CS255430B1

CS255430B1 - Machine tool turning tool head

Info

Publication number: CS255430B1
Application number: CS857337A
Authority: CS
Inventors: Miroslav Holec; Frantisek Ott; Jan Nemec; Frantisek Oplatek
Original assignee: Miroslav Holec; Frantisek Ott; Jan Nemec; Frantisek Oplatek
Priority date: 1985-10-15
Filing date: 1985-10-15
Publication date: 1988-03-15
Also published as: CS733785A1

Abstract

Řešení se týká zařízení pro natáčení nástrojové hlavy obráběcího stroje elektromotorem, umožňujícího plynulé natočení jedním nebo druhým směrem nejkratší cestou. Účelem je spolehlivé, přesné a rychlé zařízení, zejména pro potřeby automaticky řízených obráběcích strojů. S hnacím hřídelem zařízení jsou spojeny v kolmém směru čepy, na nichž jsou uspořádány dvojí kladky. Větší kladky jsou v pracovním styku s povrchem odpruženého kotouče volné částí zubové spojky, vytvořeným jako vačka. Menší kladky jsou v pracovním styku s odpruženými západkami, z nichž polovina má sklon v jednom a druhá polovina v opačném směru. Západky jsou posuvně uloženy v otvorech kotouče volné části zubové spojky proti pevné rohatce s odpovídajícími obousměrnými zářezy. Každé větší kladce přísluší část vačky, tvořená dvojicí zahloubení.The present invention relates to a device for rotating a tool head of a machine tool by an electric motor, enabling a smooth rotation in one or the other direction by the shortest path. The purpose is reliable, accurate and fast equipment, especially for the needs of automatically controlled machine tools. Pins are connected perpendicularly to the drive shaft of the device on which the double rollers are arranged. Larger pulleys are in working contact with the surface of the spring-loaded disk free of the claw coupling formed as a cam. Smaller pulleys are in working contact with spring-loaded latches, half of which have a slope in one and the other half in the opposite direction. The latches are slidably mounted in the openings of the disc of the loose part of the claw coupling against the fixed ratchet with corresponding two-way notches. Each larger pulley has a portion of the cam formed by a pair of recesses.

Description

asynchronním motorem, umožňující plynulé natočení nástrojové hlavy do požadované polohy nejkratší cestou.Asynchronous motor, allowing the tool head to be rotated smoothly to the desired position in the shortest way.

U moderních obráběcích strojů, zejména soustružnických strojů a center, ovládaných řídicím systémem, většinou číslicovým, se používají nástrojové hlavy, osazené větším počtem nástrojů. V rámci automatického cyklu se nástrojová hlava natáčí do různých poloh podle sledu operací a předvolených nástrojů. Zařízení, provádějící tuto funkci, musí být spolehlivá, přesná a mají přivést nástrojovou hlavu do správné polohy co nejrychleji. Podle druhu pohonu rozeznáváme dva hlavní systémy natáčení nástrojových hlav, a to zařízení s elektrickými motory a s hydraulickými motory. Obě skupiny mají podle svých jednotlivých typů provedení různé přednosti a záporné stránky. Při srovnání nejlepších systémů obou skupin mají však hydraulická zařízení vždy nevýhodu v potřebě hydraulického zdroje. I ta nejdokonalejší známá zařízení s elektromotory však jsou konstrukčně dosti složitá, výrobně náročná a celkově nákladná.In modern machine tools, especially turning machines and centers, controlled by a control system, mostly digital, tool heads equipped with a larger number of tools are used. In the automatic cycle, the tool head is rotated to different positions according to the sequence of operations and preset tools. The devices performing this function must be reliable, accurate and intended to bring the tool head to the correct position as quickly as possible. According to the type of drive we distinguish two main systems of turning of the tool heads, the equipment with electric motors and with hydraulic motors. Both groups have different strengths and negatives depending on their design. However, when comparing the best systems of both groups, hydraulic devices always have the disadvantage of requiring a hydraulic source. Even the most sophisticated known electric motor systems, however, are structurally complex, expensive to manufacture and expensive.

Určité zlepšení v tomto směru přináší zařízení podle vynálezu, u něhož jsou s hnacím hřídelem spojeny v kolmém směru čepy, na nichž jsou uspořádány dvojí kladky, z nichž jedny jsou v pracovním styku s povrchem odpruženého kotouče volné části zubové spojky, vytvořeným jako vačka a druhé s odpruženými západkami, z nichž polovina má sklon v jednom a druhá polovina v opačném směru, posuvně uloženými v otvorech kotouče volné části zubové spojky proti pevné rohatce s odpovídajícími obousměrnými zářezy, přičemž každé kladce přísluší část vačky, tvořená dvojicí zahloubení.A certain improvement in this direction is provided by the device according to the invention, in which pins are connected perpendicularly to the drive shaft, on which two pulleys are arranged, one of which is in contact with the surface of the sprung disk. with spring-loaded pawls, half of which are inclined in one and the other half in the opposite direction, displaceably received in the disc holes of the free portion of the toothed clutch against the fixed ratchet with corresponding bidirectional notches, each roll having a cam part formed by a pair of recesses.

