PL237266B1

PL237266B1 - Turntable

Info

Publication number: PL237266B1
Application number: PL420060A
Authority: PL
Inventors: Piotr Frąckowiak; Kamil WOJTKO; Kamil Wojtko
Original assignee: Politechnika Poznanska
Priority date: 2016-12-30
Filing date: 2016-12-30
Publication date: 2021-03-22
Also published as: PL420060A1

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest stół obrotowy, do bezstopniowego - ciągłego pozycjonowania urządzeń obrotowych, mających zastosowanie do kątowego pozycjonowania elementów maszyn lub przedmiotów obrabianych. Stół obrotowy zawierający wrzeciono-tarczę osadzoną w zespołach tocznych i połączoną z mechanizmem napędowym, charakteryzuje się tym, że mechanizmem napędowym wrzeciono-tarczy (1) jest górne uzębienie czołowe (5) oraz dolne uzębienie czołowe (14) - usytuowane współosiowo i połączone z wrzeciono-tarczą (1), korzystnie wpustem (9) i śrubami (8), poprzez tuleję dystansową (4) i pierścień łożyska precyzyjnego (2), przy czym dolne uzębienie czołowe (14) jest połączone korzystnie z górnym uzębieniem czołowym (5) poprzez tuleję dystansową (15), przy czym zęby górnego uzębienia czołowego (5) oraz zęby dolnego uzębienia czołowego (14) są zazębione z zwojami ślimaków stożkowych, prawozwojnym i lewozwojnym, znajdującymi się na wale (7), który jest ułożyskowany w korpusie stołu obrotowego i napędzany silnikiem poprzez przekładnię bezluzową.The subject of the invention is a rotary table for stepless - continuous positioning of rotary devices applicable to the angular positioning of machine elements or workpieces. A rotary table containing a spindle-disk embedded in rolling units and connected to the drive mechanism, is characterized in that the spindle-disc drive mechanism (1) is the upper face toothing (5) and the lower face toothing (14) - located coaxially and connected to the spindle - a disc (1), preferably a key (9) and screws (8), through a spacer sleeve (4) and a precision bearing ring (2), the lower face toothing (14) being connected preferably to the upper face toothing (5) through a distance sleeve (15), where the teeth of the upper face gearing (5) and the teeth of the lower face gearing (14) are meshed with the right-hand and left-hand threads of the conical worms located on the shaft (7), which is mounted in the body of the turntable and motor driven through a backlash-free gearbox.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest stół obrotowy, do podziału ciągłego urządzeń obrotowych, mających zastosowanie do ustawiania położenia kątowego elementów maszyn lub przedmiotów obrabianych.The subject of the invention is a rotary table for continuous division of rotary devices used for setting the angular position of machine elements or workpieces.

Znane są sposoby dyskretnego podziału w urządzeniach obrotowych. W urządzeniach tych zadane pozycje uzyskuje się poprzez połączenia kształtowe, np.: tarcze z systemem otworów, wielokarby, wielowypusty, elementy uzębione. Znane są także urządzenia do ciągłego podziału kątowego o napędzie bezpośrednim lub zbudowane na systemie przekładni mechanicznych. Dopuszczalne obciążenie elementu pozycjonowanego zależy od rodzaju przekładni mechanicznej, wymiarów gabarytowych, geometrii i materiału z jakiego są wykonane jej elementy. W precyzyjnych stołach obrotowych znalazły zastosowanie różne rozwiązania przekładni ślimakowych lub spiroidalnych. Przekładnie ślimakowe stosowane w stołach obrotowych składają się ze ślimacznicy, która współpracuje z ślimakiem. Przekładnie ślimakowe są wykorzystywane w napędach stołów obrotowych produkowanych między innymi przez firmy Nikken i Haas Automation. Przekładnie spiroidalne wykorzystywane w stołach obrotowych składają się ze ślimaka walcowego lub stożkowego, który współpracuje z uzębieniem czołowym lub stożkowym. Znane są również rozwiązania przekładni spiroidalnych, wykorzystywane do napędu tarczy stołu obrotowego na przykład według wynalazku P. 396825, w których ślimak walcowy współpracuje z dwoma uzębieniami czołowymi. Znany jest również stół obrotowy z górnym uzębieniem czołowym napędzanym wałem z ślimakiem stożkowym według wynalazku KR20110135186.Discrete subdivision methods in rotary devices are known. In these devices, preset positions are obtained through form connections, e.g. discs with a system of holes, multi-notches, splines, toothed elements. Directly driven continuous angular subdivision devices or built on a mechanical transmission system are also known. The permissible load of the positioned element depends on the type of mechanical transmission, overall dimensions, geometry and material from which its elements are made. Various solutions of worm or spiroid gears have been used in precision rotary tables. Worm gears used in rotary tables consist of a worm wheel that works with the worm. Worm gears are used in rotary table drives manufactured by, among others, Nikken and Haas Automation. Spiroidal gears used in rotary tables consist of a cylindrical or conical worm, which works with a face or conical gearing. There are also known solutions of spiral gears, used to drive the turntable disc, e.g. according to the invention P. 396825, in which the cylindrical worm cooperates with two spur gears. Also known is a shaft-driven top-end rotary table with a conical worm according to the invention KR20110135186.

