專利名稱:工件對準夾緊的夾緊裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種對準地夾緊大小不同工作的夾緊裝置,包括a)有兩個可移動的夾緊元件,它們從相對兩側(cè)來夾緊工件;b),有一個移動夾緊元件的裝置;c),有使夾緊元件的運動同步的機構(gòu)“對準夾緊”的含義是指在夾緊尺寸大小不同的工件時,始終將例如工件的中心定位在同樣位置。尤其在加工棒料、管料或型材等半成品的機床中有這一要求。在無心去皮機中也正是這樣。這類去皮機主要用來將熱軋的金屬圓料制成光亮鋼。這時,用一個旋轉(zhuǎn)的刀頭在棒狀圓料的圓柱面上去除荒皮,要使棒料軸向穿過刀頭的中心孔移過去皮機,但要保證棒料本身不旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)刀頭上裝有3個或更多個朝內(nèi)部的刀具,它們按螺旋形軋跡為棒料去荒皮。這種去皮機可用于線材、棒料或管料。目前常用的去皮機中,有一個設在刀頭前面入口處由兩對滾輪組成的推入裝置,和設在刀頭出口處的夾緊走架,夾緊走架保證在棒料的未端去荒皮時輸送棒料并使其不旋轉(zhuǎn)。此外,這類去皮機中緊換著刀頭前后設有導引裝置,用來使工件定心和抑制去荒皮過程中引起的振動。
時新的去皮機可在工作中改變送進速度、刀頭轉(zhuǎn)速和成品直徑。
DE-ps2055888介紹了一種上述類型的去皮機,它有一個設計為夾緊裝置的滾輪式推入裝置,必要時,推入裝置中的兩對滾輪與它們的支架一起構(gòu)成夾緊元件,用來夾緊要去荒皮的棒料,并使之與機床中心同心,也就是說,兩個成對的滾輪徑向地相對于夾緊裝置框架朝去皮機中心運動。用一個油缸使兩個滾輪壓向工件。其中的一個滾輪與油缸機械相連,另一個則與油缸活塞直接連接。成對的兩個滾輪其夾緊運動是同步的。成對滾輪中的每一個通過其滾輪支架與支承在夾緊裝置框架上并可轉(zhuǎn)動的等臂桿的一端鉸接。兩個滾輪均可通過其支架在夾緊裝置框架上移動,并在液壓油缸操縱下彼此移近和夾緊。在正常情況下,等臂桿不傳遞夾緊力。它只是保證夾緊滾輪在液壓油缸操縱下同步運動。
這種夾緊裝置的缺點是,被去荒皮的棒料的定心裝置由于同步機構(gòu)存在誤差而有間隙,并會使棒料與夾緊元件一起振動。尤其在夾緊裝置經(jīng)長時期使用后,由滾輪和被夾緊棒料構(gòu)成的系統(tǒng)中的間隙,會降低去荒皮的質(zhì)量。
本發(fā)明的目的是提出一種使工件無間隙地定位在此類夾緊裝置中的定位機構(gòu)。
為達到本發(fā)明的上述目的,本發(fā)明提供了一種對準地夾緊大小不同工件的夾緊裝置,包括a)有兩個可移動的夾緊元件,它們從相對兩側(cè)來夾緊工件;b)有一個移動夾緊元件的裝置;c)有使夾緊元件的運動同步的機構(gòu),按照本發(fā)明,有如下特點d)夾緊力的一部分從同步機構(gòu)傳遞。此時,通過對同步機構(gòu)施加一個可預先選定的預緊力,消除在使夾緊元件同步運動的機構(gòu)中存在的間隙。
最好,從同步機構(gòu)傳遞的夾緊力小于總夾緊力之半。對大多使用情況而言,對同步機構(gòu)所加的預緊力只需要載荷的20%以下就夠了,而不是載荷的50%,也就是只要夾緊力的五分之一,以防同步機構(gòu)中的間隙造成夾緊元件和被夾緊的工件構(gòu)成的系統(tǒng)進行總體振動。
