CZ412597A3 - Souřadnicový stroj - Google Patents

Description

Předložený vynález se týkálstroje, který sestává z pravoúhlého rámu, jehož protilehlé rovnoběžné strany jsou určeny k uložení, buď přímo nebo nepřímo, jednoho konce tyče k posuvnému nebo valivému pohybu v podélném směru stroje, přičemž tyč nese pracovní nástroj při pohybu směrem, který se liší od směru pohybu tyče.

Dosavadní stav techniky

Strojům tohoto typu se také říká souřadnicové stroje a jejich funkcí je pohybovat nákladem nejméně ve dvou vzájemné opačných směrech.

Princip, na kterých jsou tyto stroje založeny je patrný z obr. 1, který znázorňuje souřadnicový stroj, u kterého musí být nosná osa nebo tyč podepřena na obou koncích. Souřadnicové stroje musí pracovat s velkou přesností. Pro výrobu těchto strojů byly použity následující obvyklé principy:

Velmi vysoké požadavky na toleranci jsou kladeny na prvky stroje, aby společně tvořily stabilní, pevnou jednotku, tj. na část stroje označenou a, s ohledem na rovnoběžnost mezi stranami rámu a upevňovacími prostředky osy nebo tyče .Rovnoběžné boční dráhy musí být mimořádně přesné s ohledem na rovnoběžnost a vzdálenost A musí být přesně měřena. Pro odborníka je zřejmé, že ty síly a zatížení, která vznikají je-li stroj v činnosti, jak pasivní tak aktivní síly, se musí snížit na optimum, aby se dosáhla požadovaná funkce stroje. Z těchto důvodů, výrazy vysoce přesný a přesná rovnoběžnost se musí považovat za výrazy relativní a je nutno si uvědomit, že náklady s tím spojené jsou nutně vysoké. Dále část a stroje musí být poháněna synchronně na obou protilehlých stranách, aby se dosáhla optimální synchronizace pohybu osy nebo tyče. Protože

• · • · · · ···· ·· · ···· ·· · · · · · · · · • · · ·· · ·· · · · · · ··· ···· · · · • · ···· ·· ·· · · ·· požadavky na vysokou přesnost spolu nesou vysoké náklady, představuje to problém.

Úkolem vynálezu je snížit výrobní náklady, aniž by se negativně ovlivnila přesnost stroje.

Podstata vynálezu

Tento úkol je dosažen strojem sestávajícím z pravoúhlého rámu, jehož protilehlé rovnoběžné strany jsou určeny k pohyblivému uložení jednoho konce tyče, která se může pohybovat s výhodou v podélném směru stroje a na které je pohyblivě, ve směru odlišujícím se od směru pohybu tyče, uložen pracovní nástroj podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že jeden konec tyče spolupracuje s prvními ložiskovými prostředky, které tvoří mechanický nulový bod a umožňuje, aby se tyč otáčela v omezeném rozsahu, přičemž druhý konec tyče spolupracuje s druhými ložiskovými prostředky, umožňujícími aby se tyč pohybovala horizontálně a otočně.

Řešení navržené předloženým vynálezem velice snižuje požadavky na přesnost části a stroje. Řešení odstraňuje dosavadní požadavek na rovnoběžnost drah A pohybu a také značně snižuje nutnost synchronizovat oba pohyby, protože osa nebo tyč může být umístěna šikmo bez nebezpečí zhoršení funkce stroje.

Závislé nároky definují výhodná provedení aniž by omezovaly rozsah řešení.

Stroj shora popsaného druhu může být využit pro mnoho různých typů pracovních funkcí. Např. pracovním nástrojem uloženým na tyči může být zařízení pro řezání proudem vody pro přesné zpracování pod ním ležícího zpracovávaného kusů.

