RU2022759C1 - Multistation modular machine - Google Patents

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: guide of movable body 6, set in axis of base 3 of turning table, mounted on machine bed-frame has "n" number of commutation canals 9, through which medium is fed to functional mechanisms, located both on turning table faceplate 4 and on movable body 6. Pack of commutation plates, in axis of which movable body 6 drive pulley 7 is placed, is, using nut 11 and orientation rod. pressed to guide 5 lower butt. Commutation plates have through commutation holes 13, that are in parallel to axes of commutation plates, and commutation canals, located along arc in planes of plates. Each of commutation canals 9, located in guide 5 and going out from its lower butt, is connected with corresponding canal of one of commutation plates, that has outlet to connect with coupling. EFFECT: multistation modular machine is effective in processing of complex pieces. 3 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к станкостроению, к агрегатным станкам, применяемым в массовом автоматизированном производстве наиболее трудоемких деталей. The invention relates to machine tool industry, to modular machines used in mass automated production of the most labor-consuming parts.

Известны агрегатные станки, включающие станину с установленными на стойках силовыми головками и поворотно-делительный стол с размещенными на нем зажимными приспособлениями. Aggregate machines are known, including a bed with power heads mounted on racks and a rotary-dividing table with clamping devices placed on it.

Недостатком данных конструкций являются большие габариты станков в сравнении с диаметром планшайбы, так как на всех станках данной конструкции вертикальные силовые головки, имеющие свой привод, монтируются на направляющих, которые расположены на стойках, в свою очередь установленных на станине за контуром планшайбы поворотного стола. Расположение стоек за контуром поворотного стола увеличивает габариты станины и вес станка в целом, что является препятствием для монтажа и эксплуатации их на верхних этажах производственных помещений и при дефиците производственных площадей. The disadvantage of these designs is the large dimensions of the machines in comparison with the diameter of the faceplate, since on all machines of this design the vertical power heads, which have their own drive, are mounted on rails that are located on racks, which in turn are mounted on the frame behind the contour of the faceplate of the turntable. The location of the racks beyond the contour of the turntable increases the dimensions of the bed and the weight of the machine as a whole, which is an obstacle to installing and operating them on the upper floors of production facilities and with a shortage of production space.

Наиболее близким по конструкции к предложенному объекту является малогабаритный многопозиционный агрегатный станок, содержащий установленный на станине единый привод и поворотный стол с равномерно расположенными по его окружности зажимными приспособлениями. В оси поворотного стола расположена направляющая, на которой установлен подвижный корпус с вертикальными инструментальными головками, фиксируемый с планшайбой поворотного стола и опирающийся через стаканы на пpужины. Пружины опираются на кольцо, установленное на направляющей, в которой проходит тяга привода подвижного корпуса. Тяга привода связана с кулачком единого привода через рычаг. The closest in design to the proposed object is a small multi-position aggregate machine containing a single drive mounted on the bed and a rotary table with clamping devices evenly spaced around its circumference. In the axis of the rotary table there is a guide on which a movable housing with vertical tool heads is mounted, fixed with the faceplate of the rotary table and resting on the springs through the glasses. The springs are supported by a ring mounted on a guide in which the drive rod of the movable housing passes. The drive rod is connected to the cam of a single drive through a lever.

