Устройство управления самоцентрирующим патроном

 

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано при закреплении деталей на станках токарного типа с автоматизированным циклом обработки. Целью изобретения является повышение производительности и расширение технологических возможностей за счет возможности учета размера заготовок при раскрытии кулачков патрона и исключения возможности незажатия заготовки, диаметр которой не заложен в программе ЧПУ. В устройство введен механизм фиксирования поверхности заготовки, на торце которого во взаимно перпендикулярных плоскостях размещены датчики касания. Управляющий вход механизма подключен к выходу схемы управления главным приводом вращения. В устройстве предусмотрена возможность автоматической переналадки станка на обработку заготовок при поступлении их в любом случайном порядке. 2 ил.

СОЮЗ COBETCHHX

СООИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

1 О А1 ()9) (И) (51) 4 В 23 В 31 !6

8.Е0

4. : iil!(! (.(Dr 1t

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ корпуса 1 с установленным в нем поворотным зубчатым кольцом 2, которое через коническое зубчатое колесо 3 и спиральный диск 4 связано с зажимными кулачками 5, нафуровне баэирующей поверхности которых выполнены выступы 6. Корпус 1 соединен с валом привода 7, а поворотное зубчатое кольцо 2 взаимодействует с механизмом 8 фиксирования, закрепленным на станине 9. На стани-, не 9 установлен механизм 10 фиксирования базовой поверхности заготовки

11, которая на уровне центров станка поддерживается манипулятором 12.

На конце выдвижного элемента 13 ме- ханизма 1О фиксирования поверхности заготовки установлены датчик 14 касания поверхности заготовки 11 и датчик 15 положения кулачков 5 ° ПоГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4334837/25-08 (22) 30. 11.87 (46) 07,07.89. Бюл. !(" 25 (7?) А.Н.Артоболевский, Ю.И.Климухин, К.P.Ãëåáîâ и Б.В.1(иш(нин (53) 621.941.3 (088.8) (5e) Авторское свидетельство СССР

)(994 147, кл, В 23 В 31/16, 1981. (54 ) УСТРОЙСТВО УПРА ВЛ Б 1И) САУ011ЕН ТРИРУИЩИ!"(IIATPOHO> (57) Изобр(тение относится к станкостроению и может быть использовано при закреплении деталей на станках токарного типа с автоматизированнhlM циклом обработки, Целью изобретения является повьяпение производительности и расширение технологических

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано при закреплении деталей на станках токарного типа с автоматизированным циклом обработки, Целью изобретения является повышение производительности процесса переналадки патрона и расширение технологических возможностей за счет возможности учета размера заготовок при раскрытии кулачков патрона и исключения возможности незажатия заготовки, диаметр которой не заложен в программе ЧПУ.

На фиг. 1 показан патрон, осевой разрез; на AHI . 2 — функциональная схема устройства.

Устройство управления самоцентрирующим патроном <одержит самоцентрирующий патрон, выполненный в виде возможностей за счет возможности учета размера заготовок при раскрытии кулачков патрона и исключения воэможности неэажатия заготовки, диаметр которой не заложен в программе ЧПУ. В устройство введен механизм фиксирования поверхности заготовки, на торце крторого во взаимно перпенликулярных плоскостях размещены датчики касания. Управляющий вход механизма подключен к выходу схемы управления главным приводом вращения. В устройстве предусмотрена возможность автоматической переналадки станка на обработку заготовок при поступлении их в любом случайном порядке, 2 ил.

