Гироскопическая доводочная установка

 

Изобретение относится к установкам для чистовой обработки изделий, в частности для полирования поверхностей изделий, а также кромок слоем абразивной среды. Цель изобретения - повышение эффективности обработки путем повышения точности позиционирования . В гироскопических установках для чистовой обработки изделий управление каждым из гироскопических валов осуществляется комбинацией зубчатой рейки 2/ и шестерни 28 с кривошипным механизмом, который приводит в действие зубчатую рейку 27 и шестерню 28 таким образом, чтобы конкретная часть изделия 45, удерживаемого соответствующим гироскопическим валом, находилась под действием разивной среды, которая используется для чистовой обработки изделия, более длительное время, а гироскопический вал 29 мог останавливаться в определенном положении с высокой точностью. 1 з.п. ф-лы, 7 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1628844 А3 (19) (11) (51)5 В 24 В 31 00 31/104

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТ У

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4202184/08 (2?) 16.03.87 (46) 15.02.91. Бюл. Р 6 (71) Типтон Мануфакчуринг Корпорейшн (ХР) (?2) Хисамине Кобаяси и Тосихару

:Симизу (Л ) (53) 621.974.07(088.8) ,(56) Патент США Р 4280302,, кл . В 24 В 31/08, опублик. 1981. (54) ГИРОСКОПИЧЕСКАЯ ЛОВОДОЧНАЯ УСТАНОВКА (57) Изобретение относится к установкам для чистовой обработки иэделий, в частности для полирования поверхностей изделий, а также кромок слоем абразивной среды. Цель изобретения повышение эффективности обработки

2 путем повышения точности позиционирования. В гироскопических установках для чистовой обработки изделий управление каждым иэ гироскопических валов осуществляется комбинацией зубчатой рейки 27 и шестерни 78 с кривошипным механизмом, который приводит в действие зубчатую рейку 27 и шестерню 28 таким образом, чтобы конкретная часть изделия 45, удерживаемого соответствующим гироскопическим валом, находилась под действием абразивной среды, которая используется для чистовой обработки изделия, более длительное время, а гироскопический вал 29 мог останавливаться в опреде-: ленном положении с высокой точностью.

1 э.п. ф-лы, 7 ил.

1628844

Изобретение относится к установкам для чистовой обработки изделий и, в частности, касается установки, содержащей гироскопические валы для удержа5 ния индивидуальных изделий с целью полирования их поверхностей, а также кромок с помощью абразивной среды внутри индивидуальных контейнеров.

Цель изобретения — повышение эффективности обработки путем повышения точности позиционирования.

На фиг. 1 изображена гироскопическая установка, которая снабжена валом, удерживающим изделие, вид сбоку; на фиг. 2 — то же, вид в плане; на фиг. 3 — предпочтитепьный вариант конструкции удерживающего изделие вала в соответствии с изобретением, вид спереди; на фиг. 4 — то же, вид 2р в плане; на фиг. 5 — то же, вид сбоку; на фиг. 6 — устройство, удерживающее изделие, вид спереди; на фиг. ?— то же, с частичным сечением.

На фиг. 1 и 2 показано устройство 25 в соответствии с изобретением, входящее в типичную гироскопическую установку для чистовой обработки. Для простоты и лучшего понимания конструкции установки ниже описан один из 3р ее узлов, показанный на фиг. 1.

В QcHQBHoM êîíñòðóêöèÿ установки включает основание 1, по четырем углам которого закреплены четыре вертикальные стойки 2-5 К верхним концам 35 стоек прикреплена верхняя рама 6. На верхней раме 6 закреплен подшипник, в котором вращается центральный вал 7, обеспечивающий гироскопическое вращение. На основании 1 расположено устройство чистовой обработки изделий, выпол- . ненное в виде доводочного контейнера 8 Ä вращение которого осуществляется с помощью вала 9, вращательно закрепленного на основании 1. Вращение вала 9 45 осуществляется с помощью приводного двигателя 10 через редуктор 11. Центральный вал 7 соединен с мальтийским крестом 17, обеспечивающим ступенчатое вращение центрального вала. На центральном валу 7 на некотором удалении в осевом направлении друг от друга закреплены верхний 13 и нижний 14 вращающиеся диски. Кроме того, центральный вал 7 снабжен несколькими парами направляющих 15 — 18 (в примере, приведенном на фиг.3, таких пар шесть), которые расположены в продольном направлении между верхними и нижними вращающимися дисками 13 и 14. Направляющие прикреплены к нижнему диску 14. Гидроцилиндры 19 закреплены на верхнем вращающемся диске 13, при этом каждый из гидравлических цилиндров 19 управляет перемещением вверх и вниз соответствующего вала, удерживающего заготовку. Один конец штока 20 гидравлического цилиндра 19 соединен с соответствующим корпусом 7.1 (в примере на фиг. 2 таких корпусов шесть), в котором размещен гироскопический вал. Детали гироскопического вала показаны на фиг. 3 - 5.

