CZ488188A3 - Otočná nástrojová hlava - Google Patents

Abstract

Nástrojováhlava májednak hnací motor (12,54), připojený k ozubené diferenciální převodovéjednotce, tvořené třemi členy, přičemž první člen (15,47,57) ozubené diferenciální převodovéjednotkyje připojen k hnacímu motoru (12,54), druhý člen (18,64) ozubené diferenciální převodovéjednotky je připojen k rotačnímu členu (4,51) a třetí člen (20,66) ozubené diferenciální převodovéjednotkyje připojen před vačkové převodové prostředky (21,23,71,72) k neotočnému axiálně pohyblivému členu (7, 73), jednak obsahuje blokovací prostředky (29,42, 80) rotačního členu (4,51), blokovací prostředky (34,35,40,41,76,77) projeden z členů ozubené diferenciální převodovéjednotky a výstupek (97,116) spojený s neotočným axiálně pohyblivýmčlenem(7,73).

Description

Otočná nástrojová hlava

Oblast techniky

Vynález se týká otočné nástrojové hlavy pro elektromechanicky řízená vysokorychlostní soustruhy a obdobné obráběcí soustavy, přičemž uvedená otočná nástrojová hlava je určena pro ry.chlé uspořádání obráběcího nástroje, vybraného z množiny obráběcích nástrojů fixovaných v držáku obráběcích nástrojů, do pracovní polohy, ve které obrábí zvolený obrobek. Do této pracovní polohy je možné v záyJLslosti na předem zvoleném programu uspořádat každý z obráběcích nástrojů, fixovaných v držáku obráběcích nástrojů.

Dosavadní stav techniky

Současné obráběcí operace rozličných a značně tvarově složitých obrobků vyžadují použití několika obráběcích nástrojů v těsném sledu, který je předem stanoven pro každý typ obrobku a který je realizován automaticky. Obráběcí operace tohoto typu se provádí na soustruhu nebo obdobné obráběcí soustavě, přičemž tento soustruh nebo uvedená obráběcí soustava zahrnuje otočnou nástrojovou hlavu s držákem obráběcích nástrojů, kdd každý z těchto obráběcích nástrojů může být v případě potřeby uspořádán do pracovní polohy a takto obrábět příslušný obrobek pod kontrolou elektronické ovládací jednotky.

Základním požadavkem pro obráběcí operace uvedeného typu je rychlost obrábění. Tato rychlost obrábění je mnohdy nedostatečná vzhledem k tomu, že jalová prostojová doba soustruhu nebo jiné obdobné obráběcí soustavy, během které dochází k zastavení soustruhu, odblokování otočné nástrojové hlavy, jejímu pootočení v takové míře, že se v pracovní poloze nachází obráběcí nástroj určený pro následující obráběcí operací, opětovnému zablokování otočné nástrojové hlavy a k opětovnému uvedení soustruhu do chodu, je příliě dlouhá.

Proto je zřejmé, že mé-li se zrychlit samotná obráběcí operace, je třeba předevěím zkrátit uvedenou jalovou prostojovou dobu.

Uvedené operace probíhající v průběhu uvedené jalové prostojové doby jsou v dosud známých otočných nástrojových hlavách prováděny mechanickými prostředky, které převédí otáčivý pohyb hnacího motoru na držák obráběcích nástrojů a současně* ovládají blokovací a odblokovací prostředky, které jsou určeny pro počáteční odblokování nástrojové hlavy a její opětovné zmblokovéní potom,\£o~byl do pracovní polohy umístěn požadovaný obráběcí nástroj· Tyto mechanické prostředky mají prozatím poměrně složitou a tedy i nákladnou konstrukci.

Je známa otočná nástrojová hlava, ve které hnací motor otáčí prostřednictvím redukčního převodového soukolí planetového typu kruhen ne součin válečky, které způsobí v součinnosti s vačkovými otvory provedenými v blokovací* kruhu axiální posunuti blokovacího kruhu otáčejícíše společně β držákem obráběcích nástrojů, což *á za následek odblokování otočné nástrojové hlavy. Následné otáčení kruhu nesoucího uvedené válečky má za následek otáčení držáku obráběcích nástrojů prostřednictvím odpovídajícím způsobem tvarovaných vyhloubení, do kterých zapadají uvedené válečky, až do okamžiku, kdy se držák obráběcích nástrojů dostane do polohy, ve které se v pracovní poloze nachází zvolený obráběcí nástroj.

V tomto okamžiku se pohyb držáku obráběcích nástrojů zastaví a následný opačný chod hnacího motoru způsobí vrácení blokovacího kruhu do jeho výchozí blokující polohy a to prostřednictvím uvedených válečků a odpovídajícím způsobem vyhloubených vyhloubení. Teprve nyní může započít vlastní obrábění.

V italském patentu č. 11338598 je popsána otočná nástrojová hlava, ve které hnací motor pohání prostřednictvím šněkového převodu a šněkové ozubené redukční převodové jednotky soustavu opatřenou válečky v záběru s vaěčkovým profilem koaxiálního klxného členu, který je pevně spojen s blokovacím, členem držáku obráběcích nástrojů; otáčení těto soustavy nejdříve způsobí axiální posuv uvedeného kluzného členu a tím odblokování držáku obráběcích nástrojů a potom po uvedeném, odblokováni o to čení uvedeného, kluzného členu a držáku obráběcích nástrojů dopoloby, ve které se zvolený, obráběcí nástroj nachází v pracovní poloze, načež-se pohyb držáku obráběcích nástrojů zastaví a otáčení uvedená soustavy v opačném směru zavede uvedený kluzný člen zpět do blokující polohy·

V obou uvedených případech provedení otočné nástrojové hlavy je držák obráběcích nástrojů nucen otáčet sa společně s blokovacím členem tohoto držáku obráběcích nástrojů, přičemž je rovněž nucen axiálně se posouvat společně s uvedeným držákem za účelem odblokováni a opětovného zablokování držáku obráběcích nástrojů· Tato uspořádání mají složitou konstrukci a značný počet manipulačních prvků·

Vzhledem k výše uvedenému je v poslední době snaha vyvinout otočnou nástrojovou hlavu, která by měla jednodušší a spolehlivější konstrukci a která by obsahovala relativně menší počet mechanických komponent·

Podstata vynálezu

Výše uvedených cílů je v rámci vynálezu dosaženo otočnou nástrojovou hlavou pro soustruhy a obráběcí stroje.

majícwpevný nosný člen , na němž je umístěn rotační člen , uspořádaný pro připojení držáku obráběcích nástrojů , určeného pro uložení obráběcích nástrojů , přičemž každý obráběcí nástroj je uspořádán pro. zavedení do pracovní < cv Žednafk motor ~ polohy otočením rotačního členuVy jejiž podstata spočívá v tom, že hnací motor je připojen k ozubené diferenciální převodové jednotce tvořené třemi členy, přičemž první člen ozubené diferenciální převodové jednotky je připojen k hnacímu motoru , druhý člen ozubené diferenciální převodové jednotky je připojen k rotačnímu členu a třetí člen ozubené diferenciální převodové jednotky je připojen přes vačkové převodové prostředky k neotočnému axiálně pohyblivému členu , přičemž otočná nástrojová hlava obsahuje blokovací prostředky rotačního členu , blokovací prostředky třetího členu ozubené diferenciální převodové jednotky a výstupek spojený s neotočným axiálně pohyblivým členem .

Výhodně je první člen tvořen držákem planetového soukolí a množinou planetových ozubených kol , která jsou v záběru jednak s ozubením druhého členu ozubené diferenciální převodové jednotky a jednak s ozubením třetího členu ozubené diferenciální převodové jednotky.

Výhodně je přímo na rotačním členu vytvořeno ozubení pro polohování rotačního členu a toto ozubení je koaxiální s pevným ozubením upraveným na nosném členu , přičemž proti ozubení a pevnému ozubení se nachází blokovací ozubení , které je zasunutelné do obou těchto ozubení a je uspořádáno na neotočném axiálně pohyblivém členu , který je opatřen profilovým vačkovým převodovým prostředkem , který je v záběru s protilehlým válečkovým vačkovým prostředkem třetího členu ozubené diferenciální převodové jednotky.

Výhodně je blokovací prostředek rotačního členu spojen s elektromagnetickým ovladačem , přičemž proti volné čelní stěně blokovacího prostředku je umístěna množina zářezů uspořádaných na rotačním členu v odstupech odpovídajících blokovacím polohám rotačního členu .

Otočná nástrojová hlava podle vynálezu výhodně obsahuje alespoň dva elektromagnetické ovladače spojené s blokovacími prostředky , přičemž proti volným čelním stěnám blokovacích prostředků je umístěna množina zářezů uspořádaných na rotačním členu v odstupech odpovídajících blokovacím polohám rotačního členu , přičemž blokovací prostředky jsou vzájemně posunuty o úhel, který je násobkem úhlu mezi dvěma následujícími blokovacími polohami rotačního členu zvětšenému o libovolnou část úhlu mezi dvěma následujícími blokovacími polohami rotačního členu .

