Гравировальный полуавтомат Советский патент 1983 года по МПК B23Q17/02 

Изобретение относится к станкостроению.

/ Известен гравировальный полуавтомат, содержащий рабочую плиту, каретку, имеющую возможность взаимодействия с кулачковыми блоками, уста- 5 новленный на каретке резцедержатель, снабженный механизмом подъема и опускания резца, механизм поворота детали и распределительный вал ClJ.

Известный автомат позволяет выпол-|Ю мять при гравировании повторяющиеся группы чисел, а также .избирательно ; наносить отдельные числа повторяющихся групп.

Недостатком известного полуавтомата является невозможность нанесения однозначных, двухзначных и трехзначных чисел с переменнойих последовательностью.

Цель изобретения - расширение техг нологических возможностей полуавто- 20 мата.

Для достижения поставленной цели в гравировальном полуавтомате, содержащем рабочую плиту, каретку, имеющую возможность взаимодействия с 25 кулачковыми блоками, установленный на каретке резцедержатель с механизмом подъема и опускания резца. Механизм поворота детали и распредели-тельный вал со счетным механизмом, 30 счетный механизм выполнен в виде резцовой матрицы, вспомогательного вала, установленного на последне.- с возможностью осевого перемещения и связанного с резьбовой матрицей з5 барабана с упорами, и храпового.колеса, связанного с распределительным валом через введенный в полуавтомат юдпружиненный толкатель с собачкой, причем полуавтомат снабжен имеющим . возможность кинематического взаимодействия с упорами барабана подпружиненным рычагом с пазом , расположенным в пазу и связанным с кареткой поводков 11м пальцем и дополнительным рычагой, имеющим возможность взаимб- 45 действия с подпружиненным рычагом и связанным с распределительным валом.

На фиг, 1 схематически изображен гравировальный, полуавтомат, вид в гл плане; на фиг, 2 - каретка кулачковых блоков с рычажными упорами, вид А на фиг, 1; на фиг, 3 - вид в плане на фиг, 2; на фиг, 4 - кулачковый блок с набором знака минус и цифр от О до 9, шкала показывает их расположение; на фиг, 5 - упоры барабана счетного механизма для знака минус и цифр от О до 9, Шкала против упоров показывает маркировку по назначению. Упор без маркировки 60 предназначен для блокировки резца в крайнем верхнем положении; на фиг, 6 - каретка отведена от кулачковых блоков, вид в плане; на фиг, 7 - вид Б на фиг, 6; на фиг, 8 5

счетный механизм, разрез; на фиг, 9 вид, В на фиг, 8; на фиг. 10 - вид Г на фиг, 1; на фиг, 11 - резец в рабочем положении; на фиг, 12 - резец отключен;, на фиг. 13 - кулачковые блоки с приводом синхронного враще,ния; на фиг, 14 - вид в плане на фиг,3} на фиг. 15 - схема расчета кулачков i кулачковых блоков, (на участке а. рабочий участок для нанесения знака минус или цифры, на участке б холостой ход на подъем резца, на участке в - холостой ход на возврат резца в исходное положение цифры или знака); на фиг, 16 - примерный вид лимба избирательной оцифровки ,

Гравировальный полуавтомат, (фиг, 1)включает каретку 1, кулачковые блоки 2 и 3, привод 4 с распределительным валом 5, вспомогательный вал 6 с установленным на нем счетным механизмом 7,механизм 8 опускания и подъема резца, механизм 9 размещения цифр,

Механизмы гравировального полуавтомата установлены на плите 10,

Каретка 1 (.фиг, 1-3) выполнена прямоугольной формы, установлена на стойке 11 с возможностью плавания в гори-зонтальной плоскости и подпружинена пружиной 12 по стрелке Д в направлении кулачковых блоков 2 и 3, установленных на осях 13 и 14,

Оси 13 и 14 кулачковых блоков 2 и 3 связаны между собой зубчатыми колесами 15-17 (фиг, 1, 13 и 14), которые обеспечивают синхронное вращение кулачковых блоков. Ось 18 зубчатого колеса 16 сообщена с валом 19 с помощью зубчатой передачи 20 21,

На валу 19 установлено зубчатое колесо 22, которое кинематически сообщается с зубчатым сектором 23 распределительного вала 5,

Кулачковые блоки 2 и 3 (на фиг. 4 показан отдельно блок содержит кулачки для нанесения знака минус и цифр от О до 9. Шкала против кулачков показывает для какого знака и предназначены кулачки, .

