Револьверная головка

 

Использование: механическая обработка изделий несколькими инструментами, установленными в револьверных головках. Сущность изобретения: револьверная головка содержит неподвижную часть с зубчатым венцом, концентрично расположенную относительно нее поворотную часть с зубчатым венцом, предназначенную для закрепления на ней держателя инструмента, установленное концентрично относительно неподвижной и поворотной частей с возможностью осевого перемещения стопорное кольцо с кулачковым торцовым профилем и зубчатым венцом для зацепления с венцами неподвижной и поворотной частей. Головка содержит также роликодержатель, установленный концентрично относительно неподвижной и поворотной частей с возможностью осевого перемещения и взаимодействия роликов с кулачковым профилем стопорного кольца, закрепленный на неподвижной части приводной двигатель, связанный зубчатой передачей с водилом планетарной передачи, включающей установленное на водиле планетарное зубчатое колесо и центральное зубчатое колесо, индексирующий палец, установленный с возможностью взаимодействия как с подвижным элементом исполнительного механизма, так и с гнездами предварительной индексации поворотной части относительно неподвижной, и силовую пружину для передачи усилия на роликодержатель в положении зацепления зубчатых венцов неподвижной и поворотной частей с зубчатым венцом стопорного кольца. При этом стопорное кольцо связано с неподвижной частью фиксировано от поворота и подпружинено в направлении роликодержателя, который установлен с возможностью ограниченного углового поворота относительно неподвижной части, а планетарная передача снабжена вторым центральным зубчатым колесом с зубчатым венцом на роликодержателе. В головке предусмотрены также закрепленные на неподвижной части датчики контроля положения подвижной части, роликодержателя и подвижного элемента исполнительного механизма. Головка имеет очень простую и надежную конструкцию с уменьшенным числом связанных друг с другом механических элементов конструкции. 7 з. п. ф-лы, 21 ил.

Изобретение относитися к инструментальной револьверной головке для быстроходных токарных станков с электромеханическим приводом для установки в рабочем положении одного из нескольких режущих инструментов, установленных на дисковом держателе инструментов головки.

Операции механической обработки большого числа обрабатываемых изделий требуют использования нескольких инструментов для обработки одного и того же изделия в соответствии с заданным, автоматически управляемым циклом.

Обрабатываемое изделие обычно устанавливают для этой цели на токарном станке, содержащем револьверную головку, несущую несколько инструментов, которые при необходимости могут быть установлены в рабочем положении для выполнения необходимой обработки изделия под управлением электронного блока.

Основным требованием такой обработки является скорость, обеспечиваемая, в частности, уменьшением времени простоя между концом обработки одним инструментом и началом обработки следующим инструментом, необходимого для обеспечения возможности выполнения револьверной головкой всех движений, необходимых для перевода нового инструмента в рабочее положение.

Для этой цели револьверная головка, заблокированная в рабочем положении, должна быть разблокирована, т. е. повернута в том или ином направлении по кратчайшей траектории до тех пор, пока новый инструмент не будет установлен в рабочем положении, остановлена и вновь заблокирована.

Эти операции в известных револьверных головках осуществляют посредством механических устройств, которые передают вращение от приводного электродвигателя к держателю инструментов и одновременно управляют приведением в действие блокирующих и разблокирующих средств, используя очень сложные и дорогие конструкции.

Известна револьверная головка, в которой двигатель вызывает через редуктор планетарного типа вращение кольца, несущего ролики, которые через вырезы с кулачковым профилем в стопорном кольце вызывают осевое перемещение самого стопорного кольца, вращающегося вместе с держателем инструментов, в результате чего происходит расфиксация держателя, а последующее вращение кольца, несущего ролики, обеспечивает приведение в движение (через соответствующие профильные вырезы, в которые входят ролики) держателя, причем после достижения требуемого положения и остановки поворота держателя двигатель вращают в противоположном направлении, что вызывает (посредством вырезов с кулачковым профилем) возврат стопорного кольца в положение блокировки.

Известно (Патент Италии N 1138598), что электродвигатель через червячный редуктор приводит во вращение узел, снабженный роликами, находящимися в контакте с кулачковым профилем соосного с ним ползуна, скрепленного со стопорным кольцом держателя инструментов и соединяемого с узлом при вращении, причем вращение узла сначала вызывает осевое перемещение ползуна, обеспечивающее расфиксацию держателя инструмента, и затем после расфиксации перемещение ползуна и держателя инструментов в требуемое положение, где после застопоривания держателя инструментов вращение узла в противоположном направлении обеспечивает перевод ползуна обратно в положение фиксации.

В обоих вариантах стопорный элемент держателя инструментов заставляют вращаться вместе с этим держателем, а также совершать осевое движение для фиксации и расфиксации держателя инструментов.

Задачей изобретения является создание револьверной головки, имеющей очень простую и надежную конструкцию с уменьшенным числом связанных друг с другом механических составных элементов конструкции.

