RU2258593C2

RU2258593C2 - Satellite

Info

Publication number: RU2258593C2
Application number: RU2003127477/02A
Authority: RU
Inventors: А.М. Царёв (RU); А.М. Царёв; Д.Г. Левашкин (RU); Д.Г. Левашкин
Original assignee: Царев Анатолий Михайлович; Левашкин Денис Геннадьевич
Priority date: 2003-09-10
Filing date: 2003-09-10
Publication date: 2005-08-20
Also published as: RU2003127477A

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: satellite has a sectional frame made of three-pin spiders provided with projections of prismatic cross-section. The projections are diverging from the tops and provided with through step openings and bearing faces. The spiders are interconnected by means of pairs of oppositely directed projections. The projection of each spider is connected to the projections of different spiders. The axes of the openings in the projections are axially aligned, and there are basing devices and devices for interconnecting the spiders inside the openings at the bearing faces. The device comprises setting pin with threaded opening and two screws inside the coaxial step openings in the projections. The projections are tightened with the screws from both sides screwed into the setting pin. The projection has one-step or two-step openings.

EFFECT: enhanced quality of machining.

5 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к многоместным приспособлениям агрегатных станков автоматических линий и гибких производственных систем.The invention relates to mechanical engineering, in particular to multi-seat adaptations of modular machines of automatic lines and flexible production systems.

Сущность изобретения. Многоместное приспособление - спутник имеет раму сборной конструкции, которая состоит из трехпалых крестовин с выступами. Крестовины состыкованы между собой устройствами базирования и крепления, размещенными внутри выступов крестовин. Рама, собранная из крестовин, выполнена правильной призматической формы с боковыми гранями, окнами и внутренней полостью, что позволяет на боковых гранях базировать и крепить сменные плиты с обрабатываемыми деталями на них. Имеются варианты жесткого и плавающего соединения крестовин в раме.SUMMARY OF THE INVENTION Multi-seat device - the satellite has a prefabricated frame, which consists of three-fingered crosses with protrusions. The crosses are docked with each other based on the basing and fastening devices located inside the protrusions of the crosses. The frame, assembled from crosses, is made of the correct prismatic shape with side faces, windows and an internal cavity, which allows to replace and fix interchangeable plates with workpieces on the side faces. There are options for hard and floating joints of the crosses in the frame.

В качестве аналога принято многоместное приспособление - спутник [1, 2] для закрепления деталей при обработке на станках и автоматических линиях. Приспособление - спутник состоит из корпуса и сменных блоков с установленными на них обрабатываемыми деталями. Корпус выполнен в виде многогранника - куба, с внутренней полостью, имеет ребра. Своими наружными плоскостями ребра образуют наружные боковые грани с окнами с различных сторон корпуса. На плите сменного блока размещены элементы базирования и крепления детали. Детали крепятся, обеспечивая многостороннюю и многоместную обработку корпусных деталей. Конструкция приспособления - спутника позволяет вести одновременную обработку деталей, закрепленных в сменных блоках на нескольких гранях корпуса. Также возможно осуществлять переустановку и замену сменных блоков для обработки деталей различной номенклатуры. Однако изготовление приспособления - спутника осложняется цельной конструкцией корпуса, требует значительных трудозатрат на его изготовление.As an analogue, a multi-seat device — a satellite [1, 2] —for fixing parts during processing on machines and automatic lines, was adopted. Fixture - a satellite consists of a housing and interchangeable units with machined parts mounted on them. The body is made in the form of a polyhedron - a cube, with an internal cavity, has ribs. With their outer planes, the ribs form the outer side faces with windows on different sides of the body. On the plate of the removable block placed elements of basing and mounting parts. Parts are attached, providing multilateral and multi-place processing of body parts. The design of the satellite device allows simultaneous processing of parts fixed in replaceable blocks on several faces of the housing. It is also possible to reinstall and replace interchangeable units for processing parts of various nomenclatures. However, the manufacture of the satellite device is complicated by the integral design of the hull and requires significant labor costs for its manufacture.

