SU565761A1 - Автомат дл навивки пружин - Google Patents

Description

1

Известны автоматы дл  навивки пружин содержащие смонтированные на станине механизмы подачи проволоки, механизм; навивки, шагозадающий механизм и механизм отрезки навитых пружин, а также устройство прса раммного управлени  дл  обеспечени  работы перечисленных механизмов i.

Однако в таких автоматах трудно осуществить программирование, так как при изменении шага, диаметра и формы навиваемых пружин возникает необходимость в изменении в широких пределах скоростей движени  механизмов, что не обеспечивают механические средства управлени .

Известны также автоматы содержащие механизм правки проволоки, механизм подачи , механизм навивки, шагозадающий леханизм, механизм отрезки и программное устройство с электронными средствами управлени  2.

Однако указанные автоматы не пос вол - ют навивать пружины различнЁх, форм, JT. е. пружины с переменным шагом и переменным диаметром, например конусные, двух-

конусные и т.д. Это обусловлено тем, что при навивке пружин с переменным шагом и переменным диаметром шагозадающий и

навивочный механизмы, наход ихщиес  при этом в посто нном движении, требуют , диапазона изменени  скоростей ихг движени , обусловленных широким диапазоном параметров 1навив.аемых.- пружин. Изза этого необходимо использовать широкий диапазон частот электрических импульсов, подаваемых на приводы этих механизмов.

Однако использование высоких частот электрических импульсов практически огра ничено tpa3i3emaiomefi способностью существующих импульсных приводов, а работа на низких частотах не обеспечивает качества навиваемых пружин при существующих скорост х подачи проволоки (пор дка 60 м/мин) .

Например, при навивке конусной пружины или. пружины с переменным щагом и большой развернутой длипой необходима

: мала  скорость и непрерывное движение шаговых и навивочных упоров автомата.

Дл  обеспечени  малой скорости движени  шаговых и нав1Е очных упоров приводы их должны работать на низких частотах . электрических импульсов, что приводит к прерывистому движению (с междуимпупьсными высто ми) шаговых и навивочных упоров, к ступенчатому образованию конуса и неравномерному изменению шага навиваемых пружин,

В предложенном автомате механизм на вивКи и iмеханизм отрезки кинематически св заны между собой и снабжены дифференциальным устройством и двум  импульсными приводами; шагозадаюший механизм также снабжен дифференциальным устройством с двум  импульсными приводами.

Дифференциальное устройство механизмов и отрезки выполнено в виде планетарного редуктора с врашающимс  центральным колесом, установленным на валу одного из импульсных приводов и вход щим в зацепление своим внешним венцом с шестерней , установленной «а валу другого импульсното привода, а внутренним - с планетарными шестерн ми, наход щимис  в зацеплении с центральной шестерней редуктора и св занными между собой; водилом, соединенным,с валом механизма навивки.

Дифференциальное устройство шагозадаю шего механизма выполнено в виде св зацного с траверсой шагозадающего механиз81а и смонтированного с возможностью вращательного и поступательного перемещени ; штока, взаимодействующего с установленной на ходовом винте гайкой - шестерней, вход щей своей зубчатой частью в зацепление с шестерней, сид щей на валу одного из импульсных приводов, при этом ходовой винт также соединен с валом другого импульсного двигател .

Такое решение позвол ет измен ть скорости движени  шаговых и навивочных упоров и ножей в широких пределах, работа  на высоких:,, частотах электрических импульсов , обеспечивает плавный, непрерывный ход упоров и ножей I и дает возможность навивать фигурные пружины с переменным шагом и переменным диаметром.

На чертеже изображена кинематическа  схема описываемого автомата.

Автомат дл  навивки пружин содержит станину 1, служащую дл  монтажа всех механизмов и устройств автомата, ролики 2-5 дл  подачи проволоки и шестерни 6-9 сид шие на общих с роликами валах 10-13

Шестерни 6 и 8 наход тс  в запеплении с шестерней 14, сид щей на валу 15, на конце которого установлена ведома  часть.муфты 16, служащей i дл  включени  и от1спючеии  подачи.

