sférického kloubu 5 mění pracovní stůl 1 s obrobkem 2 úhlovou polohu v azimutu a elevaci a může tak kompenzovat úhlové odchylky určené přídavnými senzory na obráběcím stroji, které nelze kompenzovat kartézskými pohyby pohonů obráběcího stroje. Pracovní stůl i připevněn k obráběcímu stroji dvěma rotacemi ve sférickém kloubu 5 a dvěma pohony A, B.

Na obrázku 6 je znázorněno zařízení pro úhlové kompenzace užitím přídavných senzorů pro zlepšení regulace obráběcích strojů, kde pracovní stůl í nesoucí v daném případě obrobek 2 je upevněn na sférickém kloubu 5 k rámu 6 a poháněn dvěma výsuvnými rameny 9 s pohony A, B upevněnými k rámu 6 sférickými klouby 5, přičemž jedno rameno je upevněn k pracovnímu stolu sférickým kloubem 5 a druhé rameno je upevněno k pracovnímu stolu I pohyblivou rotační osou 8. Pohybem ve dvou rotačních osách sférického kloubu 5 mění pracovní stůl I s obrobkem úhlovou polohu v azimutu a elevaci a může tak kompenzovat úhlové odchylky určené přídav-2CZ 31478 Ul nými senzory na obráběcím stroji, které nelze kompenzovat kartézskými pohyby pohonů obráběcího stroje. Pracovní stůl 1 připevněn k obráběcímu stroji dvěma rotacemi ve sférickém kloubu 5 a dvěma pohony A, B.

Na obrázku 7 je znázorněno zařízení pro úhlové kompenzace užitím přídavných senzorů pro zlepšení regulace obráběcích strojů, kde pracovní stůl 1 nesoucí v daném případě obrobek 2 je upevněn na sférickém kloubu 5 k rámu 6 a poháněn třemi výsuvnými rameny 9 s pohony A, B, C upevněnými k rámu 6 a pracovnímu stolu 1 sférickými klouby 5. Pohybem ve dvou rotačních osách sférického kloubu 5 mění pracovní stůl 1 s obrobkem 2 úhlovou polohu v azimutu a elevaci a může tak kompenzovat úhlové odchylky určené přídavnými senzory na obráběcím stroji, které io nelze kompenzovat kartézskými pohyby pohonů obráběcího stroje. Pracovní stůl 1 připevněn k obráběcímu stroji dvěma rotacemi ve sférickém kloubu 5 a třemi pohony A, B, C.

Na obrázku 8 je znázorněna realizace sférického kloubu 5 pro upevnění ramene 9 k pracovnímu stolu 1 a rámu 6 pružným sférickým kloubem 10. Pružný sférický kloub 10 spočívá v pevném spojení se zúžením profilu. Zúžení způsobí zvýšení poddajnosti vedoucí k deformacím, které vzhledem k malým potřebným pohybům dostačují pro požadované kompenzační pohyby. Výhodou je jednodušší konstrukce, absence tření a vůlí a zvýšená tuhost oproti tradičnímu řešení sférického kloubu 5. Obdobně může být realizován i sférický kloub 5 pro spojení pracovního stolu i s rámem 6.

Výhodou popisovaného užitného vzoruje možnost kompenzovat úhlové odchylky určené přídav20 nými senzory na obráběcím stroji, které nelze kompenzovat kartézskými pohyby pohonů obráběcího stroje, tak, že kompenzační úhlové pohyby mohou být malé, a tak je zachována původní tuhost obráběcího stroje. To je dáno tím, že pro malé pohyby mohou být pohyblivé části kompenzačních zařízení malá. Další výhodou je, že popisovaná zařízení mohou být přídavnými zařízeními ke standardním obráběcím strojům. Užitím více ramen 9 s pohony lze s výhodou zvýšit tuhost zařízení pro úhlové kompenzace.

Všechny popsané varianty se mohou vzájemně kombinovat. Zařízení je řízeno počítačem.

Claims (8)

1. Zařízení pro úhlové kompenzace užitím přídavných senzorů pro zlepšení regulace obráběcích strojů, vyznačené tím, že pracovní stůl (1) s obrobkem (2) nebo pracovním nástro30 jem (3) je připevněn k obráběcímu stroji dvěma rotacemi a alespoň dvěma pohony.

2. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že pracovní stůl (1) se pohybuje po dvou křivočarých vedeních (4) umístěných na sobě a poháněných pohony (A, B).

3. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že pracovní stůl (1) je upevněn na pohyblivé rotační ose (8), která je upevněna k nepohyblivé rotační ose (7), a v rotačních osách

35 působí pohony (A, B).

4. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že pracovní stůl (1) je upevněn na pohyblivé rotační ose (8), která je upevněna k nepohyblivé rotační ose (7), a poháněn dvěma rameny (9) s pohony (A, B) upevněnými k pracovnímu stolu (1) a rámu (6) sférickými klouby (5).

40 5. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že pracovní stůl (1) je upevněn na sférickém kloubu (5) k rámu (6) a poháněn dvěma rameny (9) s pohony (A, B) upevněnými k pracovnímu stolu (1) sférickými klouby (5), přičemž jedno rameno je upevněno k rámu (6) sférickým kloubem (5) a druhé rameno je upevněno k rámu (6) nepohyblivou rotační osou (7).

5 (6) a pracovnímu stolu (1) sférickými klouby (5).

6. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že pracovní stůl (1) je upevněn na sféric45 kém kloubu (5) k rámu (6) a poháněn dvěma rameny (9) s pohony (A, B) upevněnými k rámu (6)

-3CZ 31478 Ul sférickými klouby (5), přičemž jedno rameno je upevněno k pracovnímu stolu (1) sférickým kloubem (5) a druhé rameno je upevněno k pracovnímu stolu (1) pohyblivou rotační osou (8).

7. Zařízení podle nároku 1, vyznačené tím, že pracovní stůl (1) je upevněn na sférickém kloubu (5) k rámu (6) a poháněn třemi rameny (9) s pohony (A, B, C) upevněnými k rámu

8. Zařízení podle nároku 4 až 7, vyznačené tím, že sférické klouby (5) jsou nahrazeny pružnými sférickými klouby (10).