Устройство для установки заготовки (варианты)

Полезная модель относится к вспомогательным устройствам, а именно к устройствам для установки в рабочее положение обрабатываемых изделий, в том числе для ручной обработки гипсовых слепков при изготовлении протезов, фиксировании их пространственных положений. Устройство для установки заготовки по первому варианту, включает опорное основание, соединенное с одним из поворотных узлов, установленных во взаимно перпендикулярных плоскостях, и зажимной узел. Поворотные узлы выполнены в виде кулачковых муфт с осевыми стягивающими пружинами растяжения-сжатия, при этом поворотный узел, одним концом соединенный с основанием, другим концом консольно соединен с последующим поворотным узлом, последующий поворотный узел соединен с зажимным узлом, выполненным в виде полого цилиндра с, по меньшей мере, тремя фиксирующими винтами, установленными в одной поперечной плоскости полого цилиндра. Устройство для установки заготовки по второму варианту, включает опорное основание, соединенное с одним из поворотных узлов, установленных во взаимно перпендикулярных плоскостях, и зажимной узел. Поворотные узлы выполнены в виде кулачковых муфт с осевыми пружинами, кулачковая муфта поворотного узла, связанного с опорным основанием выполнена с разжимающей пружиной и механизмом смыкания полумуфт кулачкового типа, последующая кулачковая муфта выполнена как в первом варианте. Поворотный узел, одним концом соединенный с основанием, другим концом консольно соединен с последующим поворотным узлом, последующий поворотный узел соединен с зажимным узлом, выполненным в виде полого цилиндра с, по меньшей мере, тремя фиксирующими винтами, установленными в одной поперечной плоскости полого цилиндра.

2 н.п. ф-лы, 7 з.п. ф-лы, 4 илл.

Полезная модель относится к вспомогательным устройствам, а именно к устройствам для установки в рабочее положение обрабатываемых изделий, в том числе для ручной обработки гипсовых слепков при изготовлении протезов, фиксировании их пространственных положений.

Известно устройство для установки детали включающее зажимной узел в виде струбцины, скобу с хвостовиком, установленным с возможностью поворота. Возможность поворота зажимного узла, а также возможность поворота тисков в горизонтальной плоскости обеспечивает обработку плоскостей, расположенных в трех взаимно-перпендикулярных плоскостях с одной установки (см. описание изобретения к патенту РФ №2022756, МПК⁷ В 23 Q 3/00, опубл. 15.11.1994).

Однако данное решение имеет следующие недостатки - низкую производительность вследствие того, что изменение и фиксирование пространственного положения удерживаемой заготовки производится с использованием уменьшения и наращивания сил трения в поворотных узлах. Это поворот горизонтальной платформы тисков (отпустить винтовой зажим, повернуть платформу, затянуть винтовой зажим горизонтальной платформы) и сжимание в губках тисков корпуса устройства, выполненного в виде упругой вилки (отпустить винт тисков, провернуть зажимной узел в корпусе устройства, затянуть тиски). В отношении заготовок, которые обрабатываются с помощью меньших нормальных и тангенциальных усилий (например гипсовые слепки) очевидна высокая трудоемкость при использовании упомянутого устройства.

Задачей данной полезной модели является повышение производительности и удобства эксплуатации. Технический результат -

уменьшение времени, затрачиваемого на изменение пространственного положения заготовки.

Указанный технический результат по первому варианту достигается тем, что в устройстве для установки заготовки, включающем опорное основание, соединенное с одним из поворотных узлов, установленных во взаимно-перпендикулярных плоскостях, и зажимной узел, поворотные узлы выполнены в виде кулачковых муфт с осевыми стягивающими пружинами растяжения-сжатия, при этом поворотный узел одним концом соединен с основанием, другим концом консольно соединен с последующим поворотным узлом, последующий поворотный узел соединен с зажимным узлом, выполненным в виде полого цилиндра с, по меньшей мере, тремя фиксирующими винтами, установленными в одной поперечной плоскости полого цилиндра.

Кроме того, кулачковая муфта поворотного узла, соединенного с опорным основанием, может быть выполнена в виде двух полумуфт с входящими друг в друга кулачками, одна из которых, жестко соединенная с опорным основанием и с входящей в нее вставкой, может быть выполнена в виде полой трубы, а другая - в виде втулки с центральным отверстием под винт с шайбой, упирающейся в пружину растяжения-сжатия, при этом винт ввернут во вставку с возможностью регулировки усилия пружины.