Ведуща  часть муфты 16 сидит на полом валу 1, на котором сидит шестерн 

18,наход ща с  в зацеплении с шестерней

19,сад щей на приводном валу 20.

Приводной вал через клиноременную передачу 21 св зан с электродвигателем 22. На приводном валу установлен датчик; импульсов 23, Он может быть различного вида - фотоэлектрический, индуктивный или в виде лампового генератора. Назначение его - превратить контролируемый процесс   №ивкй в серию импульсов, которые  вл ютс  масщтабом дл  определени  измер емых величин - величины подачи прово5 локи, величины хода навивочнь1х и шаговых упоров, а также времени действи  каждого механизма автомата.

Дл  завивки ороволоки в пружину служат упоры 24 к 25 в головках 26.и 27, которые установлены на ползунах 28 и 29.

На ползунах укреплены зубчатые рейки 30 и 31, которые кинематически св заны между собой через шестерни 32,33 и 34 ;с определенным передаточным отно5 шением.

Шестерни 32 и 33 сид т на валу 35 навивочного механизма, а шестерн  34 на оси 36.

Дл  выборки зазоров и люфтов в за0 цеплении реек и шестерен ползуны 30 и 31 нагружены пружинами 37 и 38.

На валу навивочного механизма сидит шестерн  39,, вход ща  в зацепление с шестерней 40, сид щей на валу 41. 5 С 1шестерней 4О находитс  в зацеплении шестерн  42, сид ща  на валу 43 дифференциального устройства.

На валу 43 закреплено водило 44 с подвижно установленными на его ос х 0 планетарными шестерн ми 45 и 46, Планетарных шестерен может ёыть две, три и больше.

Шестерни 45 и 46 наход тс  в зацеплении с центральной шестерней 47, а также с внутренним венцом центрального колеса 48.

Центральное колесо 48 подвижно установлено н& валу 49 и своим внешним зубчатым венцом находитс  в зацеплении С 50 шестерней 5О, сид щей на валу 51,

Валы 49 и 51 соединены с приводами 52 и 53.

Описанное устройство (42-51) служит дл  дифференцировани  скоростей движени .

Дл  подачи шага между витками навиваемых пружин служат упоры 54 и 55, укрепленные на штангах 56 и 57, соединенных между собой траверсой 58,

В траверсу между штангами резьбовой

частью ввернут шток 59, а шлшгевый конец штока цепной передачей 60 св зан с валиком 61, на конце которого имеетс  руко тка 62 ДИН установки начального положени  упоров по отношению к линии подачи, например, прт переходе на другой дагаметр проволоки.

Шток 59 может вращатьс , ввертыва сь в траверсу, и иметь поступательное дви- . жение в осевом направлении вместе с траверсой и штангами.

Шток подпружинен в осевом направлении пружиной 63.

На конце штока установлен упорный ша« рикоподшипник 64, с которым контактирует гайка-шестерн  65 дифференциального устройства . |Гайка-шестерн | 65 подвижно установлена на ходовом винте 66 и составл ет с ним винтовую пару, а внешн   ее часть выполнена в виде шестерни с удлиненными зубь ми, обеспечивающими сцепление с шестерней 67, сид щей на валу 68, и поэвоп юшими осевое перемешение гайкешестерне не выход  из зацеплени  с шестерней 67. .

Винт 66 и вал 68 установлены в упор;ных подшипниках 69 и 70 и соединены с Iимпульсными приводами 71 и 72.

Описанный автомат (64-70) служит дл дифференцировани  скоростей движени  и при использовании более высоких частот импульсными приводами обеспечивает посто нное движение шаговых упоров.

Дл  отрезки навитых пружин служат внутренний 73 внешний 74 ножи.

Внутренний нож укреплен в подвижной . плите 751 на которой укреплена зубчата  рейка 76, наход ща с  в зацеплении с шестерней 77, сид щей на валу 41.

Таким образом, механизм отрезки пружины кинематически св зан с навивочным механизмом и импульсными приводами.

Внешний нож закреплен в ползушке 78, котора  шестерню 79 кинематически св зана с рейкой 80, закрепленной на хголзушке 81, на ко то ройукреплена, рейка 82, через шестерню 83 кинематичесрн св зана с плитой 75, на кототадй укреплена рейка 84..

