Автомат для навивки пружин

Союз Советских Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИде ТЕЛЬСТВО(22) Заявл с присоед (23) Прио (43) Опуб (4 б) Дата но 23.0 неннем Кл11 36/О 3/О Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий. 07.77.Бюллетень 27 ания описания ,24.08.77 ковано 2 публнко сюгова ясюгов и О.) АВТОМАТ НАВИВКИ ПРУЖИ 2конусные и т,д, Это обусловлено тепри навивке пружин с переменным. ши переменным диаметром шагоэадающнавивочный механизмы, находящщиесяэтом в постоянном движении, требуюттзокого диапазона изменения скоростейдвижения, обусловленных широким дианом параметров 1 навиваемых." пружин,за этого необходимо использовать шдиапазон частот электрических импульподаваемых на приводы этих механизм м, что агомихпаэоирокий в О о Однако использование высоких частоэлектрических импульсов практически о 1 раэрешаюшей способностью сущеих импульсных приводов, а работаких частотах не обеспечивает каичен а ствую н при оволо ых чества навива ших скоростя ое.20 порядка одач 0/мин), пример,1. пружин ой развескорос т ых и на при навивке конусной пружы с переменным шагом ирнутой длиной необходимаь и непрерывное движениевивочных упоров автомата. 1 ИЛ 1 анные автоматы не поэволяужины раэличнь форм, ,т. е. еменным шагом и переменолыд алая шаго например конусные, двухИзвестны автоматы для навивки пружинсодержащие смонтированные на станинемеханизмы подачи проволоки, механизм,навивки, шагозадающий механизм и механизм отрезки навитых пружин, а такжеустройство программного управления дляобеспечения работы перечисленных механизмов 1.Однако в таких автоматах трудно осуществить программирование, так как приизменении шага, диаметра и формы навиваемых пружин возникает необходимостьв изменении в широких пределах скоростедвижения механизмов, что не обеспечи-вают механические средства управления.Известны также автоматы содержащиемеханизм правки проволоки, механизм подачи, механизм навивки, шагоэадающийчеханизм, механизм отрезки и программнустройство с электронными средствамиоавления 23 .Однако указют навивать прпружины с перным диаметром,(53) УДК 621.778.27. Для обеспечения малой скорости движе-ния шаговых и навюрочиых упоров приводыих должны работать на низких частотахэлектрических импульсов, что приводит к .прерывистому движению (с междуимпульсными выстоями) щаговых и навивочныхупоров,. к ступенчатому образованию конуса и неравномерному изменению шага нави-,ваемых пружин.В предложенном автомате механизм на1вивки и механизм отрезки кинематическисвязаны между собой и снабжены дифференциальным устройством и двумя импульсны-,ми приводами; шагоэадающий механизм также снабжен дифференциальным устройствомс двумя импульсными приводами.Дифференциальное устройство механизмов и отрезки выполнено в виде планетарного редуктора с вращающимся центральным колесом, установленным на валу одного из импульсных приводов и входяшим взацепление своим внешним венцом с шестерней, установленной на валу другого импульсного привода, а внутренним с планетарными шестернями, находящимися в зацеплении с центральной шестерней редуктора и связанными между собой водилом,соединенным,с валом механизма навивки,Дифференциальное устройство шагоэадаю-,шего механизма выполнено в виде связан;ного с траверсой шагозадающего механизмаи смонтированного с воэможностью вращательного и поступательного перемещенияштока, взаимодействующего с установленной на ходовом винте гайкой - шестерней,входящей своей зубчатой частью в зацепле-,ние с шестерней, сидящей на валу одногоиэ импульсных приводов, при этом ходовойвинт также соединен с валом другого импульсного двигателя,Такое решение позволяет изменять скорости движения щаговых и навивочных упоров и ножей в широких пределах, работаяна высоких: частотах электрических импульсов, обеспечивает плавный, непрерывный ход упоров и ножей,. и дает возможность навивать фигурные пружины с переменным шагом и переменным диаметром.