Výhodně je blokovací prostředek kluzně uložen v neotočném axiálně pohyblivém členu , přičemž o neotočný axiálně pohyblivý člen jsou opřeny pružné nárazníky uspořádané v pevném nosném členu .

Výhodně mají rotační osy vačkových převodových prostředků radiální orientaci vzhledem k ose třetího členu a vačkové prostředky dosedají na axiálně vybíhající profilové vačkové prostředky neotočného axiálně pohyblivého členu , přičemž otočná nástrojová hlava pro vymezení rozsahu otáčení třetího členu ozubené diferenciální převodové jednotky obsahuje výstupkové blokovací prostředky uspořádané pro záběr s prohlubňovými prostředky , jejichž vybrání vybíhá na obě strany od středové polohy, dané polohou blokovacího prostředku , v celkové délce odpovídající vzdálenosti dvou přilehlých žlábků profilových vačkových převodových prostředků .

Otočná nástrojová hlava podle vynálezu výhodně obsahuje bezdotykové čidlo pro detekci úhlů otočení třetího členu ozubené diferenciální převodové jednotky a bezdotykové čidlo pro detekci polohy blokovacích prostředků rotačního členu .

Otočná nástrojová hlava podle vynálezu výhodně obsahuje detektor úhlové polohy rotačního členu .

Výhodně je první člen ozubené diferenciální převodové jednotky tvořen držákem vnitřně ozubeného planetového kola , jehož osa otáčení je uložena excentricky vzhledem k ose otáčení držáku planetového kola , přičemž vnitřní ozubení planetového kola je v záběru jednak s ozubením (18a) druhého členu ozubené diferenciální převodové jednotky a jednak s ozubením třetího členu ozubené diferenciální převodové jednotky a oba tyto členy ozubené diferenciální převodové jednotky jsou koaxiální vzhledem k držáku planetového kola .

Výhodně je třetí člen ozubené' diferenciální převodové jednotky, opatřený válečkovými převodovými prostředky dosedajícími na profilové vačkové převodové prostředky provedené na neotočném axiálně pohyblivém členu , spojen s neotočným axiálně pohyblivým členem s vůlí vzhledem k tomuto neotočnému axiálně pohyblivému členu odpovídající celému rozsahu vzájemného účinného styku válečkových vačkových převodových prostředků s profilovými vačkovými převodovými prostředky , přičemž neotočný axiálně pohyblivý člen je opřen o pružné nárazníky uspořádané v pevném nosném členu .

Výhodně je rotační člem s vertikální osou a s držákem obráběcích nástrojů opatřen ozubením , které je koaxiální s ozubením upraveným na pevném nosném členu s vertikální osou a rotační člen je spojen s druhým členem ozubené diferenciální převodové jednotky a třetí člen ozubené diferenciální převodové jednotky je spojen přes vačkové převodové prostředky s neotočným axiálně pohyblivým členem majícím čelní ozubení , které je uspořádáno pro rotačního členu , tak s pevným záběr jak ozubením pevného nosného členu , přičemž třetí člen ozubené diferenciální převodové jednotky je spojen s neotočným axiálně pohyblivým členem také blokovacími prostředky s vymezenou vůlí vzhledem k neotočnému axiálně pohyblivému členu , a blokovací prostředek druhého členu ozubené diferenciální převodové jednotky je uložený v pevném nosném členu .

s ozubením

Otočná nástrojová hlava podle vynálezu má výhodně výstupek uspořádaný na neotočném axiálně pohyblivém členu v poloze proti pracovní poloze obráběcího nástroje , přičemž proti výstupku se vždy nachází jedna spojka zařazená mezi hnacím ozubeným kolem pohonu obráběcího nástroje a obráběcím nástrojem .

Přehled obrázků na výkresech

V následující části popisu bude otočná nástrojové hlava podle vynálezu detailně ji popsána pomocí odkazů na připojené výkresy, na kterých

- obr.1 představuje řez otočnou„nástrojovou hlavou podle vynálezu; zobrazená otočná nástrojová hlava (bez (obráběcích nástrojů) představuje jedno z možných výhodných provedení s jednoduchou ozubenou diferenciální převodovou jednotkou, přičemž řez I-I (obr.

3) je veden otočnou nástrojovou hlavou pod úhlem 90°, aby v tomto řezu byly současně viditelná jak bezdotykové čidlo reagující na přiblížení pro detekci úhlové polohy prstence s rotačními vačkovými prostředky, tak i zarážkový kolík pro vymezení úhlu otáčení uvedeného prstence; zobrazená hlava je určena pro držák obráběcích nástrojů, který je otočný podle horizontální osy;

- obr.2 představuje otočnou nástrojovou hlavu z obr.1 v řezu vedeném v rovině II-II; na tomto obrázku jeou zejména patrny prostředky pro blokování jednotlivých poloh rotačního disku, ke kterému se připojuje držák obráběcích nástrojů (není zobrazen) a prostředky pro bloko10 ván-f a tlumení otřesů závěrného věnce otočné nástrojové hlavy;

obr.3 představuje otočnou nástrojovou hlavu z obrázku 1 v řezu vedeném v rovině III-III; na tomto obrázku jsou patrny jak prostředky pro vymezení úhlu otáčení prstence s rotačními vačkovými prostředky, tak i prostředky pro detekci úhlové polohy tohoto prstence;

obr.4 představuje v plenárním rozvinutí součinnost rotačních vačkových prostředků provedených na uvedeném prstenci s vačkovými prostředky provedenými v uvedeném závěrném věnci rezultující v zablokování otočné nástrojové hlavy podle vynálezu;

obr. 5 představuje v planárním rozvinuti součinnost rotačních vačkových prostředků provedených na uvedeném prstenci s vačkovými prostředky provedenými v uvedeném závěrném věnci rezultující v odblokování otočné závěrné hlavy podle vynálezu;

obr.6 představuje druhou výhodnou formu provedení otočné nástrojové hlavy podle vynálezu; tato nástrojová hlava je téměř shodná s ná11 strojovou hlavou zobrazenou na obr.l s tím rozdílem, že zatímco vymezení úhlu otáčení prstence s rotačními vačkovými prostředky je v provedení zobrazeném na obrázku 1 realizováno součinností uvedeného prstence se zarážkovým kolíkem fixovaným ve vnější nosné skříni, je v případě provedení zobrazeného na obrázku 6 vymezení úhlu otáčení prstence s rotačními vačkovými prostředky realizováno součinností tohoto prstence se závěrným věncem;

obr.7 představuje řez nástrojovou hlavou podle obrázku 6 podél roviny VII-VII; na tomto řezu jsou patrny jak prostředky pro vymezení úhlu otáčení prstence s rotačními vačkovými prostředky, tak i prostředek pro detekci úhlové polohy uvedeného prstence;

obr.8 představuje řez nástrojovou hlavou z obrázku 6 podél roviny VIII-VIII; na tomto obrázku jsou patrny prostředky pro blokováni jednotlivých poloh rotačního disku, ke kterému se připojuje držák obráběcích nástrojů (není zobrazen) a prostředky pro blokování a tlumení otřesů závěrného věnce otoč12 né nástrojové hlavy;

obr.9 představuje v planárním rozvinutí součinnost rotačních vačkových prostředků provedených na uvedeném prstenci s vačkovými prostředky provedenými, v uvedeném závěrném, věnci rezultující v zablokování otočné nástrojové hlavy podle vynálezu;

obr.10 představuje v plenárním rozvinutí součinnost rotačních vačkových prostředků provedených na uvedeném prstenci s vačkovými prostředky provedenými v uvedeném závěrném věnci rezultující v odblokování otočné nástrojové hlavy podle vynálezu;

obr·11 představuje další možné provedeni otočné nástrojové hlavy podle vynálezu; zobrazená nástrojová hlava je téměř shodná s nástrojovou hlavou zobrazenou na obrázku 6 s tím rozdílem, že má kompaktnější konstrukci ozubené diferenciální převodové jednotky s planetovým soukolím uspořádaným*uvnitř držáku tohoto soukolí (planetová kola nástrojové hlavy z obrázku 6 jsou.umístěna vně držáku.planetového soukolí);

obr«12 představuje otočnou nástrojovou hlavu z obrázku 11 v řezu vedeném v rovině XII-XII; z tohoto obrázku je patrný záběr ozubených kol použitého planetového soukolí ozubené diferenciální převodové jednotky;