最好,夾緊裝置有一個或兩個移動兩個夾緊元件用的蓄能器,并且設有一個附加的蓄能器,它僅作用在一個夾緊元件上。附加蓄能器可以是一個附加油缸,一個彈簧或是一個重量。最好是一個油缸。蓄能器裝在夾緊裝置的框架內(nèi)壓向一個夾緊元件,從而給兩個夾緊元件的同步機構(gòu)施加了預緊力。
最好每個夾緊元件都有一個液壓油缸,以移動兩個夾緊元件,并且油缸直接作用在夾緊元件上的力大小不同。若要求夾緊裝置中兩個夾緊元件的每一個都配一個自己的蓄能器,則最好采用此結(jié)構(gòu)。要使直接加在每個夾緊元件上的力有差別,在兩個油缸中的油壓相同時,可以通過改變油缸的尺寸來達到。另一種做法是兩個夾緊元件采用相同的油缸,這時便可使油壓不同來夾緊整個夾緊裝置。在本發(fā)明的范圍內(nèi)也可以采用混合的方式。
本發(fā)明最好用于去皮機中,作為入口或出口處的夾緊和傳送裝置。因為入口處的夾緊和傳送裝置靠近刀頭也就是在刀頭前或后設置,并因而振動和/或偏差在該處造成的影響比較大,所以首先應考慮在那里采用本發(fā)明提出的方案。
當本發(fā)明應用于設在刀頭出口處的夾緊走架中時,夾緊元件相應地是指在其中通常所設置的夾緊卡爪。
最好,裝有夾緊裝置的去皮機,其夾緊裝置設計為滾輪式推入裝置,此去皮機有如下特點h)夾緊和輸送滾輪裝在滑件上,它們至少通過一個蓄能器相互夾緊;i)成對的兩個滾輪在夾緊過程中沿工件縱軸線的橫向運動;j)機構(gòu)使帶有滾輪的滑架同步運動。并且一個蓄能器將部分力間接地經(jīng)同步機構(gòu)壓在滾輪上。其中,同步機構(gòu)中只作用了來自蓄能器的夾緊力的一部分,亦即調(diào)整到針對消除間隙這一特殊情況所需要的那么多夾緊力。當采用另外附加的蓄能器為同步機構(gòu)加載時,則可單獨選定滿足夾緊要求的載荷。
為了調(diào)整實際夾緊位置,最好設置一個調(diào)整裝置,以調(diào)定工件在夾緊面中的實際夾緊位置,在這種情況下,還能補償同步機構(gòu)的磨損。
按本發(fā)明的一種特殊結(jié)構(gòu)形式的夾緊裝置,它的同步機構(gòu)和夾緊機構(gòu)由一些不同的杠桿件構(gòu)成,該兩機構(gòu)平行地并列工作,亦就是說,在這種設計中,夾緊力基本上不從同步機構(gòu)傳遞到夾緊裝置上去。當例如在無心去皮機的推入裝置中必須傳遞大的夾緊力時,將夾緊力與同步機構(gòu)分開是很有利的。在這種情況下,推入裝置不僅必須送進棒料,而且要承受切削力矩。將夾緊機構(gòu)的夾緊和同步這兩個功能分開,最好應用于在所夾緊工件相對位置處具有成對設計的夾緊元件(例如夾緊滾輪)的夾緊裝置中。
下面借助于附圖所表示的在去皮機中應用的不同結(jié)構(gòu)形式詳細說明。其中
圖1 去皮機示意圖,圖2 圖1中Ⅱ-Ⅱ線處去皮機中作為推入裝置的夾緊裝置,圖3 與圖2所示不同的另一種結(jié)構(gòu)形式,圖4 與圖2所示不同的又一種結(jié)構(gòu)形式,圖5 去皮機中用作夾緊走架的夾緊裝置。