Přehled obrázků na výkrese • · • · • · · · • · ··· ·· · ···· • · ·· · · * · · • · ·· · ·· ···· · ·· ···· · · · ···· ·· ·· ·· · ·

Příkladné provedení souřadnicového stroje podle předloženého vynálezu je znázorněno na připojených výkresech, kde obr. 1 schematicky znázorňuje konstrukci známých souřadnicových strojů, na obr. 2 je bokorys stroje vytvořeného podle vynálezu, obr. 3 znázorňuje stroj podle vynálezu, obr. 4 znázorňuje příkladné provedení ložiskového uložení mezi tyčí a rámem stroje a obr. 5 znázorňuje schematicky pohyb tyče nebo osy vybavené novým příčným ložiskem.

Příklady provedení vynálezu

Jak je znázorněno na obr. 1, typický souřadnicový stroj sestává z rámu 10, dvou vzájemně od sebe vzdálených a vzájemně rovnoběžných vedení 11, 12. Tato vedení 11., 12 tvoří opěry pro příčně se pohybující tyč 13, která nese pracovní nástroj 14. Každý konec tyče 13 je spojen s nebo je součástí strojní součásti 15, 16. Strojní součásti 15, 16 spolupracují s vedením 11, 12 tak, aby se mohla jimi nesená tyč 13 a pracovní nástroj 14 pohybovat v podélném směru x stroje. Pracovní nástroj 14 může být zařízení pro řezání proudem vody pro zpracování pod ním ležícího opracovávaného kusu (neznázorněný). Pracovní nástroj 14 se může posouvat nebo odvalovat na tyči 13 ve směru y. Směry x a y pohybu jsou označeny šipkami na obr. 1.

Součásti stroje, které společně tvoří část a stroje představují stabilní a pevnou jednotku a pokládají vysoké toleranční požadavky na rovnoběžnost mezi součástmi stroje nebo vedeními 15, 16. Vyplývá to z toho, že dvě vzájemně rovnoběžná vedení 11, 12 musí být přesně polohována a střední vzdálenost A musí být přesná. Každá ze součástí nebo vedení 15, 16 je poháněna motorem tak, aby se součásti nebo vedení 15, 16 pohybovala s přesnou synchronizací.

Úkolem vynálezu je vytvořit stroj shora uvedeného druhu, jehož malá část je zkonstruována podle známé konstrukce stroje.

• · • · • · · · • · ·· · · · · · “ · · • · · ·· · · · ···« · ··· · · · · · · · ·· ···· ·· ·· · · · ·

Stroj zkonstruovaný podle principu předloženého vynálezu je znázorněn na obr. 2 až 5. Obr. 2 je bokorys takového stroje, který sestává z rámu 20 majícího čtyři vertikální podpěry 21 vzájemně spojené nosníky 22. Na každém z protilehlých podpěr 21 je uložena pojížděcí konstrukce 23 známého typu. Jeden konec opěrného členu 24 je připevněn k příslušné pojížděcí konstrukci 23 a opačný konec opěrného členu 24 je spojen s tyčí 25, která nese pracovní nástroj 26. Tato konstrukce umožňuje, aby se tyč 25, která je tak zavěšena ve dvou protilehlých bodech, mohla pohybovat přes pojížděcí konstrukci 23 v jednom směru (směr y z obr. 3) a aby se pracovní nástroj 26 mohl pohybovat podél tyče 25 v jiném směru (směr x z obr. 3).

To je schematicky znázorněno na obr. 3 a z obr. je zřejmé, že tyč 25 spolupracuje s příslušným podpěrným členem 24 prostřednictvím prvních ložiskových prostředků 27 na jednom konci a druhých ložiskových prostředků 28 na opačném konci.

Je možno říci, že první ložiskové prostředky 27 tvoří mechanický nulový bod, což v tomto případě znamená, že se tyč 25 může v omezeném rozsahu na svém připevněném konci otáčet nebo kývat okolo vertikálního čepu 29.

Druhé ložiskové prostředky 28 na opačném konci tyče 25 jsou uloženy tak, aby umožňovaly v omezeném rozsahu horizontální pohyb tyče 25 a také její otáčení.

Obr. 4 znázorňuje příkladné, avšak neomezující provedení těchto ložiskových prostředků 28.