Для решения этой задачи в револьверной головке, содержащей неподвижную часть с зубчатым венцом, концентрично расположенную относительно неподвижной части поворотную часть с зубчатым венцом, предназначенную для закрепления на ней держателя инструмента, установленное концентрично относительно неподвижной и поворотной частей с возможностью осевого перемещения стопорное кольцо с кулачковым торцовым профилем и зубчатым венцом, предназначенным для зацепления с зубчатыми венцами неподвижной и поворотной частей, роликодержатель, установленный концентрично относительно неподвижной и поворотной частей с возможностью осевого перемещения и взаимодействия роликов с кулачковым профилем стопорного кольца, закрепленный на неподвижной части приводной двигатель, связанный посредством зубчатой передачи с водилом планетарной передачи, включающей установленное на водиле планетарное зубчатое колесо и центральное зубчатое кольцо, индексирующий палец, установленный с возможностью взаимодействия с одной стороны с подвижным элементом исполнительного механизма, а с другой с гнездами предварительной индексации поворотной части относительно неподвижной, и силовую пружину, предназначенную для передачи усилия на роликодержатель в положении зацепления зубчатых венцов неподвижной и поворотной частей с зубчатым венцом стопорного кольца, согласно изобретению стопорное кольцо связано с неподвижной частью, фиксировано от поворота и подпружинено в направлении роликодержателя, а последний установлен с возможностью ограниченного углового поворота относительно неподвижной части, при этом планетарная передача снабжена вторым центральным зубчатым колесом, зубчатый венец которого выполнен на роликодержателе, причем головка снабжена закрепленными на неподвижной части датчиками, предназначенными для контроля положения подвижной части, роликодержателя и подвижного элемента исполнительного механизма.

В револьверной головке поворотная часть может быть выполнена в виде вала с фланцем и кольцевым выступом с гнездами в виде пазов под индексирующий палец, установленный в выполненном в стопорном кольце радиальном отверстии и подпружиненный относительно кольца в направлении стержня исполнительного механизма, а стопорное кольцо может быть подпружинено относительно фланца и элементы его фиксации от поворота выполнены в виде плунжеров и упругих амортизаторов, установленных в выполненных в корпусе (неподвижной части) отверстиях с возможностью взаимодействия с противоположных сторон с выполненным на кольце выступом, при этом роликодержатель может быть установлен на валу с возможностью поворота, а элементы для ограничения его поворота могут быть выполнены в виде расположенного на периферийной части роликодержателя паза ограниченного углового протяжения и размещенного в этом пазу стопорного пальца, закрепленного в выполненном корпусе радиальном отверстии, причем центральные зубчатые колеса планетарной передачи могут быть выполнены с наружными венцами, первое центральное колесо установлено на валу фиксированно от поворота и с возможностью осевого перемещения и взаимодействия через упорный подшипник с торцом роликодержателя, а водило установлено на упомянутом колесе с возможностью вращения, при этом силовая пружина может быть установлена между буртом введенной в головку гайки, установленной на резьбе, выполненной на валу, и торцом первого центрального колеса планетарной передачи, а на периферийной части роликодержателя выполнен выступ, предназначенный для взаимодействия с датчиком.

В револьверной головке элементы для ограничения поворота роликодержателя могут быть выполнены в виде выполненного на нем торцового выступа, размещенного в выполненном в стопорном кольце вырезе ограниченного углового протяжения.

Револьверная головка может быть снабжена дополнительными индексирующим пальцем и исполнительным механизмом, расположенным с угловым смещением относительно имеющихся, равным полному числу пазов на кольцевом выступе фланца плюс половина паза.

В револьверной головке планетарная шестерня может быть выполнена с внутренним зубчатым венцом и установлена с возможностью вращения в эксцентричном отверстии, выполненном в водиле.

Револьверная головка может быть снабжена выступом, закрепленным на торце стопорного кольца в месте, соответствующем рабочему положению инструмента, установленными на подшипниках во фланце вала поворотной части шестернями, установленным в осевом отверстии, выполненном в валу поворотной части, соединенным с двигателем центральным валом с шестерней, находящейся в зацеплении с упомянутыми шестернями, установленными в шестернях с возможностью осевого перемещения и фиксировано от поворота зубчатыми полумуфтами, предназначенными для зацепления с ответными полумуфтами вращающихся держателей инструмента и установленными в отверстиях шестерен подпружиненными пальцами, предназначенными для взаимодействия с выступом на стопорном кольце.

Револьверная головка может быть снабжена выступом, закрепленным на периферийной части стопорного кольца, установленной на подшипнике на неподвижной части шестерни, находящейся в зацеплении с шестерней на валу двигателя и с шестерней, в которой установлена полумуфта, предназначенная для зацепления с полумуфтой вращающегося держателя инструмента, при этом полумуфта может быть снабжена упорным подпружиненным подшипником, предназнаенным для взаимодействия с выступом стопорного кольца.

