CS210427B1

CS210427B1 - Automatic clamping device

Info

Publication number: CS210427B1
Application number: CS453679A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Richter; Jan Sopousek
Original assignee: Frantisek Richter; Jan Sopousek
Priority date: 1979-06-29
Filing date: 1979-06-29
Publication date: 1982-01-29

Description

(⁵⁴) Automatické upínací zařízení (51) Int. C1.^JB 23 Q 3/06( ⁵⁴ ) Automatic Clamping Devices (51) Int. NO. 1. ^J B 22 Q 3/06

Vynález se týká automatického upínacího zařízení zejména pro součásti kruhového průřezu, napojené na zásobník neopracovaných obrobků a opatřené vyhazovačem opracovaných obrobků.The invention relates to an automatic clamping device, in particular for circular cross-section parts connected to a workpiece magazine and equipped with a workpiece ejector.

Při pracovních operacích na obráběcích strojích, zejména při vyvrtávání vnitřních otvorů větších délek, se obrobek upíná nejčastěji pomocí jednoduchých, ručně ovládaných zařízení. Upínání je třeba mnohdy provést tak, aby nedošlo k deformaci opracovávaného obrobku a současně aby byl obrobek upnut dostatečnou silou.During working operations on machine tools, especially when boring the inner holes of larger lengths, the workpiece is usually clamped by simple, manually operated devices. Clamping is often necessary to avoid deformation of the workpiece and at the same time to clamp the workpiece with sufficient force.

Tyto podmínky upínání vystupují zvléší do popředí u tenkostěnných obrobků, kde je nutno dodržovat souosost opracovávaného otvoru vůči vnějšímu průměru. Ručně ovládané upínací zařízení tohoto druhu používají vesměs upínací svěrky spolu ae ztužovacími válečky.These clamping conditions come to the fore in the case of thin-walled workpieces, where the alignment of the hole to be machined with the outer diameter must be maintained. Manually operated clamping devices of this kind use clamping clamps together with stiffening rollers.

Na poloautomatických strojích se upínání provádí nejčastěji pomocí upínacích pouzder nebo ve sklíčidle, pokud tloušíka stěny obrobku tento způsob upnutí dovoluje, popřípadě jestliže vzniklé nepřesnosti a deformace nevadí dalšímu technologickému zpracování.On semi-automatic machines, clamping is most often carried out with clamping sleeves or in a chuck, if the wall thickness of the workpiece allows this clamping method, or if the resulting inaccuracies and deformations do not interfere with further technological processing.

Velmi nesnadno se upínají součásti, jejichž obvod je narušen jinými vyvrtanými otvory, zépichy nebo zahloubeními, které brání rovnoměrnému upnutí.It is very difficult to clamp components whose circumference is disrupted by other drilled holes, grooves or recesses that prevent uniform clamping.

V takových případech se volí jiný způsob upnutí, například upnutí na čelní plochy, které však musí být v předchozí fází obrábění pečlivě předpracovény.In such cases, a different clamping method is chosen, for example clamping to the face, which, however, must be carefully pre-machined in the previous machining stage.

Společnou a jednou z hlavních nevýhod popsaných zařízení k upínání je nezbytnost, aby upínání i obrábění prováděli vysoce kvalifikovaní pracovníci a dlouholetou dílenskou praxí a citem pro každou novou situaci. Přesto však i při splnění předpokladů, vznikají zmetky, které zvyšují podstatně výrobní náklady.A common and one of the main drawbacks of the described clamping devices is the necessity for both clamping and machining to be performed by highly qualified personnel and long-term workshop experience and sensitivity for every new situation. Nevertheless, even if the prerequisites are fulfilled, rejects arise which increase production costs substantially.

210 427210 427

Dalším nedostatkem známých upínacích zařízení jsou velké časové ztráty, které vznikají při nasazování obrobku do upínacího zařízení při jeho zapolohování a manipulaci s upínacími elementy. Obrobek je často nutné opakovaně zkusmo upínat, aby se dosáhl co nejpříznivější geometrický tvar upnutého obrobku a aby souhrn deformací byl co nejmenší.A further disadvantage of the known clamping devices is the large time loss which results from the insertion of the workpiece into the clamping device during its positioning and handling of the clamping elements. It is often necessary to clamp the workpiece repeatedly in order to achieve the most favorable geometrical shape of the workpiece to be clamped and to minimize the sum of deformations.