Istotą wynalazku jest stół obrotowy składający się, w tym rozwiązaniu, z monolitu wrzeciona-tarczy osadzonego na łożysku precyzyjnym w korpusie, w którym osadzony jest ułożyskowany wał, na którym znajdują się dwa zwoje ślimaków stożkowych (prawozwojny i lewozwojny). Zwoje ślimaków stożkowych mogą być nacięte na wale i stanowić wraz z wałem monolit lub być osadzone jako osobne i połączone z wałem na przykład za pomocą wpustu lub mechanizmu zaciskowego. Na wrzeciono-tarczy są osadzone górne uzębienie czołowe oraz dolne uzębienie czołowe. Uzębienia czołowe są połączone z wrzeciono-tarczą wpustem oraz śrubami. Zęby uzębienia czołowego osadzonego na wrzecionie-tarczy są zazębione jednocześnie ze znajdującymi się na wale zwojami ślimaków stożkowych, lewozwojnym i prawozwojnym.The essence of the invention is a rotary table consisting, in this solution, of a spindle-disc monolith mounted on a precision bearing in the body, in which a shaft is mounted, on which there are two conical screw coils (right-hand and left-handed). The coils of the conical screws can be incised on the shaft and form a monolith with the shaft, or be mounted separately and connected to the shaft, for example by a key or a clamping mechanism. The upper front teeth and lower front teeth are mounted on the spindle-disc. The front teeth are connected to the spindle-disc with a keyway and screws. The teeth of the spindle-disc frontal gearing are meshed simultaneously with the left-hand and right-hand spiral turns of the conical screws on the shaft.

Między wrzeciono-tarczą, a uzębieniem czołowym znajduje się tuleja dystansowa, która służy do regulowania luzu między zębami górnego uzębienia czołowego, a zwojami ślimaków stożkowych (lewozwojnym i prawozwojnym). Między uzębieniami czołowymi znajduje się tuleja dystansowa służąca do regulowania luzu między zębami dolnego uzębienia czołowego, a zwojami ślimaków stożkowych (lewozwojnym i prawozwojnym). Do wrzeciono-tarczy stołu obrotowego zamocowane jest łożysko precyzyjne, które z drugiej strony połączone jest z korpusem. Łożysko precyzyjne pełni w rozwiązaniu rolę prowadnicy tocznej ruchu obrotowego zespołu wrzeciona-tarczy względem korpusu.There is a spacer sleeve between the spindle-disc and the front tooth gearing, which is used to adjust the play between the teeth of the upper front teeth and the coils of the conical worms (left and right). Between the spur gears there is a spacer sleeve to adjust the clearance between the teeth of the lower spur gears and the coils of the conical worms (left and right). A precision bearing is attached to the spindle-disc of the rotary table, which on the other side is connected to the body. The precision bearing plays the role of a roller guide for the rotational movement of the spindle-disc assembly in relation to the body.

Dzięki zastosowaniu rozwiązania według wynalazku uzyskano następujące efekty techniczno-użytkowe:Thanks to the solution according to the invention, the following technical and operational effects were obtained:

- sumaryczne zwiększenie powierzchni współpracy uzębień, dzięki jednoczesnej współpracy zwojów dwóch ślimaków stożkowych (lewozwojnym i prawozwojnym) zarówno z górnym uzębieniem czołowym jak i dolnym uzębieniem czołowym,- a total increase in the surface of the toothing cooperation, thanks to the simultaneous cooperation of the coils of two conical screws (left and right) with both the upper frontal and lower front teeth,

- zwiększenie trwałości i obciążalności stołu obrotowego dzięki zwiększeniu powierzchni współpracy uzębień przekładni,- increasing the durability and load capacity of the rotary table thanks to the increase in the surface area of the gear teeth,

- poprawa stabilności, dynamiki oraz dokładności pozycjonowania dzięki zastosowaniu ślimaków o przeciwnej znojności i uzębień czołowych o przeciwnych kierunkach pochylenia linii zębów.- improved stability, dynamics and positioning accuracy thanks to the use of worms with opposite drift and front teeth with opposite directions of inclination of the tooth line.