- obr.13 představuje dalěi možnou formu provedení otoěné nástrojové hlavy podle vynálezu v podélném řezu; ne rozdíl od provedení nástro jové hlavy zobrazený na obrázcích 1, 6 a 11, ve kterých se axiální rotační člen, ke kterému lze připevnit držák obráběcích nástrojů, otáčí uvnitř stacionární vnějěi nosné skříně, se zde vnějěi rotační skříň, ke které lze připevnit držák obráběcích nástrojů, otáčí okolo vnitřního stacionárního centrálního sloupku;

- obr.14 představuje otočnou nástrojovou hlavu z obrázku 13 v příčném řezu vedeném v rovině

XIV-XIV; na tomto obrázku jsou patrny jak prostředky pro vymezení úhlu otáčení prstence s rotačními vačkovými prostředky (tyto prostředky mají stejnou konstrukci jako u provedení na obrázku 6 a 11), tak i prostředky pro detekci úhlové polohy uvedeného prstence;

- obr-15 představuje otočnou nástrojovou hlavu z obrázku 13 v příčném* řezu vedeném v rovině

XV- XV; na tomto obrázku je patrna konstrukce planetového soukolí ozubené převodové diferenciální jednotky a struktura pružného uloženi kruhu s vnitřním ozubením ozubené diferenciální převodové jednotky ve vnějším rotačním pouzdru;

obr.16 představuje otočnou nástrojovou hlavu z obrázku 13 v příčném řezu vedeném v rovině

XVI- XVI; na tomto obrázku jsou patrny prostředky pro blokování polohy kruhu s vnitřním ozubením a tedy i pro blokování polohy vnější rotační skříně v požadovaných polohách, odpovídajících polohám jednotlivých obráběcích nástrojů, držených v držáku obráběcích nástrojů, spojeném s uvedenou vnější rotační skříní, v pracovní poloze;

v obr·17 představuje otočnou nástrojovou hlavu s připojeným držákem obráběcích nástrojů s centrální hřídelí poháněnou motorem a pohánějící přes jednotlivé spojky obráběcích nástrojů tyto nástroje v případě, že se nachází v pracovní poloze;

obr»18 představuje detailní zobrazení otočné nástrojové hlavy z obrázku 17 s neotáčejí15 cím se obráběcím nástrojem v důsledku toho, že se zobrazený obráběcí nástroj nenachází v pracovní poloze;

obr.19 představuje detailní zobrazení otočné nástrojové hlavy z obrázku 17 a otáčejícím se obráběcím nástrojem v důsledku, toho, že se zobrazený obráběcí nástroj nachází v pracovní poloze;

obr.20 představuje alternativní uspořádání držáku obráběcích nástrojů na rotačním disku otočné nástrojové hlavy, ve kterém jsou poháněná ozubená kola jednotlivých obráběcích nástrojů uspořádána kolem hnacího ozubeného kola, které má větší průměr než hnací kolo nástrojové hlavy zobrazené na obrázcích 17 až 19, což umožňuje uspořádat na otočné nástrojové hlavě větší počet obráběcích nástrojů, a

obr.21 představuje detailní pohled na prostředky spojující a.rozpojující spojku obráběcího nástroje uspořádaného v nástrojová hlavě z obrázku 20 (spojka je rozpojena, nebol se obráběcí nástroj nenachází v pracovní poloze.

TrťilqA?

Na obrázcích 1 až 3 je zobrazena jedna z možných forem provedení otočné nástrojové hlavy podle vynálezu. Tato otočná nástrojová hlava je především tvořena vnějším pevným nosným členem 2» který je na čelní straně ukončen pevným kruhem 2. Na vnitřní straně tohoto pevného kruhu 2 je provedeno pevné ozubení 2.·

Skrze pevný kruh 2. probíhá rotační člen 4, ke kterému může být připevněn nosný držák obráběcích nástro_v 7o4 juVnení znázorněn/, nesoucí množinu zde předem fixovaných 706 obráběcích nástroj^to kterých se předpokládá, že budou použity při výrobě určitého daného výrobku. Každý z těch70ft to obráběcích nástrojávmůže být podle předem stanoveného automaticky řízeného programu přemístěn do pracovní polohy. Uvedený rotační člen £ se otáčí uvnitř pevného nosného členu £ a na jeho vnitřní straně je provedeno čelní ozubení 2» které je soustředné s uvedeným pevným ozubením 2 a které k tomuto pevnému ozubení 2 bezprostředně přiléhá. Rotační člen 1_ je šroubem 6a připevněn k čelní části hřídele 6 otáčející se uvnitř pevného nosného členu Je samozřejmé, že rotační člen £ může být spojen s čelní částí hřídele £ i jiným vhodným spojovacím prostředkem.

Na uvedené hřídeli 6 je uspořádán neotočný axiálně pohyblivý člen 7, na jehož čelní straně je provedeno bio- /lakovací ozubení 8, které se nachází proti pevnému ozubení 2 a proti čelnímu ozubení a které je určeno do záběru s těmito ozubeními 3. ^a Σ ^za účelem vzájemného pevného spojení pevného kruhu 2. s rotačním členem 4, V případě, že ozubení 8 není v záběru s pevným ozubením 2. ^a Selním ozubením £ rotačního *£> může se rotační člen £ volně otáčet v pevném kruhu 2_. Aby se dosáhlo pevného záběru ^ozubení 8 s pevným ozubením 3. a čelním ozubením 5. rotačního členu 4, je otočná nástrojová hlava opatřena vačkovými převodovými prostředky 21_, které v určité poloze třetího členu 20 ozubené diferenciální převodové jednotky přitlačují ^>fožúbení 8 -do uvedeného záběru. V případě, že uvedené vačkové převodové prostředky

s. btofeo\10.£λ.' netlači^ozubení 8 do záběru s pevným ozubením 3, a čelním ozubením £ rotačního členu £, potom pružina 10 dosedající na axiální ložisko 11 a umístěná mezi čelní rozšířenou částí 2 hřídele £ a neotočným axiálně pohyblivým členem 2. vytlačujeVozubení 8 ze záběru s pevným ozubením

3. a čelním ozubením 2 rotačního členu 4 v důsledku tlaku této pružiny 10 na čelní část neotočného axiálně pohyblivého členu 7.

V zadní části vnějšího pevného nosného členu 1_ je umístěn hnací motor 12, na jehož hřídeli je uspořádán pastorek 13» který je v záběru s talířovým ozubeným kolem 1£, které je zasec pevně spojeno s prvním členem 15 ozubene diferenciální převodové jednotky pomocí kolíčku 15a nebo jiným vhodným spojovacím prostředkem. Uvedený první člen 15 ozubene diferenciální převodové jednotky nese mno žinu planetových ozubených kol 16, které jsou uspořádána okolo celého obvodu hřídele 6 /na obrázku 1 je zobrazenáo pouze jedno z těchto ozubených planetových kol 16/.

První člen 15 ozubené diferenciální převodové jednotky se může pomocí ložiska 17 otáčet okolo cylindrické části druhého členu 18 ozubené diferenciální převodové jednotky, který je pevně spojen s hřídelí 6. pomocí pera 6b, přičemž ozubení 18a druhého členu 18 ozubené diferenciální převodové jednotky je v záběru s ozuben ím planetových ozubených kol 16

Ozubení uvedeného planetového ozubeného kola 1 6 je rovněž v záběru s ozubením 19 třetího členu 20 ozubené diferenciální převodové jednotky, který je koaxiální s hřídelí 6. a může se na této hřídeli 6. otáčet.

Planetová ozubená kola 16 nesená prvním členem 15 ozubené diferenciální převodové jednotky tvoří společně s ozubením 18a druhého členu 18 ozubené diferenciální pře vodové jednotky a ozubením 19 třetího Členu 20 ozubené diferenciální převodové jednotky diferenciální jednotku planetového typu, prostřednictvím které může být otáčivý pohyb prvního členu 15 ozubené diferenciální převodové jednotky přenášen buď na ozubení 18a druhého členu 18 ozubené diferenciální převodové jednotky nebo na ozubení 19 třetího členu 20, ozubené převodové diferenciální jednotky v případě, že se buď ozubení 19 třetího členu 20 ozubené diferenciální převodové jednotky resp. ozubení 18a druhého členu 18 ozubené diferenciální převodové jednotky neotočně fixuje.

Uvedený třetí člen 20 ozubené diferenciální převodové jednotky obsahuje množinu vačkových převodových prostředků 21 nesených vřeteny 22. která mají radiální osy vzhledem ke hřídeli 6.. Tyto vačkové převodové prostředky 21 dosedají na vačkové převodové prostředky 23 provedené na zadní straně neotočného axiálně pohyblivého členu

7. Tvar uvedeného vačkového převodového prostředku 23 a jeho součinnost s jedním z vačkových převodových prostředků 21 je v plenárním rozvinutí a z obvodového pohledu patrný resp· patrná na obrázcích 4 a 5·

Vačkové převodové prostředky 23 neotočného axiálně pohyblivého Členu 7, vpřoti uvedeným vačkovým převodovým prostředkům 21 neseným třetím členem 20 ozubené diferenciální převodové jednotky při tlač ovány pružinou 1 0, uspořádanou mezi vnitřní částičelní rozšířené části 9. a axiál- 2ο ncc γ— ním ložiskem 11 dosedajícím 'čelní stranu neotočného axiálně pohyblivého členu ]_.

