Устройство для подачи заготовок Советский патент 1993 года по МПК B21H9/02 

Изобретение относится к обработке металлов, в частности к оборудованию для подачи заготовок к резьбонакатным станкам.

Известно устройство для подачи заготовки, содержащее корпус с входным отверстием, установленный в корпусе отсекатель, ограничитель хода заготовок, жестко соединенную с отсекателем зубчатую рейку, смонтированную с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении, перпендикулярном оси накатки, втулку с продольным пазом и зубчатым венцом, смонтированную с возможностью вращения вокруг оси, совпадающей с

возможностью вращения вокруг оси, совпадающей с осью накатки, и кинематически связанную с зубчатой рейкой.

Недостатком известного устройства является малая надежность его-при выбросе обработанной заготовки, обусловленная возникновением силы трения между торцом обработанной заготовки и упорной поверхностью ограничителя, а также между торцами обработанной и соседней с ней заготовок. Указанная сила обуславливает .невыпэдение обработанной заготовок. Указанная сила обуславливает не- выпаденйё обработанной заготовки из продольного паза втулки и может вызвать

V|

2

СП

VI о

заклинивание отсекателя, т.е. нарушение нормальной работы всего устройства,

Недостатком известного устройства также является и ненадежность отсечения заготовок при отсутствии на их торцах фасок..

Цель изобретения -повышение надежности за счет предотвращения появления усилия осевого сжатия заготовки.

Указанная цель достигается за счет того, что входное отверстие корпуса выполнено эллиптическим с большей осью, перпендикулярной оси накатки, а на боковой поверхности отсекателя со стороны втулки выполнен глухой паз с верхней и нижней плоскими рабочими кромками, расположенными под углом соответственно относительно вертикальной и горизонтальной плоскостей.

На фиг.1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг.2 - выносной элемент 1 на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.2; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.2; на фиг.5- разрез Г-Г на фиг.2; на фиг,б-разрез Д-Д на фиг.2; на фиг.7-разрез Е-Е на фиг.1; на фиг.8- разрез Ж-Ж на фиг. 4.

Устройство для подачи заготовок (см.фиг.1) содержит корпус, состоящий из двух частей; правой 1 и левой 2, скрепляющихся винтами (не показаны). Такое конструктивное выполнение корпуса устройства необходимо для обеспечения возможности сборки всего устройства. В корпусе установлена поворотная втулка 3. способная вращаться вокруг собственной оси, совпадающей с осью накатки. Поворотная втулка 3 имеет зубчатый венец, находящийся в зацеплении с зубчатой рейкой 4, что определяет жесткую кинематическую связь возвратно-поступательных перемещений зубчатой рейки с возвратно-поступательными движениями поворотной втулки 3. К торцевой поверхности зубчатой рейки 4 винтами (не прказаны) крепится отсекатель 5, им-еющий паз, регулирующий поступление заготовок от питателя (не показан) в поворотную втулку 3 при помощи специально выполненной формы нижней рабочей кромки (НРК) и верхней рабочей кромки (ВРК) паза отсекателя (см.фиг.З, 4, 5, 6, 8, на которых изображены; на фиг.З - вид на паз отсекателя со стороны выброса заготовок, обозначена нижняя рабочая кромка паза отсекателя; на фиг,4 - вид на паз отсекателя со стороны подачи заготовок, обозначена верхняя рабочая кромка; на фиг.5 - вид сверху на НР.К паза отсекателя; на фиг.6 - вид снизу на ВРК; на фиг.8 - взаимное расположение рабочих кромок jiasa отсекателя). В собранном виде зубчатая рейка 4 и

отсекатель 5 подпружиниваются в осевом направлении плоской пружиной 6, закрепленной на корпусе. Для ограничения хода заготовок с целью установки необходимой

длины накатываемой резьбы служит ограничитель 7. Расстояние от упорной поверхности ограничителя 7 до отсекателя 5 должно быть равно двум наименьшим предельным размерам на длину заготовки (размер А),