Шестерн  83 подвижно установлена на оси 85, закрепленной в станине автомата .

Шестерн  79 подвижно установлена на оси, укрепленной в шатуне 86, который подвижно св зан с рычагом 87.

Рычаги 87 и 88 закреплены на качаю. щейс  оси 89,

Рычаг 88 подвижно св зан с т гсгй 90, котора  св зана с рычагом 91, на конце

I 6

которого имеетс  ролик 92, контактирующий с эксцентрикомIили кулаком 93.

Эксцентрик или кулак 93 садит на валу 94, на противоположном конце которо;ГО насажена ведома  часть муфты 95,

Ведуща  часть муфты 95 сидит на полом валу 96, на котором сидит шестерн  97, наход ща с  в зацеплении с шестерней 19, сид щей на приводном валу.

Муфта 95 служит дл  включейи  в выключени  механизма отрезки. Дл  фиксировани  исходного полом ени  внешнего 74 на валу 94 устанавливаетс  тормоз фнк{гатор (на чертеже не показан), : Пружина 98 служит дл  обеспечени  .посто нного контакта ролика 92 с эксцентриком . или кулаком 93.

Детали 99-110, кинематически св занные т гой 111 с рычагом 112, С1зд шим Ма качающейс / оси 89, служат дл  отрезки левозаходных пружин.

Вместо деталей механизма отрезки ;(78-112) на подвижной плите.75 могут быть установлены гидроцилиндры или пнев:моцилиндры , на поршневых штоках кото- рых могут быть установлены внешние но- ;жи дл  отрезки правозаходных и левоза;ХОДНЫХ пружин.

. i Датчик импульсов 23 и устройство 113

дл  задани  программы подключены к электрсжному счетчику 114, где записываетс  программа, характергаующа  параметры навиваемых пружин,

Программоноситель может быть выполнен в виде перфоленты, магнитной ленты или в виде цифрового преднабора парамет . ров навиваемых пружин.

Дл  правки проволоки автомат снабжен

правильным устройством 115 и проводкой 116, служащей дл  предотвращени  продольных изгибов проволоки 117 при подаче ее на упоры механизма навивки,

Автомат дл  навивки пружин работает

; следующим образом,

От электродвигател  22 через клино- ременную передачу 21 вращение передаетс  приводному валу 20 и затем через щестерню 1Э по двум направлени м - на Вг 17 через шестерню 18 и на вал 96 через шестерню 97,

Указанные валы и шестерни наход тс  в посто нном вращении при работе автомата .

При навивке пружин проволока 117 через правильное устройство 115 прот гиваетс  роликами 2-5 и подаетс  к нави- . вочным упорам 24 и 25, где она навиваетс  в пружину.

. Ролики получают вращение от посто нно вращающегос  вала 17 при включенной муфте 16.

При включении муфты вращение передаетс  валу 15 и через сид щую на нем шестерню 14 и щестерни 6-9 валам 1013 и роликам 2-5.

Так осуществл етс  подача проволоки. При выключении муфты 16 подача проволоки прекращаетс .

При навивке цилиндрических пружин и пружин с посто нным шагом навивочные упоры неподвижны и наход тс  на определенном рассто ниии от начальной точки изгиба проволоки, - точка выхода проволоки из проводки), а шаговые упоры занимают определенное положение по отношению к линии подачипроволоки.

После навивкд первого onopHoroi витка щаговые упоры выдвигаютс  в рабочее положение и воздействуют на витки, остава сь в этом положении во врем  навивки рабочих витков пружины, затем перед концом навивки шаговые упоры отвод тс  в исходное нерабочее положение и второй опорный виток навиваетс  без воздействи  шаговых упоров.

При навивке правозаходных пружин на витки действует упор 55, а при навивке левозаходных - упор 54.

При навивке пружин с переменным диаметром (фигурных) навивочные ynopfci 24 и 25, а также В1гутренний нож 73 и внешний нож 74 находитс  в посто нном движении.

Навивочные уиоры и ножи то отдал ютс  от начальной точки изниба проволоки (точка а)5 то приближаютс  к ней.