Třetí člen 20 ozubené diferenciální převodové jednotky v axiálním směru dosedá na axiální ložisko 24, kte“ T.ré z druhé strany zase dosedá na druhý člen 18 ozubené diferenciální převodové jednotky. Uvedený druhý člen 18 ozubené diferenciální převodové jednotky je zase opřen o zarážkový kruh 25. který je pevně spojen s hřídelí £ pomocí závitu 25a. Mezi druhým členem 18 ozubené diferenciální převodové jednotky a uvedeným zarážkovým kruhem 25 se ještě nachází pár talířových pružin 26.

Zadní konec hřídele 6 je spojen s detektorem 27 úhlové polohy, v důsledku čehož se otočná část detektoru 27 úhlové polohy, otáčí společmě s uvedenou hřídelí 2·

Z detailního zobrazení na obrázku 2 je zřejmé, že čelní rozšířená část 2. hřídele 6 má na svém obvodu množinu radiálních zářezů 28, jejichž počet a poloha odpovídají počtu blokovaných poloh otočné nástrojovéjhlavy podle vynálezu a tedy i počtu obráběcích nástrojůVhesených držákem obráběcích nástrojů^pevne spojeným s rotačním členem proti těmto radiálním zářezům 28 je v neotočném axiálně

- 01hyblivém členu 7 uspořádán blokovací prostředek 29, který může být zasunut do jednoho z uvedených radiálních zářezů 28, který se právě nachází proti němu. Na druhý konec uvedeného blokovacího prostředku 29 směřujícího směrem ven z otočné nástrojové hlavy dosedá pohyblivý prvek elektromagnetického ovladače 30, který v případě, že je buzen, zasouvá uvedený plokovací prostředek 29 proti síle pružiny do protilehlého radiálního zářezu 28.

Jak je to rovněž patrné z obrázku 2, je neotočný axiálně pohyblivý člen £ rovněž vybaven tlumící jednotkou s pružnými nárazníky 33»

Z následujícího obrázku 3 je zřejmé, že třetí člen 20 ozubené diferenciální převodové jednotky obsahuje za účelem axiálního posuvu neotočného axiálně pohyblivého členu 7. množinu obvodobvě pravidelně rozložených vačkových převodových prostředků 21 /na obrázku 3 jsou tyto vačkové převodové prostředky 21 zobrazeny pouze tři/. Obvod třetího členu 20 ozubené diferenciální převodové jednotky je rovněž opatřen blokovacími prostředky 34 s vymezeným úhlovým rozsahem. Do tohoto blokovacího prostředku 34 zasahuje blokovací prostředek 35»

Do blízkosti obvodu třetího členu 20 ozubené diferenciální převodové jednotky vybíhá magnetické bezdotykové

- 22čidlo 36 nebo jiný vhodný detekční prostředek. Toto magnetické bezdotykové čidlo 36 za úkol detekovat okamžik, kdy se proti němu nachází výběžek 36a. Tento výběžek 36a se na obvodu třetího členu 20 ozubené diferenciální převodové í nacházím jednotky/v takovém místě, které přiléhá k uvedenému magnetickému čidlu 36 reagujícímu na přiblížení v okamžiku, kdy je otočná nástrojová hlava zablokována /t.zn. kdy se jeden z obráběcích nástrojťÍNnesených držákem obráběcích _a nástrojúknachází zafixován v pracovní poloze/, t.zn. kdy bMoVaer Q ozubenlYneotočného axiálně pohyblivého členu 2 v záběru s pevným ozubením 2. a čelním ozubením 2 rotačního členu 4.

Z obrázku 1 je patrné, že v blízkosti elektromagnetického ovladače 30 se nachází další bezdotykové čidlo 22 /toto čidlo je na obrázku zobrazeno jen částečně/, které má za úkol detekovat polohu pohyblivé části elektromagnetického ovladače 20.

Vačkový převodový prostředek 23 neotočného axiálně pohyblivého členu 7. je v planérním rozvinutí a v obvodovém pohledu zobrazen na obrázcích 4 a 5. V blízkosti vačkového převodového prostředku 21 se nachází pár žlábků

38, které jsou vzájemně odděleny plochou mezilehlou částí

39. přičemž poloha zobrazená na obrázku 4, kdy se vačkový

- 23 převodový prostředek 21 nachází proti ploché mezilehlé . LlofeoVtatY části 39» odpovídá stavu, ve kterém je ^ozubení 8 neotočného axiálně pohyblivého členu 7 v záběru s pevným ozubením 3. ^a čelním ozubením 2. rotačního členu £ /v tomto stavu se otočná nástrojová hlava nachází v zablokované pracovní poloze/, a poloha zobrazená na obrázku 5, kdy se vačkový převodový prostředek 21 nachází ve žlábku 38, odpovídá stavu, ve kterém se ozubení 8 neotočného axiálně pohyblivého členu 7 nachází,, mimo záběr s pevným i rota&mh(< 4 ozubením 3. ^a čelním ozubením 3^ členu^ /v tomto stavu se otočná nástrojová hlava nachází v odblokované prostojové poloze, ve které dochází k přemístěni požadodOJt váného obráběcího nástroja^do jeho pracovní polohy/. V prvém z uvedených případů se blokovací prostředek 35 nachází ve střední poloze obvodového blokovacího prostředku 34» zatímco ve druhém z uvedených případů se uvedený blokovací prostředek 35 nachází v jedné z krajních poloh uvedeného obvodového blokovacího prostředku 34. V zablokované poloze se může otočná nástrojová hlava nacházet také v případě, kdy se nachází mimo obráběcí proces,t.j. kdy se nachází v tak zvané klidové poloze.

Nacházi-li se uvedená otočná nástrojová hlava v uvedené klidové poloze nebo^v uvedené pracovní poloze, kdy se obráběcím nástrojei^obrábí, jsou tedy ozubení 3., a 8 ve vzájemném záběru, vačkové převodové prostředky 21 se nachází v mezilehlé poloze mezi žlábky 38 a blokovací prostředek 35 se nachází ve střední poloze obvodového blokovacího prostředku 34«

Za účelem výměny obráběcího nástroje^se spustí hnací motor 12. Hnací motor 12 způsobí prostřednictvím pastorku 13 otáčení talířového ozubeného kola 14 a tedy i otáčení s ním pevně spojeného prvního členu 15 ozubené diferenciální převodové jednotky;, vzhledem k tomu, že za výchozích podmínek je druhý člen 18 ozubené diferenciální převodové jednotky, který je pevně spojen s hřídelí ¢5 pomocí pera 6b /přičemž uvedená hřídel 6. je zase pevně spojená s rotačním členem 4. pomocí šroubů 6a - na obr.1 je zobrazen pouze jeden v důsledku záběru / neotočně fixován zubení 8 neotočného axiálně po hyblivého členu 7 s pevným ozubením 3 a s čelním ozubením 5 rotačního členu 4, způsobí otáčení prvního členu 15 ozubené diferenciální převodové jednotky prostřednictvím otáčení planetových ozubených kol 16 také otáčení třetího členu 20 ozubené diferenciální převodové jednotky a tím i otáčení vačkových převodových prostředků 21 po čelním vačkovém převodovém prostředkují

Jestliže se tedy třetí člen 20 ozubené diferenciální převodové jednotky otáčí například ve směru Šipky F zobrazené na obrázku 4, dostanou se vačkové převodová prostředky 2χ do polohy proti jednomu z uvedených žlábků 38, do kterého takto zapadnou, což má za následek axiální posuv ve směru šipky F1 neotočného axiálně pohyblivého členu 7, ve kterém jsou uvedené řovedeny. Uvedený axiální posuv neotočného axiálně pohyblivého členu 3® způsoben tlakem pružiny 10.