Недостатком данной конструкции является занятость оси направляющей подвижного корпуса тягой привода. При наличии цилиндров зажима у каждого из приспособлений многопозиционного станка к планшайбе через ось поворотного стола должен быть подведен сжатый воздух или масло под давлением. Но ввиду занятости оси направляющей, являющейся одновременно и осью поворотного стола, тягой привода, обеспечение подвода среды к цилиндрам зажима не находит своего конструктивного решения. Подвижные элементы зажимных приспособлений получают движение от привода, установленного на загрузочной позиции станка, например от механического ключа. Но недостаток зажимного приспособления с приводом от механического ключа в том, что от вибрации элементов приспособлений и обрабатываемой детали возникает прослабление зажима, которое невозможно устранить в процессе обработки. Применение же приспособлений - спутников с приводов от механизмов, расположенных на позиции загрузки, усложняет конструкцию и увеличивает габариты станка, так как привод располагается за контуром планшайбы, к тому же приспособления-спутники сложны конструктивно. При рациональной компановке конструкции станка с центрально расположенной направляющей вертикальных головок традиционный способ подвода среды к цилиндрам привода приспособлений, расположенных на планшайбе поворотного стола, не находит конструктивного решения, так как известный способ подвода среды через ось поворотного стола невозможен ввиду занятости центра направляющей подвижного корпуса, в оси которой проходит тяга привода. The disadvantage of this design is the employment of the axis of the guide of the movable housing by the drive rod. If there are clamping cylinders in each of the fixtures of the multi-position machine, compressed air or pressure oil must be supplied through the axis of the rotary table to the faceplate. But due to the busy axis of the guide, which is also the axis of the rotary table, the drive rod, ensuring the supply of medium to the clamping cylinders does not find its constructive solution. The movable elements of the clamping devices receive movement from the drive mounted on the loading position of the machine, for example from a mechanical key. But the disadvantage of a clamping device driven by a mechanical key is that from the vibration of the elements of the devices and the workpiece, clamp loosening occurs, which cannot be eliminated during processing. The use of devices - satellites from drives from mechanisms located at the loading position, complicates the design and increases the dimensions of the machine, since the drive is located beyond the contour of the faceplate, and satellite devices are also structurally complex. With a rational arrangement of the design of the machine with a centrally located guide of vertical heads, the traditional way of supplying medium to the drive cylinders of devices located on the faceplate of the rotary table does not find a constructive solution, since the known method of supplying the medium through the axis of the rotary table is impossible due to the busy center of the guide of the movable housing, the axis of which the drive pulls.

Целью изобретения является расширение функциональных и технологических возможностей станка, увеличение его производительности, а также уменьшение габаритов и облегчение обслуживания. The aim of the invention is to expand the functional and technological capabilities of the machine, increase its productivity, as well as reduce the size and facilitate maintenance.

Сущность изобретения заключается в том, что на станине станка установлены привод и поворотный стол с равномерно расположенными по его окружности зажимными приспособлениями. В оси поворотного стола расположена направляющая, на которой установлен подвижный корпус с вертикальными инструментальными головками. Подвижный корпус фиксируется с планшайбой поворотного стола и опирается через станины на пружины. Пружины опираются на кольцо, установленное на направляющей, в которой проходит тяга привода подвижного корпуса. Тяга привода связана с кулачком единого привода через рычаг. Новым в предложенной конструкции является то, что направляющая подвижного корпуса, в оси которой проходит тяга привода, содержит n количество коммутационных каналов, расположенных по всему кольцевому сечению направляющей и направленных параллельно оси направляющей. Каждый из коммутационных каналов имеет выход с одной стороны к нижнему торцу направляющей подвижного корпуса, а с другой стороны - к соответствующему функциональному механизму. Функциональные механизмы располагаются как на планшайбе поворотного стола, так и на подвижном корпусе. К нижнему торцу направляющей подвижного корпуса с помощью гайки и штыря прижат пакет коммутационных шайб. В оси пакета проходит тяга привода подвижного корпуса. Штырь, ориентирующий шайбы в определенном положении, установлен в нижнем торце направляющей неподвижно. The essence of the invention lies in the fact that a drive and a rotary table with clamping devices evenly spaced around its circumference are mounted on the machine bed. In the axis of the turntable there is a guide on which a movable housing with vertical tool heads is mounted. The movable housing is fixed with the faceplate of the turntable and rests on the springs through the bed. The springs are supported by a ring mounted on a guide in which the drive rod of the movable housing passes. The drive rod is connected to the cam of a single drive through a lever. New in the proposed design is that the guide of the movable housing, in the axis of which the drive rod extends, contains n number of switching channels located along the entire annular section of the guide and directed parallel to the axis of the guide. Each of the switching channels has an output on the one hand to the lower end of the guide of the movable housing, and on the other hand, to the corresponding functional mechanism. Functional mechanisms are located both on the faceplate of the turntable and on the movable housing. A packet of commutation washers is pressed against the lower end of the guide of the movable housing by means of a nut and a pin. In the axis of the package is the drive rod of the movable housing. A pin orienting the washers in a certain position is fixed in the lower end of the guide.

Коммутационные шайбы содержат сквозные коммутационные отверстия, параллельные оси шайбы, а также открытые коммутационные каналы, каждый из которых имеет выход на подсоединительный штуцер. Коммутационные каналы шайб расположены по дуге плоскости шайбы, притом каждый канал накрывается предыдущей шайбой. The switching washers contain through switching holes parallel to the axis of the washer, as well as open switching channels, each of which has an output to the connecting nipple. The switching channels of the washers are located along the arc of the plane of the washer, and each channel is covered by the previous washer.