Zařízení podle vynálezu provádí natáčení nástrojové hlavy plynule o libovolný počet poloh vždy nejkratší cestou jedním nebo druhým směrem do požadované polohy. Natáčecí cyklus je rychlý, přesný a zahrnuje uvolnění, natočení a upnutí nástrojové hlavy.The device according to the invention performs swiveling of the tool head continuously in any number of positions in the shortest way in one or the other direction to the desired position. The swivel cycle is fast, accurate and involves releasing, swiveling and clamping the tool head.

Na přiloženém výkresu je znázorněn příklad provedení zařízení podle vynálezu, jehož obr. 1 představuje schematický podélný řez zařízením, obr. 2 je detail západek v řezu, obr. 3 je zařízení ve schematickém čelním pohledu a obr. 4 je schematicky znázorněný detail kladky a vačky.1 is a schematic longitudinal section of the device, FIG. 2 is a detail of the latches in cross-section, FIG. 3 is a schematic front view, and FIG. 4 is a schematic detail of a pulley and cam. .

Asynchronní elektromotor 1 otáčí přes lomený hřídel 2' planetové soukolí 3 a ozubená kola _4 / $ hřídelem na němž je perem 7_ naklínován náboj 2/ axiálně odpružený pružinouThe asynchronous electric motor 1 rotates the planetary gear 3 through the crankshaft 2 'and the gears 4 / $ through the shaft on which the hub 7 / axially spring-loaded is keyed 7

V náboji 2 jsou nalisovány ve směru kolmém na osu tři čepy 1_6, aa nichž jsou upevněny vždy dvě kladky 10, 2JL· Větší kladky 10 spolupracují s vačkou 21/ pevně spojenou s volnou částí 12 zubové spojky a menší kladky 15 se třemi západkami 22 a třemi západkami 23, jež jsou posuvně uloženy v otvorech na obvodu volné části 12 zubové spojky proti rohatce 20.In the hub 2, three pins 16 are pressed in a direction perpendicular to the axis, and two pulleys 10, 21 are fixed in each case. The larger pulleys 10 cooperate with the cam 21 / rigidly connected to the free clutch portion 12 and the smaller pulley 15 with three latches 22; three latches 23, which are slidably mounted in openings on the periphery of the free portion 12 of the gear coupling against the ratchet 20.

Pevná část 14 zubové spojky, stejně jako rohatka 2.0, jsou upevněny na neznázorněném tělese revolverové hlavy obráběcího stroje. Vlastní nástrojová hlava 13 je pevně spojena s volnou částí 12 zubové spojky, jež je odpruženým čepem 21 osově přitlačována na kladky 10. Ke střídavě umístěným západkám 22 a 23 přísluší čepy 17 s pružinami 1.2' Í^ez jsou silnější, nezlí vratné pružiny 22· Rohatka 20 má obousměrné zářezy 27, 28, ² nichž jedny 27 přísluší západkám 22 a druhé 28 západkám 23.The fixed claw clutch part 14, as well as the ratchet 2.0, are mounted on a machine tool turret body (not shown). The actual tool head 13 is firmly connected with the free portion 12 of the claw clutch, which is axially spring-loaded pin 21 is pressed against the roller 10. In order to alternately disposed latches 22 and 23 for the pins 17 with the springs 1,2 'Í ^ez are stronger than the restoring spring 22 · ratchet 20 has bidirectional notches 27, 28, ^{2 of} which 27 are latches 22 and 28 are latches 23.

Pro každou kladku 10 je určena jedna dvojice válcových zahloubení 25, 26 vačky 11, mezi nimiž je rovná plocha 24 . Sedí-li kladky 10 ve válcovém zahloubení 25, pak jsou zároveň kladkami 15 stlačeny západky 22 a nástrojová hlava 13 se může natáčet v jednom směru.For each roller 10 there is provided a pair of cylindrical recesses 25, 26 of the cam 11, between which there is a flat surface 24. When the rollers 10 are seated in the counterbore 25, the latches 22 are simultaneously compressed by the rollers 15 and the tool head 13 can be pivoted in one direction.

Jsou-li kladky 10 v zahloubení 26, pak jsou kladkami 15 stlačovány západky 23 a nástrojová hlava 13 se natáčí v opačném směru. V obou případech západky 22 a 23 kloužou po rohatce 20 a nezabraňují otáčení.When the rollers 10 are in the recess 26, the pawls 23 are compressed by the pawls 23 and the tool head 13 rotates in the opposite direction. In both cases, the latches 22 and 23 slide on the ratchet 20 and do not prevent rotation.