Корпуса 3 1 прикреплены к соответствующим концам штоков 20 гидроцилиндров и могут перемещаться вверх и вниз цилиндром 19, направляежм двумя направляющими 15 и 16. Каждый из корпусов 21 соединен с-.приводным двигателем 22, приводящим в действие гироскопический вал, расположенный в корпусе., Двигатель 22 снабжен приводным валом, на одном конце которого закреплено ведущее колесо 23. Последнее имеет палец 24, проходящий продольно через периЬерийную стенку на одной стороне колеса. С помощью пальца 24 крепится с возможностью вращения один конец плеча 25 кривошипа, другой его конец закреплен с помощью пальца 26, к которому прикреплена зубчатая рейка 27. На одном конце зубчатой рейки 27 имеется отверстие, в которое входит палец 26. Таким образом, зубчатая рейка 2? закреплена вокруг пальца 26, а также имеет возможность скользящего перемещения относительно ползуна, установленного в корпусе 21. Зубчатая рейка 27 входит в зацепление с иестерней 28, закрепленной на гироскопическом валу 29.с помощью шпонки 30, как показано на фиг. 4 и 5. Гироскопический вал 29 установлен вращательно в подшипниках

31, 32, установленных во втулке 33 в корпусе 21. Гироскопический вал 29 выполнен полым и через него проходит удерживающий заготовку вал 34 . Нижний конец вала 34 разделен на две части

35 и 36 и вставлен между пальцем 37 и рычагами 38 и 39, удерживающими обрабатываемую деталь. Нижний конец вала 34 прикреплен к пальцу 37. Коленчатый рычаг включает удерживающие деталь рычаги 38 и 39, каждый из которых вращательно закреплен на пальцах 40 и 41 соответственно. Коленча5, 16288 тый рычаг снабжен продолговатым отверстием, pBcnoJIQKeHHblM HB стороне, где соединяются рычаги 38 и 39. Палец 37 входит в продолговатое отверстие, в результате чего рычаги 38 и 39

5 могут поворачиваться вокруг своих пальцев 40 и 41, когда удерживающий вал 34 движетсЯ вверх или вниз. Та- ким образом, рычаги раскрываются или закрываются, обеспечивая тем самым удержание или освобождение изделия.

Над удерживающим изделие валом 34 расположен гидравлический цилиндр 42, шток 43 которого находится на некото- 15 ром расстоянии от вала 34. Вал 34 деталедержателя нагружен пружиной 44, и когда шток 43 движется вниз, пружина 44 сжимается, так как вал деталедержателя перемещается штоком 43 20 вниз. Затем вал 34 движется вниз под действием сжатой пружины, раскрывая рычаги 38 и 39. В результате этого происходит освобождение изделия, удерживаемого рычагами. Когда шток 25 поршня цилиндра отводится, то под действием пружины 44 шток 43 возвращается в свое выдвинутое положение, которое сопровождается подъемом вала 34. После этого рычаги 38 и 39 3р закрываются и обрабатываемое иэделие закрепляется в них.

Гироскопическая доводочная установка работает следующим образом.

В начале работы примем, что контейнер 8 содержит необходимое количество абразивной среды в виде частиц, а также воду и другие соединения. Дпя вращения контейнера 8 вклю чается двигатель 1И. Рычаги 38 и 39 занимают положение, в котором изделие

45 прочно удерживается рычагами. Изделие помещается в контейнер 8 с находящейся в нем абразивной средой.

Таким образом, изделие 45 подвергает- 45 ся воздействию абразивной среды.

Как описывалось ранее, установка обеспечивает две функции: осуществление вращения деталедержателя в контейнере и размещение деталедержателя, ког- 5р да деталь должна закрепляться или освобождаться, Все имеющие место операции с закрепления детали в рычагах

38 и 39 до освобожцения ее из рычагов после завершения чистовой обработ-55 ки могут осуществляться с помощью автоматического управляющего устройства.

Однако часть этих операций может иметь и ручное управление.

44 6

B конце цикла чистовой обработки гироскопический вал 29 останавливается в положении, в котором должна освобождаться деталь, затем он опускается под действием гидроцилиндра 42.над валом 34. Зто сопровождается опусканием пальца 37, в результате чего происходит раскрытие рычагов 38 и 39 и изделие 45 освобождается из рычагов.

После этого другое устройство (не показано) убирает деталь из установки и направляет ее дальше по технологической цепочке.

В соответствии с описанной выше последовательностью операций отдельный транспортер (не показан) подает детали для чистовой обработки в положение, в котором они захватываются рычагами, из которых только что быпа освобождена деталь. Когда изделие 45 размещается между плечами коленчатых рычагов, то приводится в действие гидроцилиндр

42 над пальцем 37, и его поршневой шток втягивается. Под действием пружины 44 вал 34 смещается вверх, в результате чего рычаги 38 и 39 сжимаются или закрываются. Таким образом, изделие закрепляется в рычагах. После этого и,зделие, удерживаемое рычагами, помещается в контейнер 8.

Включается двигатель 22 для вращения гироскопического вала, в результате чего приводятся в действие ведущее колесо 23, а затем плечо 25 кривошипа.