Общее количество подсоединительных штуцеров соответствует количеству коммутационных каналов в направляющей. Каждый из коммутационных каналов, расположенный в направляющей и выходящий из нее нижнего торца, замыкается соответствующим каналом одной из коммутационных шайб. Количество сквозных отверстий в каждой последующей шайбе, считая от торца направляющей, меньше, чем в предыдущей на число подсоединенных к ней штуцеров. Последняя шайба не содержит сквозных коммутационных отверстий. Все шайбы разделены уплотнением в виде эластичной прокладки. Количество коммутационных шайб в пакете может быть любым в зависимости от функциональных потребностей данного станка. The total number of connecting fittings corresponds to the number of switching channels in the guide. Each of the switching channels located in the guide and leaving the lower end of it is closed by the corresponding channel of one of the switching washers. The number of through holes in each subsequent washer, counting from the end of the guide, is less than in the previous one by the number of fittings connected to it. The last washer contains no through-hole switching holes. All washers are sealed with an elastic gasket. The number of switching washers in the package can be any, depending on the functional needs of this machine.

Известно техническое решение, в котором на станине агрегатного станка установлен поворотный стол с равномерно расположенными по его окружности зажимными приспособлениями, в оси которого расположена направляющая подвижного корпуса. A technical solution is known in which a rotary table with clamping devices evenly spaced around its circumference is mounted on the bed of the aggregate machine, the axis of which is the guide of the movable housing.

Новизна изобретения заключается в следующем. Направляющая подвижного корпуса, в оси которой проходит тяга привода, содержит n количество коммутационных каналов, расположенных по всему кольцевому сечению, направленных параллельно ее оси, причем каждый из них замыкается соответствующим каналом одной из коммутационных шайб комплекта и подсоединительным штуцером. Это обеспечивает упрощение конструкции приспособлений, стабильность усилия зажима детали в период всего технологического процесса, получение усилия зажима детали подводом к приспособлениям соответствующего давления среды. Все это расширяет технологические возможности, сокращает вспомогательное время (время на установку и снятие детали) и в конечном итоге повышает производительность станка. Возможность проведения неограниченного количества каналов для обеспечения подвода среды как к планшайбе, так и на подвижный корпус, расширяет функциональные возможности станка. Обеспечение подвода среды через направляющую корпуса сокращает габариты станка. Такое комплексное техническое обеспечение, решенное подводом среды и функциональным механизмам коммутационными каналами, расположенными в кольцевом сечении направляющей подвижного корпуса, каждый из которых замыкается соответствующим каналом коммутационной шайбы и выходом на подсоединительный штуцер, не известно. The novelty of the invention is as follows. The guide of the movable housing, in the axis of which the drive rod extends, contains n number of switching channels located along the entire annular section, directed parallel to its axis, each of which is closed by the corresponding channel of one of the switching washers of the kit and the connecting fitting. This provides a simplification of the design of the fixtures, stability of the clamping force of the part during the entire technological process, obtaining the clamping force of the part by supplying the fixtures with the appropriate medium pressure. All this extends technological capabilities, reduces auxiliary time (time for installing and removing a part) and ultimately increases machine productivity. The possibility of carrying out an unlimited number of channels to ensure the supply of medium to both the faceplate and the movable housing expands the functionality of the machine. Providing a fluid inlet through the housing guide reduces the dimensions of the machine. Such complex technical support, solved by the supply of the medium and the functional mechanisms of the switching channels located in the annular section of the guide of the movable housing, each of which is closed by the corresponding channel of the switching washer and the output to the connecting fitting, is not known.

Комплект коммутационных шайб, в оси которого проходит тяга привода, состоит из
первой, считая от торца направляющей, шайбы, в которой количество сквозных коммутационных отверстий меньше, чем количество коммутационных каналов в направляющей на число, равное количеству подсоединительных штуцеров этой шайбы;
последующих шайб, в каждой из которых число сквозных отверстий меньше, чем в предыдущей на число подсоединенных к ней штуцеров;
последней шайбы, которая не содержит сквозных коммутационных отверстий.A set of commutation washers, in the axis of which the drive rod extends, consists of
the first, counting from the end of the guide, the washer, in which the number of through switching holes is less than the number of switching channels in the guide by a number equal to the number of connecting fittings of this washer;
subsequent washers, in each of which the number of through holes is less than in the previous one by the number of fittings connected to it;
the last washer that does not contain through-hole switching holes.

