Цанговый патрон Советский патент 1982 года по МПК B23B31/20 

Изобретение относится к металлообработке и может быть использовано при закреплении деталей на станках. Известен цанговый патрон, содержащий оправку с конусным хвостовиком, блок управления, коническую втулку со шлицами на наружной поверхности, контактирующими со щлицами подпружиненного якоря, предназначенного для взаимодействия с неподвижно установленным электромагнитом 1. Однако при таком исполнении низкая надежность работы и износостойкость, патрона. Цель изобретения - повыщение надежности работы патрона. Поставленная цель достигается тем, что патрон снабжен стаканом со щлицами на наружной поверхности, дополнительным электромагнитом, разрезным кольцом с конической поверхностью и установленной на оправке резьбовой втулкой со щлицами на наружной поверхности, щлйцы которой предназначены для взаимодействия со щлицами якоря, а торец - с конической втулкой, причем на переднем торце якоря выполнена фаска, предназначенная для контакта с конической поверхностью разрезного кольца, размещенного на наружной поверхности конической втулки, а дополнительный электромагнит установлен неподвижно с противоположной относительно основного электромагнита стороны якоря, при этом стакан, щлицы которого предназначены для взаимодействия со щлицами, выполненными на внутренней поверхности конической втулки, установлен с возможностью вращения на оправке и соединен заодно с цангой, причем блок управления снабжен дозатором циклов, входы которого соединены с командным постом, а выходы - с устройством включения электромагнита закрепления, а также устройством включения дополнительного электромагнита, причем его второй вход соединен со вторым входом устройства включения главного двигателя и задатчиком команды вращения. На фиг. 1 - представлен патрон, общий вид; на фиг. 2 - схема блока управления патроном. Патрон содержит оправку 1 с конусным хвостовиком, цангу 2, коническую втулку 3, неподвижно установленный электромагнит 4 с подпружиненным пружинами 5 якорем 6, имеющим шлицы 7 на внутренней поверхности, стакан 8, установленный на оправке 1 с возможностью относительного вращения, к основанию которого прикреплена цанга 2, а на наружной поверхности выполнены шлицы 9, входящие в зацепление со шлицами Ш конической втулки 3, выполненными на внутренней поверхности и упирающимся торцевой поверхностью в передний торец резьбовой втулки 11, навинченной на резьбу 12 оправки и имеющей по наружному диаметру шлицы, соединяющиеся со шлицами 7 якоря 6, электромагнитный синхронизатор. состоящий из дополнительного электромагнита 13 и разрезного кольца 14, кинематически связанного с конической втулкой 3 и имеющего коническую поверхность 15, предназна«1енную для взаимодействия с фаской якоря б. Кроме того, в состав патрона входит кожух 16 и блок 17 управления, связанный с электромагнитами 4 и 13 и главным двигателем 18. Блок управления (фиг. 2) содержит командный пост 19, состоящий из задатчиков команд раскрепления 20, закрепления 21, остановки 22, вращения детали 23, дозатор 24 циклов,устройство 25 включ€ния главного двигателя, регулятор 26 усилия закрепления, устройство 27 включения электромагнита закрепления и устройство 28 включения электромагнитного синхронизатора. В исходном состоянии электромагниты 4 и 13 обесточены и якорь б находится в среднем положении, подпружиненный с обеих сторон пружинами 5. Цан,га 2, стакан 8 и соединенная с ним шлицевым соединением 9 коническая втулка 3 имеют возможность независимого вращения относительно оправки 1. При поступлении команды закрепления блок 17 управления включает главный двигатель 18 и электромагнит 14. Электромагнит 4, сжимая левую .пружину 5, притягивает якорь б и таким образом удерживает его от вращения. Главный двигатель 18 приводит во вращение оправку 1, и резьбовая втулка И по резьбовому соединению 12 начинает перемещаться вправо, скользя по шлицевым направляющим 7, и приводити в движение коническую втулку 3. Последняя, в свою очередь скользя по шлицевым направляющим 9, перемещается вправо и сжимает цангу 2, закрепляя деталь. Цанга 2 при этом не вращается. При достижении заданного усилия закрепления, установленного напряжением питания электромагнита 4, момент, приложенный к якорю б от оправки 1 через резьбовую втулку И, превышает силу притяжения электромагнита 4. Якорь б начинает проскальзывать, электромагнит 4 выключается, и левая пружина 5 устанавливает якорь б в исходное состояние, При поступлении командына вращение детали блок 17 управления включает дополнительный электромагнит 13, перемещающий вправо якорь 6, сжимающий правую пружину 5. Якорь 6, перемещаясь, входит. в зацепление щлицами 7 со шлицами 10 конической втулки 3, замыкая жесткую кинематическую цепь передачи вращения от главного двигателя 18 к детали: главный двигатель 18 - оправка 1-резьбовая втулка И -якорь б - коническая втулка 3 - 2 - деталь. Разрезное кольцо 14, входящее в состав синхронизатора, необходимо для плавного выравнивания угловых скоростей якоря 6 и конической втулки 3, с целью мягкого зацепления Шлицев 7 и 10. Под нажимом вращающегося якоря 6 разрезное кольцо 14, имеющее сопряженную коническую поверхность 15 с передней фаской якоря б, сжимается, охватывая коническую втулку 3, и плавно передает ей вращение от якоря б. При поступлении команды раскрепления главный двигатель 18 включается в обратном направлении, включается электромагнит 4 и резьбовая втулка 11 перемещается в обратном направлении, передвигая коническую втулку 3 влево, освобождая цангу 2 и закрепленную в ней деталь. Блок 17 управления (фиг. 2) работает следующим образом. Необходимые для работы команды формируются командным постом 19 с помощью задатчиков команд 20-23, с кнопочного поста при ручном управлении или дистанционного при управлении с программного блока. При поступлении команд закрепления с задатчика 21 закрепления поступает сигнал на дозатор 24 циклов, выдающего команду включения прямого направления на устройство 25 включения главного двигателя и устройство 27 включения электромагнита закрепления. При этом выходное напряжение, определяющее усилие закрепления детали, устанавливается регулятором 26 усилия закрепления. При поступлении команды вращения детали с задатчика 23 вращения детали поступает сигнал на устройство включения электромагнитного синхронизатора 28 и сигнал, подтверждающий прямое направление вращения главного двигателя 18 на устройство 25 включения главного двигателя. При поступлении команды остановки задатчик 22 остановки выдает команду на дозатор 24 циклов, который снимает запускающие команды с устройств 25, 27 и 28. При поступлении команды раскрепления с задатчика 2G раскрепления подается сигнал на соответствующий вход дозатора 24

