Электромеханическое зажимное устройство

 

1. ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЕ ЗАЖИМНОЕ УСТРОЙСТВО, включающее кор пус, электродвигатель с полым валом, соединенный с редуктором и преобразующим узлом для превращения вращатель ного движения в аксиальное, состоящим , например, из винта, гайки и ограничивающего фланца, и упругое ак кумулирующее устройство двухстороннего действия, соединенное с преобразующим узлом, отличающееся: тем, что преобразующий узел 8, 9, 10 непосредственно соединен с редуктором 6, а упругое аккумулирукщее устройство соединено с введенным в устройство преобразователем передвижения 20, электрически связанным с электродвигателем 2. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что редуктор 6 вьшолнен планетарным и его обводка 7 жестко скреплена с гайкой 8 преобразующего узла, установленной с возможностью вращения в корпусе 1 . 3.Устройство по п. 2, отличающее ся тем, что к винту 9 преобразующего узла прикреплена труба 18, расположенная в полом валу 3 злак тродвигателя 2, на свободном конце которой закреплен стакан 19, несущий преобразователь 20 передвижения, 4.Устройство по п. 3, отличающееся тем, что к переднему концу винта 9 прикреплен корпус 14 упругого аккумулирующего устройства , включакяцего оправку 16 и упругий элемент 15, насаженный на нее, причем оправка 16 посредством стержня 17, размещенного в трубе 18, связана (Л с преобразователем 20 передвижения. 5.Устройство по п. 2,отличающееся тем, что гайка 8 преобразующего узла установлена с возможностью аксиального,перемещения относительно корпуса 1, упругий элемент 15 аккумулирующего устройства а .азмещен между двумя установленными на гайке упорными щайбами 24, одна из которых предназначена для взаимодействия с корпусом I а вторая - с 00 фланцем 10, 6.Устройство по п. 5, отличающееся , тем, что в полом валу 3 электродвигателя 2 размещен стержень 17, предназначенный для взаимодействия с торцом гайки 8 и преобразователем 20, закрепленным на корпусе 1,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4(51) В 23 В 31/28 е

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1 „

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (89) 31534 НРБ (21) 7771613/25-08 (22) 20.01,81 (46) 30.06.85. Бюл, Ф 24 (315 46356 (32) 24.01,80 (33) НРБ (72) Димитър Хинков Хинков, Николай Георгиев Генов, Александър Йорданов Цървенков и Светлозар Петров Камбуров (НРБ) (71) Институт за металорежещи машини (НРБ) (53) 621.9(088,8) (54)(57) 1. ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКОЕ

ЗАЖИМНОЕ УСТРОЙСТВО, включакяцее корпус, электродвигатель с полым валом, соединенный с редуктором и преобразующим узлом для превращения вращательного движения в аксиальное, состоящим, например, иэ винта, гайки и ограничивающего фланца, и упругое аккумулирующее устройство двухстороннего действия, соединенное с преобразующим узлом, о т л и ч а ю щ е е с я: тем, что преобразующий узел 8, 9, 10 непосредственно соединен с редукто ром 6, а упругое аккумулирующее устройство соединено с введенным в устройство преобразователем передвижения

20, электрически связанным с электродвигателем 2.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что редуктор 6 выполнен планетарным и его обводка 7 жестко скреплена с гайкой 8 преоб„„SU„„1 4003 А разующего узла, установленной с воэможностью вращения в корпусе

3. Устройство по п. 2, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что к винту 9 преобразующего узла прикреплена труба

l8, расположенная в полом валу 3 элек тродвигателя 2, на свободном конце которой закреплен стакан 19, несущий преобразователь 20 передвижения.

4. Устройство по п. 3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что к переднему концу винта 9 прикреплен корпус.

14 упругого аккумулирующего.устройства, включающего оправку 16 и упругий элемент 15, насаженный на нее, причем оправка 16 посредством стержня

17, размещенного в трубе 18, связана с преобразователем 20 передвижения.

5. Устройство по п. 2, о т л ич а ю щ е е с я тем, что гайка 8 преобразующего узла установлена с возможностью аксиального перемещения относительно корпуса 1, упругий элемент )5 аккумулирующего устройства ,азмещен между двумя установленными на гайке упорными шайбами 24, одна из которых предназначена для взаимодействия с корпусом l а вторая - с фланцем 10.

6. Устройство по п. 5, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в полом валу 3 электродвигателя 2 размещен стержень 17, предназначенный для взаимодействия с торцом гайки 8 и преобразователем 20, закрепленным на корпусе 1.

Преимущество изобретения во втором варианте состоит в том, что упругое аккумулирующее устройство двухстороннего действия не оформлено как самостоятельный узел вне габаритов электтромеханического устройства, а встроено в его корпусе. Это создает большие возможности применения, а в некоторых случаях расширяются технологические возможности станков, Так, на

1 11640

Изобретение относится к электромеханическкому зажимному устройству, имеющему поступательное движение в двух направлениях, предназначенному преимущественно для работы на металлообрабатывающих станках для осуществления зажимных операций.