Z obr. 4 je zřejmé, že ložiskové prostředky sestávají ze dvou vzájemně rovnoběžných pouzder 29, 30, přičemž každým prochází příslušný čep 29’, 30’. Odpovídající pouzdra 29, 30 mají axiální vůli a jsou vložena mezi vodící stěny 29”, 30. Ložiska mohou být známá kuličková pouzdra, která umožňují, aby se v nich čepy 29’, 30’ mohly pohybovat podélně. Vertikální otočný čep 31 je spojen s «

* »

• · · • · · · • · 4 • · · t * · podpěrnými členy 24 tyče 25 prostřednictvím připevňovacích třmenů 32, 33 a otočný spoj 34 spojuje odpovídající kuličková pouzdra 29, 30, 29], 30’ s otočnou osou 31.

Ložiskové prostředky 27, 28 umožňují, aby se tyč 25 mohla pohybovat způsobem znázorněným na obr. 5. Je zřejmé, že se dosáhnou následující výhody:

a) Požadavky na tolerance pro část a stroje (viz. obr. 1) jsou značně sníženy.

b) Požadavky na přesné rozměry mezi poháněnými vodícími dráhami (rozměr A z obr. 1) jsou řešením podle vynálezu dramaticky sníženy tím, že tyč 25 se může dostat do šikmé polohy, bez nebezpečí vzpříčení, zaseknutí nebo jiné nehody, která může způsobit zhoršenou funkci stroje.

Vynález je tedy založen na základním principu, kdy jeden konec tyče nebo nosníku spolupracuje pohyblivě s vedeními a který nese pracovní nástroj s ložiskovými prostředky 27, které umožňují, aby se tento konec otáčel a s ložiskovými prostředky 28 na druhém konci, které umožňují aby se tyč 25 pohybovala horizontálně v omezeném rozsahu a také dovolují její otočný pohyb.

Odborníkovi je zřejmé, že ložiskové prostředky 28 mohou být vytvořeny jinak než tak jak jsou znázorněny na obr. 4 a že mohou být použity pouze jedny ložiskové prostředky 28 i když se dává přednost dvěma.

Claims (5)

1 .UStroj sestávající z pravoúhlého rámu, jehož protilehlé rovnoběžné strany jsou určeny k pohyblivému uložení jednoho konce tyče, která se může pohybovat s výhodou v podélném směru stroje a na které je pohyblivě, ve směru odlišujícím se od směru pohybu tyče, uložen pracovní nástroj, vyznačující se tím, že jeden konec tyče (25) spolupracuje s prvními ložiskovými prostředky (27), které tvoří mechanický nulový bod a umožňují, aby se tyč (25) otáčela v omezeném rozsahu, přičemž druhý konec tyče (25) spolupracuje s druhými ložiskovými prostředky (28), umožňujícími aby se tyč pohybovala horizontálně a otočně.

2. Stroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že vzájemně protilehlé pojížděcí dráhy podél nichž se může tyč (25) pohybovat spolupracují s jedním odpovídajícím koncem spojovacího členu (24), jehož druhý konec nese příslušné ložiskové prostředky (27, 28) s kterými tyč (25) spolupracuje.

3. Stroj podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že jedny ložiskové prostředky (27) jsou tvořeny třmeny, uloženými na jednom konci tyče (25) a na spojovacím členu a vyčnívajícími směr ven v opačném směru, přičemž těmito třmeny prochází otočný čep.

4. Stroj podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že druhé ložiskové prostředky (28) obsahují nejméně jednu vertikální otočnou osu, která je zasunuta do třmenů vyčnívajících ven jednak ze spojovacího členu a jednak z mezičlenu a to ve vzájemně opačných směrech a nejméně jedné soustavy kuličkového pouzdra, která umožňuje, aby se tyč (25) vertikálně pohybovala a/nebo otáčela.

5. Stroj podle nároku 4, vyznačující se tím, že čep, umožňující otáčení nosníku je spojen s příslušnými spojovacími členy, přičemž kuličkové pouzdro umožňující, aby se tyč (25) pohybovala horizontálně je spojeno s tyčí (25) a toto kuličkové pouzdro je spojeno s otočným čepem pomocí mezičlenu.