Устройство для автоматическогопозиционирования поперечины

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ«ВЮ44!

ИЗОБРЕТЕ Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 23.05.79 (21) 2769206, 25-08 с присоединением заявки— (23) Приоритет-(43) Опубликовано 07.03,81.Бюллетень ¹ 9 (45) Дата опубликования описания 10.03.81 (51) Ч.Кл.з В 23 Q 23. 00

Государственный комитет по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.941-229 (088.8) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

ПОЗИЦИОНИРОВАНИЯ ПОП ЕРЕЧ И НЫ

Изобретение относится к станкостроению .и может быть использовано в координатно-расточных,:координатно-шлифовальных станках, координатно-измерительных машинах портального типа.

Известно устройство для автоматического позиционирова|ния паперечиньг, например, .в станках гпортального типа, предназначенное для обеспечения параллель ности поперечины и стола, состоящее из датчиков положения гцпиндельной бабки на г оперечине, усилительно-преобразовательных элементов и силовых исполнительных механизмов, воздействующих на ходовые винты поперечи ньг (1).

Это устройство облада ет значительным недостатком, так .как прн позицггонирова.нии поперечины относительно стола оно решает задачу компенсации перекоса поперечины с учетом лишь одного из конкретных факторов, влияющих на перекос— деформапии ходовых винтов гори перемещении шпиндельной бабки на поперечине, но при этом .не компенсируется влияние других существенных возмущений: износа

t.îäøèïHèê0B, неидентичности ходовых винтов и гаек, погрешностей изготовления элементов кинематической цепи привода поперечины и др.

Изве"тно также устройство для автоматического позиционирования поперечины, содержащее два датчика уровня, раслоложениые на поперечине,и столе ста нка, блок сравнения и исполнительный двигатель, связанный с поршнями управляющих гидроцилиндров. При этом поршневые полости соединены с установленными,под базовые торцы ходовых, винтов поперечины

10 гидравлическими опорами, выполненными в виде замкнутых камер с рабочей жидкостью, каждая из которых образована корпусом стойки и уступом подвижной опоры 12).

Недостаток этого устройства заключается в том, что при перемещении подвижной опоры относительно корпуса стойки в

«х подвижном соединении возникают силы

20 трения, приводящие к нарушению плавности и устойчивости движения подвижной опоры. Это, в свою очередь, обуславливает возникновение фрнкционных колебаний (скачков), ампл(итуда которых лревышает

25 допустимую величину точности позиционирования поперечины. Кроме того, неизбеж.ны утечки рабочей жидгоости в подвижных соединениях «опора — стойка», что снижает надежность устройства для автома30 тического позиционирования поперечины, Целью изобретония является повы|шение точности и надежности устройства.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для автоматического позиционирования поперечины, например, в станках портального типа, содержащем, наприMoр, два датчика уровня, расположе»гные на по переча»не и столе станка, блок сравнения, усилитель, электрогидропреобразователь и гидравлические исполнительные элементы для микроперемещений подвижных опор ходовы: винтов, под,вижная опора ходового виконта .поперечины установлена с зазором относительно ее,напр авляюгцих, а гидравлический исполнительный элемент выполнен в виде упругой гидрокамвры,,разделяющей гидравлический тракт, заполненный рабочей жидкостью, и подвижную опору ходового виконта.

Предпочтительно, чтобы гидрокамера была выполнена пз эластичного элемента, герметично соединен ного с жестким основанием, и котором расположены отверстия для подвода -и отвода рабочей жидкости.

На фиг. 1 изображен ста нок с устройством для автоматического позиционирова,ния поперечины, общий вид; на фиг. 2— разрез Л вЂ” Л фиг. 1.

Станок содержит станину 1, стол 2, стойки 3, 4, поперечину 5 и шпиндельную бабку 6. Ходовые визиты 7, 8 предназначены для перемещения поперечины 5 по нанравляющим стоек 3, 4. Устройство для автоматического позиционирования поперечины 5 состоит из датчиков 9, 10 уровня,,например, маятникового типа, расположенных в столе 2 и поперечине 5, блока 11 сравнения, усилителя 12,мощности и электрического двигателя 18, .например двухфазного асинхронного двигателя, вал которого через винты 14, 15 сочленен с плуHжерами 16, 17. Полости 18, 19, заполненные рабочей жидкостью, через трубопроводы

20, 21 соединены с двммя соответств юц»ими гидрокамерами 22.