Известны устройства состоящие из электродвигателя, с валом которого связан редуктор, причем редуктор tO со своей стороны передает движение посредством регулируемой тарирующей муфты преобразующе-исходящему узлу, который. передает необходимое усилие для зажима исполнительных механиз- 15 мов (А. Цървенков и др. "Механизированные зажимные средства", изд.

Техника, София, 1980 r.).

Если электромеханическое зажимное устройство предназначено для осу-щ ществления осевого усилия, преобразующе-исходящий узел состоит чаще всего из винта и гайки и комплектуется упругим аккумулирующим устройством двухстороннего действия для аккуму- g5 лирования энергии.

Все указанные элементы без упругого аккумулирующего устройства двухстороннего действия, дальне названного в целях кратности аккумулирующим устройством, обычно размещены в общем корпусе, посредством которого устройство закрепляется к металлорежущему станку, Однако элементы тарирующей регулируемой муфты интенсивно изнашиваются в процессе эксплуатации, что нежелательно изменяет исходящие усилия.

Задача изобретения состоит в соз- 40 дании электромеханического зажимного устройства, в котором устранены выше указанные недостатки, которое обеспечивало бы постоянное исходящее усилие и автоматическое выключение 45 двигателя при достижении этого усилия, а также автоматическое регулирование необходимого усилия для зажима.

Задача в соответствии с изобретением решается созданием электромеха- 50 нического зажимного устройства, которое состоит из последовательно соединенных между собой электродвига-. теля с полым валом, редуктора, преобразующего узла для преобразования 55 вращательного движения в двухнаправленное аксиальное перемещение и упругого аккумулирующего устройства двухОЗ 2 стороннего действия, причем последнее соединено с преобразователем перемещения, управляющим торможением двигателя. Преобразующий узел обычно состоит из пары винтов, один элемент которой соединен с редуктором и имеет вращательное движение, а другой передвигается только аксиально.

В соответствии с одним из вариантов изобретения связь между преобразователем и упругим аккумулирующим устройством, состоящим обычно из корпуса, оправки, размещенной в нем, и упругого элемента — чаще всего пакета тарельчатых пружин, насаженного на последней, осуществлена следующим образом. К аксиально передвигающемуся элементу исходящего узла прикреплен преобразователь перемещения, сое" диненный с оправкой, и посредством нее - с упругим элементом, степень деформации которого учитывается. Упругое аккумулирующее устройство расположено за корпусом зажимного устройства и соосно соединено с аксиально передвигающимся элементом преобразующего узла.

В другом варианте изобретения упругий элемент аккумулирующего уст ройства расположен в корпусе устройства, причем он насажен на элемент вращательного движения преобразующего узла. Здесь преобразователь перемещения жестко закреплен к корпусу или невращающейся части токоподводящего устройства электродвигателя и осуществлена связь между преобразователем и аксиально передвигающимся элементом преобразующего узла.

Преимущество изобретения состоит в том, что управляющие команды для торможения электродвигателя получаются непосредственно в зависимости от деформации упругого элемента, вызванной исходящим осевым усилием. Отпадает необходимость в использовании тарирующей регулируемой муфты с ее недостатками.

1164003 пример, при установлении на вращающемся шпинделе и использовании трубки для переводной штанги к зажимному патрону отверстие шпинделя высвобождается и в него можно втиснуть часть обрабатываемой детали.

На фиг. I представлен продольный разрез электромеханического эажнмного устройства с исходящим поступательным движением в двух направлениях, которое устанавливают на вращающихся шпинделях. станков; на фиг. 2. - электромеханическое эажимное устройство с встроенным в корпусе упругим элементом, без упругого аккумулирующего 15 устройства в качестве самостоятельного узла.

Устройство состоит из корпуса 1, в котором размещен электродвигатель

2, полый вал 3 которого упирается во 20 фланцах 4 и 5, закрепленных в корпусе 1. В передней части корпуса l соосно с электродвигателем 2 встроен планетарный редуктор 6, обводка 7 которого жестко соединена с гайкой

8, имеющей вращательное движение и навинченнай на винте 9. Винт 9 испол 4 няет роль аксиально перемещающегося элемента и ротационно ограничен фланцем 10, закрывающим передний 30 конец корпуса 1. Гайка 8, винт 9 и фланец 10 образуют преобразующий узел нажимного устройства.

Передача движения от электродвигателя 2 к планетарному редуктору 6 осуществлена посредством шестерни

I1, сделанной на переднем конце полого вала 3 и зацепленной с планетарными шестернями 12 редуктора 6. Гайка 8 преобразующе-исходящего узла с 40 обводкой 7 планетарного редуктора 6 установлены посредством двух акси-. альных подшипников 13 (подпятников).