Для направления потока заготовок от питателя точно во входное отверстие корпуса (конкретнее правого корпуса 1), имеющего овальную форму (см.фиг.7, на которой изображена форма входного отверстия корпуса), служит втулка 8. Все детали в корпусе закрываются крышкой 9. На боковой поверхности отсекателя 5 со стороны поворотной втулки 3 выполнено углубление в форме глухого отверстия, дно 10 которого имеет выход в паз отсекателя 5, Нижняя и верхняя внутренние поверхности паза отсекателя 5 имеют плоские рабочие кромки, расположенные под углами соответственно в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Для

предотвращения сжатия заготовок в поворотной втулке 3 в момент выброса заготовок глубина глухого отверстия паза отсекэтеля 5 специальным образом оговаривается: она должна быть не меньше трех допусков размера на длину заготовки - размер ЗТ (см.фиг.5, 6), Такое условие выполнения глубины глухого отверстия и выполнение расстояния от упорной поверхности ограничителя 7 до отсекателя 5, равным величине А (см.фиг.1) позволяет автоматически получить зазор между заготовкой и дном 10 глухого отверстия паза отсекателя. В нижней части паза отсекателя 5 выполнена нижняя рабочая кромка (см.фиг.З,

5), угол наклона которой отложен в вертикальной плоскости, служащая для припод- нятия заготовки, находящейся в правом корпусе 1. В верхней части паза отсекателя 5 выполнена верхняя рабочая кромка,

образующая отсекающую кромку и представляющая собой также наклонную поверхность, угол наклона которой отложен в горизонтальной плоскости (см.фиг.4, 6). Она служит для отсечения заготовки nyteM

плавного ее отжатия обратно в правый корпус 1 и предотвращения попадания заготовок в поворотную втулку 3 в момент выброса.

На таком конструктивном принципе выполнения рабочих кромок отсекателя под углами устроены и клиновые кулачковые механизмы, ц которых угол подъема не должен превышать угол трения. Величина угла выполнения рабочих кромок от

секателя определяется конструктивно и должна быть не более arctg - ,

где: F - сила трения, Р - вес.

Устройство работает следующим образом.

Исходное положение: зубчатая рейка 4 под действием плоской пружины 6 вместе с отсекателем 5 максимально выдвинута вправо (со стороны подачи заготовок) и упирается своимторцом в шпиндель подвижного ролика (ШПР) резьбонакатного станка. При этом отсекатель перекрывает вход в поворотную втулку 3, так как в этот момент открыт ее продольный паз - момент выброса обработанной заготовки.

Начало перемещения шпинделя подвижного ролика задает начало циклу движений зубчатой рейки 4, отсекателя 5 и жестко связанной с ним поворотной втулки 3, которая начинает вращаться против часовой стрелки (со стороны подачи заготовок). При этом свободный промежуток продольного паза поворотной втулки 3 начнет уменьшаться (закрываться). Момент закрытия продольного паза поворотной втулки 3 совпадает с моментом открытия паза отсекателя для пропуска заготовок в поворотную втулку 3. Первая заготовка упрется в ограничитель 7. Данная совокупность движений соответствует перемещению шпинделя подвижного ролика влево (подход накатного ролика к заготовке). При начале его перемещения вправо (подход накатного ролика к заготовке). При начале его перемещения вправо (отход после накатки) зубчатая рейка 4, отсекатель 5 под действием плоской пружины 6 также начнут движение вправо, а поворотная втулка 3 начнет вращаться по часовой стрелке, открывая свой продольный паз, момент открытия которого совпадает с моментом закрытия паза отсекателя 5. Данная совокупность движений элементов устройства заканчивается при достижении исходного положения и соответствует перемещению шпинделя подвижного ролика вправо.

Работа рабочих кромок отсекателя 5 заключается в следующем.