Výše uvedené nevýhody odstraňuje v podstatné míře automatické upínací zařízení podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že ho tvoří základní deska, opatřená hlavním středícím otvorem a pomocnými středícími otvory, se kterou je pevně spojeno těleso upínače s manipulačním zvedákem, ve kterém je upraven tlakový válec, jehož píst, opatřený polohovacím čepem, má na svém volném konci prismatický držák, zakončený vodícími kolíky, přičemž v tělese upínače je upraven jednak polohovací válec, jehož píst rovněž opatřený,polohovacím čepem, je na svém volném konci opatřen ozubeným hřebenem, který je v záběru přes ozubené tyče s polohovacími prismaty, jednak kolmo na podélnou osu obou válců uspořádaný upínací válec, proti jehož volnému konci je upravena čelní upínací deska.The above-mentioned disadvantages are substantially eliminated by the automatic clamping device according to the invention, which consists in that it consists of a base plate provided with a main centering hole and auxiliary centering holes, with which the clamping body is firmly connected to a handling jack in which a pressure jack is provided. a cylinder whose piston provided with a positioning pin has a prismatic holder at its free end terminated by guide pins, and a positioning cylinder is also provided in the clamping body, the piston also having a positioning pin having a toothed rack at its free end; The clamping cylinder is arranged perpendicularly to the longitudinal axis of the two cylinders, the clamping cylinder being arranged perpendicularly to the longitudinal axis of the two cylinders, against whose free end a front clamping plate is provided.

Automatické upínací zařízení, provedené podle vynálezu, umožňuje i současné obrábění několika obrobků na jednom stroji při nejvýhodnějších upínacích poměrech pro každý obrobek zvlášř. Případná deformace jednoho pracovního místa neovlivňuje polohu dalšího pracovního místa.The automatic clamping device according to the invention also enables simultaneous machining of several workpieces on one machine at the most advantageous clamping ratios for each workpiece separately. Possible deformation of one workstation does not affect the position of another workstation.

Při použití dvou nulových upínacích bloků, umístěných např. na otočné základní desce, lze vyloučit ztrátové časy, potřebné pro nakládání a manipulaci s obrobky i čas, potřebný pro vlastní upínání a uvedené operace provádět v samostatné nakládací a upínací poloze současně s pracovní operací, probíhající ve druhé nebo v několika po sobě následujících polohách. Snižují se požadavky na kvalifikaci obsluhy a umožňuje se vícestrojová obsluha.By using two zero clamping blocks, located eg on a rotatable base plate, it is possible to eliminate the loss of time required for loading and handling workpieces and the time required for the actual clamping and the above operations to be performed in a separate loading and clamping position. in the second or several consecutive positions. Operator qualification requirements are reduced and multi-machine operation is possible.

Příkladné provedení automatického upínacího zařízení podle vynálezu je schematicky znázorněno na připojených výkresech, kde na obr. 1 je upínací zařízení v čelním pohledu, obr. 2 představuje bokorysý řez zařízením podle čáry AA, na obr. 3 je půdorysý pohled a na obr. 4 schéma zapojení na zdroj tlakového média.An exemplary embodiment of an automatic clamping device according to the invention is shown schematically in the accompanying drawings, in which Fig. 1 is a front view of the clamping device; Fig. 2 is a side sectional view of the device according to line AA; Fig. 3 is a plan view; connection to a source of pressure medium.