При отдалении упоров от начальной точки изгиба проволоки диаметр навиваеммой пружины увеличиваетс , а при сближе НИИ упоров - уменьшаетс .

Синхронное движение навивочных упоро и ножей происходит на пропорциональное рассто ние от начальной точки изгиба проволоки , обусловленное кинематической св  зью между механизмами навивки и отрезки .

От двух импульсных приводов 52 и 53 через л к{ч|1еренциальное устройство движение передаетс  валу 41, от которого передаетс  вращательное движение валу 35 навивочного механизма и поступательное движение плите 75 отрезного механизма.

Через дифференциальное устройство движение передаетс  следующим образом; импульсный привод 52 Bfiamaex вал 49 и сид щую на нем центральную шестерню 47, от которой перс даетс  вращение планетарным шестерн м 45 и 46.

Одновременно эти шестерйи, враща сь кат тс  по внутреннему зубчатому венду центрального колеса 48 и вращают водило 44 и жестко св занный t ним вал 43, а также сид щую на валу щестерню 42, котора  передает вращение через шестерню 40 валу 41 и через шестерню 39 - налу 35. Импульсный привод 53 одновременно вращает центральное колесо 48 через вал 51 и сид щую на нем щестерню 50, котора  находитс  в зацеплении с наружным венцом центрального колеса.

Враща  центральное колесо 48 в на , правлении, противоположном вращению центральной щестерни 47, результирующа  скорость вращени  вала 43 будет составл ть разность скоростей составл ющих ,

движений.

. При вращении центрального колеса 48 в ОДНОМ направлении с центральной щестерней 47 результирующа  скорость вращени  вала 43 будет равна сумме скоростей составл ющих движений .

Измен   скорости вращени  приводов 5 52 и 53 при заданном направлении их

вращени  можно получить реверсивное движение вала 43.

Ткким образом, работа этого устройства расшир ет диапазон скоростей нави0 , вочного механизма и позвол ет вести процесс на вьюоких частотах электрических ., импудьсови подаваемых на приводы, что обеспечивает непрерывное движение нави-вочных упоров и ножей и в результате . дает возможность навивать качественные пружины с переменным диаметром.

От вала 35 навивочного механизма движение передаетс  навивочным упорам через шестерни 32, 33 и 34 , рейки 30 и 31 и ползуны 28 и 29, на которых укреплены головки 26 и 27 с упорами 24 и 25.

От вала 41 через шестерню 77 и рейку 76 получает поступательное движение 5 плита 75 с закрепленным в ней внутренним ножом 73. Движение плиты 75 через рейки 84   105 вызывает вращение шестерен 83 и 1О4, подвижно устаноапенных на ос х 85 и 106, укрепленных в станине.

Шестерни 83 и 104 передают движение ползунам 81 и 1О2, а от ползунов через рейки 8О и 1О1 получают вращение щестерни 79 и 10О, которые передают движение ползушкам 78 и 99 с укрепленными на них внешними ножами.

При навивке пружин с переменным шагом шаговые упоры 54 и 55 наход тс  в посто нном движении.

Поступательное движение шаговым упорам 54 и 55, штангам 56 и 57 и тра9

верее 58 с ввернутым в нее штоком 59 сообщаетс  от двух импульсных приводов 71 и 72 через дифференциальное устройство .

Импульсный привод 72 вращает ходовой 5 винт 66, установленный в упорных подщипниках 70. В то же врем  импульсный привод 71 вращает вал 68, установленный в упорных подшипниках 69, и сид щую на валу щестерню 67.10

Через щестерню 67 вращение передаетс  гайке-шестерне 65, составл ющую с ходовым винтом 66 кинематическую пару.

От гайки-шестерни 65, котора , враща сь, движетс  в осевом направлении , ее по-is

ступательное движение передаетс  щаговому механизму через упорный подщипник 64, сид щий на конце щтока 59.

При вращении ходового винта 66 и гайки-шестерни 65 в одну сторону, но с20

азличными угловыми скорост ми гайкашестерн  будет иметь поступательное- движение вперед или назад (в зависимости от преобладани  скорости вращени  ходового вимта или гайки-шестерни h25

Результирующее движение гайки-шестерни будет в этом случае представл ть разность составл ющих движений.