В револьверной головке неподвижная часть может быть выполнена в виде основания с жестко связанной с ним цапфой, к верхнему концу которой прикреплен диск, несущий приводной двигатель, а поворотная часть может быть выполнена в виде полого корпуса с базовыми поверхностями для установки и крепления держателей инструмента, при этом стопорное кольцо может быть установлено на цапфе и подпружинено относительно основания, роликодержатель также установлен на цапфе, а элементы для ограничения его углового поворота выполнены в виде расположенного на нем торцового выступа, размещенного в выполненном в стопорном кольце вырезе ограниченного углового протяжения, при этом центральные зубчатые колеса планетарной передачи выполнены с внутренними зубчатыми венцами, а первое из них установлено в расточке, выполненной в корпусе через амортизирующие сочленения из резины и т.п. и в нем выполнены гнезда под индексирующий палец, установленный в отверстии, выполненном в диске, причем водило установлено с возможностью вращения на цапфе и выполнено с эксцентричной наружной поверхностью, на которой установлено планетарное зубчатое колесо, причем головка снабжена двуплечим рычагом, установленным в выполненном в цапфе пазу с возможностью взаимодействия одним концом с внутренней поверхностью роликодержателя и выемками на этой поверхности, а другим с введенным в головку стержнем, установленным в выполненном в цапфе и диске отверстии с возможностью взаимодействия с введенным в головку датчиком положения, при этом силовая пружина установлена между внутренним торцом роликодержателя через упорный подшипник и буртом введенной в устройство гайки, установленной на резьбе, выполненной на цапфе.

На фиг.1 приведен осевой разрез инструментальной револьверной головки в соответствии с изобретением, имеющей горизонтальную ось; на фиг.2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 и 5 рабочие схемы фиксирующих элементов револьверной головки в положении фиксации и в расфиксированном положении соответственно; на фиг.6 вариант выполнения револьверной головки, показанной на фиг.1; на фиг.7 разрез В-В на фиг.6; на фиг.8 разрез Г-Г на фиг. 6; на фиг.9 и 10 рабочие схемы фиксирующих элементов револьверной головки в зафиксированном и расфиксированном положении соответственно; на фиг.11 вариант выполнения револьверной головки, показанной на фиг.1; на фиг. 12 разрез Д-Д на фиг.11; на фиг.13 осевой разрез инструментальной револьверной головки, имеющей вертикальную ось; на фиг.14 разрез Е-Е на фиг.13; на фиг. 15 разрез Ж-Ж на фиг.13; на фиг.16 разрез И-И на фиг.13; на фиг.17 частичный разрез револьверной головки в соответствии с изобретением, снабженной средством для вращения инструментов с центральным валом, имеющим привод от электродвигателя; на фиг.18 и 19 деталь устройства для вращения инструментов, показанного на фиг.1, в положениях, когда инструмент находится в нерабочем и рабочем состояниях соответственно; на фиг.20 вид с частичным разрезом, показывающий револьверную головку в соответствии с изобретением, снабженную устройством для вращения инструментов; на фиг.21 деталь устройства для вращения инструментов, показанного на фиг.20.

Как показано на фиг.1-3, револьверная головка в соответствии с изобретением имеет неподвижную часть 1, содержащую неподвижное кольцо 2, снабженное неподвижным лобовым зубчатым венцом 3.

В неподвижной части 1 револьверной головки концентрично с ней установлена поворотная часть, выполненная в виде вала 6, имеющая зубчатый венец 5, расположенный концентрично с венцом 3 вблизи от него, на котором закреплен держатель 4 инструментов.

На валу 6 установлено стопорное кольцо 7, имеющее лобовой зубчатый венец 8, обращенный к зубчатым венцам 3 и 5 и выполненный с возможностью сцепления с ними для соединения их друг с другом, причем между фланцем 9 вала 6 и кольцом 7 установлена пружина 10 с соответствующим упорным подшипником 11 для удержания зубчатого венца 8 вне зацепления с зубчатыми венцами 3 и 5.

В неподвижной части 1 размещен приводной электродвигатель 12, несущий шестерню 13, находящуюся в зацеплении с венечным зубчатым колесом 14, скрепленным посредством штифтов 15а или т.п. с водилом 15, несущим несколько планетарных зубчатых колес 16, расположенных по его периферии (только одно из них показано на фиг.1).

Водило 15 установлено с возможностью вращения на подшипниках 17 вокруг цилиндрической части центрального зубчатого колеса 18, закрепленного посредством шпонки 6в на валу 6 и сцепленного его наружным венцом 18а с планетарными зубчатыми колесами 16.

Планетарные зубчатые колеса 16 сцеплены также с наружным венцом 19 роликодержателя 20, установленного соосно с валом 6 с возможностью вращения относительно него.

