Резьбонакатной автомат

 

Использование: обработка металлов давлением, в частности механизация средств задачи заготовок в резьбонакатные агрегаты с двумя накатными роликами, вращающимися с разными скоростями. Сущность изобретения: на станине автомата смонтированы быстроходный и тихоходный шпиндели, несущие накатные ролики. Сепаратор с гнездами установлен на быстроходном шпинделе, охватывает накатной ролик и может вращаться относительно него. На сепараторе закреплен кулачок. Над сепаратором установлен ориентирующий лоток, а над ним - питающий лоток с регулируемым углом наклона. Механизм задачи заготовок в гнезда сепаратора содержит подпружиненный заталкиватель, взаимодействующий с кулачком. На стенке лотка шарнирно закреплены подпружиненные и разнесенные по длине заготовки планки. Ориентирующий лоток установлен с возможностью поворота относительно накатных роликов. В автомате предусмотрен конечный выключатель, взаимодействующий с лотком при его повороте. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к средствам механизации загрузки профиленакатных автоматов, в частности для автоматизированной задачи стержневых заготовок в транспортный сепаратор двухроликовых автоматов, накатные ролики которых вращаются с разными окружными скоростями, а процесс накатывания осуществляется непрерывно без остановки на загрузку заготовок и выгрузку готовых изделий.

Известно загрузочное устройство к двухроликовому станку, содержащее подвижный и неподвижный шпиндели с накатными роликами. Сепаратор с гнездами надет на ролик неподвижного шпинделя. Заготовки в гнезда сепаратора подаются по лотку, который снабжен отсекателем, связанный с подвижным шпинделем, сепаратор имеет прерывистое вращение на период накатывания резьбы, его вращение осуществляется от рычажной системы управляемой кулачком, установленным на неподвижном шпинделе. Заготовки из лотка выдаются поштучно отсекателями и поступают в гнезда сепаратора, который переносит их в рабочую зону, где и останавливается так, что заготовка располагается между накатными роликами. К заготовке подводится подвижный шпиндель и происходит накатывание. В этот момент очередная заготовка поступает в гнездо сепаратора. Когда накатывание заканчивается, рычажная система освобождает сепаратор, последний поворачивается и накатанная деталь выносится в тару. Сепаратор фиксируется и процесс повторяется.

Недостатком этого устройства является недостаточная производительность, связанная с холостым ходом подвижного шпинделя.

Известен резьбонакатной двухроликовый станок, содержащий тихоходный и быстроходный шпиндели с накатными роликами, сепаратор с гнездами на одном из шпинделей, связанный посредством фрикционной муфты со шпинделем. В нем отсутствует механизм автоматической непрерывной загрузки в гнезда сепаратора заготовок. В случае загрузки из лотка самотеком заготовок неизбежны заклинивания последних, которые приводят к остановке станка, от поломки предохраняет муфта. Это снижает производительность станка.

Также известен станок для накатывания резьб роликами вращающимися с разными скоростями. Он содержит быстроходный и тихоходный шпиндели с накатными роликами, сепаратор с гнездами надетый на один из роликов и связанный с фрикционной муфтой. Загрузка заготовок в гнезда осуществляется вручную или из лотка самотеком. Недостаток данного станка отсутствие механизированной загрузки в гнезда сепаратора заготовок, что приводит к возможным перекосам в процессе их выхода из лотка в гнезда и соответственно их заклинивание. Извлечение заклинившейся заготовки снижает производительность.

Известен резьбонакатный автомат, содержащий тихоходный и быстроходный шпиндели с резьбонакатными роликами. На быстроходном шпинделе установлен сепаратор с гнездами, обеспечивающий перемещение заготовок от загрузочного лотка в зону накатки в момент совпадения профилей роликов по шагу с коррекцией вращения сепаратора на величину проскальзывания заготовки и увеличения ее диаметра в процессе формообразования профиля. Однако в известном автомате отсутствует устройство для принудительной автоматизированной задачи заготовок в гнезда сепаратора.