Wynalazek w przykładowym rozwiązaniu uwidoczniono w przekrojach na rysunkach, na którym Fig. 1 prezentuje przykładowe rozwiązanie zamocowania uzębień czołowych do wrzeciono-tarczy, a Fig. 2 przedstawia przykładowe rozwiązanie wału ze stożkowymi ślimakami: prawozwojnym i lewozwojny.The invention in an exemplary embodiment is shown in cross-sections in the drawings, in which Fig. 1 shows an exemplary solution for mounting frontal gearing to a spindle-disc, and Fig. 2 shows an example of a shaft with conical screws: right-handed and left-handed.

Stół składa się z monolitu wrzeciono-tarczy 1. Do wrzeciono-tarczy i przymocowane jest łożysko precyzyjne 2 pełniące rolę prowadnicy tocznej. Z drugiej strony łożysko precyzyjne 2 jest przykręcone do korpusu 3 stołu obrotowego śrubami 10. Górne uzębienie czołowe 5 i tuleja dystansowa 4 są zamocowane do wrzeciono-tarczy 1 poprzez pierścień łożyska precyzyjnego 2 za pomocą śrub 8. Dolne uzębienie czołowe 14 i tuleja dystansowa 15 są zamocowane do górnego uzębienia czołowego 5 za pomocą śrub 6. Przy czym górne uzębienie czołowe 5, tuleja dystansowa 15 i dolne uzębienie czołowe 14 są połączone z wrzeciono-tarczą 1 na przykład za pomocą wpustu 9. W korpusie 3 stołu obrotowegoThe table consists of a monolith of a spindle-disc 1. A precision bearing 2 acting as a rolling guide is attached to the spindle-disc. On the other hand, the precision bearing 2 is bolted to the body 3 of the turntable by screws 10. The upper face 5 and the distance bush 4 are fastened to the spindle-disc 1 through the ring of the precision bearing 2 by screws 8. The lower face 14 and the spacer bush 15 are attached to the upper end gear 5 by means of screws 6. The upper end gear 5, the spacer sleeve 15 and the lower end gear 14 are connected to the disc spindle 1, for example, by a key 9. In the body 3 of the rotary table

PL 237 266 B1 osadzony jest wał 7 z naciętymi zwojami ślimaków stożkowych prawozwojnym 13 i lewozwojnym 12, gdzie obydwa ślimaki stożkowe prawozwojnym 13 i lewozwojnym 12 zazębione są z górnym uzębieniem czołowym 5 i dolnym uzębieniem czołowym 14.The shaft 7 is embedded with cut turns of right-hand 13 and left-hand 12 conical screws, where both right-hand 13 and left-hand 12 tapered screws are meshed with the upper end 5 and lower 14 end toothing.

Zmiana pozycji kątowej wrzeciono-tarczy 1 dokonywana jest przez obrót wału 7, na którym nacięte są zwoje ślimaków stożkowych prawozwojny 13 i lewozwojny 12, w wyniku ich współpracy zębami górnego uzębienia czołowego 5 i dolnego uzębienia czołowego 14. Obracanie wału 7 odbywa się poprzez koło zębate 11 przekładni bezluzowej, które jest napędzane pasem zębatym niewidocznym na rysunku.The change of the angular position of the spindle-disc 1 is made by the rotation of the shaft 7, on which the coils of the conical screws are cut right 13 and left 12, as a result of their cooperation with the teeth of the upper spindle 5 and lower spur gear 14. Shaft 7 rotates through the gear wheel 11 backlash-free gear driven by a toothed belt not shown in the picture.

Claims

1. Rotary table containing a spindle-disc mounted in rolling units and connected to the drive mechanism, characterized in that the spindle-disc drive mechanism (1) is the upper front tooth (5) and the lower front tooth (14) arranged coaxially and connected to the spindle - a disc (1), preferably a groove (9) and screws (8), through a spacer (4) and a precision bearing ring (2), the lower spur gear (14) preferably being connected to the upper spur gear (5) via a distance sleeve (15), the teeth of the upper spur gear (5) and the teeth of the lower spur gear (14) are in mesh with the right-hand (13) and left-handed (12) conical worm turns, located on the shaft (7), which is mounted in the body of the rotary table and driven by the motor through a backlash-free gear (11).