Планетарные зубчатые колеса 16, несомные водилом 15, образуют вместе с наружным венцом 18а зубчатого колеса 18 и наружным венцом 19 роликодержателя 20 дифференциальный механизм планетарного типа, в котором вращательное движение, сообщенное водилу 15, может быть передано к тому или другому зубчатому венцу 18а, 19, когда один из них ограничен от вращения.

Роликодержатель 20 снабжен несколькими роликами 21, установленными на соответствующих радиально расположенных относительно вала 6 осях 22 и опирающимися на лобовой кулачковый профиль 23 стопорного кольца 7.

На фиг.4 и 5 показана в плоской развертке форма (в направлении окружности) лобового кулачкового профиля 23 в месте расположения одного из роликов 21.

Лобовой кулачковый профиль 23 стопорного кольца 7 прижат к роликам 21 под действием осевого усилия, создаваемого посредством пружины 10.

Роликодержатель 20 упирается в осевом направлении в центральное зубчатое колесо 18 через расположенный между ними упорный подшипник 24, а центральное зубчатое колесо 18 упирается в установочное кольцо 25, скрепленное с валом 6 посредством резьбы 25а, через установленный между ними пакет силовых пружин 26.

К концу вала 6 присоединен и вращается вместе с валом датчик 27 углового положения (известный как "шифратор положения") известного типа.

Как показано на фиг.2, фланец 9 вала 6 имеет на своей наружной поверхности большое количество радиальных пазов 28, число и положение которых соответствуют числу положений остановки револьверной головки, т.е. числу инструментов, установленных в дисковом держателе 4 инструментов, причем в месте расположения этих пазов кольцо 7 снабжено индексирующим пальцем 29 в форме радиального стержня, который может быть введен в эти пазы при воздействии на его обращенный наружу конец посредством подвижного элемента электромагнитного привода 30 (исполнительного механизма) в направлении, противоположном действию пружины 31, при этом привод, будучи приведен в действие, вводит стержень в тот паз 28, который находится напротив индексирующего пальца.

Кольцо 7 снабжено также, как показано на фиг.2, плунжерами 32, имеющими упругие амортизаторы 33.

Как показано на фиг.3, роликодержатель 20 для осевого смещения содержит несколько (три, как показано) равномерно распределенных лобовых роликов 21, причем на его наружной поверхности имеется также периферийный паз 34 ограниченного углового протяжения, в который входит неподвижный стопорный палец 35.

У поверхности роликодержателя 20 установлен обращенный к ней магнитный датчик 36 близости или подобный элемент восприятия, выполненный с возможностью восприятия того, что выступ 36а, расположенный в месте, соответствующем требуемому положению остановки роликодержателя 20, находится непосредственно напротив датчика.

Другой датчик 37 близкости, показанный частично на фиг.1, расположен близко к исполнительному механизму (электромагнитному приводу) 30 и воспринимает положение его относительно поворотной части.

Лобовой кулачковый профиль кольца 7 содержит пару выемок 38, разделенных плоской промежуточной частью 39, в месте расположения каждого ролика 21 в положении покоя револьверной головки, когда зубчатые венцы 3, 5 и 8 находятся в зацеплении друг с другом и стопорный палец 35 занимает среднее положение в пазу 34.

В состоянии покоя, т.е. во время выполнения обработки инструментом, револьверная головка находится в положении, схематически показанном на фиг.4, при котором зубчатые венцы 3, 5 и 8 находятся в зацеплении друг с другом, ролики находятся в промежуточном положении между выемками 38 и палец 35 занимает среднее положение в пазу 34.

Для смены инструмента во время работы посредством револьверной головки в соответствии с изобретением приводят в действие приводной электродвигатель 12, который вместе с несущей шестерней 13 приводит во вращение зубчатое колесо 14 и водило 15. Поскольку в начальном состоянии зубчатое колесо 18, закрепленное на валу 6 с возможностью вращения вместе с ним и держателем инструментов 4, удерживается неподвижным благодаря сцеплению лобовых зубчатых венцов 3, 8 и 5, вращение водила 15 вызывает посредством планетарных зубчатых колес 16 вращение роликодержателя 20, в результате чего ролики 21 катятся по кулачковому профилю 23.

Поворот роликодержателя 20, например, в направлении стрелки F на фиг.4, приводит ролики 21 в положение напротив одних из выемок 38, куда они и входят при осевом перемещении кольца 7, в котором эти выемки выполнены, вперед (в направлении стрелки F₁) под действием пружины 10.

Когда ролик 21 входит в одну из соответствующих выемок 38, стопорный палец 35 находится в конце паза 34 и останавливает вращение роликодержателя 20 (фиг.5).

Величина перемещения кольца 7 вперед такова, что обеспечивает расцепление зубчатого венца 8 с венцами 3 и 5 и тем самым обеспечивает возможность вращения держателя инструментов вала 6, скрепленного с ним, и зубчатого колеса 18. Следовательно, в этот момент, поскольку роликодержатель 20 застопорен, двигатель 12 через планетарные зубчатые колеса 16 приводит во вращение держатель 4 инструментов, обеспечивая тем самым установку заранее выбранного инструмента в рабочее положение.