Проблема механизации высокоскоростной задачи заготовок в непрерывно вращающийся сепаратор является сдерживающим фактором использования процесса накатывания резьб и профилей роликами, вращающимися с разными скоростями. Особую сложность загрузки представляют детали стержневого типа без головок, у которых нет базовых поверхностей для их ориентации при перемещении.

Наиболее близким техническим решением является известное устройство для накатывания резьб, содержащее смонтированные в корпусе шпиндели с установленными на них накатными роликами, сепаратор, смонтированный на отдельной оси, загрузочный лоток. Ролики вращаются с разными окружными скоростями.

Недостаток устройства: большие габариты сепаратора из-за его эксцентричного положения относительно оси ролика; отсутствие механизма задачи заготовок в гнезда сепаратора, в который они попадают самозахватом, поэтому последние могут и не захватываться каждым гнездом, что снижает производительность.

Анализ известных резьбонакатных станков и автоматов с роликами, вращающимися с разными окружными скоростями и подачей заготовок в зону накатывания посредством сепаратора, свидетельствует об отсутствии механизмов и устройств автоматической задачи заготовок в непрерывно вращающийся транспортный сепаратор, что снижает производительность этих станков. Поэтому на этих станках не используются в полную силу их технологические возможности.

Актуальной является необходимость создания средств механизированной загрузки заготовок к резьбонакатным автоматам с непрерывно вращающимися роликами, причем с разными окружными скоростями.

Сложность решения этой задачи заключается в том, что необходимо обеспечить ориентацию заготовок, особенно тех, которые не имеют базовых поверхностей для ориентации; кроме того заготовку надо подавать в момент совпадения вершин резьбы одного ролика с впадинами другого ролика вращающихся с разными скоpостями; сепаратор, в гнезда которого задают заготовки, ориентируют их и должен подвести заготовку в момент совпадения вершин и впадин; трудность заключается еще и в том, что сепаратор вращается синхронно с роликом, а время прохождения паза сепаратора (по ширине чуть большим диаметра заготовки) под лотком составляет 0,2-0,3 с и за это время необходимо длинную заготовку точно уложить в паз сепаратора. В момент переталкивания заготовки из лотка в гнездо сепаратора из-за смещенного центра тяжести шпильки, она стремится коротким резьбовым концом начать опускаться раньше, т.е. с перекосом она попадает в гнездо. А так как сепаратор непрерывно вращается, то он ее понесет с торчащим концом, последний упрется в лоток и может произойти поломка.

Поставленная задача решена в описываемом автомате, содержащем смонтированные на станине и кинематически связанные между собой быстроходный и тихоходный шпиндели с установленными на них резьбонакатными роликами, установленный на одном из шпинделей сепаратор с гнездами для заготовок, ориентирующий лоток, размещенный над сепаратором, имеющий механизм задачи заготовок в гнезда сепаратора, выполненный в виде подпружиненного заталкивателя, установленного на станине, закрепленного на сепараторе кулачка, контактирующего с роликом, установленным на одноплечем рычаге, одним концом шарнирно закрепленным на станине, а другим - взаимодействующим с упомянутым подпружиненным заталкивателем, шарнирно закрепленных на стенке ориентирующего лотка подпружиненных и разнесенных по длине заготовки одна от другой планок, нижними концами контактирующих с заготовкой вдоль длины по ее концам. Резьбонакатный автомат снабжен установленным перед упомянутым ориентирующим лотком механизмом ускорения движения заготовок, выполненным в виде питающего лотка с регулируемым углом наклона, а ориентирующий лоток шарнирно закреплен с возможностью поворота вокруг оси его крепления.

Установка перед ориентирующим лотком дополнительного питающего лотка с регулируемым углом наклона, позволяет выходящим из обрабатывающей машины, например из высадочного автомата, заготовкам шпилек отрываться от потока, в котором они движутся непрерывно, подталкивая друг друга и поштучно падать в ориентирующий лоток, а по его направляющим ручья перемещаться вниз до контакта с нижними концами подпружиненных планок. Планки удерживают заготовку шпильки в горизонтальном положении параллельно осям накатного ролика и гнезд сепаратора, ориентируя ее перед задачей в гнездо сепаратора.

