Самоцентрирующийся патрон

 

Изобретение относится к устройствам для закрепления детали на шпинделе токарного станка, работающего в составе роботизированного токарного комплекса. Целью изобретения является распшрение технологических возможностей с одновременным .упрощением робота, обслуживакяцего комплекс. В радиальных пазах 8 кор пуса 1 выполнены наклонные рифления 15. В пазах 8 перемещаются ползуны 9, на которых с возможностью поворота установлены рабочие кулачки 10. 8рабочих кулачках выполнены резьбовые отверстия, в которых посредством резьбовых шайб замкнут комплект тарельчатых пружин, воздействую:1 ;ий на шарики. При разведении ползунов 9рабочие кулачки 10 поворачиваются по часовой стрелке благодаря взаимодействию шариков 13 с рифлениями 15, освобождая тем самым рабочую зону для подачи детали 17 схватом робота. Затем ползуны 9 нечинают сходиться к центру, и кулачки 10 начинают новорачиваться против часовой стрелки, подготавливаясь к зажиму детали, СЛ который происходит при дальнейшем перемеш;ении ползунов к центру. После обработки детали ползуны отходят от центра и деталь освобождается.JО ил. г

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) Ш4 В 23 В 31/16

Г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Induc. /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3908230/31-08 (22) 10.06,85 (46) 30. 11.86, Бюп. М 44 (» ) Кировский политехнический институт (72) Л .А.Васильевых, Ю.Л.Апатов и В.А.Жуйков (53) 621.941-229.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 994147, кл. В 23 В 31/16, 1983. (54) САМОЦЕНТРИРУЮЩИЙСЯ ПАТРОН (57) Изобретение относится к устройствам для закрепления детали на шпинделе токарного станка, работающего в составе роботизированного токарного комплекса. Целью изобретения является расширение технологических воэможностей с одновременным, упрбщением робота, обслуживающего комплекс. В радиальных пазах 8 корпуса 1 выполнены наклонные рифления

15. В пазах 8 перемещаются ползуны

9, на которых с возможностью поворота установлены рабочие кулачки 10.

В рабочих кулачках выполнены резьбовые отверстия, в которых посредством резьбовых шайб замкнут комплект тарельчатых пружин, воздействуюций на шарики, При разведении ползунов

9 рабочие кулачки !0 поворачиваются по часовой стрелке благодаря взаимодействию шариков l3 с рифлениями 15, освобождая тем самым рабочую зону для подачи детали 17 схватом робота.

Затем ползуны 9 нечинают сходиться к центру, н кулачки 10 начинают поворачиваться против часовой стрелки, подготавливаясь к зажиму детали, который происходит при дальнейшем перемещении ползунов к центру. После обработки детали ползуны отходят от центра .и деталь освобождается.10 ил.

1 12

Изобретение относится к станкостроению, в частности к устройствам для закрепления детали на щпинделе токарного станка, работающего в составе роботизированного токарного комплекса.

Цель изобретения — расширение технологических воэможностей патрона с одновременным упрощением обслуживающего токарный комплекс робота.

На фиг. 1 изображен патрон, осевой разрез; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1, на фиг. 3 — разрез Б-Б .на фиг. 1; на фиг. 4 — схват робота; на фиг. 5 — положение механизма патрона при подаче детали, на фиг. 6 то же, при смещении ползунов к дета1 ли, на фиг. 7 — то же, в момент зажима детали; на фиг. 8 — то же, при обработке детали; на фиг. 9 — захват детали роботом при зажатых рабочих кулачках; на фиг. 10 — положение механизмов патрона при разводе ползунов с последующим удалением детали роботом.

Самоцентрирующий патрон содержит корпус 1, через заднюю крышку 2 жестко крепящийся к шпинделю 3 токарного станка, надетое на корпус с возможностью вращения относительно него наружное зубчатое кольцо 4, в прорези которого входит нодвидимый согласно управляющей программе фиксатор 5, снабженный электромагнитным приводом, Зубчатое кольцо 4 кинематически связано через приводную шестерню 6 со спиральным диском 7, который, в свою очередь, связан с зубчатыми рейками зажимных кулачков, пожвижно размещенных в направляющих радиальных пазах 8 корпуса патрона.

Каждый зажимной кулачок патрона выполнен сборным из подвижного в радиальном направлении ползуна 9, приводимого спирально-реечным механизмом, и поворотного рабочего кулачка 10, шарнирно закрепленного посредством оси 11 на ползуне, в котором выполнено специальное окно для размещения рабочего кулачка 10.

В сквозном резьбовом отверстии в рабочем кулачке 10 установлен комплект тарельчатых пружин 12, распирающих в противоположные стороны два шарика 13, удерживаемых резьбовыми шайбами 14, сквозь отверстия которых они частично выступают и . входят в рифления 15, выполненные в

73216 виде полуцилиндрических углублений в боковых стенках радиальных пазов корпуса с уклоном к переднему торцу патрона. Детали 12-14 и рифления 15 являются механизмом поворота рабочего кулачка 10.

Сухари снабжены скошенными базирующими упорами 16, которыми они сопряжены с торцом зажимаемой в патроне детали 17. Ыайбы стопора выполняются в виде постоянных магнитов.