После достижения этого положения, что обнаруживают посредством импульсного датчика 27 углового положения исполнительный механизм 30 подает вперед индексирующий палец 29, который, войдя в один из пазов 28 во фланце 9, останавливает поворот держателя 4 инструментов, скрепленного с фланцем 9, при этом датчик 37, обнаружив конец подачи пальца 29 вперед, вызывает остановку двигателя 12. Затем приводной двигатель 12 вращают в обратном направлении, переводя ролики 21 опять в промежуточное положение на поверхности между двумя выемками 38, связанными с каждым из этих роликов, и тем самым обеспечивая отжатие кольца 7 с венцом 8 в направлении к венцам 3 и 5 навстречу действию пружины 10, в результате чего венец 8 сцепляется с венцами 3 и 5, соединяя их друг с другом.

Сжатие пакета тарельчатых пружин 26 гарантирует прижатие зубчатого венца 8 к венцам 3 и 5 без люфта.

Когда ролики 21 находятся на плоских поверхностях промежуточной части 39 профиля 23, датчик 36 близости, обнаружив присутствие выступа 36а, соответствующего по угловому положению промежуточной части 39, заставляет двигатель 12 остановиться.

Конструкция револьверной головки в соответствии с изобретением обеспечивает, таким образом, возможность совершения необходимых движений разблокировки, поворота и блокировки головки очень простым и надежным путем с требуемой скоростью и с меньшим числом составных частей.

В качестве альтернативы роликам 21 и кулачковому профилю 23 с выемками 38 могут быть также использованы соответствующие фрикционные профили, обеспечивающие посредством их относительного скольжения осевое смещение кольца 7, достаточное по величине для расцепления зубчатого венца 8 с зубчатыми венцами 3 и 5.

Для амортизации удара при введении пальца 29 в паз 28, соответствующий заранее выбранному инструменту, предусмотрены плунжеры 32, позволяющие ослабить удар в обоих направлениях путем деформации одногоо из соответствующих упругих амортизаторов 33.

Поскольку эти плунжеры расположены в месте максимального диаметра кольца 7, то может быть обеспечена эффективная амортизация с деформацией соответствующего упругого амортизатора 33, достаточно большой для передачи ограниченных сил останова к конструкции при наличии углового хода вращающихся частей на величину, меньшую, чем расстояние между двумя последовательными зубцами зубчатых венцов 3, 5 и 8.

На фиг.6 показан вариант выполнения револьверной головки в соответствии с изобретением, в котором неподвижный стопорный палец 35, закрепленный в неподвижной части 1 и входящий в паз 34 в роликодержателе 20, заменен торцовым выступом 40, выступающим в осевом направлении от роликодержателя 20 и входящим в соответствующий вырез 41 стопорного кольца 7, как показано также и на фиг.7.

Работа револьверной головки в соответствии с этим вариантом одинакова с работой головки, описанной выше, и схематически показана на фиг.9 и 10. Вхождение торцового выступа 40 в контакт с кольцевой стенкой выреза 41 вызывает остановку поворота роликодержателя 20 в положении у места входа роликов 21 в выемки 38.

Стопорное кольцо 7 ограничено от вращения, поскольку оно должно совершать только осевое движение, и может, следовательно, выполнять функцию остановки поворота роликодержателя 20. Использование кольца 7 для этой цели очень выгодно, поскольку, как показано на фиг.8 и 2, оно ограничено от вращения посредством плунжеров 32 и амортизаторов 33, которые обеспечивают возможность ослабления удара при остановке роликодержателя 20, и уменьшения тем самым напряжений и колебаний во всем устройстве.

Для увеличения возможного числа остановок, что позволит устанавливать на револьверной головке большое количество инструментов, в дополнение к пальцу 29 с соответствующим исполнительным механизмом 30 установлен, как показано на фиг.8, дополнительный индексирующий палец 42, снабженный соответствующим исполнительным механизмом (электромагнитным приводом) 43 с выступом 44 и смещенный по угловому положению относительно первого пальца на угол, соответствующий полному числу пазов в фланце 9 плюс половина паза.

Таким образом, когда один палец, например 29, находится в положении, показанном на фиг.8, напротив паза 28, другой палец (поз. 42 на фиг.8) находится в промежуточном положении между двумя пазами и может быть введен в один из них путем поворота на угол, равный половине угла между двумя соседними пазами. Это позволяет получить путем приведения в действие того или другого из пальцев в зависимости от требуемого положения число позиций остановки, вдвое превышающее число имеющихся пазов 28, с сохранением при этом больших размеров пазов и пальцев.

На фиг.11 и 12 показан вариант выполнения револьверной головки, имеющий особенно компактную конструкцию. Он содержит планетарную шестерню 45 с внутренними зубьями, находящуюся в зацеплении с зубчатыми венцами 19 и 18а и установленную с возможностью вращения (с осью, расположенной эксцентрично относительно оси револьверной головки) с помощью расположенных кольцом роликов 46 в водиле 47, неподвижно скрепленном с зубчатым венцом 14.