圖1表示棒料21在去皮機1中去荒皮的情況。去皮機由一個推入裝置2、一個刀頭26、一個后導引裝置10和一個夾緊走架12組成。推入裝置2中裝有可旋轉(zhuǎn)的(圖中未表示驅(qū)動方式)輸送滾輪31、32;刀頭26裝在空心軸6上,空心軸6以常見的方式裝在軸承17、18中并可被驅(qū)動旋轉(zhuǎn);后導引裝置10通過其滾輪16夾在不斷送進的棒料上已去除荒皮的地段;夾緊走架12可沿箭頭27的方向移動,并在加工將近結(jié)束時用它的夾緊卡爪19、20夾住棒料21,以防其轉(zhuǎn)動并將棒料從去皮機中抽出。去皮機1的工作過程由控制設備25確定,推入裝置2和刀具15的調(diào)整馬達9以及夾緊走架12均與控制設備25連接。
刀頭26裝在空心軸6入口處的一個擴張臺階孔中,在空心軸6中有一個錐形襯套8,在調(diào)整馬達9操縱下,可使它在旋轉(zhuǎn)的空心軸6中沿棒料21的通過方向(如箭頭22所示)移動。有多個刀架14徑向地裝在錐形襯套8的錐面內(nèi),并在錐形襯套8作軸向移動時沿棒料21的徑向移動。刀架14上的刀具15從棒料21上除一層荒皮,此層的厚度可根據(jù)刀架和錐形襯套所在的位置進行調(diào)整。前后導引裝置5和10的滾輪13和16可減小刀頭在切削過程中的振動。
去皮機的入口處有一個由馬達23、24驅(qū)動、進料滾輪3和4構(gòu)成的敞開式輥道,滾輪將棒料21送往推入裝置2中。
推入裝置2保證棒料21在切削力矩作用下不旋轉(zhuǎn)。切削力矩是由刀頭26作用在棒料上的。此外由于滾輪31、32被圖上未表示的方式所驅(qū)動而產(chǎn)生送進力,從而使棒料穿過刀頭26移動。在推入裝置上設有行程測量裝置11,在棒料21去荒皮時它通過脈沖數(shù)保證所需的行程長度。
通過在推入裝置2中第一對滾輪出口端的起動裝置28起動行程測量裝置。
圖2中用簡圖表示的推入裝置有一個框架30和兩個在框架上下部分之間延伸的導引裝置33、34、滑架35、36可在導引裝置上移動。滑架上裝有滾輪31、32,用它們來夾緊在它們之間的棒料21。滾輪31、32被以圖上未表示的方式驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。每個滑架被一個裝在框架30上的油缸41、42朝圓棒21的方向加壓。這兩個油缸通過同一條管道43供油。滑架的運動受同步機構(gòu)90控制,同步機構(gòu)在棒料21所應夾緊位置的中央。同步機構(gòu)90由定心塊37和等臂桿40以及兩根連桿38、39所組成,定心塊在導引裝置34上,它確定了棒料21的夾緊位置;等臂桿40裝在定心塊上并可以轉(zhuǎn)動;連桿對稱地鉸接在等臂桿40的端部。連桿通過其自由端與滑架35、36連接。通過同步機構(gòu)90,可使滑架35、36帶著夾緊滾輪31、32沿彼此相反的方向移動一個相同的距離。因此使棒料21的夾緊位置或其縱軸線固定不變。這一情況對于在推入裝置夾緊區(qū)中任意直徑的棒料均適用。
為了消除存在于同步機構(gòu)中(例如鉸鏈處)的間隙,油缸42的尺寸被選擇為大于油缸41的尺寸。因為這兩個油缸輸油管道43供給相同的壓力,以及由于所提及的滑架35、36帶著滾輪31、32應移動相同的距離,所以過剩的力繞道進入同步機構(gòu)90中,并通過它進入滑架35中?;?5從油缸41那里所受到的是一個較小的夾緊力,所以這樣就平衡了夾緊力。通過使油缸42所產(chǎn)生夾緊力的一部分繞行,消除了在同步機構(gòu)90中的間隙。