Признаками предлагаемых технических решений и совпадающих с известными по уровню техники техническими решениями и аналогами являются: корпус приспособления - спутника имеет раму в виде многогранника, ребра, наружные боковые грани с окнами, внутреннюю полость. На боковых гранях корпуса, его раме базируются и крепятся сменные плиты и блоки с обрабатываемыми деталями. Детали, размещенные на боковых гранях, позволяют осуществлять многоместное их базирование и крепление с различных сторон корпуса.The features of the proposed technical solutions and coinciding with the technical solutions known in the prior art and the analogues are: the device-satellite body has a frame in the form of a polyhedron, ribs, external side faces with windows, and an internal cavity. On the side faces of the body, its frame, interchangeable plates and blocks with machined parts are based and attached. Parts placed on the side faces allow their multi-seat basing and mounting from different sides of the case.

Задачей изобретения является: создание приспособлений - спутников призматической формы с применением рамы сборной конструкции повышенной жесткости, позволяющих осуществлять высокоточную многоместную обработку.The objective of the invention is: the creation of devices - satellites of a prismatic shape using a frame of a prefabricated structure of increased stiffness, allowing for high-precision multi-place processing.

Технический результат изобретения. Предложено многоместное приспособление - спутник со сборной конструкцией рамы, что сократит трудозатраты на его изготовление и сборку. Многоместные приспособления - спутники предложенной конструкции обеспечивают высокоточную многоместную, многоинструментальную и многостороннюю обработку корпусных деталей на автоматических линиях, гибких производственных системах.The technical result of the invention. A multi-seat device is proposed - a satellite with a prefabricated frame design, which will reduce labor costs for its manufacture and assembly. Multi-seat fixtures - satellites of the proposed design provide high-precision multi-seat, multi-tool and multi-sided processing of body parts on automatic lines, flexible production systems.

Существенные признаки. Многоместное приспособление - спутник содержит многогранную раму призматической формы, которая выполнена сборной. Рама состоит и собрана из трехпалых крестовин с расходящимися от вершины крестовины выступами призматического сечения. Выступы оканчиваются опорными торцами. Вдоль каждого выступа крестовины имеется ступенчатое отверстие, при этом отверстия всех выступов крестовины расположены в различных направлениях, но сходятся и взаимопересекаются в одной точке у вершины крестовины. Отверстие в выступе выполнено сквозным, имеет вход со стороны вершины на боковой грани крестовины и выход со стороны опорного торца выступа крестовины. Каждая пара крестовин между собой взаимно состыкована парами противоположно направленных выступов этих крестовин с прилеганием их опорных торцов и соединена устройством базирования и крепления. Имея несколько выступов, каждая крестовина своими выступами соединена с выступами различных крестовин. Устройства базирования и крепления установлены в соосных ступенчатых отверстиях выступов состыкованных крестовин в месте расположения опорных торцев выступов. Устройство базирования и крепления состоит, например, из установочного пальца с резьбовым отверстием и двух винтов. Выступы крестовин стянуты с двух сторон винтами, ввинченными в резьбовое отверстие установочного пальца. Имеется вариант рамы с плавающими крестовинами, при этом между опорными торцами выступов на установочных пальцах дополнительно размещены упругие элементы, например пружины и крестовины, имеют возможность скольжения относительно установочных пальцев. Техническое решение имеет два варианта исполнения ступенчатых отверстий в выступах для размещения в них устройств базирования и крепления, размещения установочных пальцев с винтами. По первому варианту отверстие внутри выступа крестовины выполнено одноступенчатым и состоит из двух частей с изменением диаметров от большего к меньшему. По второму варианту отверстие в выступе выполнено двухступенчатым и состоит из трех частей изменения диаметров с изменением от большего к меньшему и от меньшего к большему.Essential features. Multi-seat device - the satellite contains a multifaceted prismatic frame, which is made by the national team. The frame consists and is assembled of three-fingered crosses with prismatic sections protruding from the top of the crosspiece. The protrusions end with supporting ends. There is a step hole along each protrusion of the crosspiece, while the holes of all the protrusions of the cross are located in different directions, but converge and intersect at the same point at the top of the cross. The hole in the protrusion is made through, has an entrance from the top on the lateral face of the cross and an exit from the side of the supporting end of the protrusion of the cross. Each pair of crosses is mutually joined to each other by pairs of oppositely directed protrusions of these crosses with a fit of their supporting ends and is connected by a basing and fixing device. Having several protrusions, each cross with its protrusions is connected with the protrusions of various crosses. The base and mounting devices are installed in coaxial stepped openings of the protrusions of the joined crosses at the location of the supporting ends of the protrusions. The device for basing and fastening consists, for example, of a mounting pin with a threaded hole and two screws. The protrusions of the crosses are pulled together on both sides by screws screwed into the threaded hole of the mounting pin. There is a version of the frame with floating crosses, while between the supporting ends of the protrusions on the mounting fingers additionally placed elastic elements, such as springs and crosses, have the ability to slide relative to the mounting fingers. The technical solution has two versions of the stepped holes in the protrusions for placement of the base and fastening devices, placement of the mounting fingers with screws. In the first embodiment, the hole inside the protrusion of the cross is made single-stage and consists of two parts with a change in diameter from larger to smaller. According to the second option, the hole in the protrusion is made of two stages and consists of three parts of the change in diameter with a change from larger to smaller and from smaller to larger.