Для избирательной связи пары кулачков блоков -.г и J с кареткой 1 (фиг, 1-3) между кулачковыми блоками и кареткой установлены рычажные упоры 24 и 25, которые посредством направляющей втулки 26 установлены на оси 27 с возможностью вертикального перемещения, Рычажвые упоры 24 и 25 установлены между собой с возможностью углового качания на направляюще втулке 26 и подпружинены пружиной 28 На концах рычагов на осях 29 и 30 установлены ролики 31 и 32 для обкатки по кулачкам блоков, На одном из рычажных упоров выполнен поводковый палец.33, который расположен в продольном пазу рычага 34 (фиг, 1, 7 и 10), с помощью которого осуществляется вертикальное перемещение ры чажных упоров 24 и 25 на оси 27. Для переключения рычажных упоров 24 и 25 каретка 1 отводится в исход ное положение .(Фиг. 3, 6).толкателем 35. Головка 36 толкателя расположен против нижней части каретки 1 (фиг. 2). Толкатель подпружинен пружиной 37 относительно направляющ СТОЙКИ 38 к кулачку 39 распределительного вала 5 (фиг. 1). На верхней части каретки 1 (фиг. 10-12) на оси 40 расположен кулачок 41 с пружиной 42 механизма подъема и опускания резца. Ось 40 связана карданным валом 43 с валом 44, на котором установлен двуплечий рычаг 45. Одно плечо двуплечего рычага 45 сообщено с кулачком 46 распределительного вала 5, а второе - кинематически связано с рычагом 47 на бло кировку резца в поднятом положении. Рычаг 47 установлен на оси 48 и связан с рьгчагом 49, который подпружинен к упору 50 пружиной 51. Рычаг 49 расположен над верхней частью рычага 34 и кинематически связан с ним при блокировке резца. На передней части каретки 1 уста новлен движок 52 механизма размещени цифр и знака, который подпружинен к торцовому ступенчатому кулачку 53. Кулачок 53 посредством оси 54, карданного вала 55, вала56, конической зубчатой передачи 57 и 58, вала 59, зубчатого колеса 60 кинематически связан с зубчатым сектором 61, установленным на распределительном валу 5. На центрах 62 движка 52 подвешен . резцедержатель 63 с резцом 64. Тяга 65 резцедержателя 63 расположена в нижней части кулачка 41 механизма опускания и подъема резца. На оправке 66 установлен против резца 64 стеклянный лимб 67, на котором наносятся цифры и знаки, t Оправка 66 посредством червяч ного колеса 68, откидного червяка 69, карданного вала 70, вала 71, зубчатого колеса 72 кинематически связана с зубчатымсектором 73, уст новленным на валу 56 механизма размещения цифр и знака. На зубчатом колесе 72 установлен фиксаторный диск 74, сообщенный с фиксатором 75 Фиксаторный диск обеспечивает посто янство углового поворота оправки 66 Количество ступеней на торцовом ступенчатом кулачке ЬЗ выполняется по максимальному количеству знаков числе. Секторные зубчатые передачи 60 и 61, 72 и 73 должны иметь передаточные отношения соответственно числу ступеней торцового ступенчато го кулачка 53. Счетный механизм выполнен в виде барабана 76, сообщенного с резьбовым копиром 77, установленным на вспомогательном валу 6 с возможностью осевого перемещения вдоль направляющей шпонки 78. Резьбовой копир 77 связан с резьбойой матрицей 79, которая неподвижно установлена на плите 10. На вспомогательном валу 6 установлено храповое колесо 80, сообщенное с кулачком 81 распределительного вала 5 посредством подпружиненного пружиной 82 толкателя 83 с собачкой 84. Собачка установлена на оси 85 толкателя и подпружинена к храповому колесу 80 пружиной 86. Толкатель 83 сообщен с кулачком 81 посредством ролика 87 (фиг. 9). На окружности.барабана 76 выполнены отверстия, расположенные по винтовой линии с шагом подачи резьбового копира 11 к с шагом углового поворота храпового колеса 80 (фиг. 8 и 9).. В отверстиях барабана 76 расположены упоры 88 (фиг. 5) по заданной программе оцифровки. Над упорами 88 барабана 76 расположен рычаг 34, один конец которого связан со стойкой 89 посредством оси 90 и пружины 91.