Поворотно-делительный стол Советский патент 1992 года по МПК B23Q16/02 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в многопозиционных станках, требующих высокой скорости и точности поворота планшайбы стола, например, в сборочных автоматах.

Надежность и технологические возможности сборочного оборудования, работающего по замкнутому круговому циклу во многом определяется качеством поворотно- делительных столов, И хотя существует большое число разработок поворотных столов, многие из них не в полной мере отвечают таким существенным критериям для сборочных автоматов, как обеспечение минимально возможного времени деления в общем цикле автомата, хорошие динамические условия поворота, плавный и безударный поворот, высокая точность фиксации и длительное сохранение требуемой точности.

Известен кулачково-цевочный механизм с остановкой цевочного колеса из книги И.И.Артоболевского Механизмы в современной технике, М., Наука, 1973, том. Ill, стр. 249.

Механизм имеет пазовый кулачок, вращающийся вокруг неподвижной оси и колесо с цевками, последовательно входящими в паз кулачка за счет двух вырезов в его наружном контуре. При вращении кулачка на участке с переменным радиусом осуществляется перевод колеса на угол 90° с последующей его фиксацией, когда две цевки скользят в пазу с постоянным по радиусу участком. Механизм отличается предельной

XI

XI

со о

00

ел

простотой и технологичностью, позволяет воспроизводить любой закон движения ведомого звена, однако имеет такие недостатки, как размыкание кулачка с цевкой на вогнутом участке профиля ввиду технологического срезания внешнего контура профиля на оси перегиба, изменение направления угла давления на цевку от тангенциального до радиального по отношению к оси вращения колеса, что приводит к возрастанию контактных нагрузок на цевки и создает эффект заклинивания. Кроме того ограничены технологические возможности механизма при применении в поворотных столах с большим числом делений, гак как уменьшается кривизна фиксирующего участка профилей кулачка относительно угла деления, Следствием этого является возрастание люфта, или снижение точности углового положения остановленного колеса с цевками, Наиболее близким к заявляемому устройству является Поворотно-делительный стол по авторскому свидетельству СССР № 912477, кл.З В 23 Q 17/02,1980 г., принятый за прототип.

Стол имеет в качестве устройства поворота мальтийский механизм с подвижным в осевом направлении поводком и фиксатор планшайбы с кулачковым приводом. Причем фиксатор через двуплечий рычаг связан с диском, на котором установлен поводок. Привод мальтийского механизма имеет связь с кулачковым приводом фиксатора через зубчатую передачу.

Такое кинематическое решение поворотно-делительного стола имеет большие технологические возможности при высокой точности фиксации планшайбы. Но как во всяком столе с мальтийским механизмом неизбежны значительные динамические нагрузки, вызванные косинусоидальным законом ускорения поворота мальтийского креста, ограничены скорость поворота планшайбы и долговечность такого стола. Рычажная конструкция связи фиксатора и диска с поводком при всей своей громоздкости не достаточно надежна, так как при любом рассогласовании кулачкового привода и реального поворота планшайбы возможным поломки стола. Конструкция фиксатора из-за наличия скольжения и соответственно износа фиксирующих и направляющих поверхностей не обеспечивает жесткости фиксации и длительного сохранения точности.

Целью изобретения является повышение надежности и компактности стола за счет уменьшения количества элементов, связывающих механизмы поворота и фиксации.

Поставленная цель достигается тем, что в поворотно-делительном столе, содержащем корпус, планшайбу, механизм поворота которой включает в.едущее звено, установленное с возможностью взаимодействия с делительными элементами планшайбы и осевого перемещения, механизм фиксации планшайбы, включающий подпружиненный фиксатор, установленный в корпусе с возможностью взаимодействия с кулачком, кинематически связанным с общим приводом поворота и фиксации планшайбы, кулачок установлен с возможностью

5 осевого перемещения, ведущее звено выполнено в виде второго кулачка, жестко закрепленного на первом, при этом оба кулачка выполнены полыми для размещения фиксатора и установлены с возможно0 стью вращения вокруг оси, совпадающей с осью фиксатора, наконечник которого выполнен в виде упругой пластины, размещенной в пазах, которые выполнены в корпусе. Таким образом, заявляемое устройство со5 ответствует критерию изобретения новизна. Анализ известных технических решений в исследуемой области позволяет сделать вывод об отсутствии в них призна- KOS, сходных с существенными признаками

0 в заявляемом решении и признать заявляемое решение соответствующим критерию существенные отличия.

На фиг.1 изображен стол, разрез; на фиг.2 - разрез А-А н а фиг.1; на фиг.З 5 разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.1; на фиг.5 - разрез Г-Г на фиг.4.