На фиг.1 показано многоместное приспособление - спутник, вид сбоку; на фиг.2 - рама многоместного приспособления - спутника, аксонометрия; на фиг.3 - крестовина, аксонометрия; на фиг.4 - крестовина, сечение с одноступенчатым отверстием в выступах; на фиг.5 - крестовина, сечение с двухступенчатым отверстием в выступах; на фиг.6 - вариант устройства базирования и крепления выступов с одноступенчатым отверстием; на фиг.7 - рама с плавающими крестовинами, вид сбоку.Figure 1 shows a multi-seat device - satellite, side view; figure 2 - frame multi-seat device - satellite, axonometry; figure 3 - cross, axonometry; figure 4 - cross, section with a single-stage hole in the protrusions; figure 5 - cross, section with a two-stage hole in the protrusions; Fig.6 is an embodiment of a device for basing and fastening protrusions with a single-stage hole; 7 is a side view of a frame with floating crosses.

Многоместное приспособление - спутник содержит раму 1, фиг.1, 2, корпус которой выполнен призматической формы, например в виде куба, с ребрами 2. Рама 1 является сборной, имеет окна 3 и внутреннюю полость 4. Со стороны боковых сторон, на гранях рамы 1 установлены с помощью базирующих втулок 5 и закреплены винтами 6 сменные плиты 7. На плитах 7, с различных сторон приспособления - спутника базируются и крепятся детали традиционными способами (не показаны) для многоместной обработки. Рама 1 выполнена сборной и состоит из трехпалых крестовин 8. Крестовины 8 соединены между собой устройствами базирования и крепления 9. Рама 1 включает восемь крестовин 8. Крестовины 8 имеют трехпалую конструкцию для рамы кубической формы. Каждая крестовина 8 содержит расходящиеся от вершины 10 выступы 11. Выступы 11 расположены несимметрично в различных направлениях относительно вершины 10 крестовины 8. Выступы 11 выполнены призматического сечения, имеют боковые грани, сходящиеся к вершине 10, и опорные торцы 12, фиг.3, 4, 5. Опорные торцы 12 расположены во взаимно перпендикулярных координатных плоскостях для рамы фиг.1, 2, 7. Внутри выступов 11 имеются продольные ступенчатые отверстия 13 вдоль оси выступов 11. Отверстия 13 выступов 11 сходятся и взаимопересекаются в точке 0 у вершины 10 внутри крестовины 8, фиг.1, 4, 5. Ступенчатые отверстия 13 выполнены сквозными и имеют вход со стороны вершины 10 на боковой грани крестовины 10 и выход со стороны опорного торца 12 выступа 11 крестовины 8. Ступенчатые отверстия 13 внутри выступа 11 имеют два исполнения: одноступенчатое, фиг.4, и двухступенчатое, фиг.5. Одноступенчатое отверстие 13, фиг.4, состоит из двух частей 13¹ и 13² с изменением от большего диаметра 13¹ меньшему 13². Двухступенчатое отверстие 13, фиг.5, состоит из трех частей 13¹, 13², 13³ с изменением и чередованием ступеней от большего диаметра 13¹ к меньшему 13² и от меньшего 13² к большему 13³ диаметру. Каждая пара крестовин 8 взаимно соединена между собой парами противоположно направленных выступов 11 и устройства базирования и крепления. Каждая пара противоположно направленных выступов 11 двух соединенных крестовин 8 составляет многогранное ребро 2 рамы 1. Внутри состыкованных выступов 11 установлено устройство базирования и крепления 9 крестовин между собой. Устройство базирования и крепления 9 размещено внутри ступенчатых отверстий 13 и состоит из установочного пальца 14 со сквозным резьбовым отверстием и двух винтов 15, фиг.1, 6. Установочный палец 14 размещен в месте 16 расположения опорных торцев 12. Винты 15 ввинчены в установочный палец 14 с двух сторон. Выступы 11 стянуты винтами 15. Имея несколько выступов, каждая крестовина 8 рамы 1 своими выступами 11 соединена с помощью устройства базирования и крепления 9 с выступами 11 различных крестовин 8 рамы 1. Для рамы 1 с жестко соединенными крестовинами 8, фиг 1, 2, выступы состыкованы с прилеганием опорных торцов 