Гидрокамера 22 образована эластичным элементом 28, например, выпол:»енным из резины и имеющим П-образное поперечное сечение. Для предотвращения утечек рабочей жидкости элемент 23 посредством его

Отбортонок 24, 25 и прижимного кольца 26 герметично соединен с жестким основанием

27,винтами 28. В основании 27 выполнены отверстия 29, предназначенные для подвода и отвода рабочей жидкости и вытеснения воздуха из тидрокамеры 22. При этом основание 27 крепится к связанному со стойкой 8 корпусу 80 .винтами 81 через лрокладку 82, Для обеспечен ия .возможности упругих дефорьмаций гидрокамеры

22 только в осевом направлении последняя размещена в замкнутом объеме, образованном основанием 27, корпусом 80,,втул,кой 88 и подвижной опорой 34,,на ксторой через ttophbiil подш»» пн1»к 85 уcTBHQB teH базовь и торец 36 ходового винта 7. При этом втулки 33 il 87 служат для ограничения хода опоры 84 при ее м икроперемещеииях. Между подвижной опорой 84 и боковыми поверхностями корпуса 30 и втулки

88, являющимися направляющими .по отношению к опоре 34, выполнены зазоры 88, 89, наличие которы.; предотвращает воз можносгь возникновения оил трения между опорой 34 и ее направляющими. Конструкция другой гидрокамеры 22, предназначенной для микроперемещений ходового винта

8, аналогична оп»»са»»ной выше.

Устройство работает следующим образом.

Предварительно, при наладке станка, производится выверка параллельности попереч инь» 5 и стола 2. При этом осущест20 вляется настроика датчиков 9, 10 уровня таки м образом, чтобы их показания были одинаковыми, т. е. сигнал на выходе блока !

1 сравнения был равен нулю. Далее в процессе эксплуатации станка .возникает нарушение параллельности поперечины 5 и стола 2 (например, из-за разл ичия упругих деформалий ходовых виконтов 7, 8 при перемещении .шлиндельной бабки 6 по направляющим поперечины 5, из-за перевалки стола 2 при его движении по направляю»цим:станины 1 и т. д.). При этом показания датчиков 9, 10 уровня становятся различными, и на выходе блока ll сравнения возникает разностный сигнал, который после усиления з усилителе 12 мощности поступает на двигатель 18, приводящий во вращение винты 14, 15. Вращение винтов

14, 15 вызывает перемещение обоих плун40 жеров 16, 17 в Одинаково направлен и 3 результате чего объем одной полости, например, полости 18, уменьшается, а объем другой полости 19 увеличивается. Уменьшение объема полости 18 приводит к вытес4,.- нению рабочей жидкости в соответствующуto гидрокамеру 22, эластичный элемент

28 .которой упруго деформируется в осевом направлении и перемещает вверх опору 34 ходового винта 7. Увеличение объема полости 19 приводит к поступлению в нее рабочей жидкости из другой гидрокамеры 22 и сопровождается перемещением вниз опоры 84 другого ходового винта 8. Таким образом, движение концов поперечины 5 в

55 противополо>»»ных направлениях лроисходит до»ех пор, пока сигнал на выходе блока 11 сравнения не станет равным нулю, т. е. пока поперечина 5 не займет положение, параллельное зеркалу стола 2. При

60 этом за счет наличия зазоров 88, 89, предотвращающих трение в подвижном соединении опоры 34 с корпусом 80 и втулкой 88, исключается, возможность возникновения фр икционных колебаний и досп»гается плавность и устойчивость движения попе810441 речины 5, что позволяет осуществить позиционирование последней с высокой точностью. Одновременно описанное конструктивное выполнение камеры 22 предотвращает возможность утечек рабочей жидкости в подвижном соединении опоры 84 с корпусом 80 и втулкой 88 и обеспечивает надежность устройства для автоматического позиционирования поперечины 5.

Использование устройства позволяет с высокой точностью и надежностью обеслечить позиционирование поперечины в условиях действия:различных возмущений.

Формула изобретения

1. Устройство для автоматического позиционирования поперечины, например, в станках портального типа, содержащее, например, датчики уровня, расположенные на поперечине и столе станка, блок сравнения, усилитель, электрогидропреобразователь и гидравлические исполяительные элементы для микроперемещений подвижных опор ходовых винтов, о тл и ч а ющее ся тем, что, с целью повышения точности и,надежности, подвижная опора ходового винта поперечины установлена с зазором отвосительно,ее напр а вля ющих, а гидр а влический исполнительный элемент выполнен в виде упругой пидрокамеры, разделяющей заполненный рабочей жидкостью гидравлический тракт и подвижную олору ходового

10 винта.

2. Устройство по п. 1, отл и ч а ю щ е еся тем, что гидрокамера образована эластичным элементом, герметично соединенным с жестким основанием, в,котором вы1Б полнены отверстия для подвода и отвода рабочей жидкости.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент Ш.вейцарии № 405880, кл.

49 а, 56 01, опуб,тик. 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 557883, кл. В 23 D 7/04, 1977.

810441

1 (1

Редактор И. Гохфельд

Корректор С. Файн

Заказ 218)227 Изд. № 220 Тираж 784 Подписное

НПО «Поиск> Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Тип. Уарьк. фил. пред. «Патент»

„4-,4

1 (!

Состаьитсль Ю. Королев

Тсхрсд Л. Камь1шникова