Второй конец рычага, посредством выполненного на нем паза, связан с поводковым пальцем 33 рычажных упоров 24 и 25. кдретки 1. В нижней части рычага 34 выполнен упорный выступ 92 (фиг. 9 и 10), посредством которого .рычаг связан с упором 88, расположенным на барабане 76 в исходном положении. На боковой поверхности рычага 34 выполнен выступ 93 (фиг. 1, 9 и 10), посредством которого рычаг связан через рычаг 94 с кулачком 95 распределительного вала 5. .Рычаг установлен на оси 96 стойки 97. На рычаге 94 на оси 98 расположен ролик 99 для связи с кулачком 95. Над верхней частью рычага 34 на пути его перемещения расположен рычаг 49, с помощыо которого рычаг 34 осуществляет бло.кировку механизма опускания и подъема резца 64. Упоры 88 на барабане 76 фиксируются кольцом 100 (фиг. 8). Гравировальный полуавтомат позволяет производить гравировку чисел с любым количеством знаков. Настройка полуавтомата осуществляется по максимальному количеству цифр в числе. Если оцифровка шкалы содержит однозначные, двухзначные и трехзначные числа (знак минус считается как цифра), то полуавтомат настраивается на трехзначные числа. Для этого необходимо: установить в секторных передачах 60 и 61, 72 и 73 (фиг. 1). передаточные отношения равные трем (1:3), установить трехступенчатый торцовый кулачок 53 для размещения цифр трехзначных чисел, набрать упоры 88 в барабане 76 в последовательности программы нанесения чисел. При настройке полуавтомата на трехзначные числа нанесение однознач ных и двухзначных чисел осутцествляется за счет отключения резца/- т.е. в процессе работы полуавтомата резец совершает холостые хода. Для нанесерия однозначного числа необходимо установить на барабане.76 счетного механизма один цифровой упор и два холостых хода, для нанесения двухзначного числа - два цифровых упора и один холостой ход, для трехзначных чисел - все три цифровые упоры (из которых один упор может быть для знака минус). Для работы полуавтомата необходимо: установить счетчик на максимальное значение чисел (не показан) повернуть распределительный вал 5 по ходу его работы в положение, при котором рычаг 34 станет в крайнее верхнее положение, а затем поворотом храпового колеса 80 установить первы упор 88 барабана 76 на пути упорного выступа 92 рычага 34, Затем установить резец 64 против риски, лимба. При установке распределительного вала 5 в исходное положение кулачки его производят установку механизмов в следующей последовательности. Вначале распределительный вал 5 кулачком 46 производит подъем резца 64 в крайнее верхнее положение. Подъем резца осуществляется сле дующим образом. ,; Кулачок 46 через двуплечий рычаг 45, вал 44 и карданный вал 43 поворачивает ось 40 с кулачком 41 на угол, при котором резцедержатель 63 с резцом 64 занимают верхнее положение. В исходном положении зубчатый сектор 61 распределительного вала установлен на выходе зубчатого колеса 60. Торцовый ступенчатый кулачок 53, связанный с зубчатым колесом 60 удерживает на первой исходной ступени движок 52 механизма размещения цифр и знака. В исходном положении зубчатый сектор 73, установленный на валу 56, расположен на выходе зубчатого колеса 72 вала 71. После подъема резца распределительный вал 5 кулачком 39 посредством подпружиненного толкателя 35 и его фигурной головки 36 производит отвод каретки 1 от кулачковых блоков 2 и 3 для сво бодного переключения упоров 24 и 25 вверх-вниз на вертикальной оси 27 (фиг. 2, 6). При отводе каретки 1 от кулачковых блоков 2 и 3 рычажные упоры 24 и 2-5 под действием пружины 28 замыкаются на каретку 1. Ролики 31 и 32 (фиг. 6), установленные на концах рычажных упоров 24 и 25 выво дятся из зацепления профиля кулачковых блоков 2 и 3. После отвода каретки 1 в