Když zobrazený vačkový převodový prostředek 21 pronikne do příslušného žlábku 38, zastaví blokovací prostředek 35, který se v tomto okamžiku nachází v koncové poloze obvodového blokovacího prostředku 34, další otáčení uvedeného třetího členu 20 ozubené diferenciální převodové jednotky /obr.5/·

Axiální posun neotočného axiálně pohyblivého členu 7. má takový rozsah, že způsobí uvolnění ze záběru bMot/ac/iic ozubenř\4íéotočného axiálně pohyblivého členu 7, pevného ozubení 2. a čelního ozubení 2 rotačního členu, což má za následek skutečnost, že rotační člen 4 a s ním pevně spojeni hřídel <5 a druhý člen 18 ozubené diferenciální převodové jednotky se nyní mohou otáčet. Za této situace, kdy třetí člen 20 ozubené diferenciální převodové jednotky je neotočně fixován blokovacím prostředkem 35 opřeným o okraj obvodového blokovacího prostředku 34. způsobí otá- 2£čení hnacího motoru 12 prostřednictvím otáčení prvního členu 15 ozubené diferenciální převodové jednotky a tím i otáčení'ozubených'planetových^kol 16 otáčení rotačního členu 4, ke kterému je připojen držák obráběcích nástroji čímž se dosáhne umístění předem zvoleného obráběcího nástroje^do pracovní polohy.

Když se dosáhne takového pootočení držáku obráběcích nástroj^fže se předem zvolený obráběcí nástroj již nachází v pracovní poloze, přičemž detekce této polohy je úkolem detektoru 27 úhlové polohy /enkodéru/, zasune elektromagnetický ovladač 30 blokovací .prostředek 29 do příslušného radiálního zářezu 28, provedeného v čelní roz šířené části 9 hřídele 4» °°ž má za následek zastavení otáčení rotačního členu 4> který je pevně spojen s uvedenou čelníúčástí 9. šrouby 6a; bezdotykové čidlo 37 bezprostředně detekuje zasunutí blokovacího prostředku 29 do uvedeného radiálního zářezu 28 a způsobí zastavení hnacího motoru 12.

Hnací motor 12 se potom otáčí v opačném smyslu, v důsledku čehož se vrátí vačkové převodové prostředky 21 třetího členu 20 ozubené diferenciální převodové jednotky zpět do mezilehlé polohy, tj. do ploché mezilehlé části 39, mezi oběma žlábky 38, čímž se stlačí neotočný axiálně pohyblivý člen 2. proti pružině 10. Toto stlačení

- 17neotočného axiálně pohyblivého členu £ niá za následek _λ fc> Lú k o \fa e t 'no^ uvedení Vožubení neotočného axiálně pohyblivého členu 7., pevného ozubení £ a čelního ozubení £ rotačního členu £ do vzájemného záběru, což má zase za následek pevné spojení rotačního členu £ s pevným kruhem 2.

Tlak páru talířových pružin 26 způsobí, že LíciovY,o.

ozubení 8 neotočného axiálně pohyblivého členu 2, pevné ozubení 2 a čelní ozubení 2. rotačního členu £ do sebe zapadají bez možnosti vzájemné vůle.

Když se vačkové převodové prostředky 21 třetího

2o členuAjzubené diferenciální převodové jednotky opětovně nacházejí proti ploché mezilehlé části 39 čelního vačkového převodového prostředku 23, způsobí magnetické bezdotykové čidlo 36 , které v tomto okamžiku detekuje blízkost výběžku 36a, zastavení hnacího motoru 12«

Konstrukce otočné nástrojové hlavy podle vynálezu umožňuje provádět operace odblokováníhlavy, polohování předem zvolených obráběcích nástrojččYF pracovní poloze a opětovné zablokování hlavy mimořádně jednoduchým a spolehlivým způsobem při dosažení požadované rychlosti obrábění a snížení počtu součástek otočné nástrojové hlavy.

Je samozřejmé, že vačkové převodové prostředky 21 a čelní vačkový převodový prostředek 23 s žlábky 38 mohou být alternativně nahrazeny odpovídajícími frikčními profily, které rovněž způsobují v důsledku jejich vzájemného klouzání axiální posun neotočného axiálně pohyblivého členu 7 v rozsahu umožňujícím zrušení vzájemného záběru “ _8 ozubenivneotočného axiálně pohyblivého členu 7, pevného ozubení 2. ^a čelního ozubení % rotačního členu £.

Za účelem tlumení nárazů způsobených zasouváním blokovacího prostředku 29 do radiálního zářezu 28, odpovídajícího předem zvolenému obráběcímu nástroji^^-zahrnuje otočná nástrojová hlava podle vynálezu tlumící jednotku 32, která umožňuje tlumení nárazů v obou směrech pomocí deformace jednoho ze dvou /na každé straně blokovacího prostředku 29 je uspořádán jeden/ pružných nárazníků 33.

n

Vzhledem k tomu, že tlumící jednotk^rje uspořádána v poloze maximálního průměru neotočného axiálně pohyblivého členu 7, dosahuje se tímto uspořádáním účinného tlumení nárazů, přičemž deformace uvedených pružných nárazníků 33 je schopna absorbovat všechny nárazy vznikající náhlým zastavením otáčení hřídele 6., takže se ve všech těchto případech neotočný axiálně pohyblivý člen pootáčí v menším rozsahu, než činí vzdálenost dvou po sobě následujících zubů v ozubenítneotočného axiálně pohybliJž- 2.0 vého členu 7, pevném ozubení a čelním ozubení 2 rotač ního členu 4.

Na obrázku 6 je zobrazeno alternativní provedení otočné nástrojové hlavy podle vynálezu, ve které jsou blokovací prostředek 35, který je pevně spojen s vnějším pevným nosným členem 1_,a obvodový blokovací prostředek 34 provedený na obvodu třetího členu 20 ozubené diferenciální převodové jednotky za účelem vymezení úhlu otáčení tohoto třetího členu 20, nahraženy blokovacím prostředkem 40, který axiálně vybíhá z uvedeného třetího členu 20 ozubené diferenciální převodové jednotky a zasahuje do odpovídajícího obvodového blokovacího prostředku 41 , provedeného v zadní části neotočného axiálně pohyblivého členu 7.

Vzájemná součinnost uvedeného blokovacího prostředku 40 třetího členu 20 ozubené diferenciální převodové jednotky a obvodového blokovacího prostředku 41 neotočného axiálně pohyblivého členu £ Ď® názorně patrná z obrázku

7. Je zřejmé, že třetí člen 20 ozubené diferenciální převodové jednotky se může otáčet pouze v rozsahu uvedeného obvodového blokovacího prostředku 41, t.zn. až do ůkamžiku, kdy blokovací prostředek 40 třetího členivďzubené diferenciální převodové jednotky narazí na jeden z konců obvodového blokovacího prostředku 41 neotočného axiálně pohyblivého členu 7« V tom okamžiku se třetí člen 20. ozubené r~) e r-νΛ 7>lip diferenciální převodové jednotky že neotočný axiálně pohyblivý člen 7 je na 2 uspořádán neotáčivě /pohyb neotočného axiálně pohyblivého členu X je blokován proti otáčení tlumící jednotkou 32 a neotočný axiálně pohyblivý člen 7 se může po Arú/eXc

6_ pouze axiálně posouvat, což se děje při zablokování a odblokování otočné nástrojové hlavy/ a příslušný konec obvodového blokovacího prostředku 41 nemůže blokovacímu prostředku 40 ustoupit a umožnit tak jeho další otáčivý pohyb.

Průběh odblokování a zablokování otočné nástrojové hlavy s tímto systémem vymezení úhlu otáčení třetího členu 20 ozubené diferenciální převodové jednotky je v planárním rozvinutí a v obvodovém pohledu zobrazen na obrázcích 9 a 10. V klidové nebo pracovní poloze otočné nástrojové hlavy se vačkový převodový prostředek 21 nachází v poloze proti ploché mezilehlé části 39 a stlačuje neotáčivý axiálně pohyblivý člen χ proti rotačnímu členu 4 do *0 zubení 8 ne otočného axiálně pohyblivété míry,_že ho člent^rje v záběru s pevným ozubením χ a čelním ozubením 2 rotačního členu 4., což má za následek zablokování otočné nástrojové hlavy.

Jestliže se potom třetí člen 20 ozubené diferenciální převodové jednotky otáčí například ve směru šipky F

-Ή /obr.9/, pohybuje se i vačkový převodový prostředek 21 ve směru této šipky až do okamžiku, kdy zapadne do žlábku 3®. V témže okamžiku narazí blokovací prostředek 40 na pravý okraj obvodového blokovacího prostředku 44., v důsledku čehož se třetí člen 20 ozubené diferenciální převodové jednotky přestane otáčet. Současně se ale neotočný axiálně pohyblivý člen χ axiálně posune silou pružiny 10 směrem ke třetímu členu 20 ozubené diferenciální převodové jednotky do té míry, že dojde ke zrušení záběru mezi ML&ďaec ozubením 8 neotočného axiálně pohyblivého členu 7, pevným ozubením 3. a čelním ozubením £ rotačního členu 4.

V této poloze je otočná nástrojová hlava odblokována /obr.

