Автомат для изготовления пружин кручения

 

Изобретение относится к области машиностроения, предназначено для изготовления из проволоки пружин кручения , позволяет расширить технологи

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК 11 4 В 21 F 35/02

Х» Г.» .,,»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ ПНИЯ (»

»! л.».

» 1», », j! j» r»» r»

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4179623/15-.12 (22) 12. 01.87 (46) 15.08.88. Бюл. В 30 (72) Л.Ф.Семенычев (53) 621.778.28(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 580934, кл. В 21 F 35/02, 1976.

„„SU„„1416250 А 1 (54) АВТОМАТ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРУЖИН

КРУЧЕНИЯ (57) Изобретение относится к области машиностроения, предназначено для изготовления из проволоки пружин кручения, позволяет расширить технологи1416250 ческие .воэможности за счет бесступен; чатой регулировки числа витков и дли: ны концов навиваемых пружин, Автомат содержит смонтированные «а станине привод и механизмы подачи проволоки, навивки, отрезки и правки. Автомат включает также средство для обеспечения взаимосвязи механизмов подачи и

: навивки, которое содержит две рейки 27 и 29, снабженные каждая опорными

1 элементами 36 и 37, из которых по ! меньшей мере один установлен с воз можностью регулировочного перемеще нияя, и раму 24, связанную со штоком

1 ,. пневмоцилиндра 4 и смонтированную на рейках с возможностью возвратно-поступательного движения вдоль реек между опорными элементами и взаимодействия с последними. Рейки установИзобретение относится к машиностроению и предназначено для изготовления из проволоки пружин кручения, широко используемых во всех отраслях промышленности.

Цель изобретения — расширение тех— нологических возможностей за счет бесступенчатой регулировки числа вит:, ков и длины концов навиваемых пружин.

На фиг.1 изображен автомат, общий 10 вид; на фиг.2 — пневмокинематическая схема автомата; на фиг.3 — разрез

A — А на фиг.1; на фиг.4 — вид Б на фиг.1.

На станине 1 размещены корпус 2 механизма навивки и периодической подачи проволоки 3, приводной пневмоцилиндр 4, узел подготовки воздуха 5, два пневмораспределителя 6 и 7 с системой пневморазводки, пульт управ— ления (не показан). Внутри корпуса

2 смонтирован шпиндель 8, имеющий соосно установленные и связанные шпицевыми с оединениями тягу 9 со сменной оправкой 10 и пиноль 11 со сменным фланцем 12, в торец которого для захвата конца проволоки 3 в начале

:навивки запрессован поводок 13. Для направления проволоки 3 и увеличения жесткости оправки 10 служит колодка лены с возможностью движения. Механизм навивки содержит шпиндель 8 с установленной в нем оправкой 10,имеющей возможность возвратно-поступательного движения. Оправка связана с шагообразующим устройством через рычаг 18, который через ролик 19 взаимодействует с кулачком 23, установленным на раме 24. Рейки 27 и 29 свяI эаны со шпинделем 8 и с механизмом подачи. Причем рейка 29 связана с роликами 32 и.35 механизма подачи посредством обгонной муфты 31. Рама 24 снабжена винтом 38, установленным с возможностью осевого перемещения и взаимодействия с упором 39, причем величина перемещения винта не меньше шага зубьев реечной шестерни 30 шпин-. деля. 4 э и. ф лы, 4 ил, 2

14. Тяга 9 с оправкой 10 поджимается пружиной 15 к фланцу 12. Пиноль 11 поджимается пружиной 16 к опорной крышке шпинделя 8.

Усилия сжатия пружины 15 больше усилия сжатия пружины 16. Тяга 9 че- рез муфту 17, рычаг 18,ролик 19,установленный на оси 20 с пружиной 21, имеющей возможность возвратно-поступательного движения в направляющих втулках 22 рычага 18, взаимодействует с кулачком 23, закрепленным на раме 24. Последняя через направляющие втулки 25 смонтирована на двух, установленных в направляющих втулках

26 корпуса 2, рейках, одна из которых 27 через шестерню 28 связана со шпинделем 8, а другая 29 через шестерню 30, обгонную муфту 31 — с нижним роликом 32 механизма подачи, установленном на общем валу 33. Механизм подачи, кроме того, включает Р зубчатую пару 34 с передаточным отношением i = 1, связывающую ролик

32 с верхним роликом 35 для увеличения тянущего усилия подачи, Рама 24, связанная со штоком пневмоцилиндра 4, имеет возможность возвратно-поступательного перемещения и взаимодействия с регулируемыми! 416250 упорными гайками 36 и 37, установленными в исходном положении на ðàñстоянии h» и h от рамы. Рама снабжена упорным регулируемым винтом 38, контактирующим с подпружиненным упором 39 корпуса 2, для точной настройки шпинделя 8 с фланцем

12 и поводком 13 в исходное положе- ние с величиной регулировки не менее кругового шага зубьев шестерни 28.

На станине 1 установлены подпружиненные упоры 40, поджимающие в исходном положении рейки 27 и 29 к тор= цам буртиков втулок 25 рамы 24.