Základní deska ly na které je uloženo těleso 3 upínače, v alternativním případě i několik těchto těles 3 upínače, je opatřena indexovacím zařízením 4 a jsou na ní vytvořeny hlavní středící otvor 34 a pomocné středící otvory 2» V tělese upínače je vytvořen manipulační zvedák 5 s tlakovým válcem 27, jehož píst 28 je opatřen na svém volném konci prismatickým držákem 7, zakončeným vodícími kolíky 8, které navedou neopracovaný obrobek 6 přicházející ze zásobníku 9, umístěného nad manipulačním zvedákem 5, do prismatického držáku 7, který se v d$ném okamžiku nachází v horní poloze 11. Správná poloha prismatického držáku 7 je udržována polohovacím čepem 29, uloženým v přírubě 19 tlakového válce 27, zasahujícím do přilehlé části pístu 28. Zásobník £ je opatřen vyhazovačem 12, který se nachází v úrovni horní polohy 11 prismatického držáku 7, který odsouvá opracovaný obrobek 6 na skluz 13, aby tak uvolnil místo pro nový, dosud neopracovaný obrobek 6.The base plate on which the clamp body 3, or alternatively several of these clamp bodies 3 are supported, is provided with an indexing device 4 and there is a main centering hole 34 and auxiliary centering holes 2 formed therein. a pressure cylinder 27, the piston 28 of which is provided at its free end with a prismatic holder 7, terminated by guide pins 8 which guide the unworked workpiece 6 coming from the magazine 9 located above the handling jack 5 into the prismatic holder 7 in the upper position 11. The correct position of the prismatic holder 7 is maintained by the positioning pin 29 housed in the flange 19 of the pressure cylinder 27 extending into the adjacent part of the piston 28. The cartridge 8 is provided with an ejector 12 located at the upper position 11 of the prismatic holder 7. which pushes the machined workpiece 6 onto the gr luz 13 to make room for a new, unworked workpiece 6.

V tělese 3 upínače je uložen jednak polohovací válec 15, jednak upínací válec 22.The clamping body 3 accommodates both a positioning cylinder 15 and a clamping cylinder 22.

Polohovací válec 15 je opatřen pístem 16, na jehož volném konci je upraven ozubený hřeben 17, který zabírá do ozubených tyčí 18, které jsou v záběru s ozubenými prismaty 14. Ve směru svého dostavného pohybu jsou ozubená prismata 14 pod tlakem tlačných pružin 20. Správná poloha ozubených prismat je udržována, podobně jako u tlakového válce 27 manipulačního zvedáku 5, polohovacím čepem 29, uloženým v přírubě 19.The positioning cylinder 15 is provided with a piston 16, at the free end of which a toothed rack 17 is provided which engages toothed racks 18 which engage toothed prisms 14. In the direction of their complete movement, toothed prisms 14 are pressurized by compression springs 20. Correct the position of the toothed prisms is maintained, similarly to the pressure cylinder 27 of the handling jack 5, by a positioning pin 29 housed in the flange 19.

Upínací válec 22 je uložen v úrovni dolní polohy 10 prismatického držáku 7, a to kolmo na podélnou osu polohovacího válce 15 i tlakového válce 27. Pracovní píst 23 upínacího válce 22 působí na obrobek 6 a přitlačuje ho v dolní poloze 10 prismatického držáku 7 proti čelní upínací desce 24.The clamping cylinder 22 is mounted at the lower position 10 of the prismatic holder 7, perpendicular to the longitudinal axis of the positioning cylinder 15 and the pressure cylinder 27. The working piston 23 of the clamping cylinder 22 acts on the workpiece 6 and presses it in the lower position 10 of the prismatic holder 7 against the front clamping plate 24.

Automatický pracovní cyklus vychází od zdroje 31 tlakového média, na jehož první vývodní větvi 25 je napojen přímo upínací válec 33 a to na straně čelní upínací desky 24, a přes oddělovací ventil 32 jednak polohovací válec 15 na straně odvrácené od ozubeného hřebenu 17, jednak tlakový válec 27 manipulačního zvedáku 5 na straně odvrácené od polohovacích prismat 14.The automatic working cycle starts from a pressure medium source 31, on whose first outlet branch 25 is directly connected the clamping cylinder 33 on the side of the front clamping plate 24, and through the separating valve 32 on the one side a positioning cylinder 15 on the side facing away from the rack 17 a cylinder 27 of the handling jack 5 on the side facing away from the positioning prisms 14.

210 427210 427

Na druhou vývodní větev 26 od zdroje 31 je přímo napojena druhé strana tlakového válce 27 manipulačního zvedáku 5 a přes další oddělovací ventil 32 druhá strana polohovacího válce 15 a druhé strana upínacího válce 22.On the other outlet branch 26 from the source 31 is directly connected the other side of the pressure cylinder 27 of the handling jack 5 and through the other separating valve 32 the other side of the positioning cylinder 15 and the other side of the clamping cylinder 22.