Кроме того, кулачковая муфта последующего поворотного узла может быть выполнена в виде двух полумуфт с входящими друг в друга кулачками, одна из которых жестко соединена с опорным основанием через предыдущий поворотный узел с помощью вставного штыря и выполнена в виде полой трубы, внутри которой размещен винт со стаканом, между наружной поверхностью которого и внутренней поверхностью полой трубы установлена пружина растяжения-сжатия, упирающаяся в упорную втулку, закрепленную внутри полой трубы,

при этом винт ввернут в резьбовое отверстие штыря с возможностью регулировки усилия пружины.

Кроме того, кулачковые муфты могут быть выполнены с, по меньшей мере, двенадцатью кулачками, при этом расстояние между вертикальной осью опорного основания и осью полого цилиндра зажимного узла может быть выбрано в интервале 0,3...1,5 м.

Указанный технический результат по второму варианту достигается тем, что в устройстве для установки заготовки, включающем опорное основание, соединенное с одним из поворотных узлов, установленных во взаимно перпендикулярных плоскостях, и зажимной узел, поворотные узлы выполнены в виде кулачковых муфт с осевыми пружинами растяжения-сжатия, при этом поворотный узел, одним концом соединенный с основанием, выполнен с разжимающей осевой пружиной и устройством смыкания полумуфт, другим концом консольно соединен с последующим поворотным узлом, выполненным в виде кулачковой муфты с осевой стягивающей пружиной, и соединенным с зажимным узлом, выполненным в виде полого цилиндра с, по меньшей мере, тремя фиксирующими винтами, установленными в одной поперечной плоскости полого цилиндра.

Кроме того, кулачковая муфта поворотного узла, соединенного с опорным основанием, может быть выполнена в виде двух полумуфт с входящими друг в друга кулачками, одна из которых, жестко соединенная с опорным основанием, выполнена в виде полой трубы и установлена в направляющей втулке, а другая - в виде втулки с центральным отверстием, подпружиненной разжимающей пружиной и установленной с возможностью взаимодействия с кулачковым механизмом в виде кулачка с рукояткой, соединенного с опорным основанием, при этом разжимающая пружина установлена внутри кулачковой муфты.

Кроме того, кулачковая муфта поворотного узла, соединенного с опорным основанием, может быть выполнена в виде двух полумуфт с входящими друг в друга кулачками, одна из которых, жестко соединенная

с опорным основанием, выполнена в виде полой трубы и установлена в направляющей втулке, а другая - в виде втулки с центральным отверстием, подпружиненной разжимающей пружиной, и установленной с возможностью взаимодействия с кулачковым механизмом в виде кулачка с рукояткой, соединенного с опорным основанием, при этом разжимающая пружина установлена снаружи кулачковой муфты.

Кроме того, кулачковая муфта последующего поворотного узла может быть выполнена в виде двух полумуфт с входящими в друг друга кулачками, одна из которых жестко соединена с опорным основанием через предыдущий поворотный узел с помощью вставного штыря и выполнена в виде полой трубы, внутри которой размещен винт со стаканом, между наружной поверхностью которого и внутренней поверхностью полой трубы установлена пружина растяжения-сжатия, упирающаяся в упорную втулку, закрепленную внутри полой трубы, при этом винт ввернут в резьбовое отверстие штыря с возможностью регулировки усилия пружины.

Кроме того, кулачковые муфты могут быть выполнены с, по меньшей мере, двенадцатью кулачками, при этом расстояние между вертикальной осью опорного основания и осью полого цилиндра зажимного узла может быть выбрано в интервале 0,3...1,5 м.

Использование предложенного устройства в каком-либо из вариантов позволит повысить производительность и удобство эксплуатации за счет возможности быстрой перемены и фиксации пространственного положения закрепленной заготовки.

Кулачковая муфта состоит из полумуфт, взаимосцепление обеспечивается кулачками профиля, близкого к прямоугольному. Полумуфты расцепляются изменением расстояния между ними по оси муфты. Полумуфты отцентрованы и удерживаются в общем осевом положении (см. например, П.Ф.Дунаев, О.П.Леликов, «Конструирование узлов и деталей машин», М, «Высшая школа», 1985, стр.297).

Полезная модель иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 изображено устройство для установки заготовки по первому варианту с кулачковыми муфтами, снабженными стягивающими пружинами; на фиг.2 разрез устройства по первому варианту; на фиг.3 изображено устройство по второму варианту с разжимающей пружиной, установленной снаружи первого поворотного узла; на фиг.4 разрез устройства по второму варианту.

Устройство для установки заготовки по первому варианту (фиг.1), включает опорное основание 1, поворотный узел 2, соединенный с опорным основанием 1, последующий поворотный узел 3, кулачковую муфту поворотного узла 3, зажимной узел в виде полого цилиндра 4 с винтами 5. На чертеже указано расстояние "а" между вертикальной осью опорного основания 1 и осью полого цилиндра 4 зажимного узла.