Эта система образует дифференциальное планетарное устройство, эквивалентное устройству, описанному выше. Передача движения обеспечивается разницей между числом зубьев венца 19 и числом зубьев венца 18а (как и в предыдущем случае), причем подходящая коррекция профилей обеспечивает возможность получения одинаковой делительной линии между указанными венцами и планетарной(ыми) шестерней(ями).

Это оказывается возможным, как известно, если разница между двумя зубчатыми венцами мала, например составляет один зуб, особенно в случае планетарной зубчатой шестерни 45 с внутренними зубьями.

На фиг. 13 показана револьверная головка, имеющая вертикальную ось. Она содержит основание 48, несущее неподвижный передний зубчатый венец 49, охватываемый коронным зубчатым колесом 50 с зубьями 50а, неподвижно прикрепленным к поворотной части 51 револьверной головки, выполненной в виде полого корпуса, к которому известным образом присоединяют дисковый держатель инструментов.

Основание содержит центральную цапфу 52 с вертикальной осью, к верхнему концу которой присоединен диск 53, несущий электродвигатель 54.

Двигатель 54 имеет шестерню 55, находящуюся в зацеплении с зубчатым венцом 56 водила 57, установленного с возможностью вращения вокруг цапфы 52 с использованием роликов 58 и упорного подшипника 59.

На водиле 57 эксцентрично установлено на роликах 60 планетарное зубчатое колесо 61, наружный зубчатый венец 62 которого сцеплен с внутренним зубчатым венцом 63 зубчатого кольца 64, скрепленного с поворотной частью 51, и с внутренним зубчатым венцом 65 роликодержателя 66, соосного с цапфой 52 и опирающегося на ее основание через зубчатый венец 63.

Роликодержатель 66 может скользить по цапфе 62 и прижат к основанию цапфы 52 посредством пакета силовых пружин 67, опирающегося на роликодержатель через упорный подшипник 68 и соединенного на противоположном конце с кольцом 69, прикрепленным к цапфе 52 с помощью резьбы 70. Роликодержатель 66 несет на себе несколько роликов 71 с радиально расположенной осью, опирающихся на лобовой кулачковый профиль 72 стопорного кольца 73, снабженного лобовым зубчатым венцом 74, который может быть введен в зацепление с зубчатым венцом 49 основания 48 и с зубчатым колесом 50.

Кольцо 73 может скользить по цапфе 52 и ограничено от вращения посредством шпонки или т.п. Между основанием 48 и кольцом 73 установлено несколько пружин 75, предназначенных для перемещения кольца 73 в направлении от зубчатого колеса 50 и основания 48 с удержанием при этом лобового кулачкового профиля 72 в контакте с роликами 71.

Роликодержатель 66 имеет выступ 76, входящий в вырез 77 в кольце 73, как показано на фиг.14.

Зубчатое кольцо 64, как показано на фиг.15, соединено с корпусом 51 через амортизирующие сочленения 78 из резины или т.п. и содержит несколько гнезд 79, как показано на фиг.16, число которых и положение соответствуют инструментам, устанавливаемым на револьверной головке.

В неподвижном диске 53 установлен по крайней мере один индексирующий палец 80, расположенный напротив гнезд 79 и снабженный пружиной 82 и соответствующим исполнительным механизмом 81, связанным с датчиком 83 близости, причем неподвижный диск 53 также несет на себе датчик 84 углового положения, воспринимающий поворот корпуса 51 посредством пальца 85.

Действие револьверной головки совершенно одинаково с действием описанной выше головки, показанной на фиг.1, а показанная конструкция делает возможным получение относительно малого радиального размера, который особенно важен для револьверных головок с вертикальной осью.

В цапфе 52 выполнен паз 86, в котором расположен двуплечий рычаг 87, установленный с возможностью поворота на оси 88, причем конец 89 рычага 87 опирается на внутреннюю цилиндрическую поверхность роликодержателя 66, а его противоположный конец 90 упирается в стержень 91, проходящий сквозь цапфу 52 до места вблизи датчика 92 близости. Пружина 93 удерживает конец 89 рычага в контакте с внутренней стенкой роликодержателя 66.

Как показано на фиг.14, внутренняя стенка роликодержателя 66 имеет в местах, соответствующих конечным положениям углового хода выступа 76 в вырезе 77, две выемки 94, из которых рычаг 87, поворачиваясь в направлении против часовой стрелки (фиг. 13), обеспечивает отвод стержня от датчика 92, в то время как в промежуточном положении на выемках поворот рычага в противоположном направлении дает возможность обнаружить тот факт, что ролики уже вернулись на плоский участок кулачкового профиля 72, обозначенный на фиг.9 и 10 позицией 39, что указывает на запирание (блокировку) револьверной головки и вызывает выключение двигателя 54 соответственно тому, что описано выше для датчика 36 в револьверной головке, показанной на фиг.1.