Стол состоит из корпуса 1 с кронштейном 2, планшайбы 3, в которой запрессованы конические гнезда 4, Снизу к планшайбе

0 3 закреплены делительные элементы -диск 5 с роликами 6. Причем диск 5 выполнен с отверстием, через которое проходит кронштейн 2 и комбинированный кулачок, состоящий из жестко связанных кулачков 5 плоского пазового кулачка 7 и цилиндрического пазового кулачка 8. Кулачок 7 выполнен в виде сектора диска (фиг.2), имеющего заходную часть в пределах угла а с постоянным радиусом RI, переводную часть в

0 пределах угла {I с переменным радиусом, в соответствии с заданным законом движения и участок в пределах угла у с постоянным радиусом Ra. Кулачки 7 и 8 в осевом направлении удерживаются роликом 9, за5 крепленным в корпусе 1, и имеют возможность скользить относительно шлицевого вала 10, связанного с приводом 11. Внутри кулачков 7 и 8 и кронштейна 2 проходит шток 12, в верхней части которого с помощью оси 13 закреплена упругая фиксирующая пластина 14, а в нижней - подшипниковый узел 15, опирающийся на пакет тарельчатых пружин 16. Упругая фиксирующая пластина 14 имеет кониче- скую вершину 17 и вырез, верхняя часть 18 которого имеет клиновидную форму. Пластина 14 ограничивается пазами 19 кронштейна 2. Пластина 14 размещена в пазах 19 с возможностью осевого скольжения и представляет собой шпоночное соединение. В зафиксированном положении пластина 14 разжата осью 13, упирающейся в вырез 18 и плотно прилегает к пазам 19.

Поворотно-делительный стол работает следующим образом.

В исходном положении планшайба 3 зафиксирована упругой фиксирующей пласти- ной 14 и плоский пазовый кулачок 7 находится выше уровня роликов 6. При включении привода 11 шлицевой вал 10 передает вращение цилиндрическому пазовому кулачку 8, который поворачиваясь относительно неподвижного ролика 9, начинает поступательно двигаться вниз вместе с плоским пазовым кулачком 7 и штоком 12. На шток 12 передается только осевое движение через подшипниковый узел 15. За счет опускания штока 12 ось 13 размыкается с участком 18 выреза пластины 14 и осво- бождает упругую фиксирующую пластину 14 от плотного контакта с пазами 19 кронштейна 2..За время поворота кулачков 7 и 8 на угол а шток 12 опускается вниз, обеспечивая полный выход упругой фиксирующей пластины 14 из конического гнезда 4, а плоский пазовый кулачок 7 перехватывает ролик 6, находящийся в угловом положении 1, На участке угла а плоский пазовый кулачок 7 исключает потерю кинематической связи с планшайбой 3 и за счет постоянного радиуса паза RI выполняет роль промежуточного фиксатора. Осевое движение кулачков 7 и 8 на участке поворота, равным углу /J прекращается, что обеспечивается профилем ци- линдрического пазового кулачка 8 и происходит перевод планшайбы 3 из углового положения 1 в угловое положение 11. Затем, на участке поворота кулачков 7 и 8, равным осуществляется их обратное осе-

вое движение с удержанием ролика 6 кулачком 7 за счет постоянного радиуса паза до момента полного захода конической вершины 17 упругой фиксирующей пластины 14 в коническое гнездо 4. Дальнейшее осевое движение кулачков 7 и 8 обеспечивает полный выход плоского пазового кулачка 7 за уровень роликов 6, что позволяет ему пройти над роликами 6 в исходное положение. Замкнувшаяся в коническом гнезде упругая фиксирующая пластина 14 начинает воспринимать осевое усилие от пакета тарельчатых пружин 16 через шток 12 и ось 13. Ось 13, упираясь в участок 18 клиновидной формы выреза пластины 14, расклинивает упругую фиксирующую пластину 14 в пазах 19 кронштейна 2. После завершения фиксации осевое движение кулачков 7 и 8 прекращается. Механизм переходит в исходное положение.

Внедрение поворотно-делительного стола позволит при его компактности значительно повысить надежность работы. Формула изобретения Поворотно-делительный стол, содержа- ший корпус, планшайбу, механизм поворота которой включает ведущее звено, установленное с возможностью взаимодействия с делительными элементами планшайбы и осевого перемещения, механизм фиксации планшайбы, включающий подпружиненный фиксатор, установленный в кор- .пусе с возможностью взаимодействия с кулачком, кинематически связанным с общим приводом поворота и фиксации планшайбы, отличающийся тем. что, с целью повышения надежности и компактности стола за счет уменьшения количества элементов, связывающих механизмы поворота и фиксации, кулачок установлен с возможностью осевого перемещения, ведущее звено выполнено в виде второго кулачка, жестко закрепленного на первом, при этом оба кулачка выполнены полыми для размещения фиксатора и установлены с возможностью вращения вокруг оси, совпадающей с осью фиксатора, наконечник которого выполнен в виде упругой пластины, размещенной в пазах, которые выполнены в корпусе.

Использование: в области машиностроения, в частности в многопозиционных станках и сборочных автоматах. Сущность изобретения: при включении общего привода 11 поворота и фиксации планшайбы 3 вращение передается жестко связанным между собой кулачкам 7 и 8. При этом кулачок 8, поворачиваясь относительно неподвижного ролика 9, перемещается в осевом направлении. Вместе с кулачками 7 и 8 происходит перемещение подпружиненного штока фиксатора- 12, установленного внутри кулачков 7 и 8 с возможностью поворота относительно последних и соосно им. За время поворота кулачков 7 и 8 обеспечивается вывод наконечника фиксатора, выполненного в виде упругой пластины 14, размещенной в пазах корпуса 1, из конического гнезда 4 планшайбы 3 и перевод его в новое угловое положение за счет взаимодействия кулачка 7 с делительными элементами 6 планшайбы 3. При обратном вращении кулачков 7 и 8 они перемещаются в противоположном направлении и кулачок 7 выходит из зоны контакта с делительными элементами б планшайбы 3. которая фиксируется упругой пластиной 14. 5 ил. со

Фие.1

I

/4

Фиг.З

А -А

Фиг. 2

6-zЈ

ЖИ3

Фиг Ц

Г-Г