К переднему концу винта 9 захвачено аккумулирующее устройство, вклю- 4g чающее корпус 14, упругий элемент 15 и оправку 16, причем корпус !4 оставлен из цилиндра и закрывающей втулки, в котором размещена ротационно ограниченная оправка 16, на которой насажен упругий элемент 15 - в данном случае пакет тарельчатых пружин.

Они установлены между двумя шайбами и ограничены гайкой, навннченной на оправке 16. Корпус 14 аккумулирующего устройства соединен резьбой к винту 9.

Винт 9 преобразующего узла samoa" нен с проходным отверстием, в котором установлен стержень 17, к винту крепится труба 18, проходящая через полый вал 3 электродвигателя 2 и выходящая вне него. В конце трубы 18 упирается стакан 19, к которому закреплен преобразователь 20. Стакан

19 установлен осево подвижно в кондукторе 21, захваченном к токоподводящему узлу 22 электродвигателя

2 и точнее к невращающейся части 23 токоподводящего узла 22 ° Оправка 16 посредством стержня 17, размещенного в трубе 18, контактирует с щупом преобразователя 20.

Устройство действует следующим образом.

В целях создания усилия нажима вращательное движение электродвигателя 2 передается планетарному редуктору 6, обводка 7 которого поворачивает гайку 8, причем винт 9 вместе с соединенным с ним аккумулирующим устройством передвигается вперед до тех пор, пока оправка 16 встретит сопротивление. При этом вместе с винтом 9 передвигается труба 18 и стержень 17, связанный с оправкой 16.

После окончания передвижения оправки 16 при дальнейшем передвижении винта 9 начинается деформация упругого элемента 15, а стержень

17 передвигается назад относительно трубы 18. Это передвижение отсчитыва" ется преобразователем 20 и при достижении определенной величины деформации упругого элемента 15, ко» торая соответствует требуемому Нс ходящему усилию, преобразователь 20 подает сигнал для выключения электр родвигателя 2. Для -срабатывания устройства в обратном направлении подается сигнал к электродвигателю для его поворачивания в обратном направлении, причем гайка 8, изменяя направление своего вращения, передвигает винт 9 вместе с корпусом 14 аккумулирующего устройства до устра кения созданного усилия нажима. Винт

9 вместе со всем аккумулирукищим уст ройством продолжает передвигаться до создания сил натяжения в оправ- . ке 16, которая прекращает свое движе", ние, а винт 9, убираясь, деформирует упругий элемент 15 ° стержень 1 7 передвигается вперед относительно трубы 18 и преобразователь 20 подает сигнал для выключения двигателя 2.

1164003

В другом варианте изобретения электромеханическое устройство выпол" нено таким образом, что обводка 7 редуктора 6 представляет собой одно 5 целое с гайкой 8 преобразующе-исходящего узла. Упругий элемент 15 аккумулирующего устройства расположен междву двумя упорными шайбами 24, ограниченными в пространстве между двумя подпятниками 13, посредством которых гайка 8, представляющая собой одно целое с обводкой, упирается в корпус 1 и фланец !О, Упорные шайбы 24 ограничены между одним приливом гайки 8 и ограничительной гайкой, навинченной на удлиненной части гайки 8.

Корпус аккумулирующего устройства по существу представляет собой корпус

1 электромеханического зажимного устройства. Гайка 8 контактирует со стержнем 17, размещенным в отверстии полого вала 3, и посредством него— со щупом преобразователя 20. В этом варианте преобразователь 20 закреплен к невращающейся части 23 токоподводящего устройства 22. Стержень 17 црдпружинен для обеспечения постоянного контакта между гайкой 8 и преобразователем 20.

Способ действия варианта устройства в соответствии с фиг, 2 следующий.

При зажиме крутящий момент от электродвигателя 2 передается планетарному редуктору 6, гайка 8 поворачивается и передвигает винт 9 до тех пор, пока последний встретит сопротивление.

Винт 9 прекращает свое движение, а гайка 8, продолжая свое вращение, передвигается аксиально по винту 9, начиная деформировать упругий элемент

15, ограниченный между двумя упорными шайбами 24, Стержень 17, который следит за аксиальным передвижением гайки

8, передвигается вместе со щупом преобразователя 20 и на определенной высоте передвижения, соответствующей требуемому осевому усилию, преобразователь 20 подает сигналы для выключения электродвигателя 2. При обратном действии устройства, т.е. для высвобождения исполнительного механизма, электродвигатель 2 поворачивается в обратном направлении и при передвижении стержня 17 и щупа преобразователя 20 в обратном направлении последний подает аналогичный сигнал для торможения электродвигателя 2.

Признано изобретением по результатам экспертизы, осуществленной Ведомством по изобретательству Народной

Республики Болгарии.

i >ыооз

Ф

1164003