1491620 лости механизма 10 фиксирования поверхности заготовки подсоединены к первому и второму пневмораспределителям 16 и 17, управляющий вход первого пневмораспределителя 16 подсоединен к выходу блока 18 управления манипулятором 12 и через датчик

14 касания к входу первого триггера

19, а через датчик 15 положения кулачков — к входу второго триггера

20. Выход триггера 19 через первую схему И 21 связан с выходом дополнительного триггера 22. Выходы второго триггера 20 через вторую и дополнительную схемы И 23 и 24 подключены к приводу 7 вращения патрона, выполненного в виде двух управляемых генераторов импульсов на основе транзисторных ключей 25 и 26, однопереходных транзисторов 27 и 28, в цепи управления которых включены конденсаторы 29 и 30, резисторы 31

34 и импульсные трансформаторы 35 и

36, вторичные обмотки которых подключены к управляющим элементам тиристоров 37 и 38. Тиристоры 37 и

38 соединены параллельно-встречно и включены в цепь управления электродвигателя 39, на валу которого закреплен дискретный датчик 40.

Управляющий вход второго пневмораспределителя 17 через первый коммутатор 4 1 связан с выходом дополнительного триггера 22, à R-входы триггеров 19, 20 и 22 — через дифференциальную цепь 42, состоящую иэ конденсатора 43, резистора 44 и диода 45, которая подсоединена к выходу датчика 46 исходного положения выдвижного элемента 13. Фиксатор 8 через второй коммутатор 47 подключен к инверсному выходу датчика 15 положения кулачков 5, Выход дискретного датчика 40 через схему

И 48 подключен к счетному входу делителя 49 частоты, выход которого через схему ИЛИ 50 подсоединен к реверсивному счетному входу реверсивного счетчика 51, вход предварительной записи информации которого через третью схему И 52 соединен с выходом датчика 53 крайнего положения выдвижного элемента 13, Выход реверсивного счетчика 51 соединен с входом устройства числового программного управления (УЧПУ) станка, а его входы данных для предварительной записи информации через кнопки

54 — с источником питания.

Устройство управления самоцентрирующим патроном работает следующим образом.

I1n программе, записанной в УЧПУ станка или манипулятора механизм 8 фиксирования фиксирует зубчатое кольцо 2 и патрон осуществляет вращение, зажимные кулачки 5 самоцентрирующего патрона сводятся до предела, при котором механизм 8 фиксирования начинает проскальзывать относительно зубчатого кольца 2. По команде от УЧПУ станка предварительно выставленный механизм 10 фиксирования базовой поверхности заготовки

11 выдвигает выдвижной элемент 13 до срабатывания датчика 53 крайнего положения и одновременного срабатывания датчика 15 положения кулачков 5. При этом на выходе третьей дополнительной схемы И 52 формируется сигнал, которым записывается в двоичном коде, набранном на кнопках

54, в реверсивный счетчик 51 минимальный диаметр схождения кулачков

5 патрона.

Манипулятор 12 по программе захватывает заготовку 11 из магазина и подносит ее к кулачкам 5. Механизм 10 выдвигает элемент 13 до касания поверхности заготовки 11 датчиком 14 касания, размещенным на торце выдвижного элемента 13. Сигналом с выхода датчика 14 касания первый триггер 19 переводится в состояние логической "1", включается коммутатор 47 и через механизм

8 его фиксирования подпружиненный клин вставляется в зубчатое. кольцо

2, а через третью схему И 24 запускается генератор на базе однопереходного транзистора 28. Импульсами с выхода последнего открывается тиристор 38, по обмоткам электродвигателя 39 протекает ток, вал электродвигателя 39 поворачивает патрон и через заторможенное зубчатое кольцо 2, колесо 3 и спиральный диск 4 перемещает кулачки 5 к поверхности заготовки 11. При перемещении с выхода датчика 40, закрепленного на валу электродвигателя 39, через делитель 49 и схему

ИЛИ 50 поступают импульсы на суммирующий вход реверсивного счетчика

51. При достижении датчиком 15 положения выступов 6 кулачков 5 на его выходе формируется сигнал, которым через вторую и дополнительную

50

5 14916 схемы И 23 и 24 !.<-нерат<)ры на базе однопереходных транзисторов ?7 и 28 блокируются, а электродвигатель 39 затормаживается. механизм 8 фиксирования расфиксирует зуочатое коле.— ца 2, Одновременно сигнал с вых<)да датчика 15 положения через первую схему И 21 подается на S-вход допалнительнога триггера 22 и переводит