При вращении ходового винта и гайкишестерни в разные стороны результирую- 30 щее ее движение представл ет сумму составл ющих движений.

Такое устройство позвол ет расширить иапазон скоростей шагового механизма, процесс на высоких частотах эпектричйских 35 импудьсов, подаваемых на приводы, что обеспечивает непрерывное движение шаговых упоров и возможное та навивки пружин с переменным шагом.

Пружина, навита  до определенной , 40 периодически отрезаетс  в результате взаимодестви  внутреннего ножа З и внешнего ножа 74.

На период отрезки пружин внешний нтэж 74 вместе с ползушкой 78 приводитс  в45

движение от посто нно вращающегос  вала 96 при включении муфты 95.

При включении муфты 95 вращение передаетс  валу 9 4-: и сид щему на нем эксцентрику или кулаку 93, от которого , в50 результате взаимодействи  его с роликом 92 передаетс  качательное движение рычагу 91.

От рычага 91 через т гу 90, св зываюшую рычаги 91 и 88 движение пере-. 55 даетс  оси 89, а от нее через рычаг 87 и шатун 86 шестерне 79, подвижно установленной на конце шатуна,

При движении щатуна шестерн  79 приходит во вращательное движение, и, кат сь °

10

по рейке 80, .укрепленной на ползуне 81, нриводнт в поступательное двклоние наход щуюс  с ней в зацеплении ползушку 78 и укрепленный на ней внешний нож 74.

Таким образом, шестерн  79 выполн ет функцию вращающегос  рычага,

От оси 89 через рычаг 112, т гу 111 и рычаг 109 качательное движение передаетс  на нижнюю ось НО, от которой через рычаг 108 и щатук 107 получает движение шестерн  100, привод ща  в ЦБИжение ползушку 99, на которой укрепл етс  BHejuHHii нож дл  отрезки левозаходных пружин.

Claims (3)

1. Формула изобретени 

   Автомат дл  навивки пру син, содержащий смонтированные на станине механизм правки проволоки, механизм подачи,механизм навивки пруж1шы, включающий упоры, установленные в ronoBicax, смонтированных на ползунах, несущих рейки, св занные с шестерн ми, размешенными на приводном валу, шагозадающпй механизм, содержащий jTiopbi, закрепленхлю на штангах, св занных между собой траверсой, механизм отрезки и устройство программного управлени , отличающийс  тем, что с целью повышени  производительности и расширени  технологических возможностей, механизм навивки пружины и механизм отрезки кинематически св заны между собой и снабжены дифференциальным устройством с двум  импульсными приводами, при этом щагозадающий MexaniiSM также си;;б:-кен дифференциальным устройством с двум  импульсными приводами,
2. 2,Автомат по п. 1, о т л и ч а ющ и и с   тем, что ди4х})еренциальное устройство механизмов навнвки и отрезки выполнено в виуде планетарного редуктора

   с вращающимс  центральным колесом, установленным на валу одного из иМ1гу льсныхприводов и вход щим внешним венцом в зацепление с шестерней, установленной на валу другого импульсного привода, а внутренним - с планетарными шестерн ми, наход щимис  в зацеплении с центральной шестерней редуктора и св занными собой водилом, соединенным с валом механизма навивки.
3. 3.Автомат по п, 1,- о т ли ч а ющ и и с   тем, что дифференциальное устройство шагозадаюшего механизма выполнено в виде св занного с траверсой и смонтированного с возможностью вращательного и поступательного перемещени 

   11

   штока, взаимодействующего с установленной на ходовом винте гайкой-шестерней вход щей своей зубчатой частью в з цепление с шестерней, сид щей на валу одного из импульсных приводов, при этом ходовой винт соединен с валом другого имИупьСЙохч ) двигател .

   12

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе,

   1.Авторское свидетельство СССР № 211508, кл. В 21 F 35/00, от 02.09.R8,

   2.Авторское свидетельство СССР № 421417, кл. В 21 F 35/00, 1972.