В исходном положении, как было указано, паз закрыт. Это значит, что перед входом в поворотную втулку 3 находится участок паза отсекателя 5 с минимальным свободным сечением, меньшим внутреннего диаметра поворотной втулки, что препятствует прохождению заготовок из правого корпуса 1 в последнюю. При перемещении отсекателя 5 влево из исходного положения свободное сечение паза вследствие наклонного выполнения нижней рабочей кромки

начнет увеличиваться и паз полностью откроется при совмещении наиболее свободного его сечения с внутренним диаметром поворотной втулки 3. В этот момент заготов- 5 ка, находившаяся в правом корпусе 1 перед отсекателем, под действием напора потока заготовок от питателя пройдет в поворотную втулку 3, так как величина наиболее свободного сечения паза отсекзтеля 5, в

0 этот момент совмещенного с внутренним

отверстием поворотной втулки 3, позволяет

это сделать. В таком положении паза отсе. кателя 5 и происходит накатка резьбы. При

начале движения отсекателя 5 вправо ниж5 няя рабочая кромка его паза начнет подводится под заготовку, находящуюся во входном отверстии корпуса и за счет наклона постепенно поднимет ее, обеспечивая тем самым раскрытие стыка заготовок. С

0 приподнятым торцом взаимодействует верхняя рабочая кромка паза, постепенно отжимая отсекаемую заготовку от заготовки, находящейся в поворотной втулке 3, и в момент геометрического выхода поверхно5 сти верхней рабочей кромки на торцевую поверхность отсекателя 5, обращенную в сторону подачи заготовок, отсекаемая заготовка сойдет с нижней рабочей кромки во входное .отверстие корпуса и займет началь0 ное положение, которое оно занимало перед началом отсечения. Таким образом, в процессе работы устройства отсекаемая за- готовка совершает движение вверх - вниз. Такое движение возможно благодаря вы5 полнению входного отверстия корпуса в - форме овала с параллельными длинными сторонами.

При- работе устройства возможны два предельных случая: длины заготовок, нахо0 дящихся в поворотной втулке, выполнены либо по наибольшему, либо по наименьшему предельным размерам. В этих случаях месторасположение стыка заготовок будет колебаться в пределах двух допусков разме5 ра на длину заготовки. В случае выполнения длин заготовок по наименьшему предельному размеру это место будет сов-, падать с торцевой поверхностью отсекателя, обращенной в сторону выброса

О заготовок, вследствие обеспечения размера А. В случае выполнения длин заготовок по наибольшему предельному размеру - между этой торцевой поверхностью отсекателя и дном глухого отверстия паза отсекателя. И

5 8 том, и в другом случае не происходит сжатия Заготовок поворотной втулке потому, что в первом случае зазор между торцем заготовки и дном глухого отверстия паза : отсекателяраеен трем допускам размера на длину заготовки-минимальной глубине дна

(ЗТ), а во втором - одному допуску размера на длину заготовки (IT),

Гарантии вхождения отсекающей кромки паза отсекателя в стык между заготовками обеспечивается тем, что имеющиеся на нем нижняя и верхняя кромки выполнены с наклонными рабочими поверхностями, углы которых отложены соответственно в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Наклон нижней рабочей кромки необходим для подъема торца одной из заготовок во время перемещения отсекателя, а именно, торца заготовки, находящейся в корпусе, с целью раскрытия их стыка, следствием чего является относительное смещение торцов в вертикальном направлении. При дальнейшем перемещении отсекателя это смещение происходит и в горизонтальном направлении. Этим обеспечивается надежное разделение потока заготовок в момент выброса.

Перемещение отсекаемой заготовки (заготовки в корпусе) во входном отверстии корпуса в вертикальном направлении предполагает наличие свободной полости, которая и образуется специальным выполнением входного отверстия корпуса. В данном случае в качестве таковой выбран овал. Положительным свойством формы овала с .параллельными сторонами является также и относительная простота в изготовлении,

При выполнении расстояния отупорной поверхности ограничителя до отсекателя меньше двух наименьших предельных размеров на длину заготовки место стыка заготовок в отсекателе может либо совпадать с дном глухого отверстия паза отсекателя, в результате чего отсекатель опять будет сжимать заготовки в поворотной втулке и вероятно невыпадение заготовок из ее продольного паза, либо быть дальше него и попадать на нижнюю рабочую кромку отсе- . кателя, в результате движения которого и невозможности вертикального перемещения заготовки, находящейся в поворотной втулке, произойдет заклинивание отсекателя.

При выполнении расстояния от упорной поверхности ограничителя до отсекателя больше оговоренного размера может произойти выход торца заготовки, находящейся в корпусе, далее нижней рабочей кромки в глухое отверстие паза отсекателя, что также приведет к заклиниванию отсекателя.