10 последний в состояние логической

"1" ° Этим сигналом включается первый коммутатор 41, который подключает второй пневмораспределитель 17. Пнавмораспределитель 17 подключает к

15 пневмосети вторую полость механизма

10, а его первую полость соединяет с атмосферой. При этом элемент 13 вдвигается. При полном в;Евижении срабатывает датчик 46 исходного 3:<)лажения и сигналом с ere выхода через

20 дифференциальную цепь 42 триггеры

19, 20 и 22 переводятся в состояние логического "0", Переналадка патрона на размер за25 готовки 11 завершается, а сигналом с выхода датчика 46 исходного положения выдвижного элемента 13 включается программа манипулятора 12, па которой заготовка !1 вводится в патрон, механизм 8 фиксирования затормаживает зубчатое кольца 2, электродвигатель 39 поворачивает патрон, кулачки 5 сводятся и зажимают заготовку 11 до тех пор, пока механизм

8 фиксирования не отожмется из зу- 35 бьев кольца 2, Па команде манипулятор разжимается и выводится на исходную позицию. Включается программа обработки заготовки с первым кадром, который считывается по адре- 40 су, выставленному на выходе реверсивного счетчика 51. Кад на выходе реверсивного счетчика 51 пропорционален диаметру заготовки, При подаче манипулятором 12 к ку- 45 лачкам 5 патрона заготовки 11 диаметром меньше диаметра раскрытия кулачков 5 включается первый пневмораспределитель 16, который подключает первую полость к пневмосети, а вторую полость — к атмосфере, Выдвижной элемент 13 перемец<ается в направлении поверхности заготовки 11, поддерживаемой манипулятором 12 на уровне кулачков 5 патрона, до касания поверхности датчиком 14 касания.

При этом датчик 15 наложения кратковременно срабатывает раньше датчика 14 касания и сигналом с его

20 6 !

3!!хада вт< р<)Е! три! г< р 20 ЕЕереводитгя в состояние ечагЕЕч< сьай 1, а в момент касания датчикам 14 палс жения поверхности загот< ки 11 3

I I 11 1 логической 1 и Е3 г<)рая < хама И 1 запускает генератор на базе одноперехадногс транзи< тс ра 27, который через тиристор 37 вк3)е чает электро-!

)гигатель 39 на рее3< рс. Сигналам с выхода датчика 14 механизм 8 фикс)<равания затормаживает зубчатсе кольцо 2 и патрон, поворачиваясь, сводит кулачки 5 д< момента срабатывания датчика 15 пало)гения.

Сигналом с выхода датчика 15 пав ложения га,ератар на базе однопереходнога транзис rnpa 27 затормаживается и вращение электродвигателя

39 и патрона останавливается, Механизм 8 фиксирования расфиксирует зубчатый диск 2, Когда включается электродвигатель 39 сигналом с датчика 14 через второй триггер 20, вторую схему И 23 и генератор на базе аднопереходного транзистора 27, одновременно сигналом с выхода датчика 14 касания открывается вторая дополнительная схема И 48 и импульсы с выхода датчика 40, закрепленного на валу электродвигателя 39, поступают через делитель 49 и схему

ИЛИ 50 на вход .вычитания реверсивного счетчика 51 и на его выходе формируется кад, пропорциональный диаметру заготовки, в момент останова патрона.

При срабатывании датчика 15 положения дополнительный триггер 22 переводится в состояние логической 111 и этим сигналом включается коммутатор 41, который подключает второй пневмараспределитель 17, и последний подключает вторую полость механизма 10 к пневмосети, а первую полость соединяет с атмосферой, Элемент 13 механизма 10 вдвигается, срабатывает датчик 46 исходноГо положения. Манипулятор 12 вставляет заготовку 11 в патрон, включается механизм 8 фиксирования, включается вращение патрона и кулачки 5 зажимают заготовку 11 до расфиксации механизмом 8 фиксирования зубчатого кольца 2 патрона ° МанипУлятор 12 разжимает заготовку 11 и отводится в исходное положение. Включается программа обработки заготовки 11. в УЧПУ с начальным кадром, опреде1491620 ляемым кодом на выходе реверсивноrb счетчика 51.