Коммутационные каналы шайб расположены по дуге, причем каждый канал накрывается предыдущей шайбой с выходом на подсоединительный штуцер с другой. Комплект шайб зафиксирован от поворота штырем и прикреплен к торцу направляющей подвижного корпуса гайкой, причем коммутационные шайбы в пакете разделены уплотнением в виде эластичной прокладки. Такое комплексное решение, позволяющее компактно разместить любое количество подсоединительных штуцеров в любом наиболее выгодном радиальном направлении, не известно. The switching channels of the washers are arranged in an arc, with each channel being covered by the previous washer with access to the connecting fitting on the other. The set of washers is fixed against rotation by a pin and is attached to the end of the guide of the movable housing with a nut, and the connection washers in the package are separated by a seal in the form of an elastic gasket. Such an integrated solution, which allows compactly accommodating any number of connecting fittings in any most advantageous radial direction, is not known.

На фиг. 1 и 2 изображен станок, общий вид; на фиг.3-6 изображены виды сверху на коммутационные шайбы в последовательности их установки к торцу направляющей. In FIG. 1 and 2 depict the machine, a general view; figure 3-6 shows top views of the switching washers in the sequence of their installation to the end of the guide.

Станок состоит из станины 1 с расположенным на ней приводом 2 и поворотным столом, состоящим из основания 3 и планшайбы 4. На планшайбе 4 равномерно по окружности расположены зажимные приспособления. В оси основания 3 установлена направляющая 5 подвижного корпуса 6. Подвижный корпус 6 фиксируется с планшайбой 4 поворотного стола и опирается через стаканы на пружины. Пружины опираются на кольцо, установленное на направляющей 5 в оси которой проходит тяга привода 7 подвижного корпуса 6. Тяга привода 7 связана с кулачком единого привода 2 через рычаг. В планшайбу 4 поворотного стола вмонтированы цилиндры 8 привода зажимных приспособлений. Направляющая 5 содержит коммутационные каналы 9. К торцу направляющей 5 с помощью штыря 10 и гайки 11 прижат комплект коммутационных шайб. Первая коммутационная шайба 12 содержит сквозные коммутационные отверстия 13, коммутационный канал 14 и подсоединительный штуцер 15. Последующие коммутационные шайбы 16 также содержат сквозные коммутационные отверстия 13, коммутационные каналы 14 и подсоединительные штуцеры 15. Последняя шайба 17 содержит только коммутационный канал 14 и подсоединительный штуцер 15. Все шайбы разделены уплотнением в виде эластичной прокладки. The machine consists of a bed 1 with a drive 2 located on it and a rotary table consisting of a base 3 and a face plate 4. On the face plate 4, clamping devices are evenly spaced around the circumference. A guide 5 of the movable housing 6 is mounted in the axis of the base 3. The movable housing 6 is fixed with the faceplate 4 of the rotary table and rests on the springs through the glasses. The springs are supported by a ring mounted on a guide 5 in the axis of which the drive rod 7 of the movable housing 6 passes. The rod 7 of the drive 7 is connected to the cam of the single drive 2 through a lever. In the faceplate 4 of the rotary table are mounted cylinders 8 of the drive clamping devices. The guide 5 contains the switching channels 9. To the end of the guide 5 with the help of the pin 10 and the nut 11, a set of switching washers is pressed. The first switching washer 12 contains through-hole switching holes 13, the switching channel 14 and the connecting nozzle 15. The subsequent switching washers 16 also contain through-switching switching holes 13, the switching channels 14 and connecting unions 15. The last washer 17 contains only the switching channel 14 and the connecting nozzle 15. All washers are sealed with an elastic gasket.

Работа станка начинается с расфиксации, поворота и фиксации планшайбы 4 поворотного стола от привода 2. Вслед за этим через распределитель и соответствующий подсоединительный штуцер 15 в коммутационный канал 14 шайбы 16 поступает среда, из которого далее поступает в соответствующий коммутационный канал 9 направляющей 5. Из канала 9 направляющей 5 среда попадает в соответствующую полость цилиндра 8 привода приспособления, расположенного на позиции загрузки, где происходит разжим обрабатываемой детали, а затем зажим заготовки. Аналогично через подсоединительные штуцеры 15 подводится среда к другим функциональным механизмам, расположенным на планшайбе и подвижном корпусе 6, а также подводится централизованная смазка. На остальных позициях поворотного стола в приспособлениях постоянно удерживается обрабатываемая деталь и производится технологический процесс, с окончанием которого начинается следующий цикл работы станка. The operation of the machine begins with the unlocking, rotation and fixing of the faceplate 4 of the turntable from the drive 2. Then, through the distributor and the corresponding connecting fitting 15, the medium enters the switching channel 14 of the washer 16, from which it then goes to the corresponding switching channel 9 of the guide 5. From the channel 9, guide 5, the medium enters the corresponding cavity of the drive cylinder 8 of the device located at the loading position, where the workpiece is expanded and then the workpiece is clamped. Similarly, through the connecting fittings 15, the medium is supplied to other functional mechanisms located on the faceplate and the movable housing 6, and centralized lubrication is also supplied. At the remaining positions of the rotary table in the fixtures, the workpiece is constantly held and the technological process is performed, with the end of which the next cycle of the machine starts.