исходное положение кулачок 95 распределительного вала 5 посредством рычага 94 и выступа 93 рычага 34 поднимает рычаг 34 с рычажными упорами 24 и 25 в крайнее верхнее положение (фиг. 1, 2, 9 и 10). При подъеме рычага 34 в крайнее верхнее положение происходит блокировка резца в поднятом положении. Блокировка резца осуществляется следующим образом (фиг. 1, 10-12). Рычаг 34 при подходе в крайнее верхнее положение, встретив на своем пути подпружиненный на упоре 50 пружиной 51 рычаг 49, поворачивает его на угол, при котором рычаг 47, связанный через ось 48 с рычагом 49, своим плечом становится на пути плеча двуплечего рычага 45 механизма опускания и подъема резца ( фиг. 11 и 12 ) . Между упорным выступом 92 при крайнем верхнем положении рычага 34 и самым высоким упором 88 барабана 76 образуется зазор, необходимый для нормального переключения упоров барабана при его повороте (фиг. 10). После исходной установки механизмов полуавтомата включают привод 4 полуавтомата, который приводит в движение распределительный вал 5. В начале распределительный вал кулачком 95 через рычаг 94 освобождает упор 93 рычага 34, который под действием пружины 91 и собственного веса освобождает рычаг 49 (блокировки резца) и опускает рычажные упоры 24 и 25 на высоту, при котором упорный выступ 92 рычага 34 встречается с упором 88 барабана 76 и устанавливает рычажные упоры 24 и 25 против кулачков блоков 2 и 3 согласно программе оцифровки. Затем кулачок 39 с помощью подпружиненного толкателя 35 освобождает каретку 1 кулачковых блоков 2 и 3, которая под действием пружины 12 (фиг. 3, 6) замыкает рычажные упоры 24 и 25 на кулачках блоков 2 и 3 (фиг. 3). При дальнейшем вращении распределительного вала кулачок 46 освобождает плечо двуплечего рычага 45, который под действием пружины 42 поворачивается на угол, при котором кулачок 41 освобождает тягу 65 резцедержателя 63. Резцедержатель под действием собственного веса и резца опускает резец 64 на поверхность лимба 67. Между тягой 65 резцедержателя 63 и кулачком 41 образуется зазор, необходимый для нормальной работы резца. При дальнейшем вращении распределительного вала происходит нанесение цифры или знака минус. Зубчатый сектор 23 с помощью зубчатой передачи 15-17, 20-22 приводит в движение кулачковые блоки 2 и 3 Кфиг. 1, 13 и 14), которые через рычажные упоры 24 и 25 управляют кареткой 1 с установленным на ней резцедержателем, который резцом 64 наносит на лимбе цифру или знак ми- нус. После нанесения цифры или знака минус кулачок 46 посредством кулачка 41 производит подъем резца, кула чок 39 через толкатель 35 отводит каретку 1 от кулачковых блоков 2 и 3, кулачок 95 посредством рычага 94 производит подъем рычага 34, который поднимает рычажные упоры 24 и 25 в крайнее верхнее положение, блокирует резец в поднятом положении и освоС ож дает упорный выступ 92, -упор 88 барабана 76 с целью поворота барабана на следующую позицию. Кулачок 81 с помощью подпружиненного толкателя 83 посредством собачки 84 поворачивает храповое колесо 80 по шагу на один зуб. При этом храповое колесо с помощью вспомогательного вала 6 поворачивает барабан 76 и устанавливает последующий в исходнсЗе положение первого, т.е. против упорного выступа 92 рычага 34 (фиг. 1, 8 и 9). Поскольку упоры 88 расположены по окружности барабана 76 по винтовой линии с шагом углового поворота храпового колеса и с шагом подачи резьбового копира с возможностью осевого перемещения относительно неподвижной резьбовой матрицы 79,. сообщенной с резьбовым копиром 77, то при вращении вспомогательного вала 6 барабан 76 смещается вдоль оси вспомогательного вала по шагу винтового копира пропорционально угловой подаче храпового колеса. Таким обраSoM, при вращении барабана с шагом храпового колеса упоры 88 барабана все время точно устанавливаются в исходном положении напротив упорного выступа 92 рычага 34. При дальнейшем вращении распределительного вала цикл работы полуавто мата по нанесению цифр и знака минус повторяется. Поворот лимба и размещение цифр знака осуществляется во время подня того резца. Размещение цифр и знака осуществл ется следующим образом. За один оборот распределительного вала 5 трехступенчатый торцовой кула чок 53 поворачивается на 120 и уста навливает движок 52 с резцедержателе 63 и резцом 64 в положение нанесения ;второй цифры или знака минус.