Устройство для установки заготовки по первому варианту (фиг.2), включает также полую трубу 6 полумуфты кулачковой муфты поворотного узла 2, втулку 7 полумуфты кулачковой муфты поворотного узла 2, винт 8, шайбу 9 под винт 8, пружину растяжения-сжатия 10 кулачковой муфты поворотного узла 2, вставку 11, соединенную с опорным основанием 1 и задающую взаимное осевое положение полой трубы 6 и втулки 7 кулачковой муфты поворотного узла 2, вставной штырь 12, полую трубу 13 полумуфты последующего поворотного узла 3, винт 14, стакан 15, пружину растяжения-сжатия 16, упорную втулку 17.

Устройство для установки заготовки по второму варианту (фиг.3), включает опорное основание 1, поворотный узел 2, поворотный узел 3, полый цилиндр 4, винты 5 зажимного узла, полую трубу 6 полумуфты кулачковой муфты, втулку 7 полумуфты, вставной штырь 12, разжимающую осевую пружину 18 поворотного узла 2, ручку 20 кулачкового механизма поворотного узла 2, кулачок 21 кулачкового механизма,

Устройство для установки заготовки по второму варианту (фиг.4), включает опорное основание 1, поворотный узел 2, полую трубу 6 полумуфты, втулку 7 полумуфты, разжимающую осевую пружину 18,

направляющую втулку 19, ручку 20 кулачкового механизма поворотного узла 2, кулачок 21 кулачкового механизма, винт 22 крепления кулачкового механизма к опорному основанию 1.

Устройство по второму варианту с разжимающей пружиной, установленной внутри кулачковой муфты, - на чертеже не показано.

Устройства, реализующие заявляемую полезную модель, работают следующим образом.

Рабочий устанавливает заготовку, например, гипсовый слепок со штырем в зажимной узел. Штырь заготовки, изделия помещается в полый цилиндр 4 зажимного узла и фиксируется там с помощью винтов 5. Для изменения пространственного положения закрепленной заготовки рабочий меняет взаимное положение полумуфт в узлах поворота. Для этого вручную прикладывается осевое усилие, превышающее действие стягивающей пружины. Кулачки полумуфт выходят из зацепления. Освобожденному от фиксирующих связей зажимному узлу, состоящему из полого цилиндра 4 и фиксирующих винтов 5, придается требуемое ориентационное положение, а затем полумуфты возвращаются в во взаимосцепленное положение, которое обеспечит удержание выбранной пространственной позиции. Один поворотный узел 2, связанный с опорным основанием 1, обеспечивает изменение положения в горизонтальной плоскости - перемещение по окружности, определяемое расстоянием от вертикальной оси опорного основания до оси полого цилиндра зажимного узла "а". Последующий поворотный узел обеспечивает поворот полого цилиндра 4 вокруг поперечной оси. В зацепленном состоянии крутящие моменты, касательные и нормальные усилия, возникающие при обработке установленной заготовки, передаются опорному основанию 1. Данные изменения в заявляемой конструкции могут осуществляться быстро благодаря размыканию и смыканию полумуфт поворотных узлов. По второму варианту полезной модели, размыкание полумуфт поворотного узла 2, соединенного с опорным основанием 1, осуществляется кулачковым

механизмом, состоящим из кулачка 21 и ручки 20, разжимающей пружины 18, винта 22. Поворот кулачка освобождает разжимающую пружину 18, которая размыкает полумуфты поворотного узла 2. Разжимающая пружина рассчитана на размыкание полумуфт и преодоление веса сопрягаемой конструкции вместе с заготовкой. Благодаря этому, пользователю устройства не придется поднимать часть конструкции с весом заготовки вручную. После изменения углового положения заготовки в горизонтальной плоскости, пользователь замыкает полумуфты поворотного узла 2, связанного с опорным основанием 1, тем же кулачковым механизмом. Последующий поворотный узел работает так же, как и в первом варианте. Взаимное осевое положение полумуфт обеспечивается вставкой 11, упорной втулкой 17. Стягивающие усилия в полумуфтах обеспечиваются и регулируются винтом 8, шайбой 9, пружиной 10, винтом 14, стаканом 15, пружиной 16. Вращение винта 8 производится через отверстие сверху в поворотном узле 2, винта 14 через боковое отверстие в полом цилиндре 4.

Заявленная полезная модель может быть реализована с помощью известных технических средств и соответствует условию патентоспособности промышленная применимость.