Po přivedení tlakového média do první vývodní větve 25 od zdroje 31 tlakového média proudí tlakové médium nejdříve do upínacího válce 22, jehož píst 23 se odsune a uvolní opracovaný obrobek 6. Po skončení uvolňovací funkce dojde ke zvýšení tlaku ve vývodní větvi a oddělovací ventil 32 propustí tlak nejdříve do polohovacího válce 15, jehož píst 16 při svém pohybu uvolní polohovací prismata 14. Po opětném nárůstu tlaku v první vývodní větvi 25 jako důsledku ukončení funkce polohovacího válce 15 propustí oddělovací ventil 32 tlakové médium do tlakového válce 27, jehož píst 28 při svém pohybu vyzvedne prismatický držák 7 8 opracovaným obrobkem 6 z pracovní dolní polohy 10 do horní polohy 11, kde vyhazovač 12 vysune opracovaný obrobek na sklúz 13 a nový obrobek 6 ze zásobníku 9 je přiveden pomocí vodicích kolíků 8 do prismatického držáku 7.After the pressure medium is supplied to the first outlet branch 25 from the pressure medium source 31, the pressure medium first flows into the clamping cylinder 22, whose piston 23 is moved away and the workpiece 6 is released. the pressure first into the positioning cylinder 15, whose piston 16 releases the positioning prisms 14 as it moves. After the pressure builds up in the first outlet branch 25 as a result of termination of the positioning cylinder 15, the separating valve 32 passes the pressure medium into the pressure cylinder 27. The workpiece 6 moves the workpiece 6 from the working lower position 10 to the upper position 11, where the ejector 12 moves the workpiece to the chute 13 and the new workpiece 6 is brought from the magazine 9 to the prismatic holder 7 by guide pins.

Následuje zavedení tlakového média ze zdroje 31 do druhé vývodní větve 26 a tlakové médium proudí nejdříve do tlakového válce 27, jehož píst 28 při svém pohybu přivede prismatický držák 7 spolu s obrobkem z horní polohy 11 do dolní polohy 10. Po skončení funkce dojde ke zvýSení tlaku ve vývodní větvi 26 a druhý oddělovací ventil 32 propustí tlakové médium, které proudí do polohovacího válce 15, jehož píst 16 při svém pohybu sevře polohovací prismata 14, která přitom zapolohují obrobek 6. Po opětném stoupnutí tlaku ve vývodní větvi 26 propustí zmíněný druhý oddělovací ventil 32 tlakové médium do upínacího válce 22, jehož píst 23 při svém pohybu přitlačí čelně obrobek 6 na čelní upínací desku 24, čímž je upínací operace ukončena. Polohovací a upínací tlak se seřizuje redukčními ventily 30.Following the introduction of the pressure medium from the source 31 into the second outlet branch 26, the pressure medium flows first into the pressure cylinder 27, whose piston 28 during its movement brings the prismatic holder 7 together with the workpiece from the upper position 11 to the lower position 10. The pressure in the outlet branch 26 and the second separating valve 32 pass the pressure medium which flows into the positioning cylinder 15, whose piston 16, during its movement, grips the positioning prisms 14, thereby positioning the workpiece 6. the pressure medium valve 32 into the clamping cylinder 22, the piston 23 of which presses the workpiece 6 against the front clamping plate 24 as it moves, thereby completing the clamping operation. The positioning and clamping pressure is adjusted by pressure reducing valves 30.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Automatic clamping device, in particular for parts of circular cross-section, connected to a workpiece magazine and equipped with a workpiece ejector, characterized in that it comprises a base plate (1) provided with a main centering hole (34) and auxiliary centering holes (2), with which the clamping body (3) is rigidly connected with a handling jack (5), in which a pressure cylinder (27) is provided, the piston (28) of which has a positioning pin (29) having a prismatic holder (7) at its free end ending with guide pins (8), wherein a positioning cylinder (15) is provided in the clamping body (3), the piston (16) of which also has a positioning pin (29) at its free end provided with a toothed rack (17), engaged by toothed rods (18) by means of 8 positioning prisms (14)> one clamping cylinder (22) arranged perpendicular to the longitudinal axis of both cylinders (15, 27), against which The front clamping plate (24) is adjusted.