Установка кулачка на сепараторе, у которого количество выступов согласовано с количеством гнезд и управление кулачком через ролик и рычаг заталкивателем, обеспечивает задачу заготовки из ориентирующего лотка в гнездо сепаратора. Так как количество гнезд сепаратора согласовано с числом заходов роликов, то обеспечивается подача заготовок в зону накатывания на каждое совпадение выступов одного ролика с впадинами другого. Это обеспечивает высокое качество накатываемых резьб, а непрерывность процесса - высокую производительность.

Согласно изобретению шарнирное крепление лотка на станине позволяет в процессе наладки и подготовки автомата к работе откидывать лоток, открывая доступ к зоне инструмента, улучшая условия работы оператора при наладке автомата, смены инструмента, подналадки кулачка, сепаратора и других элементов.

Изобретение предусматривает установку конечного выключателя или же другого датчика, взаимодействующего с ориентирующим лотком при его повороте на шарнирном пальце. В случае, если заготовка попадает в гнездо с перекосом или не попадает в него, то в процессе ее дальнейшего перемещения она упирается в торец ручья лотка и отклоняет последний. Лоток поворачивается на пальце и вступает в контакт с конечным выключателем или датчиком, который через систему управления известным способом дает команду на отключение автомата. Это предохраняет механизмы автомата от поломки, чем повышается надежность работы.

На фиг.1 изображен общий вид автомата с частичным разрезом шпиндельного узла с сепаратором; на фиг.2 - вид по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1 с показом кулачка и его взаимодействия с заталкивателем.

Резьбонакатный автомат содержит станину 1, на которой смонтированы модули резьбонакатный 2 и пpиводной 3. Резьбонакатный 2 модуль включает тихоходный 4 и быстроходный 5 шпиндели, связанные посредством муфт 6 с приводными валами модуля 3. На шпинделях 4 и 5 установлены соответственно резьбонакатные ролики 7 и 8. На быстроходном шпинделе 5 смонтирован с возможностью вращения относительно ролика 8 сепаратор 9, охватывающий своим венцом 10 ролик 8. На ступице сепаратора 9 установлена шестерня 11, зацепляющаяся с колесом 12 механизма коррекции вращения сепаратора, обеспечивающего с учетом проскальзывания заготовки 13 совпадение заходов профилей обоих роликов с гнездами 14 сепаратора 9.

На корпусе модуля 2 закреплена стойка 15. Над сепаратором 9 размещен ориентирующий лоток 16 змейкового типа, который жестко связан со штангой 17, шарнирно соединенной посредством пальца 18 со стойкой 15. На приводном 3 модуле закреплен кронштейн 19, на котором смонтированы транспортная труба 20 и опора 21. Механизм ускорения движения заготовок выполнен в виде питающего лотка 22, который установлен под регулирующим углом "α " к ориентирующему лотку 16, один конец которого посредством оси 23 шарнирно соединен с опорой 21, а другой конец - посредством серьги 24 с пазом 25, зажимным винтом 26 связан с опорой 21.

Механизм задачи в гнездо сепаратора заготовок содержит кулачок 27 с выступами 28, установленный на ступице сепаратора 9, рычаг 29 с роликом 30, один конец которого шарнирно закреплен на корпусе модуля 2, а другой - взаимодействует с заталкивателем 31, который выполнен в виде двуплечего рычага 32 шарнирно установленного на оси 33, один конец которого подпружинен упругим элементом 34, а на другом - закреплен толкатель 35, имеющий форму, например, дугообразной пластины. Кулачок 27 крепится на сепараторе 9 с возможностью его регулировочного поворота. Количество выступов 28 кулачка 27 согласовано с количеством гнезд 14 сепаратора 9. На стенке ориентирующего лотка 16 шарнирно на оси 36 крепится подпружиненная планка 37, которая может быть выполнена цельной с П-образной выборкой или составной из двух элементов, разнесенных по длине заготовки, охватывающих с двух сторон толкатель 35. Выше оси 36 между планкой 37 и стенкой лотка 16 установлен упругий элемент 38, например пружина сжатия, а ниже оси 36 в стенку лотка 16 ввернут регулировочный винт 39. Нижний конец планки 37 и выходные торцевые поверхности 40 ручья лотка 16 образуют калибр для удержания заготовки 13, размер которого немного меньшим диаметра заготовки, настраивается винтом 39, чтобы не происходило их самовыпадание. Элементы планки 37 могут иметь возможность наладочного перемещения вдоль оси заготовки в зависимости от ее длины.