Poloha kladky 10 na rovné ploše 24 vačky 11 mezi oběma zahloubeními 25, 2 6’ znamená, že volná část 12 zubové spojky zapadá svými zuby do mezer pevné části 14 zubové spojky, na niž je kladkou 10 přitlačována.The position of the roller 10 on the flat surface 24 of the cam 11 between the two recesses 25, 26 'means that the free portion 12 of the clutch engages with its teeth in the gaps of the fixed portion 14 of the clutch to which it is pressed by the roller 10.

Případné výrobní nepřesnosti vyrovnává pružina _9. V této poloze je nástrojová hlava 13 aretována. Je-li třeba změnit polohu nástrojové hlavy 13, pak neznázorněný řídicí systém zvolí ten smysl otáčení asynchronního elektromotoru 1, který natočí nástrojovou hlavu 13 do požadované polohy cestou. Elektromotor 1_ otáčí hřídelem 6 rychlostí, redukovanou planetovým soukolím .3 a zároveň se otáčejí čepy 16 s kladkami 10 a 15. Kladky IQ se natočí např. do polohy zahloubení 25. Odpružený čep 21 vysune volnou část 12 zubové spojky ze záběru s pevnou částí 14 a tím kladky 10 zapadnou do zahloubení 25, jak je znázorněno na*obr. 4. Zároveň jsou kladkami 15 stlačeny západky 22. Začíná natáčení nástrojové hlavy 13 podle obr. 4 ve směru hodinové ručičky. Jakmile se dosáhne požadované polohy, elektromotor _1 obdrží známým způsobem povel ke změně směru otáčení. Mezitím se vlivem setrvačnosti nástrojová hlava 13 přetočí a stlačené západky 22 se dostanou do polohy dle obr. 2.Possible manufacturing inaccuracies are compensated by spring 9. In this position, the tool head 13 is locked. If it is necessary to change the position of the tool head 13, then the control system (not shown) selects the direction of rotation of the asynchronous electric motor 1, which rotates the tool head 13 to the desired position by way. The electric motor 7 rotates the shaft 6 at a speed reduced by the planetary gear 3 and at the same time the pins 16 with the pulleys 10 and 15 are rotated. The pulleys 10 are rotated, for example, into the recess 25. and thereby the rollers 10 engage in the recesses 25 as shown in FIG. 4. At the same time, the pawls 22 are depressed by the rollers 15. The rotation of the tool head 13 of FIG. 4 begins in the clockwise direction. Once the desired position has been reached, the electric motor 1 receives a command to change the direction of rotation in a known manner. Meanwhile, due to inertia, the tool head 13 is rotated and the latches 22 are moved to the position of FIG. 2.

Při zpětném otáčení zaskočí západky 22 do zářezů 27 rohatky 20. V této poloze jsou zuby pevné části 14 zubové spojky přesně proti zubovým mezerám volné části 12 spojky.Upon reverse rotation, the latches 22 engage the notches 27 of the ratchet 20. In this position, the teeth of the fixed clutch portion 14 are exactly opposite the tooth gaps of the clutch free portion 12.

Nástrojová hlava 13 se nemůže otáčet, takže kladky 10 vyjedou na rovnou plochu 24 vačky 11 a zatlačí volnou část 12 spojky s nástrojovou hlavou 13 do záběru s pevnou částí 14.The tool head 13 cannot rotate so that the rollers 10 extend to the flat surface 24 of the cam 11 and push the free portion 12 of the tool head coupling 13 into engagement with the fixed portion 14.

Tím je nástrojová hlava 13 upnuta. Kladky 15 sjedou se západek 22, jež účinkem vratných pružin 19 odskočí od rohatky 20. Dalším povelem řídicího systému se elektromotor 1^ zastaví a tím je cyklus natáčení nástrojové hlavy 13 ukončen.Thereby the tool head 13 is clamped. The pulleys 15 engage the pawls 22 which spring away from the ratchet 20 due to the return springs 19. By another command of the control system, the electric motor 1 is stopped and thus the rotation of the tool head 13 is completed.

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Apparatus for turning a machine tool tool head by an electric asynchronous motor with a gear ratio, eg a planetary gear, through a drive shaft, passing through the axial bore of a fixed and free toothed clutch plate carrying a tool head, equipped with a cam and pulleys heads, characterized in that pins (16) are connected perpendicularly to the drive shaft (6), on which double rollers (10, 15) are arranged, of which the rollers (10) are in contact with the surface of the sprung disk Gear couplings formed as cams (11) and pulleys (15) with spring-loaded latches (22, 23), half of which are inclined in one direction and the other half in opposite directions, displaceably received in the openings of the disc of the free section (12) toothed couplings against a fixed ratchet (20) with corresponding bidirectional notches (27, 28), each roller (10) having a part a cam (11) formed by a pair of recesses (25, 26).

2 drawings