12. Рама 1 имеет вариант с плавающими крестовинами 8 относительно установочных пальцев 14 устройства базирования и крепления 9, фиг.7. Между опорными торцами 12 выступов 11 каждого ребра 2 размещены на установочных пальцах 14 устройства базирования и крепления 9 упругие элементы, например цилиндрические пружины 17.Multi-seat device - the satellite contains a frame 1, Fig.1, 2, the case of which is made of a prismatic shape, for example in the form of a cube, with ribs 2. Frame 1 is a prefabricated, has windows 3 and an internal cavity 4. From the sides, on the sides of the frame 1 are installed with the base bushings 5 and fixed with screws 6 interchangeable plates 7. On the plates 7, on different sides of the satellite device, the parts are based and fastened in the traditional ways (not shown) for multi-seat processing. The frame 1 is made by the national team and consists of three-fingered crosspieces 8. The crosspieces 8 are interconnected by basing and fastening devices 9. The frame 1 includes eight crosspieces 8. The crosspieces 8 have a three-fingered design for a cubic shape frame. Each cross 8 contains protrusions 11 diverging from the top 10. The protrusions 11 are disposed asymmetrically in different directions relative to the top 10 of the cross 8. The protrusions 11 are made of a prismatic section, have side faces converging to the top 10, and the supporting ends 12, Figs. 3, 4, 5. The supporting ends 12 are located in mutually perpendicular coordinate planes for the frame of figures 1, 2, 7. Inside the protrusions 11 there are longitudinal stepped holes 13 along the axis of the protrusions 11. The holes 13 of the protrusions 11 converge and intersect at point 0 at the top 10 inside crosses 8, Figs. 1, 4, 5. Step openings 13 are made through and have an entrance from the side of the top 10 on the lateral edge of the cross 10 and exit from the side of the supporting end 12 of the protrusion 11 of the cross 8. The step openings 13 inside the protrusion 11 have two versions: single-stage, figure 4, and two-stage, figure 5. A single-stage hole 13, Fig. 4, consists of two parts 13 ¹ and 13 ² with a change from a larger diameter 13 ^{1 to a} smaller 13 ² . The two-stage hole 13, figure 5, consists of three parts 13 ¹ , 13 ² , 13 ³ with the change and alternation of steps from a larger diameter 13 ¹ to a smaller 13 ² and from a smaller 13 ² to a larger 13 ³ diameter. Each pair of crosspieces 8 is mutually interconnected by pairs of oppositely directed protrusions 11 and a basing and fixing device. Each pair of oppositely directed protrusions 11 of two connected cross pieces 8 constitutes a multifaceted rib 2 of the frame 1. Inside the docked protrusions 11, a device for basing and attaching 9 cross pieces to each other is installed. The device of basing and fastening 9 is placed inside the stepped holes 13 and consists of a mounting pin 14 with a through threaded hole and two screws 15, Figs. 1, 6. A mounting pin 14 is placed at the location 16 of the supporting ends 12. The screws 15 are screwed into the mounting pin 14 on both sides. The protrusions 11 are tightened by screws 15. Having several protrusions, each crosspiece 8 of the frame 1 with its protrusions 11 is connected using a basing device and fastening 9 with the protrusions 11 of the various crosspieces 8 of the frame 1. For the frame 1 with rigidly connected crosspieces 8, FIGS. 1, 2, the protrusions docked with the abutment of the supporting ends 12. The frame 1 has a variant with floating crosses 8 relative to the installation fingers 14 of the basing and mounting device 9, Fig.7. Between the supporting ends 12 of the protrusions 11 of each rib 2, elastic elements, for example, coil springs 17, are placed on the mounting fingers 14 of the basing and fastening device 9.