I .На корпусе 2 с возможностью регулируемого осевого перемещения на размер 1 установлен механизм отреэй ки, выполненный в виде пневмоцилиндра одностороннего действия 41, на штоке которого закреплен резец 42 с направляющим сухар ем 43, неподвижного резца 44, закрепленного на корпусе механизма.

Для автоматического управления циклом работы автомата на корпусе 2 установлены конечные выключатели

45 и 46 с включением упорами 47 и

48, а на пневмоцилиндре 41 — конечные выключатели 49 и 50 с включением упорами кронштейна 51, закрепленного на штоке пневмоцилиндра 41. На крон.штейне 52 к корпусу 2 крепится механизм правки 53 проволоки 3, Автомат работает следующим образом. В исходном положении рама 24 с рейками 27 и 29 находится в крайнем нижнем положении, причем рейки — на упорах 40 ° Резец 42 находится в крайнем верхнем положении, проволока 3 заправлена между оправкой 10 и поводком 13, который находится над оправкой в вертикальной плоскости, и зажата в ручьях роликов 32 и 35 и роликах механизма правки 53. Конечные выключатели 45 и 49 нажаты, электромагниты пневмораспределителей 6 и

7 выключены.

Точная настройка поводка 13 в исходное положние .осуществляется (при необходимости) поворотом шпинделя 8 при помощи винта 38. При этом рейки

27 и 29 приводятся в исходное положение и остаются поджатыми к торцам втулок 25 пружинами упоров 40, усилия сжатия которых немного больше веса реек.

Так как навивка и подача проволоки осуществляется от одного пневмодилиндра, то длина хода штока его с рамой 24 расчитывается исходя из условия получения задаваемого наибольшего числа витков при h1 = 0 и наибольшей суммарной длины концов навиваемых пружин при Ь = О. Иэ этих условий получаем соотношение для расчета оптимальной длины хода

L рамы 24

L = пВ h К = — — (i +1 )плакс

D1 макс П 1 2 1

15 P где D

1 диаметр начальной окружности реечной шестерни 28; задаваемое число витков навиваемой пружины; диаметр начальной окружности реечной шестерни 30; диаметр по рабочей образующей ручьев роликов 32 и 35; длины концов навиваемой пружины; коэффициент пружинения К

20 и

6 °

h

30 о где h — чис

L =L — h н У

L =тп, h Ky

40 где L — длина рабочего хода рейки

27 при навивке;

L — длина хода рамы 24 (штока пневмоцилиндра 4);

h„. длина хода рамы 24 беэ перемещения рейки 27.

Исходя иэ задаваемого числа витот и м,ц до пм к э получаем

Ь „„=0; Ь, „„„ =п0 Кх

Настройка длины 1 отрезаемого конца навиваемой пружины производится изменением расстояния от оси оправки до плоскости резания, перело навиваемых витков до отрезки, Настройка числа навиваемых витков производится гайкой 36, измене нием длины h<, определяемой из соотЗ5 ношений:

250

)1 2

20

Ь „=0;

P (1, +1) 5 1416 движением механизма отрезки (пневмофилиндра 41) ., Настройка длины защемленного конфа 11 при заданном конце 1 произво2 5 дится гайкой 37 путем изменения длины Ь2, определяемой из соотношений: де L < — длина рабочего. хода рейки

29 при подаче проволоки;

h - длина хода рамы без перемещения рейки 29, Исходя из задаваемой суммарной лины концов от (l + 1, ),„,„до (1, + 1, ) с,„получаем:

Шаг навивки определяется профилем рабочей поверхности кулачка 23, а ди:аметр пружины определяется диаметром сменной оправки 10.

От кнопки на пульте управления включается электромагнит пневмораспределителя 6, сжатый воздух поступает в нижнюю полость пневмоцилиндра

4, шток которого с рамой 24 перемещается вверх, освобождая конечный вы- 40 ключатель 45, Рейки 27 и 29. начинают перемещаться после упора рамы 24 в гайки 36 и 37. При этом от движения рейки 27 через шестерню 28 начинает вращаться шпиндель 8, происходит за- 45 щемление проволоки 3 и ее навивка. Ро лик 19 скосом а кулачка 23 отводится на рабочую поверхность Ь и через рычаг 18 и муфту 17 отводит тягу 9 с оправкой 10 и пиноль 11 с фланцем 12 вправо, обеспечивая шаг навивки. При

/ навивке пружин до соприкосновения витков кулачок 23 поверхности Ь не имеет и оправка 10 отводится вправо навиваемым витком. Обгонная муфта

3 1 настроена так, что при движении рамы 24 вверх (при навивке пружины) вращение реечной шестерни 30 не передается на„вал ЗЗ и ролики 32 и 35 вращаются в холостую навивочным перемещением проволоки 3, В конце хода рамы 24 вверх ролик

19 пружиной 21 переводится в первоначальное положение и попадает на поверхность (скос) с. Навивка заканчивается, рейки 28 и 29 удерживаются в крайнем верхнем положении реечными шестернями 28 и 30 через связь с неподвижной проволокой 3, между торцами буртиков втулок 25 и реек 27 и 29 образуются зазоры, равные h и h .