10/ a otáčením rotačního členu 4,

Jo v “ držák obráběcích nástrojůjý~se do pracovní polohy nástrojové hlavy umístí požadovaný obráběcí nástro^CTCdyž se tak stalo, posunuje se opět neotočný axiálně pohyblivý člen 7 do záběru s rotačním členem 4 a pevným kruhemXnásledkem obráceného otáčení třetího členu 20 ozubené diferenciální převodové jednotky až do okamžiku, kdy se vačkový převodový prostředek 21 opět nachází proti ploché mezilehlé části 39 a kdy je otočná nástrojová hlava opět zablokovaná.

Jak již bylo uvedeno, je neotočný axiálně pohyblivý člen χ na hřídeli 6, uspořádán neotočně a axiálně posuvně a může tedy plnit funkci prvku zastavujícího otáčení

- 32.třetího členu 20 ozubené diferenciální převodové jednotky. Použití tohoto neotočného axiálně pohyblivého členu χ k tomuto účelu je mimořádně výhodné, nebot, jak je to patrné z obrázků 8 a 2, blokování otáčení a odpruženi uvedeného neotočného axiálně pohyblivého členu χ je zajištěno tlumící jednotkou 32, opatřenou pružnými nárazníky 33. V důsledku toho je uvedenou tlumící kjednotkou 32 tlumen i každý náraz, otřásající neotočným axiálně pohyblivým členem χ a způsobený nárazem blokovacího prostředku 40 na konec obvodového blokovacího prostředku 41 při zastavení otáčení třetího členu 20 ozubené diferenciální převodové jednotky neotočným axiálně pohyblivým členem χ. Následkem toho je omezena na minimum vibrace otočné nástrojové hlavy jako celku.

Aby bylo možné zastavovat rotační člen 4, ke kterému je připojen držák obráběcích nástrojťřý^ve větším počtu blokovaných poloh a aby tedy bylo^možné uspořádat v uvedeném držáku obráběcích nástroj^Kvetší počet těchto nástrojů*f~je v neotočném axiálně pohyblivém členu χ kromě již zmíněného blokovacího prostředku 29 Ovládaného elektromagnetickým ovladačem 30 uspořádán ještě druhý blokovací prostředek 42 ovládaný elektromagnetickým ovladačem 43» Toto uspořádání je názorně zobrazeno na obrázku

8. Uvedený druhý blokovací prostředek 42 je vzhledem k již dříve zmíněnému blokovacímu prostředku 29 posunut o úhel odpovídající celému počtu radiálních zářezů 28 provedených v čelní rozšířené části 2 hřídele 6 plus ještě polovině tohoto jednoho zářezuV—

Jestliže je tedy při tomto uspořádání blokovacího prostředku 29 například proti jednomu z radiálních záře42.

zů 28, potom se druhý blokovací prostředek^nachází proti výstupku mezi dvěma radiálními zářezy 28 a tento druhý blokovací prostředekVÉůže být potom zasunut do odpovídajícího radiálního zářezu 28 po pootočení čelní rozšířené části 9 hřídele 6 o úhel rovný poloviční vzdálenosti mezi dvěma radiálními zářezy 28; buzením jednoho nebo druhého ovladače 30 _f 43 je takto možné zablokovat rotační člen 4 a s ním i držák obráběcích nástrojů7~který je k rotačnímu Slenuvpřipevněn, ve dvojnásobném množství blokovaných poloh vzhledem k případu, kdy je použito jen jediného blokovacího prostředků^

Počet blokovaných poloh v případě použití dvou blokovacích \29, 42.

prostředkůVddpovídá dvojnásobku počtu radiálních zářezů 2?, w.

28. V případě použití dvou blokovacích prostředkuVjě^-tedy možné do držáku obráběcích nástrojůYuspořádat dvojnásobný (^obráběč ťe h 304 počet těchtoVnSstrojůÝa· to při zachování rozměrů radiál.2* ,2?, 42 nich zářeiůVa šířky blokovacího prostředkuji '

Na obrázcích 11 a 12 jsou zobrazeny jednak podélný řez dalšího alternativního provedení otočné nástrojové

-Μ hlavy podle vynálezu a jednak příčný řez tímto provedeabr. AA.

ním vedenýYv rovině XII-XII. Zobrazené provedení má ve srovnání s provedeními zobrazenými na obrázcích 1 a 6 kompaktnější konstrukci.

Ozubená diferenciální převodová jednotka tohoto provedení obsahuje planetové kolo 45 s vnitřním ozubením, které je v záběru s ozubením 18a druhého členu 18 ozubené diferenciální převodové jednotkys ozubením 19 třetího členu 20 ozubené diferenciální převodové jednotky a které se otáčí podél osy, která je uložena excentricky vzhledem k ose otočné nástrojové hlavy, a pomocí věnce válečků 46 uvnitř prvního členu 47 ozubené diferenciální převodové jednotky tvořeného držákem planetového soukolí, který je pevně spojen s talířovým ozubeným kolem 14.

Tento systém tvoří diferenciální planetovou jednotku, která je ekvivalentní s diferenciálními planetovými jednotkami uspořádanými v otočných nástrojových hlavách zobrazených na obrázcích 1 a 6; převod pohybu je zajištěn rozdílem mezi počtem zubů ozubení 19 třetího členu 20 ozubené diferenciální převodové jednotky a počtem zubů ozubení 18a druhého členu 18 ozubené diferenciální převodové jednotky a to stejně jako v uvedených předcházejících případech. Vhodná korekce profilu umožňuje dosáhnout stejné roztečné přímky mezi těmito ozubeními_Áa ozubením planetového

-3b kola 45 s vnitřním ozubením.

To je,jak známo, možné v případě, kdy rozdíl mezi dvěma ozubeními je malý /například jeden zub/, zejména v případě planetového kola 45 s vnitřním ozubením.

Na obrázku 13 je zobrazeno další alternativní provedení nástrojové otočné hlavy podle vynálezu. Konfigurace tohoto alternativního provedení má vertikální osu.

Tato otočná nástrojová hlava je především tvořena základnou 48, na které je provedeno pevné čelní ozubení 42; kolem je uspořádáno talířová ozubené kolo 50 s ozubením 50a, přičemž uvedené talířové ozubené kolo 50 je pevně spojené s vnějším rotačním členem 2b ke kterému je připevněn držák obráběcích nástrojů 40^ /není zobrazen/ obvyklým způsobem.

Ze základny 48 vybíhá pevný nosný člen 52 s vertikální osou, přičemž k horní části tohoto pevného nosného členu 52 je připevněna nosná deska 53, na které je upevněn hnací motor 54«

Otočná hřídel hnacího motoru 54 nese pastorek 55, který je v záběru s talířovým ozubeným kolem 56 prvního členu 57 ozubené diferenciální převodové jednotky; první

- 36člen 57 ozubené diferenciální převodové jednotky je prostřednictvím válečků 58 a axiálního ložiska 59 otočný oko lo pevného nosného členu 52.

Okolo prvního členu 57 ozubené diferenciální převodové jednotky je pomocí válečků 60 excentricky uspořótynfcaŽť dáno planetové ozubené kolo 61 , přičemž^ozubení 62 tohoto ozubeného kola 6j_, které se nachází na vnějším obvodu tohotd/kolas^ie v záběru s ozubením 63 druhého členu 64 ozu bené diferenciální převodové jednotky tvořeného ozubeným kolem s vnitřním ozubením a pevně spojeného s rotačním členem 51 a s vnitřním ozubením 65 třetího členu 66 ozubené diferenciální převodové jednotky, který je koaxiální s pevným nosným členem 52 a který se opírá o základnu pev ného nosného členu 52 prostřednictvím axiálního ložiska Ř2a.

Uvedený třetí člen 66 ozubené diferenciální převodové jednotky se tedy může otáčet okolo pevného nosného členu 52, přičemž je přitlačen k základně pevného nosného členu 52 pérem talířových pružin 67, dosedajících na třetí člen 66 ozubené diferenciální převodové jednotky prostřednictvím axiálního ložiska 68 a na opačném konci se opírajících o zarážkový kruh 69., který je pevně spojen s pevným nosným členem 52 závitem 70.

Třetí člen 66 ozubené diferenciální převodové jednotky nese množinu vačkových převodových prostředků 71 s radiální osou dosedajících na čelní vačkový převodový prostředek 72 provedený na neotočném axiálně pohyblivém členu 73, který je opatřen čelním ozubením 74, které může vejít do záběru s pevným čelním ozubením 49 provedeným na základně 48 a s ozubením 50a talířového ozubeného kola 20.

Neotočný axiá&ně pohyblivý člen 73 se může axiálně posouvat po pevném nosném členu 52, přičemž proti otáčení kolem tohoto pevného nosného členu 52 je zablokován perem 74a nebo jiným vhodným spojovacím prostředkem. Mezi základnou 48 a neotočným axiálně pohyblivým členem 73 se nachází množina pružin 75» které mají za úkol odtlačovat neotočný axiálně pohyblivý člen 73 od talířového ozubeného kola 50 a základny 48, v důsledku čehož se vačkový převodový prostředek 72 stále nachází ve styku s převodovými prostředky 71.