Формула изобретения

Устройство управления самоцентрирующим патроном, содержащее фиксатор, закрепленный на станине станка с воэможностью взаимодействия через зубчато-спиральную передачу, размещенную в корпусе патрона, с зажимными кулачками, и блок управления, подключенный к управляющим входам привода вращения патрона и фиксатора, отличающее с я тем, что, с целью повьпиения производительности, н устройство дополнительно введен механизм фиксирования баэирующей поверхности заготовки, закрепленный на станине на уровне кулачков патрона и выполненный в виде пневмопривода с пневмораспределителем, на конце выдвижного элемента которого закреплены дополнитально введенные датчик касания заготовки и датчик положения кулачков, управляющий вход первого пневмораспределителя подсоединен к выходу блока управления манипулятором, кроме того, устройство снабжено первым, вторым и третьим триггерами, датчиком исходного положения, датчиком крайнего положения, дискретным датчиком, закрепленным на валу электродвигателя, пятью схемами И, первой и второй схемами ИЛИ, первым и вторым коммутаторами, дифференциальной цепью, делителем частоты, реверсивным счетчиком, причем выход блока управления через нормально замкнутый контакт датчика касания подключен к ппюсовой шине, S-вход первого триггера об .единен с первым входом первой схемы И и через нормально разомкнутый контакт датчика касания заготовки подключен к ключу питания, а через нормально замкнутый контакт датчика положения кулачков подключен к входу первого коммутатора и объединенным первым входам второй и третьей схем И, выход второй схемы И подключен к объединенным первым входам привода и первой схемы ИЛИ, выход третьей схемы И подключен к объединенным второму входу привода и первому входу второй схемы ИЛИ, 5 вторые входы первой и второй схем

HJIH объединены и подключены к выходу делителя частоты, выход первой схемы ИЛИ подключен к вычитающему входу реверсивного счетчика, выход второй схемы ИЛИ подключен к суммирующему входу реверсивного счетчика, выход первой схемы И подключен к входу делителя частоты, второй вход первой схемы И подключен к дискретному датчику, S-вход второго триггера подключен к объединенным первым входам четвертой и пятой схем

И и через нормально разомкнутый контакт датчика положения кулачков к плюсу . питания, прямой выход второго триггера подключен к второму входу второй схемы И, а реверсивный выход второго триггера гйдключен к второму входу .третьей схемы И, выход четвертой схемы И подключен к

S-входу третьего триггера, выход которого подключен к управляющему входу второго коммутатора и выходу блока управления, через нормально разомкнутый контакт которого второй пневмораспределитель подключен к плюсу питания, через нормально разомкнутый контакт первого коммутатора механизм фиксирования подключен к плюсу питания, первый нормаль35 но разомкнутый контакт датчика крайнего положения подключен параллельно нормально разомкнутому контакту датчика касания деталей, через второй нормально разомкнутый контакт

40 датчика крайнего положения второй вход пятой схемы И соединен с плюсом питания, выход пятой схемы И соединен с V-входом реверсивного счетчика, выход которого является

45 кодом адреса, кнопки подключены к

D-входу реверсивного счетчика, Rвходы триггеров объединены и через дифференциальную цепь подключена к ЧПУ станка, выход дифференциальной цепи через нормально замкнутый контакт датчика исходного положения подключен к плюсу питания.

1491620

М 1 р

Ket вфла

Редактор С.Пекарь

Заказ 3797/14 Тираж 831 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

С ос тавител ь А . Гришин

Техред Л.Сердюкова

КорректорМ.Шароши

-с.