Отверстие 95 в цапфе 52 обеспечивает возможность вывода наружу из револьверной головки электрических проводов питания и управления 96.

Как показано на фиг. 17-19, стопорное кольцо 7 револьверной гловки, поскольку оно совершает лишь осевое перемещение, может быть установлено на месте, соответствующем рабочему положению инструмента, выступом 97, который может воздействовать на стопорный палец 98 полумуфты 99, приводимый во вращение посредством поворотной шестерни 100 (в которой он установлен с возможностью скольжения в осевом направлении), в свою очередь сцепленной с шестерней 101, приводимой во вращение через центральный вал 102 посредством двигателя 103.

Таким образом, как показано на фиг.18, когда инструмент 104 не находится в рабочем положении, палец 98 отжат пружиной 105 назад и полумуфта 99 остается разомкнутой, в результате чего инструмент 104, как и любой другой имеющийся инструмент, установленный подобным образом и не находящийся в рабочем положении, неподвижен, даже при приведении шестерни 101 во вращение.

Когда инструмент 104а, показанный на фиг.19, приходит на рабочую позицию, где имеется выступ 97, последний обеспечивает подачу пальца 98 вперед, в результате чего происходит смыкание полумуфты 99, обеспечивающее приведение инструмента во вращение.

Это оказывается возможным потому, что стопорное кольцо 7 отводят от места расцепления зубчатых венцов 3, 5 и 8, благодаря чему выступ 97 не мешает повороту револьверной головки, и, кроме того, стопорное кольцо 7, поскольку оно не совершает вращательного движения, гарантирует то, что инструмент, приводимый во вращение, является тем инструментом, который находится в рабочем положении, где кольцо 7 имеет выступ 97.

На фиг. 20 и 21 показан другой вариант, содержащий зубчатое колесо 106, установленное на периферии неподвижной части 1 револьверной головки с опорой на подшипник 107 и сцепленное с шестернями 108 инструментов, имеющих привод от электродвигателя, в которых установлена с возможностью скольжения в осевом направлении подвижная часть 109 полумуфты с лобовыми зубьями 110. Неподвижная в осевом направлении часть 111 полумуфты несет на конце вращающийся инструмент 112.

Пружина 113 или подобное упругое средство удерживает полумуфту в нормально разомкнутом положении, а тарельчатые пружины 114 обеспечивают отсутствие люфта при сомкнутом положении муфты.

Выступ 116, прикрепленный к стопорному кольцу 7 и потому имеющий возможность перемещаться вместе с ним в осевом направлении, действует на упорный подшипник 115, установленный на свободном конце части 109.

Электродвигатель 117 с шестерней 118 приводит во вращение колесо 106.

Конструкция этого варианта, в котором используют, как описано выше, осевое перемещение кольца 7 для смыкания полумуфты, благодаря использованию зубчатого колеса 106 большего, чем у шестерни 101, диаметра, позволяет устанавливать большое число инструментов с приводом от электродвигателя, даже когда приводят во вращение инструменты, расположенные близко друг к другу.

Формула изобретения

1. РЕВОЛЬВЕРНАЯ ГОЛОВКА, содержащая неподвижную часть с зубчатым венцом, концентрично расположенную относительно неподвижной части поворотную часть с зубчатым венцом, предназначенную для закрепления на ней держателя инструмента, установленное концентрично относительно неподвижной и поворотной частей с возможностью осевого перемещения стопорное кольцо с кулачковым торцевым профилем и зубчатым венцом, предназначенным для зацепления с зубчатыми венцами неподвижной и поворотной частей, роликодержатель, установленный концентрично относительно неподвижной и поворотной частей с возможностью осевого перемещения и взаимодействия роликов с кулачковым профилем стопорного кольца, закрепленный на неподвижной части приводной двигатель, связанный посредством зубчатой передачи с водилом планетарной передачи, включающей установленное на водиле планетарное зубчатое колесо и центральное зубчатое колесо, индексирующий палец, установленный с возможностью взаимодействия с одной стороны с подвижным элементом исполнительного механизма, а с другой с гнездами предварительной индексации поворотной части относительно неподвижной, и силовую пружину, предназначенную для передачи усилия на роликодержатель в положении зацепления зубчатых венцов неподвижной и поворотной частей с зубчатым венцом стопорного кольца, отличающаяся тем, что стопорное кольцо связано с неподвижной частью фиксированно от поворота и подпружинено в направлении роликодержателя, а последний установлен с возможностью ограниченного углового поворота относительно неподвижной части, при этом планетарная передача снабжена вторым центральным зубчатым колесом, зубчатый венец которого выполнен на роликодержателе, причем головка снабжена закрепленными на неподвижной части датчиками, предназначенными для контроля положения подвижной части, роликодержателя и подвижного элемента исполнительного механизма.