Затем при нажатии упором 48 конечного выключателя 46 включается электромагнит пневмораспределителя 7, срабатывает пневмоцилиндр 4 1, происходит отрезка конца навитой пружины, которая под действием сил упругости ослабевает на оправке 10.

При этом ролик 19, взаимодействуя со скосом с кулачка 23, через рычаг

18, муфту 17, тягу 9 вытягивает оправку 10 из навитой пружины и последняя падает в тару, При отрезке нажимается конечный выключатель 50, отключается электромагнит пневмораспределителя 7, возвращается в исходное положение шток с резцом 42, нажимается конечный выключатель 49, отключая электромагнит пневмораспределителя 6, сжатый воздух подается в верхнюю полость пнев- . моцилиндра 4 и шток его с рамой 24 перемещается вниз.

Ролик 19 катится по прямой поверхности d кулачка 23, удерживая оправку 10 в правом крайнем положении, шпиндель 8 при этом вращается вхолостую. Рейка 27 перемещается вниз под действием собственного веса, а рейка 29 стоит на месте удерживаемая зажатой в роликах 32 и 35 проволокой.

При упоре торца втулки 25.рамы

24 в бурт рейки 29 последняя через шестерню 30, обгонную муфту 31, вал

33 начинает вращать ролики 32 и 35, происходит подача проволоки на длину

1< + 1 до тех пор, пока рама 24 не остановится винтом 38 и упоре 39.

В конце хода рамы 24 вниз ролик

19 соскакивает с поверхности с кулачка 23, освобожденные пружины 15 и 16 перемещают тягу 9 с оправкой 10, пиноль 11 с фланцем 12 и поводком 13 в исходное положение, При этом оправка

10 пропускается под поданную проволоку 3, заходит в отверстие колодки 14, проводок 13 располагается над прово14162 локой. Таким образом, проволока оказывается между оправкой 10 и поводком

13, т.е. в исходном положении для навивки. После нажатия упором 47 конечного выключателя 45 цикл повторяется.

Таким образом, весь цикл получения пружины происходит за один двойной ход рамы 24 (штока пневмоцилиндра 4).

l 10

Технико-э кономич ес кие пр еимущества изобретения заключаются в следующем. Описанный автомат позволяет получать пружины кручения, у которых можно регулировать число витков, дли- 1 ну концов, шаг навивки и диаметр. При этом число витков и длину концов пружин можно регулировать в широком диапазоне и в заданном диапазоне получать любые значения указанных пара- 20 метров. Регулировка числа витков и длины концов пружин производится путем передвижения упорных элементов (гаек) по длине реек. Поэтому диапазон регулировки .ограничен длиной реек, 2б а так как последние установлены вертикально, то расширение диапазона достигается беэ увеличения поперечных габаритов автомата.

Формула из обр ет ения

1. Автомат для изготовления пружин кручения, содержащий смонтированные на станине привод, механизм периодической подачи проволоки, механизм навивки, включающий шпиндель с установленной в нем с возможностью возвратно-поступательного перемещения оправкой, связанной с шагообразу- 40 ющим устройством, и механизм съема пружины, установленный с возможностью осевого перемещения, механизм отрезки, механизм правки проволоки и средство для обеспечения взаимосвя- 45 зи механизмов подачи и навивки, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения технологических воз50 8 можностей за счет бесступенчатой регулировки числа витков и длины концов навиваемых пружин, средство для обе» спечения взаимосвязи выполнено в виде двух установленных на станине реек, каждая из которых снабжена двумя опорными элементами, из которых по крайней мере один установлен с возможностью регулировочного перемещения, и рамы, связанной с приводом и смонтированной на рейках с возможностью возвратно-поступательного движения -вдоль реек между опорными элементами и взаимодействия с последним, причем рейки установлены на станине с воэможностью возвратно-поступательного движения и одна из них кинематически связана со шпинделем оправки, а другая †. с механизмом подачи через средство для разрыва кинематической цепи.

2. Автомат по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что средство для разрыва кинематической цепи выполнено в виде обгонной муфты.

3. Автомат по п,1, о т л и ч а юшийся тем, что его привод выполнен в виде пневмоцилиндра, шток которого соединен с рамой.

4. Автомат по п.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что шагообразующее устройство включает кулачок, установленный на раме, рычаг, шарнирно закрепленный одним концом на станине, а другим концом связанный с оправкой, и ролик, смонтированный на рычаге с возможностью взаимодействия с кулачком.

5. Автомат по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что рама снабжена винтом, установленным на ней с воэможно-, стью регулировочного осевого перемещения и взаимодействия с упором, saкрепленным на станине для ограничения хода рамы, при этом величина перемещения винта не меньше шага зубьев реечной шестерни шпинделя оправки.

1416250

14! 6250

Составитель Ю.Сухов

Редактор М.Товтин Техред А.Кравчук Корректор М. Пожо

Заказ 4013/10

Тираж 589 Подписное

В11ИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4