Многоместное приспособление - спутник собирается и работает следующим образом. Приспособление - спутник применяют для многоместного базирования и крепления обрабатываемых деталей со стороны граней рамы 1 на сменных плитах 7. Обрабатываемые детали, элементы базирования и крепления их на плитах 7 на чертежах условно не показаны. Приспособление - спутник может установлено на рабочей позиции 18, фиг.1, например, агрегатного станка, автоматической линии, гибкой производственной системы. Рама 1 собрана из крестовин 8. Крестовины 8 взаимно установлены и соединены между собой устройствами базирования и крепления 9, образуя корпус рамы 1 призматической формы с боковыми ребрами 2, боковыми гранями, окнами 3 и внутренней полостью 4. На боковых гранях с различных сторон рамы 1 базируют плиты 7 с применением базирующих втулок 5 и закрепляют их винтами 6 на раме 1. Крестовины своими выступами 11 пространственно ориентированы и базируются установочными пальцами 14, затем стягиваются винтами 15 устройства базирования и крепления 9. Устройство базирования и крепления 9, включая установочный палец 14 и винты 15 размещены внутри соосно расположенных ступенчатых отверстий 13 каждой пары выступов 11 соединяемых крестовин 8. При этом трехпалые крестовины 8 взаимно соединены своими выступами 11 в трех взаимно перпендикулярных направлениях, базируясь относительно друг друга по скользящей посадке на установочных пальцах 14 и стянуты между собой винтами 15. Пальцы 14 размещают в месте 16 стыка выступов 11. При жестком соединении крестовин 8 выступы 11 состыкованы с прилеганием опорных торцов 12. Для варианта с плавающими крестовинами 8, фиг.7, между опорными торцами 12 выступов 11 дополнительно размещают на установочных пальцах 14 устройств базирования и крепления 9 цилиндрические пружины 17 в качестве упругих элементов с возможностью обеспечения скольжения крестовин 8 в осевом направлении относительно установочных пальцев 14. Для соединения крестовин 8 применяют два варианта исполнения ступенчатых отверстий 13 в выступах 11 и размещения в них устройств базирования и крепления 9. По первому варианту применяют крестовины 8 с одноступенчатыми отверстиями 13 в выступах 11, которые имеют две части изменения диаметров: 13¹, 13², фиг.4. По первому варианту каждый установочный палец 14 расположен в двух соосных отверстиях диаметров 13² выступов 11 соединяемых крестовин, фиг.6. По второму варианту применяют крестовины 8 с двухступенчатыми отверстиями 13, которые имеют три части изменения диаметров: 13¹, 13², 13³, фиг.5. Установочные пальцы 14 расположены в соосных отверстиях диаметров 13³, фиг.1. При соединении крестовин 8 их стягивают винтами 15 с прилеганием в упор головки каждого винта 15 к торцу 18 ступени изменения отверстия 13¹ от диаметра 13² к диаметру 13².Multi-seat device - the satellite is assembled and operates as follows. Fixture - a satellite is used for multi-seat basing and fastening of workpieces from the sides of the frame 1 on removable plates 7. Workable parts, basing elements and their fastening on plates 7 are not shown conventionally in the drawings. Fixture - a satellite can be installed at operating position 18, Fig. 1, for example, an aggregate machine, an automatic line, a flexible production system. Frame 1 is assembled from crosspieces 8. Crosspieces 8 are mutually mounted and interconnected by basing and fastening devices 9, forming a frame case 1 of a prismatic shape with side ribs 2, side faces, windows 3 and an internal cavity 4. On the side faces from different sides of the frame 1 base plates 7 using base sleeves 5 and fasten them with screws 6 on the frame 1. Crosses with their protrusions 11 are spatially oriented and are based on the mounting fingers 14, then they are pulled together with screws 15 of the base device and mount 9. basing and mounting 9, including the mounting finger 14 and the screws 15 are placed inside the coaxially located stepped holes 13 of each pair of protrusions 11 of the connected crosses 8. Moreover, the three-fingered crosses 8 are mutually connected by their protrusions 11 in three mutually perpendicular directions, based on a sliding fit relative to each other on the mounting fingers 14 and tightened together by screws 15. The fingers 14 are placed in place 16 of the junction of the protrusions 11. With a rigid connection of the crosses 8, the protrusions 11 are joined with the abutment of the supporting ends 12. D I of the version with floating crosses 8, Fig. 7, between the supporting ends 12 of the protrusions 11 are additionally placed on the mounting fingers 14 of the basing and mounting devices 9 cylindrical springs 17 as elastic elements with the possibility of sliding the crosses 8 in the axial direction relative to the mounting fingers 14. For the joints of the crosspieces 8 use two versions of the stepped holes 13 in the protrusions 11 and the placement of the basing and fastening devices 9 in them. According to the first embodiment, the crosspieces 8 from one-step are used bubbled holes 13 in the projections 11, which have two diameters change 13 ^1, 13 ² 4. In the first embodiment, each mounting pin 14 is located in two coaxial holes of diameters 13 ^{2 of the} protrusions 11 of the connected cross pieces, Fig.6. In the second embodiment, crosses 8 are used with two-stage openings 13, which have three parts of changing diameters: 13 ¹ , 13 ² , 13 ³ , FIG. 5. The mounting fingers 14 are located in the coaxial holes of diameters 13 ³ , FIG. 1. When connecting the crosses 8, they are pulled together by screws 15 with the head of each screw resting against the end face 18 of the step of changing the hole 13 ¹ from diameter 13 ² to diameter 13 ² .