При выполнении глубины глухого отверстия паза отсекателя менее трех допусков размера на длину заготовки возрастает вероятность касания торца заготовки с дном этого отверстия, что не гарантирует наличие постоянного зазора между ними и, кроме того, не исключает сжатия заготовок в поворотной втулке в результате вертикального подъема заготовки, находящейся в корпусе, когда нижняя часть ее торца описывает некоторую дугу.

Верхний предел глубины глухого отверстия паза отсекатепя, то есть три допуска размера на длину заготовки -ЗТ, установлен, исходя из соображений конструктивного исполнения этого отверстия. Глубина более 5Т функционально не оправдана.

При практическом использовании устройства могут встретиться следующие случаи: сумма длин заготовок в поворотной втулке меньше и больше размера А. В первом случае в результате выхода заготовки.

находящейся в корпусе, в поворотную втулку произойдет заклинивание отсекателя. Во втором случае заклинивание отсекателя может произойти в результате возможного выхода на его нижнюю рабочую кромку торца

заготовки, находящейся в поворотной втулке. Обе эти ситуации возможны, но маловероятны, так как и в том, и в другом случаях в поворотной втулке находятся явно бракованные по длине заготовки. При строгом

контроле заготовок на операции, образующей длину заготовки, такие ситуации исключаются. Кроме того, положительным свойством данного устройства является невозможность его поломки в результате либо

попадания в поворотную, втулку бракованных заготовок, либо несоблюдение размера А, либо несоблюдение размера ЗТ. Происходит лишь заклинивание отсекателя и после изъятия бракованных заготовок из поворотной втулки данное устройство вновь готово к работе.

Выполнение устройства для подачи заготовок согласно предложенному позволит повысить его надежность за счет исключения осевого сжатия заготовок в поворотной втулке вследствие наличия между заготовкой и отсекателем в момент выброса заготовок постоянного зазора. Повышение надежности выражается в увеличении продолжительности

безаварийной работы повышении качаства изделий за счет исключения перекосов заготовок в поворотной втулке в результате сжатия заготовок при движениях отсекателя. В результате повышения надежности устройства

возникает возможность снижения эксплуатационных расходов за счет снижения потерь от брака, что, в свою очередь, позволит снизить себестоимость изделий.

Формула изобретения

Устройство для подачи заготовок, содержащее корпус с входным отверстием, ус- тановленный в корпусе отсекатель, ограничитель хода заготовок, жестко соединенную с отсекателем зубчатую рейку, смонтированную с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении, перпендикулярном оси накатки, втулку с продольным пазом и зубчатым венцом, смонтированную с возможностью вращения вокруг оси, совпадающей с осью

9 4 /

накатки, и кинематически связанную с зубчатой рейкой, отличающееся тем. что. с целью повышения надежности за счет предотвращения появления усилия осевого сжатия заготовки, входное отверстие.корпуса выполнено эллептическим с большей осью, перпендикулярной оси накатки, а на боковой поверхности отсекателя со стороны втулки выполнен глухой паз с верхней и нижней плоскими рабочими кромками, расположенными под углом относительно вертикальной и горизонтальной плоскостей соответственно.

Использование: обработка металлов да$ле.нием, в частности накатка резьб. Сущность изобретения: устройство содержит корпус с входным отверстием, установленный в корпусе отсекатель, ограничитель хода заготовок, зубчатую рейку, втулку. Зубчатая рейка жестко связана с отсекателем и смонтирована с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении, перпендикулярном оси накатки. Втулка, имеющая продольный паз, выполнена с зубчатым венцом, посредством которого она связана с рейкой. Втулка смонтирована в корпусе с возможностью вращения относительно оси, совпадающей с осью накатки. Входное отверстие корпуса выполнено эллиптическим с большей осью, перпендикулярной оси накатки. На боковой поверхности отсекателя выполнен глухой пазе верхней и нижней рабочими кромками. Кромки выполнены плоскими и расположены под углом относительно соответственно горизонтальной и вертикальной плоскостей. 8 ил.

г

Фиг. /

да/

ьJ.

ш

А

Фиг. С

Ј-Е М2-.1

ФигЛ

Ж-Ж

Фиг. В