圖3所表示的推入裝置有一個框架44,框架上裝有導引裝置47、導引裝置上裝有兩個帶夾緊滾輪31、32的滑架45、46夾緊滾輪保證棒料21不旋轉(zhuǎn),但可按圖中未表示的方式被垂直于圖紙平面?zhèn)魉汀L輪的31、32的滑架45、46受角形杠桿48、49朝棒料方向作用的壓力,角形杠桿的運動受油缸51控制。角形杠桿48、49在支點91、92處與框架44鉸接,它們未與滑架45、46連接的自由端同步運動。為此在角形杠桿48的自由端設撥叉56,角形杠桿49自由端上的銷子50插入此撥叉中。與油缸51連接的那兩個杠桿臂通過它們的自由端與滑架45、46在夾緊平面中鉸接。每個鉸接機構(gòu)均由一個叉口53、55和設在滑架上插在叉口中的銷子52、54組成。油缸51斜置著,它與角形杠桿48、49連接在相對于鉸接點91、92或相對于角形杠桿與滑架45、46的連接點距離不等的杠桿臂上。不平衡夾緊力的補償通過同步機構(gòu)來進行,同步機構(gòu)在形式上是鉸接點91、92中央的角形杠桿自由臂之間的鉸鏈連接機構(gòu)50、56。使撥叉56和銷子50傳遞一部分夾緊力,最好為10%,可使同步機構(gòu)無間隙地工作。
棒料21夾緊位置的調(diào)整機構(gòu)設在鉸接點91處。鉸接點91設在偏心輪93上,偏心輪支承在框架44上并可轉(zhuǎn)動。偏心輪的旋轉(zhuǎn)位置通過裝置94確定。此裝置94包括一個在偏心輪93近旁扇形塊和制在其中的一個長孔,利用長孔通過一個夾緊螺釘來固定偏心輪相對于框架44的位置。
圖4中表示的本發(fā)明結(jié)構(gòu)形式中包括一個框架57、有一個由導引58、59組成的組合件裝在框架中標號87、88和89處,導引桿58、59通過橫梁60和裝有滾輪32的滾輪支架63剛性連接。裝有滾輪31的滑架在導引桿58、59上移動。滾輪支架63和滑架62在油缸61作用下朝夾緊棒料21的方向移動。通過一個與圖2中的同步機構(gòu)90相應的裝置,可使?jié)L輪支架63和滑架62同步運動,此裝置具有旋臂67和連桿68、69,旋臂67通過銷子66裝在框架57中并可轉(zhuǎn)動;連桿68、69一方面與旋臂67的端頭連接,另一方面與滑架62和滾輪支架63連接并可相對運動。由導引桿58和59、橫梁60,裝有所屬滾輪的滑架62和滾輪支架63構(gòu)成的組件的重量取決于同步機構(gòu)并最終取決于旋臂67的銷子66。附設一個預緊油缸70,它用來補充上述組件的重量。在組件重量足夠時,油缸內(nèi)可不加壓或拆除此油缸,以保證在大多數(shù)工作情況下消除同步機構(gòu)中的間隙。
圖5所示的夾緊裝置結(jié)構(gòu)形式可考慮用于圖1中的夾緊走架12。夾緊走架包括一個可通過滾輪76、77、78、79在固定導引裝置上移動的殼體73,以及可在殼體73中移動的夾緊卡爪80、81,夾緊卡爪由油缸82、83操縱,以夾緊棒料21。夾緊走架的驅(qū)動裝置連接在標號96處。通過螺桿95使夾緊卡爪80、81同步運動。螺桿95由兩個螺紋段85、86組成,它們旋向相反螺距相同。螺桿95的兩端支承在夾緊走架殼體73中。螺母件97、98與夾緊卡爪80、81剛性連接,在螺母件中旋入螺紋段。夾緊卡爪80、81由于受螺桿同步機構(gòu)的作用,因而與夾緊走架中心99同心地移開或合攏。
彈簧84壓在整個同步機構(gòu)上使之消除間隙。它補充設在殼體和夾緊卡爪81之間的油缸82的力,并預緊同步機構(gòu)。
權(quán)利要求