Под действием плеча 25 зубчатая рейка

27 совершает возвратно-поступательное перемещение, в результате которого шестерня 28 входит в зацепление с зубчатой рейкой для поочередного вращения-! в одном или в противоположном направлениях вокруг своей оси. Это сопровождается вращением гироскопического вала 29, прикрепленного к шестерне, и тем calm изделия 45.

Для описанного примера желательно обрабатывать плоские детали, как по» казано на Лиг. 6. Когда поток абразивной среды перпендикулярен поверхности плоской детали, достигается максимальная эффективность обработки. Кроме того, обрабатываемая деталь должна вращаться, чтобы исключить эффект неровности доводки. Поэтому когда скорость вращения другая, например, когда используется кривошипный механизм, должна быть выбрана такая конструкция, чтобы положение обрабатываемой с наименьшей скоростью детали соответство1628844 вало положению, когда абразивный поток перпендикулярен поверхности обрабатываемой детали. Когда рычаг кривошипа находится в мертвой точке или около нее, вал 34 деталедержатепя вращается с наименьшей скоростью. Обрабатываемую деталь можно установить в вал 34 деталедержателя так, чтобы обрабатываемая поверхность была,пер-пендикулярна потоку массы, когда рычаг кривошипа находится в мертвой точке. Таким образом можно обеспечить лучшую эффективность обработки.

Гсли гироскопический вал 34 должен быть остановлен в месте, где необходимо произвести замену детали в конце конкретного времени обработки, момент, когда вал должен быть остановлен, определяется микропереключателем 46 со стороны корпуса 21 гироскопического вала, который воздействует на собачку 47 со стороны приводного колеса 73, как показано на Аиг. 4. В этом случае положение останова может также соответствовать мертвой точке кривонипного рычага.

В мертвой точке, когда приводное колесо 23 поворачивается наиболее медленно, может быть выдана команда

"Стоп™. В ответ на команду "Стоп" приводное колесо 23 останавливается с высокой точностью. Положение конусных кривошипных рычагов 38 и 39, подлежащих остановке, не зависит от небольших погрешностей позиционирования приводного колеса 23 до его остановки. Таким образом, достигается более высокая точность.

Возвратно-поступательное перемещение зубчатой рейки обеспечивается с помощью кривошипно-рычажного механизма. Однако такое перемещение зубчатой рейки может быть обеспечено и с помощью гидравлического цилиндра.

Пбэтому изобретение не ограничивается описанной выше конкретной конструкцией. По существу любые другие средства, обеспечивающие возвратно-поступательное перемещение зубчатой рейки, подпадают под область данного изобретения.

Из приведенного выше подробного описания вытекает, что конструкция приводного устройства вала деталедержателя по изобретению обеспечивает два важных преимущества по сравнению с известными конструкциями. Установка может использоваться в сочетании с гироскопическим валом для установок гироскопического типа вращения.

Ro-первых, начальная и конечная

5 точки (мертвая точка) движения кривошнпа могут определяться в соответствии с ориентацией конкретной детали, у которой ориентированная поверхность требует более тщательной финишной обработки. Поскольку скорость вращения гироскопического вала в этих точках является более медленной, то.ориентированная поверхность обрабатываемой детали может подвергаться воздействию абразивной среды более длительное время. Таким образом, та часть детали, которая до сих пор трудно поддавалась финишной обработке, теперь может быть обработана хорошо.

Во-вторых, начальная и конечная точки (мертвая точка) движения кривошипа могут определяться также в соответствии с положением, в котором гироскопический вал должен останавливать25 ся с целью удаления обработанной детали, т.е. достигается высокая точность позиционирования.

Хотя описан пример конкретной конструкции, очевидно, что могут иметь

35

55 место различные изменения и модиАикации ее, не выходящие за рамки данного изобрстения.

Формула изобретения

1. Гироскопическая доводочная установка, содержащая валы для крепления обрабатываемых деталей, установленные с возможностью планетарного вращения и вертикального перемещения от приводных устройств, и контейнер для размещения абразивных сред, установленный с возможностью вращения, о тл и ч а ю щ а я. с я тем, что, с целью повышения эААективности обработки .поверхностей к кромок деталей путем повышения точности позиционирования, каждый вал установки снабжен охватывающим его корпусом, установленным с возможностью вертикального перемещения, а приводное устройство для сообщения вращения валу расположено внутри корпуса и выполнено реверсивным, содержащим шестерню, установленную на этом валу, н зубчатую рейку, снабженную механизмом возвратнопоступательного перемещения.

2. Установка по и. 1, о т л ич а ю щ а я с я тем, что механизм

16? 8344 10 возвратно-поступательного перемеще- лен с возможностью вращения вокруг ния зубчатой рейки выполнен в виде периферийной точки колеса, а другой колеса с приводом его вращения, кри- связан с зубчатой рейкой. вошипа, один конец которого установ12 42

1628844

Я

7ф

27! 628844

1б28844

Составитель Р.Кондратьева

Редактор А.Маковская Техред И.Дидык Корректор Т.Палий

Заказ 351 . Тираж 456 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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