Источники информацииSources of information

1. A.C. 1649753. Многоместное приспособление - спутник / А.М.Царев, Е.Н.Бабушкина, 1991.1. A.C. 1649753. Multiple adaptation - satellite / A.M. Tsarev, E.N. Babushkina, 1991.

2. A.C. 134694. Спутник к многопозиционным автоматизированным системам обработки / А.М.Царев, 1987.2. A.C. 134694. Satellite to multi-position automated processing systems / A.M. Tsarev, 1987.

Claims

1. A multi-seat satellite device containing a multifaceted prismatic-shaped frame with ribs, windows and an internal cavity, interchangeable plates with machined parts on the side faces of the frame, characterized in that the frame, which is a prefabricated one, consists of three-fingered crosses, each of which is made with diverging from the tops with protrusions of a prismatic section with through-step openings and supporting ends, while the crosses are interconnected by pairs of oppositely directed protrusions, basing devices and cr captive therein so that each crosspiece is connected with its protrusions protrusions various crosspieces whose projections coaxially aligned axle apertures and inside the holes in the ends of the reference location established basing arrangement of protrusions and fixing device crosspieces between themselves.

2. The multi-seat satellite device according to claim 1, characterized in that the base and fastening device for the protrusions consists of a mounting pin with a threaded hole and two screws inside the coaxial stepped holes of the aligned protrusions, while the protrusions are pulled together on both sides by screws screwed into the mounting pin .

3. A multi-seat satellite device according to claim 1 or 2, characterized in that the protrusion has a single-stage hole, consisting of two parts with a change in diameter from larger to smaller.

4. Multi-seat satellite device according to claim 1 or 2, characterized in that the protrusion has a two-stage hole, which consists of three parts with a change in diameter from larger to smaller and from smaller to larger.

5. A multi-seat satellite device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the frame is made with rigid fastening of the cross pieces, in which the protrusions are joined with the abutment of the supporting ends of the protrusions.

6. A multi-seat satellite device according to any one of claims 2 to 4, characterized in that the frame is made with floating crosses relative to the mounting fingers, while elastic elements, for example cylindrical springs, are placed between the supporting ends of the protrusions on the mounting fingers.