1.對準地夾緊大小不同工件(21)的夾緊裝置,包括a)有兩個可移動的夾緊元件(31、32),它們從相對兩側(cè)來夾緊工件(21);b)有一個移動夾緊元件的裝置(61);c)有使夾緊元件(31、32)的運動同步的機構(gòu)(90),其特征為d)夾緊力的一部分從同步機構(gòu)(90)傳遞。
2.按照權(quán)利要求1所述之夾緊裝置,其特征為e)從同步機構(gòu)(90)傳遞的夾緊力小于總夾緊力之半。
3.按照權(quán)利要求1或2之一所述之夾緊裝置,它有一個或兩個移動兩個夾緊元件(31、32;80、81)用的蓄能器(61;82、83),其特征為f)設有一個附加的蓄能器(70,84),它僅直接作用在一個夾緊元件(32、81)上,并至少朝著一個夾緊元件(32、81)給夾緊裝置框架(57,73)加預緊力。
4.按照權(quán)利要求1或2所述之夾緊裝置,它的每個夾緊元件都有一個液壓油缸,以移動兩個夾緊元件,其特征為g)油缸(41、42)直接作用在夾緊元件(31、32)上的力大小不同。
5.裝有按照權(quán)利要求1或2所述之夾緊裝置的無心去皮機,其特征為所述夾緊裝置在無心去皮機(1)旋轉(zhuǎn)刀頭(26)的前或后。
6.按照權(quán)利要求5所述具有一個夾緊裝置的去皮機,其夾緊裝置設計為滾輪式推入裝置(2),此去皮機有以下特點h)夾緊和輸送滾輪(31、32)裝在滑架上,它們至少通過一個蓄能器(61)相互夾緊;i)成對的兩個滾輪(31、32)在夾緊過程中沿工件縱軸線的橫向運動;j)機構(gòu)(90)使帶有滾輪(31、32)的滑架(35、36)同步運動,其特征為k)一個蓄能器(42)將部分力間接地經(jīng)同步機構(gòu)(90)壓在滾輪(31)上。
7.按權(quán)利要求6所述之去皮機,其特征為l)有一個用以調(diào)整被夾緊工件(21)夾緊裝置的調(diào)整裝置(94)。
8.按權(quán)利要求1所述對大小不同工件(21)對準夾緊的夾緊裝置,其特征為m)同步機構(gòu)和夾緊機構(gòu)由一些不同的桿件構(gòu)成。
9.按權(quán)利要求1或8所述用于對大小不同的工件(21)對準夾緊的夾緊裝置,其特征為n)在要夾緊工件的橫向平面中只設置兩個彼此徑向地處于工件相對位置處的夾緊元件(滾輪31、32)。
10.裝有按照權(quán)利要求8所述之夾緊裝置的無心去皮機,其特征為所述夾緊裝置設置在無心去皮機(1)旋轉(zhuǎn)刀頭(26)的前或后。
全文摘要
一種適用于金屬棒料和管料去皮機中的夾緊裝置,它將工件對準一個可預先選定的位置夾緊而與其直徑的大小無關(guān)。此夾緊裝置有使夾緊滾輪同步運動的機構(gòu)被夾緊棒料的夾緊位置可通過一個調(diào)整裝置改變。夾緊運動的同步機構(gòu)傳遞可預先選定的一部分夾緊力,它應設計為使同步機構(gòu)在任何夾緊狀態(tài)下均能通過預緊消除間隙。從而避免了棒料與夾緊元件一起振動,或避免夾緊位置產(chǎn)生不應有的移動。
文檔編號B23Q1/76GK1057414SQ9110233
公開日1992年1月1日 申請日期1991年4月12日 優(yōu)先權(quán)日1990年6月16日
發(fā)明者格洛姆·雷納, 馬里施·彼得, 威格納·拉爾夫, 霍利茨·伯恩哈德 申請人:基瑟林格和阿爾貝特公司