За второй ;оборот распределительного вала движок 52 смещается ь положение нанесенид тре тьей цифры или знака минус. За трети оборот трехступенчатый кулачок 53 и движок 52 возвращаются в исходное оложение на место нанесения первой цифры или знака минус. Привод трехступенчатого) торцового кулачка S3 осуществляется следующим образом. Между зубчатый сектором 61 (фиг. 1) распределительного вала и зубчатым колесом 60, расположенньом на валу 59, установлено передаточное отношение равное 1:3, следовательно, вал 59 за один оборот распределительного вала поворачивается на 120, за второй - еще на 120 и так пов--. торяется до конца работы полуавтомата. Вал 59 через коническую пару 57 и 58, вал 56, карданный вал 55 сообщен через ось 54 с трехступенчатым торцовым кулачком 53. Таким образом, от числа ступеней кулачка 53, т.е. от числа цифр в знаке зависит передаточное отношение между зубчатым сектором 61 и зубчатым колесом 60. Поворот привода лимба осуществляется от зубчатого сектора 73, установленного на валу 56 механизма смещения цифр и знака. Зубчатый сектор.73 посредством зубчатого колеса 72 поворачивает вал 71 с передаточным отношением равным 1:3. Вал 71 через карданный вал 70 и червяк 69 поворачивает червячное колесо 68 с оправкой 66, на которой установлен лимб 67. Поворот привода детали (лимба) осуществляется после нанесения третьего знака трехзначного числа. Для нанесения пятизначных или других чисел необходимо установить кулачок 53 пятизначным и секторные передачи 60 и 61, 72 и 73. Процесс нанесения чисел, знака минус и блокировки резца зависит от программы набора упоров 88 в барабане 76 счетного механизма. Процесс блокировки и разблокировки резца осуществляется рычагом 34 во время расположения рычажных упоров 24 и 25 каретки 1 выше кулачков блоков 2 и 3. . Во время блокировки резца р1лчаг 34 с помощью рычагов 47, .49 запирает двуплечий рычаг 45 в положении поднятого резца 64. Кулачок 46 механизма опускания и подъема резца в это время работает в холостую. Для блокировки резца на барабане 76 счетного механизма устанавливается самый высокий упор 88, который не дает опуститься рычагу 34 с крайнего верхнего положения. При более низких упорах 88 наносится знак минус и цифры. При опускании рычага 34 с рычажными упорами 24 и 25 в,зону кулачковых блоков 2 и 3 в работу вступает кулачок 46 механизма опускания и подъема резца. Барабан счетного механизма конструктивно выполняется сменным и является по существу копиром для программы конкретного лимба,

Йля каждого вида лимбов набираются упорами сменные барабаны, которые при необходимости устанавливаются на гравировальный-полуавтомат. Упоры маркируются знаками, которым они соответствуют, и хранятся в таре по их назначению.

Предлагаемый гравировальный полуавтомат позволяет избирательно нан сить однозначные, двухзначные, трехзначные, ..., пятизначные и т,д. с любой Их последовательностью, располагать числа с различными интервалами, наносить числа с отрицательньлми знаками, а также позволяет его использование в более широких масштабах не только по стеклу, но и по |Металлу. , .

П

34

фиё.2

f

фие.З

Вид б

ри«7

fOO

r

y///////////////

фиг.В

77

КУЧУч

ВидВ 3ff

Вид Г Sff

фае. /ч5

Г

О а /

И

7

I / г, :-г

V А

Л

Ж

«

X

и