2. Револьверная головка по п.1, отличающаяся тем, что поворотная часть выполнена в виде вала с фланцем и кольцевым выступом с гнездами в виде пазов под индексирующий палец, установленный в выполненном в стопорном кольце радиальном отверстии и подпружиненный относительно кольца в направлении стержня исполнительного механизма, а стопорное кольцо подпружинено относительно фланца и элементы его фиксации от поворота выполнены в виде плунжеров и упругих амортизаторов, установленных в выполненных в корпусе (неподвижной части) отверстиях с возможностью взаимодействия с противополодных сторон с выполненным на кольце выступом, при этом роликодержатель установлен на валу с возможностью поворота, а элементы для ограничения его поворота выполнены в виде расположенного на периферийной части роликодержателя паза ограниченного углового протяжения и размещенного в этом пазу стопорного пальца, закрепленного в выполненном в корпусе радиальном отверстии, причем центральные зубчатые колеса планетарной передачи выполнены с наружными венцами, первое центральное колесо установлено на валу фиксированно от поворота и с возможностью осевого перемещения и взаимодействия через упорный подшипник с торцом роликодержателя, а водило установлено на упомянутом колесе с возможностью вращения, при этом силовая пружина установлена между буртом введенной в головку гайки, установленной на резьбе, выполненной на валу, и торцом первого центрального колеса планетарной передачи, а на периферийной части роликодержателя выполнен выступ, предназначенный для взаимодействия с датчиком.

3. Револьверная головка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что элементы для ограничения поворота роликодержателя выполнены в виде выполненного на нем торцевого выступа, размещенного в выполненном в стопорном кольце вырезе ограниченного углового протяжения.

4. Револьверная головка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительным индексирующим пальцем и исполнительным механизмом, расположенными с угловым смещением относительно имеющихся равным полному числу пазов на кольцевом выступе фланца плюс половина паза.

5. Револьверная головка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что планетарная шестерня выполнена с внутренним зубчатым венцом и установлена с возможностью вращения в эксцентричном отверстии, выполненном в водиле.

6. Револьверная головка по пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что она снабжена выступом, закрепленным на торце стопорного кольца в месте, соответствующем рабочему положению инструмента, установленными на подшипниках во фланце вала поворотной части шестернями, установленными в осевом отверстии, выполненном в валу поворотной части, соединенным с двигателем центральным валом с шестерней, находящейся в зацеплении с упомянутыми шестернями, установленными в шестернях с возможностью осевого перемещения и фиксированно от поворота зубчатыми полумуфтами, предназначенными для зацепления с ответными полумуфтами вращающихся держателей инструмента, и установленными в отверстиях шестерен подпружиненными пальцами, предназначенными для взаимодействия с выступом на стопорном кольце.

7. Револьверная головка по пп. 1,2 и 5, отличающаяся тем, что она снабжена выступом, закрепленным на периферийной части стопорного кольца, установленной на подшипнике на неподвижной части шестерней, находящейся в зацеплении с шестерней на валу двигателя и с шестерней, в которой установлена полумуфта, предназначенная для зацепления с полумуфтой вращающегося держателя инструмента, при этом полумуфта снабжена упорным подпружиненным подшипником, предназначенным для взаимодействия с выступом стопорного кольца.

8. Револьверная головка по п.1, отличающаяся тем, что неподвижная часть выполнена в виде основания с жестко связанной с ним цапфой, к верхнему концу которой прикреплен диск, несущий приводной двигатель, а поворотная часть выполнена в виде полого корпуса с базовыми поверхностями для установки и крепления держателей инструмента, при этом стопорное кольцо установлено на цапфе и подпружинено относительно основания, роликодержатель также установлен на цапфе, а элементы для ограничителя его углового поворота выполнены в виде расположенного на нем торцевого выступа, размещенного в выполненном в стопорном кольце вырезе ограниченного углового протяжения, при этом центральные зубчатые колеса планетарной передачи выполнены с внутренними зубчатыми венцами, а первое из них установлено в расточке, выполненной в корпусе, через амортизирующие сочленения из резины и т.п. и в нем выполнены гнезда под индексирующий палей, установленный в отверстии, выполненном в диске, причем водило установлено с возможностью вращения на цапфе и выполнено с эксцентричной наружной поверхностью, на которой установлено планетарное зубчатое колесо, причем головка снабжена двуплечим рычагом, установленным в выполненном в цапфе с возможностью взаимодействия одним концом с внутренней поверхностью роликодержателя и выемками на этой поверхности, а другим с введенным в головку стержнем, установленным в выполненном в цапфе и диске отверстия с возможностью взаимодействия с введенным в головку датчиком положения, при этом силовая пружина установлена между внутренним торцом роликодержателя через упорный подшипник и буртом введенной в головку гайки, установленной на резьбе, выполненной на цапфе.

Приоритет по пунктам: 14.07.87 по пп. 1 и 2; 08.06.88 по пп. 3 8.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21