Предложенная конструкция за счет возможности подвода среды через направляющую подвижного корпуса к функциональным механизмам, расположенным на планшайбе и на подвижном корпусе, позволяет расширить функциональные и технологические возможности станка. Обеспечение подвода среды к функциональным механизмам позволяет автоматизировать процесс загрузки и тем самым увеличить производительность при малых габаритах станка, которые обеспечены установкой направляющей подвижного корпуса в оси поворотного стола. Автоматизация процесса зажима и разжима, обеспечиваемая подводом среды через направляющую к исполнительным механизмам, облегчает эксплуатацию и обслуживание станка. The proposed design due to the possibility of supplying the medium through the guide of the movable housing to the functional mechanisms located on the faceplate and on the movable housing, allows you to expand the functional and technological capabilities of the machine. Ensuring the supply of medium to the functional mechanisms allows you to automate the loading process and thereby increase productivity with small dimensions of the machine, which are provided by installing the guide of the movable housing in the axis of the rotary table. Automation of the clamping and expanding process, provided by the supply of medium through the guide to the actuators, facilitates the operation and maintenance of the machine.

Claims (3)

1. МНОГОПОЗИЦИОННЫЙ АГРЕГАТНЫЙ СТАНОК, содержащий станину с вертикальной направляющей колонной, внутри которой расположена в упругой подвеске тяга привода, на верхнем торце которой закреплен подвижной корпус с вертикальными инструментальными головками, и планшайбу с размещенными по ее периферии зажимными приспособлениями, причем привод выполнен в виде кулачка, кинематически связанного с тягой посредством рычага, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и повышения надежности за счет обеспечения работы в условиях вибраций, зажимные приспособления выполнены с гидропневмоприводом, включающим силовой цилиндр на каждой рабочей позиции и распределительный узел, причем последний выполнен в виде комплекта коммутационных шайб, разделенных уплотнениями и закрепленных на свободном торце направляющей, в которой выполнены поперечные и продольные каналы, сопряженные попарно друг с другом и соединенные соответственно с каждым силовым цилиндром и комплектом шайб, при этом каждая шайба дополнительно соединена посредством штуцера с источником рабочей среды. 1. MULTI-POSITION UNIT MACHINE, comprising a bed with a vertical guide column, inside which is located an elastic suspension of the drive rod, on the upper end of which a movable housing with vertical tool heads is fixed, and a face plate with clamping devices placed around its periphery, the drive being made in the form of a cam kinematically connected with traction by means of a lever, characterized in that, in order to reduce dimensions and increase reliability by ensuring operation in conditions of vibration, the clamping devices are made with a hydropneumatic actuator, including a power cylinder at each working position and a distribution unit, the latter being made in the form of a set of connecting washers, separated by seals and mounted on the free end of the guide, in which transverse and longitudinal channels are paired with each other and connected respectively, with each power cylinder and a set of washers, with each washer additionally connected via a fitting to a source of the working medium. 2. Станок по п.1, отличающийся тем, что рабочий канал в каждой шайбе сопряжен с соответствующим ему каналом в направляющей, причем в каждой последующей шайбе комплекта от соответствующего торца направляющей число отверстий меньше, чем в предыдущей, на число штуцеров, соединенных с ней. 2. The machine according to claim 1, characterized in that the working channel in each washer is mated to its corresponding channel in the guide, and in each subsequent washer of the set from the corresponding end of the guide, the number of holes is less than the previous one by the number of fittings connected to it . 3. Станок по пп.1 и 2, отличающийся тем, что рабочий канал последней шайбы сопряжен с торцом направляющей станка. 3. The machine according to claims 1 and 2, characterized in that the working channel of the last washer is mated to the end face of the machine guide.

Images