циклов, выдающего команду выключения на устройство 22 остановки, н через интервал времени дозатор 24 циклов выдает второй сигнал на включение главного двигателя 18 в обратном направлении и одновременно сигнал выключения устройства включения электромагнитного синхронизатора 28 включения электромагнитного закрепления 27.

Введение электромагнитного синхронизатора позволяет закреплять деталь при неподвижной цанге, что предопределяет широкое применение цангового патрона как при работе на станках, обслуживаемых работами-манипуляторами, так и на обычных станках.

Технико-экономическая эффективность при применении изобретения обусловлена повышением надежности работы патрона.

Формула изобретения

{. Цанговый патрон, содержаший оправку с конусным хвостовиком, блок управления, коническую втулку со шлицами на наружной поверхности, контактирующими со шлицами подпружиненного якоря, предназначенного для взаимодействия с неподвижно установленным электромагнитом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы патрона, он снабжен стаканом со шлицами на наружной поверхности дополнительным электромагнитом, разрезным кольцом с конической поверхностью и установленной на оправке резьбовой втулкой со шлицами на наружной поверхности, шлицы которой предназначены для взаимодействия со шлицами якоря, а торец - с конической втулкой, причем на переднем торце якоря выполнена фаска, предназначенная для контакта с конической поверхностью разрезного кольца, размещенного на наружной поверхности конической втулки, а дополнительный электромагнит установ0лен неподвижно с противоположной относительно основного электромагнита стороны якоря, при этом стакан, шлицы которого предназначены для взаимодействия со шлицами, выполненными на внутренней поверхности конической втулки, установлен с возможностью вращения на оправке и соединен заодно с цангой.

2. Патрон по п. 1, отличающийся тем, что блок управления снабжен дозатором циклов, входы которого соединены с командным

0 постом, а выходы - с устройством включения электромагнита закрепления, а также устройством включения дополнительного электромагнита, причем его второй вход соединен со вторым входом устройства включения главного двигателя и задатчиком команды врашения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 30 № 6724277, кл. В 23 В 31/20, 1978.

1111

21

26

i

Z

21

24

L

f f

28

27

Фиг. 2