Для приема готовых изделий служит отводной транспортер 41.

Для отключения автомата в случае попадания в гнездо 14 заготовки 13 с перекосом, ее заклинивания, служит конечный выключатель 42 или иной аналогичный датчик, взаимодействующий с лотком 16.

Резьбонакатный автомат работает следующим образом.

От приводного 3 модуля получают вращение быстроходный 5 и тихоходный 4 шпиндели, соответственно резьбонакатные ролики 7 и 8, сепаратор 9, кулачок 27. От обрабатывающей машины (на чертеже не показана) заготовки 13 по транспортной трубе 20 поступают в наклонный питающий лоток 22, наклон которого способствует отрыву заготовки от общего потока и они поштучно поступают в ориентирующий лоток 16 змейкового типа. Перемещаясь по ручью лотка 16, заготовка 13 доходит до упора в нижние концы планки 37. От колеса 12 механизма коррекции через шестерню 11 получает вращение сепаратор 9 и кулачок 27.

Так как гнездо 14 и впадина кулачка 27 находятся на одной оси, то они одновременно подходят к заготовке 13. Поэтому ролик 30, скатываясь по поверхности профиля кулачка 27, освобождает упругий элемент 34, например, пружину растяжения и двуплечий рычаг 32, поворачиваясь, толкателем 35 задает заготовку в гнездо сепаратора, сопровождая ее до опускания в гнездо. При дальнейшем повороте кулачка 27 ролик 30 выкатывается на вершину выступа 28, одновременно поднимает конец рычага 29 и, воздействуя на двуплечий рычаг 32, отводит толкатель 35 вверх, освобождает место для следующей заготовки, и цикл повторяется. Вращающийся вместе с роликом 8 сепаратор 9 переносит заготовку в зону накатывания, где ролики 7 и 8, постепенно внедряясь, накатывают резьбу или другой профиль. Далее заготовка выносится на транспортер 41.

В случае, если заготовка 13 попала в гнездо 14 с перекосом, то перемещаясь вместе с сепаратором, она упрется в лоток 16 и отклонит его. Последний замкнет конечный выключатель 42, который отключит автомат.

Формула изобретения

1. РЕЗЬБОНАКАТНОЙ АВТОМАТ, содержащий смонтированные в корпусе и кинематически связанные между собой быстроходный и тихоходный шпиндели с установленными на них резьбонакатными роликами, установленный на одном из шпинделей сепаратор с гнездами для заготовок, размещенный над сепаратором ориентирующий лоток, имеющий направляющий ручей, отличающийся тем, что он снабжен механизмом задачи заготовок из лотка в гнезда сепаратора, при этом лоток шарнирно связан с корпусом и смонтирован с возможностью поворота в плоскости, перпендикулярной оси шпинделя, несущего сепаратор.

2. Автомат по п.1, отличающийся тем, что механизм задачи заготовок из лотка в гнезда сепаратора выполнен в виде смонтированного на ступице сепаратора кулачка, шарнирно закрепленного в корпусе подпружиненного двуплечего рычага, несущего на одном плече дугообразный толкатель, и шарнирно закрепленной на стенке лотка и подпружиненной относительно нее планки, образующей с выходными поверхностями ручья калибр для фиксации заготовки.

3. Автомат по п.1, отличающийся тем, что он снабжен размещенным перед ориентирирующим лотком механизмом ускоренного движения заготовки, выполненным в виде питающего лотка с регулируемым углом наклона.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3