Z obrázku 14 je názorně patrné, že z třetího členu 66 ozubené diferenciální převodové jednotky axiálně vybíhá blokovací prostředek 76, který zasahuje do obvodového blokovacího prostředku 77, provedeného v neotočném axiálně pohyblivém členu 73» Součinnost tohoto blokovacího prostředku 76 třetího členu 66 ozubené diferenciální převodové nástrojwXá jednotky a uvedeného obvodového blokovacího prostředku 77 neotočného axiálně pohyblivého prostředku 7 3 vymezuje úhel otáčení třetího členu 66 ozubené diferenciální převodové jednotky s vačkovými převodovými prostředky 71 ·

Z obrázku 15 je patrné, že druhý člen 64 ozubené diferenciální převodové jednotky s vnitřním ozubením je spojen s rotačním členem 51 prostřednictvím pružných tlumících spojů 78,, provedených z kaučuku, nebo jiným vhodným odpruženým způsobem a obsahuje množinu čelních zářezů 79, které jsou zobrazeny na obrázku 16, přičemž počet těchto čelních zářezů 79 odpovídá počtu zablokovaných poloh rotačního členu 51 , který je spojen s držákem obráběcích z-, tedy i počtu obráběcích nástrojůfkteré mohou být současně uspořádány v držáku těchto nástro jťL·'

V nosné desce 53 je uspořádán alespoň jeden blokovací prostředek 80. Na tento blokovací prostředek dosedá pohyblivá část ovladače 81, který je určen pro zasunutí uvedeného blokovacího prostředku 80 proti tlaku pružiny 82 do protilehlého čelního zářezu 79. V blízkosti ovladače 81 se nachází bezdotykové čidlo 82 , které detekuje polohu pohyblivé části ovladače 81. Na nosné desce 53 je rovněž upevněn detektor 84 úhlové polohy, jehož úkolem je detekovat prostřednictvím kolíku 85 otáčení rotačního členu 51.

-33Provoz zobrazené otočné nástrojové hlavy je naprosto stejný jako provoz výše popsaných alternativních forem otočné nástrojové hlavy podle vynálezu, ^obražená konfigurace umožňuje dosáhnout relativně malý radiální rozměr, který je zejména důležitý pro nástrojové hlavy s vertikál ní osou.

V pevném nosném členu 52 je s výhodou provedena kapsa 86., ve které je uspořádána páka 87 otáčející se okolo Čepu 88. ^atka 89 páky 87 dosedá na vnitřní cylindrický povrch třetího členu 66 ozubené diferenciální převodové jednotky, přičemž opačný konec 90 páky 87 dosedá na tyč 21, probíhající skrze pevný nosný člen 52 až do blízkosti bezdotykového čidla 92.

Pružina 93 drží patku 89 páky 87 ve styku s uvedeným vnitřním cylindrickým povrchem třetího členu 66 ozubené diferenciální převodové jednotky.

Jak je to patrné z obrázku 14, obsahuje vnitřní cylindrický povrch třetího členu 66 ozubené diferenciální převodové jednotky v polohách odpovídajících koncům blokovacího prostředku 77. do kterého zasahuje blokovací pro středek 76, dvě konkávní části 94.. Nachází-li se patka 89 páky 87 proti těmto konkávním částem 94, otočí se uvedená páka 87 okolo čepu 88 proti směru chodu hodinových

- To ručiček a zapadne do jedné z těchto konkávních částí 94, v důsledku čehož dojde k oddálení horního konce tyče 91 od bezdotykového čidla 92 . Jeli naopak třetí člen 66 ozubené diferenciální převodové jednotky natočen tak, že patka 89. se nachází ve střední poloze mezi oběma konkávními částmi 94, Ó® tyč 91 opětovně přiblížena k bezdotykovému čidlu 92 po předchozím otočení patky 89 ve směru chodu hodinových ručiček.

Tímto způsobem je možné detekovat okamžik, kdy se vačkové převodové prostředky 71 vrátily do polohy mezileh lé mezi oběma žlábky 38 /obr. 9 a 10/ vačkového převodové ho prostředku 72 a kdy tedy došlo k opětovnému zablokování otočné nástrojové hlavy, jakož i iniciovat zastavení hnacího motoru 54 v souladu s tím, co bylo výše napsáno v souvislosti s magnetickým bezdotykovým čidlem 36 při popisu otočné nástrojové hlavy zobrazené na obrázku 1.

Otvor 95 provedený v pevném nosném členu 52 je určen pro kabelyVipojující bezdotykové čidlo 83, detektor 84 úhlové polohy, bezdotykové čidlo 92 a hnací motor 54 s vnějšími ovládacími a zásobovacími obvody.

Z obrázků 17, 18 a 19 je patrné, že neotočný axiáltupraven ně pohyblivý člen 7, který je Vpóužě pro axiální posun, může být opatřen v poloze odpovídající pracovní poloze obráběcího nástroje^rstupkem 97« Uvedený výstupek 97 stlačuje prostřednictvím kolíku 98 pohyblivou část spoj ky 99» Símž dochází k jejímu Bapnutí. Na pohyblivé části spojky 99 3^e uspořádán pastorek 100. který je v záběru s ozubeným kolem 1 01 , nasazeným na centrální hřídeli 102, poháněné hnacím motorem 103.

Jestliže se tedy daný obráběcí nástroj 104 nenachází v pracovní poloze /obr.18/, je kolík 98 stlačen pruži99 ’ nou 103 do své zadní polohy a spojka/tudíž zůstává otevřená. V důsledku toho se uvedený obráběcí nástrojifstejně

JO* jako všechny ostatní obráběcí nástroj^^-které se nenachází v pracovní poloze, neotáčí, i když se otáčet nepřestává pastorek 100 poháněný stále ozubeným kolem 101.

Jestliže se však obráběcí nástroj 104 dostane do pracovní polohy /obr.19/, ve které je na neotočném axiálně pohyblivém členuýtíspořádán výstupek 97. potom tento výstupe^<šřtlačí kolík 98 do jeho přední polohy, čímž dojde k následnému sepnutí spojky 99 a v důsledku toho i k pohánění obráběcího nástroje 104 * nacházejícího se v pracovní poloze.

Při nastavování zvolených obráběcích nástrojů do pracovní polohy je neotočný axiálně pohyblivý člen £ axiálně posunut směrem dovnitř nástrojové hlavy za účelem ozubenímYneotočným axiálně pozrušení záběru mezi hyblivým členem 7, pevným ozubením χ a čelním ozubením X rotačního členu 4., takže výstupek 97 uspořádaný na neotočném axiálně posuvném členu 7 nenaráží při otáčení držáku obráběcích nástrojuXcfo jejich spojkových kolíků 98. Jelikož kromě toho nevykonává neotočný axiálně pohybli vý členÝzádný otáčivý pohyb, je pracovní poloha nástrojové hlavy výstupkem 97 jednoznačně definována.

Na obrázcích 20 a 21 je zobrazeno další alternativní provedení otočné nástrojové hlavy. Toto provedení zahrnuje ozubené kolo 106 uspořádané na obvodu pevného nosného členu 1_ otočné nástrojové hlavy prostřednictvím ložiska 107« S ozubeným kolem 106 je v záběru pastorek 108, ve kterém Vaxiálně kluzně uspořádána axiálně pohyblivá část 109 spojky 110. Axiálně pevná část 111 spojkyvříese na svém konci obráběcí nástroj 112.

Pružina 113 nebe jiný pružný prostředek drží spojku<v~její normální otevřené poloze, zatímco talířové pružiny 114 zajištují, že mezi pevnou a pohyblivou částí spojky, není při sepnutí spojky, žádná vůle.

/Mo

- Ý3442

Nacházi-li se obráběcí nástrojYv pracovní poloze a je-li nástrojová hlava zablokovaná, stlačuje výstupek

116, který je pevně spojen s neotočným axiálně pohyblivým členem 7 a je tedy s ním i axiálně posouvatelný, axiální ložisko 115, nacházející se na volném konci axiálně po,440 hyblivé části 109 spojkylfsměrem dopředu, což má za násle,440 dek sepnutí spojkyK~llotor 117 potom otáčí obráběcím nástrojemVprostřednictvím ozubeného kola 106 a pastorku 1 08.