1. Устройство для установки заготовки, включающее опорное основание, соединенное с одним из поворотных узлов, установленных во взаимно-перпендикулярных плоскостях, и зажимной узел, отличающееся тем, что поворотные узлы выполнены в виде кулачковых муфт с осевыми стягивающими пружинами растяжения-сжатия, при этом поворотный узел одним концом соединен с основанием, другим концом консольно соединен с последующим поворотным узлом, последующий поворотный узел соединен с зажимным узлом, выполненным в виде полого цилиндра с, по меньшей мере, тремя фиксирующими винтами, установленными в одной поперечной плоскости полого цилиндра.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что кулачковая муфта поворотного узла, соединенного с опорным основанием, выполнена в виде двух полумуфт с входящими друг в друга кулачками, одна из которых, жестко соединенная с опорным основанием и с входящей в нее вставкой, выполнена в виде полой трубы, а другая - в виде втулки с центральным отверстием под винт с шайбой, упирающейся в пружину растяжения-сжатия, при этом винт ввернут во вставку с возможностью регулировки усилия пружины.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что кулачковая муфта последующего поворотного узла выполнена в виде двух полумуфт с входящими друг в друга кулачками, одна из которых жестко соединена с опорным основанием через предыдущий поворотный узел с помощью вставного штыря и выполнена в виде полой трубы, внутри которой размещен винт со стаканом, между наружной поверхностью которого и внутренней поверхностью полой трубы установлена пружина растяжения-сжатия, упирающаяся в упорную втулку, закрепленную внутри полой трубы, при этом винт ввернут в резьбовое отверстие штыря с возможностью регулировки усилия пружины.

4. Устройство по любому из пп.1, 2 или 3, отличающееся тем, что кулачковые муфты выполнены с, по меньшей мере, двенадцатью кулачками, при этом расстояние между вертикальной осью опорного основания и осью полого цилиндра зажимного узла выбрано в интервале 0,3...1,5 м.

5. Устройство для установки заготовки, включающее опорное основание, соединенное с одним из поворотных узлов, установленных во взаимно-перпендикулярных плоскостях, и зажимной узел, отличающееся тем, что поворотные узлы выполнены в виде кулачковых муфт с осевыми пружинами растяжения-сжатия, при этом поворотный узел, одним концом соединенный с основанием, выполнен с разжимающей осевой пружиной и устройством смыкания полумуфт, другим концом консольно соединен с последующим поворотным узлом, выполненным в виде кулачковой муфты с осевой стягивающей пружиной, и соединенным с зажимным узлом, выполненным в виде полого цилиндра с, по меньшей мере, тремя фиксирующими винтами, установленными в одной поперечной плоскости полого цилиндра.

6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что кулачковая муфта поворотного узла, соединенного с опорным основанием, выполнена в виде двух полумуфт с входящими друг в друга кулачками, одна из которых, жестко соединенная с опорным основанием, выполнена в виде полой трубы и установлена в направляющей втулке, а другая - в виде втулки с центральным отверстием, подпружиненной разжимающей пружиной, и установленной с возможностью взаимодействия с кулачковым механизмом в виде кулачка с рукояткой, соединенного с опорным основанием, при этом разжимающая пружина установлена внутри кулачковой муфты.

7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что кулачковая муфта поворотного узла, соединенного с опорным основанием, выполнена в виде двух полумуфт с входящими друг в друга кулачками, одна из которых, жестко соединенная с опорным основанием, выполнена в виде полой трубы и установлена в направляющей втулке, а другая - в виде втулки с центральным отверстием, подпружиненной разжимающей пружиной, и установленной с возможностью взаимодействия с кулачковым механизмом в виде кулачка с рукояткой, соединенного с опорным основанием, при этом разжимающая пружина установлена снаружи кулачковой муфты.

8. Устройство по п.5, отличающееся тем, что кулачковая муфта последующего поворотного узла выполнена в виде двух полумуфт с входящими в друг друга кулачками, одна из которых жестко соединена с опорным основанием через предыдущий поворотный узел с помощью вставного штыря и выполнена в виде полой трубы, внутри которой размещен винт со стаканом, между наружной поверхностью которого и внутренней поверхностью полой трубы установлена пружина растяжения-сжатия, упирающаяся в упорную втулку, закрепленную внутри полой трубы, при этом винт ввернут в резьбовое отверстие штыря с возможностью регулировки усилия пружины.

9. Устройство по любому из пп.5, 6, 7 или 8, отличающееся тем, что кулачковые муфты выполнены с, по меньшей мере, двенадцатью кулачками, при этом расстояние между вертикальной осью опорного основания и осью полого цилиндра зажимного узла выбрано в интервале 0,3...1,5 м.