Для установки заготовки в патрон и снятия готовой детали служит про5

1О мышленный робот, например смонтиро— ванный на передней бабке станка (не показан) с исполнительным органом

18, снабженным захватом 19.

Патрон работает следующим образом.

В исходном положении патрона перед его загрузкой очередной обраба15

20 бываемой деталью рабочие кулачки 10 повернуты в окнах ползунов 9 таким образом, что полностью утоплены за передний торец корпуса 1. Это поэво25 ляет беспрепятственно пократчайшей траектории в плоскости 1-1, отстоящей от торца патрона на минимальное расстояние, исполнительному органу

18 промышленного робота осуществить транспортирование детали 17 до совмещения ее оеи с осью патрона.

Затем включают привод зажима детали 17, для чего по программе, за30 данной станку, включают малые обороты шпинделя 3 и подводят посредством электромагнита, содержащегося в нем, 35 фиксатор 5 к наружному зубчатому кольцу 4, которое до этого момента вращалось с корпусом 1 патрона. Фиксатор 5, западая в одну из прорезей кольца 4, притормаживает его, что приводит к вращению спирального диска 7 относительно корпуса 1, благодаря вращению приводной шестерни 6

40 от зубчатого кольца 4. Таким образом получают перемещение в радиальном направлении к центру патрона ползуны 9. При указанном перемещении последник рабочие кулачки 10 поворачи45 в боковых стенках радиальных направляющих пазов 8 корпуса возникает момент силы, обеспечивающий поворот рабочих кулачков 10, происходящий до упора в плоскости полэунов 9. После этого поворот рабочих кулачков 10 прекращается, они занимают крайнее

50 ваются вокруг осей 11.Благодаря взаимодействию шариков 13 с рифлениями 15

1273216

15

1. Самоцентрирующийся патрон для токарных роботизированных комплексов, содержащий корпус, в пазах которого с возможностью возвратно-поступатель25 ного радиального перемещения установлены ползуны с рабочими кулачками, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических возможностей с одновременным упрощекием робота комплекса, патрон снабжен механизмом поворота в осевой плоскости рабочих кулачков на ползунах, при этом на каждом рабочем кулачке выполнен базирующий скос.

2. Патрон по и. 1, отличаюшийся тем, что механизм поворота каждого рабочего курачка размещен в, выполненном в рабочем кулачке резьбовом отверстии и выполнен в виде комплекта тарельчатых пружин, замкнутого между двумя резьбовыми шайбами, в отверстиях которых размещены шарики, предназначенные для взаимодействия с выполненными в пазах рифлениями.

3. Патрон по п. 1 о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности в работе, резьбовые шайбы выполнены в виде постоянных магнитов.

По окончании зажима детали фиксатор 5 проскальзывает по кольцу 4 и затем отводится от патрона. Исполнительный орган 18 также освобождает деталь 17 и выходит из зоны обработки. Производится заданная программой обработка детали 17. После этого 4р обработанная деталь 17 захватывается захватом 19, а патрону сообщают минимальную частоту вращения в обратном направлении. При подводе фиксатора 5 к наружному зубчатому кольцу <5

4 происходит разжим детали 17. Пол «. зуны 9 при этом расходятся от центра патрона, а рабочие кулачки 10 поворачиваются в направлении, противоположном первоначальному и уходят 5р выступающее положение, т. е. выступают за торец корпуса 1, и г отовы к зажиму детали 17.

В этом положении кулачки получают необходимую жесткость, так как рабочие кулачки 10 дополнительно опираются на две поверхности ползуна и фиксируются с двух сторон стенкамн пазов 8.

При дальнейшем смещении ползунов

9 рабочие кулачки 10 смещаются поступательно вместе с ними, сохраняя имеющееся положение. В этот период шарики 13 проскальзывают через углубления в боковых стенках пазов 8 корпуса, сжимая пружины 12, Усилие стопорения возрастает, если удерживающие шайбы 14 выполнены из магнитного материала в виде постоянных магнитов.

В момент касания зажимных поверхностей рабочих кулачков 10 обрабатываемой детали 17 происходит ее зажим, до которого благодаря воздействию скошенных базирующих упоров 16 на торец детали 17 осуществляется окончательное точное базирование ее в осевом направлении за счет некоторого отжатия захвата 19, который в этом случае целесообразно снабжать упругим компенсирующим элементом и опорными роликами. внутрь корпуса 1, за его передний торец, освобождая деталь.

Поворот рабочих кулачков 10 на осях 11 также обусловлен воздействием рифлений 15 на подпружиненные шарики 13 при поступательном движении ползунов 9.

Выполнение рифлений 15 с уклоном к переднему торцу патрона облегчает поворот рабочих кулачков 10 в обоих направлениях.

Таким образом, патрон возвращается в исходное положение, готовая деталь 17 промышленным роботом также по простой траектории в плоскости

T-1 выносится из эоны обработки, после чего цикл повторяется. формула изобретения

1273216

12732) б

Составитель А.Гаврюшин

Техред, В. Кадар Корректор В.Бутяга

Редактор Е.Копча

Тираж 1001 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытии

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6373/11

П оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужго од ул. Проектная, 4 ро р