Konstrukce výše popsaného alternativního provedení otočné nástrojové hlavy podle vynálezu, ve kterém sepnutí .410 'fy² spojl^Vobráběcího nóstroje^<V' pracovní poloze obstarává axiální pohyb neotočného axiálně pohyblivého členu 2. a ve ( U2 opatřcrtyrrt 44 JS kterém se pohon obráběcích nástroaŮVSnacím motoremVzprostředkuje ozubeným kolem 106, která má ve srovnání s ozubeným kolem 101, použitým v předcházejícím provedení, větší průměr, umožňuje uspořádat do držáku obráběcích nástro,442 ;442 jčkvělký počet těchto nástrojčKvé srovnání s předchozím provedením.

Claims (13)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Otočná nástrojová hlava pro soustruhy a obráběcí stroje, majicivpevny nosný clen (1,52), na němž je umístěn rotační člen (4,51), uspořádaný pro připojení držáku obráběcích nástrojů (112), určeného pro uložení obráběcích nástrojů (112), přičemž každý obráběcí nástroj (112) je uspořádán pro zavedení do .pracovní polohy otočením motor ( 42-, 5»), rotačního členu (4,51 TÚ vyznačen á t í m, že hnací motor (12,54) je připojen k ozubené diferenciální převodové jednotce tvořené třemi členy, přičemž první člen (15,47,57) ozubené diferenciální převodové jednotky je připojen k hnacímu motoru (12,54), druhy člen (18,64) ozubené diferenciální převodové jednotky je připojen k rotačnímu členu (4,51) a třetí člen (20,66) ozubené diferenciální převodové jednotky je připojen přes vačkové převodové prostředky (21,23,71,72) k neotočnému axiálně pohyblivému členu (7,73), přičemž otočná nástrojová hlava obsahuje blokovací prostředky (29,42,80) rotačního členu (4,51), blokovací prostředky (34,35,40,41,76,77) třetího členu (20,66) ozubené diferenciální převodové jednotky a výstupek (97,116)· spojený s neotočným axiálně pohyblivým členem (7,73) .
2. 2. Otočná nástrojová hlava podle nároku 1, vyznačená t í m, že první člen (15) je tvořen držákem planetového soukolí a množinou planetových ozubených kol (16), která jsou v záběru jednak s ozubením (18a) druhého členu (18) ozubené diferenciální převodové jednotky a jednak s ozubením (19) třetího členu (20) ozubené diferenciální převodové jednotky.
3. 3. Otočná nástrojová hlava podle nároku 1, vyznačená t í m, že přímo na rotačním členu (4) je vytvořeno ozubení (5)_t pro polohování rotačního členu (4)_z je koaxiální s pevným ozubením (3) upraveným na nosném členu (1), přičemž proti ozubení (5) a pevnému ozubení (3) se nachází blokovací ozubení (8) , které je zasunutelné do obou těchto ozubení (3,5) a je uspořádáno na neotočném axiálně pohyblivém členu (7) , který je opatřen profilovým vačkovým převodovým prostředkem (23), který je v záběru s protilehlým válečkovým vačkovým prostředkem (21) třetího členu (20) ozubené diferenciální převodové jednotky.
4. 4. Otočná nástrojová hlava podle nároku 1, vyznačená tím, že blokovací prostředek (29) rotačního členu (4) je spojen s elektromagnetickým ovladačem (30), přičemž proti volné čelní stěně blokovacího prostředku (29) je umístěna množina zářezů (28) uspořádaných na rotačním členu (4) v odstupech odpovídajících blokovacím polohám rotačního členu (4).
5. 5. Otočná nástrojová hlava podle nároku 1, vyznačená t í m, že obsahuje alespoň dva elektromagnetické ovladače (30,43) spojené s blokovacími prostředky (29,42), přičemž proti volným čelním stěnám blokovacích prostředků (29,42) je umístěna množina zářezů (28) uspořádaných na rotačním členu (4) v odstupech odpovídajících blokovacím polohám rotačního členu (4), přičemž blokovací prostředky (29,42) jsou vzájemně posunuty o úhel, který je násobkem úhlu mezi dvěma následujícími blokovacími polohami rotačního členu (4) zvětšenému o libovolnou část úhlu mezi dvěma následujícími blokovacími polohami rotačního členu (4) .

   Δ ζ
6. 6. Otočná nástrojová hlava podle nároků 4 nebo 5, vyznačená tím, še blokovací prostředek (29,42) je kluzně uložen v neotočném axiálně pohyblivém členu (7), přičemž o neotočný axiálně pohyblivý člen (7) jsou opřeny pružné nárazníky (33) uspořádané v pevném nosném členu (1).
7. 7. Otočná nástrojová hlava podle nároku 1,vyznačená t i m, že rotační osy vačkových převodových prostředků (21,71) mají radiální orientaci vzhledem k ose třetího členu (20,66) a vačkové prostředky (21,71) dosedají na axiálně vybíhající profilové vačkové prostředky (23,72) neotočného axiálně pohyblivého členu (7,73), přičemž pro vymezení rozsahu otáčení třetího členu ' j. - '(20„, 66) ozubené diferenciální převodové jednotky obsahuje oťocn&^z na-stvojova h&vce/

   -^^výstupkové blokovací prostředky (35,40) uspořádané pro záběr s prohlubňovými prostředky (34,41), jejichž vybrání vybíhá na obě strany od středové polohy, dané polohou blokovacího prostředku (35,40), v celkové délce odpovídající vzdálenosti dvou přilehlých žlábků (38) profilových vačkových převodových prostředků (23) .
8. 8. Otočná nástrojová hlava podle nároků 1 až 7, vyznačená tím, že obsahuje bezdotykové čidlo (36,92) -pro detekci úhlů otočení třetího členu (20,66) ozubené diferenciální převodové jednotky a bezdotykové čidlo (37,83) pro detekci polohy blokovacích prostředků (29,80) rotačního členu (4,51).
9. 9. Otočná nástrojová hlava podle nároků 1 až 8, vyznačená tím, že obsahuje detektor (27,84) úhlové polohy rotačního členu (4,51).
10. 10. Otočná nástrojová hlava podle nároku 1, vyznačená t í m, že první člen (47) ozubené diferenciální převodové jednotky je tvořen držákem vnitřně ozubeného planetového kola (45), jehož osa otáčení je uložena excentricky vzhledem k ose otáčení držáku planetového kola (45) , přičemž vnitřní ozubení planetového kola (45) je v záběru jednak s ozubením (18a) druhého členu (18) ozubené diferenciální převodové jednotky a jednak s ozubením (19) třetího členu (20) ozubené diferenciální převodové jednotky a oba tyto členy (18,20) ozubené diferenciální převodové jednotky jsou koaxiální vzhledem k držáku planetového kola (45) .
11. 11. Otočná nástrojová hlava podle nároku 1, vyznačená t í m, že třetí člen (20) ozubené diferenciální převodové jednotky, opatřený válečkovými převodovými prostředky (21) dosedajícími na profilové vačkové převodové prostředky (23) provedené na neotočném axiálně pohyblivém členu (7), je spojen s neotočným axiálně pohyblivým členem (7) s vůlí vzhledem k tomuto neotočnému axiálně pohyblivému členu (7) odpovídající celému rozsahu vzájemného účinného styku válečkových vačkových převodových prostředků (21) s profilovými vačkovými převodovými prostředky (23) , .přičemž neotočný axiálně pohyblivý člen (7) je opřen o pružné nárazníky (33) uspořádané v pevném nosném členu (1).
12. 12. Otočná nástrojová hlava podle nároku 1, vyznačená t í m, že rotační člem (51) s vertikální ,osou a s držákem obráběcích nástrojů (104,112) je Vopatřen^ ozubením (50a), které je koaxiální s ozubením (49) upraveným na pevném nosném členu (52) s vertikální osou_/a je spojen s druhým členem (64) ozubené diferenciální \ prfo.·^ .

    převodové jednotky Vtretí člen (66) ozubené diferenciální převodové jednotky je\x spojen přes vačkové převodové prostředky (71,72) s neotočným axiálně pohyblivým členem (73) majícím čelní ozubení (74), které je uspořádáno pro záběr jak s ozubením (50a) rotačního členu (51), tak s pevným ozubením (49) pevného nosného členu je spojen s neotočným axiálně pohyblivým členem (73) blokovacími prostředky (76,77) s vymezenou vůlí vzhledem k \_Py neotočnému axiálně pohyblivému členu (73), . vblokóvací prostředek (80) druhého členu (64) ozubené diferenciální převodové jednotky je uložen v pevném nosném členu (52).
13. 14. Otočná nástrojová hlava podle nároku 1, vyznačená t í m, že výstupek (97,116) je uspořádaný na neotočném axiálně pohyblivém členu (7,73) v poloze proti pracovní poloze obráběcího nástroje (104,112), přičemž proti výstupku (97,116) se vždy nachází jedna spojka (99,110) zařazená mezi hnacím ozubeným kolem (101,106) pohonu obráběcího nástroje (104,112) a obráběcím nástrojem (104,112).