На чертеже изображена кинематическаясхема описываемого автомата.Автомат для навивки пружин содержитстанину 1, служащую для монтажа всехмеханизмов и устройств автомата, ролики2-5 для подачи проволоки и шестерни 6-9,сидящие на общих с роликами валах 10-13.Шестерни 6 и 8 находятся в зацеплении с шестерней 14, сидящей на валу 15,на конце которого установлена ведомаячасть муфты 16, служащей для включенияи отключения подачи. Иедушая часть муфты 16 сидит на полом валу 17, накотором сидит шестерня18, находящаяся в зацеплении с шестерней19, сидяцей на приводном валу 20.Приводной вал через клиноременнуюпередачу 21 связан с электродвигателем22. На приводном валу установлен датчикимпульсов 23, Он может быть различноговида - фотоэлектрический, индуктивный илив виде лампового генератора. Назначениеего - превратить контролируемый процесс,яавивкй пружин в серию импульсов, которые являются масштабом для определения измеряемых величин - величины подачи проволоки, величины хода навивочных и шаговыхупоров, а также времени действия каждогомеханизма автомата.Для завивки проволоки в пружину служат упоры 24 и 25 в головках 26 и 27,20 которые установлены на ползунах 28 и 29.На ползунах укреплены зубчатые рейки 30 и 31, которые кинематически связаны между собой через шестерни 32,33и 34 с определенным передаточным отно 25 шением.Шестерни 32 и 33 сидят на валу 35навивочного механизма, а шестерня 34 на оси 36.Для выборки зазоров и люфтов в за 30 цеплении реек и шестерен ползуны 30 и31 нагружены пружинами 37 и 38,На валу навивочного механизма сидитшестерня 39 входяшая в зацепление сшестерней 40, сидящей на валу 41.35 С )пестерней 40 находится в зацеплении шестерня 42, сидящая на валу 43 дифференциального устройства.На валу 43 закреплено водило 44 сподвижно установленными на его осях40 планетарными шестернями 45 и 46. Планетарных шестерен может быть две, трии больше,Шестерни 45 и 46 находятся в зацеплении с центральной шестерней 47, а так 45 же с внутренним венцом центрального колеса 48,Центральное колесо 48 подвижно установлено на валу 49 и своим внешним зубчатым венцом находится в зацеплении с50 шестерней 50, сидящей на валу 51.Валы 49 и 51 соединены с приводами52 и 53.Описанное устройство (42-5 1) служитдля дифференцирования скоростей движения,Для подачи шага между витками навиваемых пружин служат упоры 54 и 55,укрепленные на штангах 56 и 57, соединенных между собой траверсой 58.В траверсу между штангами резьбовой60 частью ввернут шток 59, а шлигевый ко5нец штока цепной передачей 60 связан сваликом 6 1, на конце которого имеетсярукоятка 62 для установки начальногоположения упоров по отношению к линииподачи, например, при переходе на другойдиаметр проволоки. Шток 59 может вращаться, ввертываясЬв траверсу, и иметь поступательное движение в осевом направлении вместе с трверсой и штангами.Шток подпружинен в осевом направлениипружиной 63.На конце штока установлен упорный шарикоподшипник 64, с которым контактируетгайка-шестерня 65 дифференциального уст-ройства.Гайка-шестернями 65 подвижно установлена на ходовом винте 66 и составляет сним винтовую пару, а внешняя ее частьвыполнена в виде шестерни с удлиненнымизубьями, обеспечивающими сцепление сшестерней 67, сидящей на валу 68, и поэволяюшими осевое перемещение гайкешестерне не выходя из зацепления с шестерней 67.Винт 66 и вал 68 установлены в. упорных подшипниках 69 и 70 и соединены симпульсными приводами 71 и 72.Описанный автомат (64-70) служит длядифференцирования скоростей движения ипри использовании более высоких частотимпульсными приводами обеспечивает настоянное движение щаговых упоров.Для отрезки навитых пружин служатвнутренний TЗ внешний 74 ножи.Внутренний нож укреплен в подвижной .плите 75, на которой укреплена зубчатаярейка 76, находящаяся в зацеплении сшестерней 7.7, сидящей на валу 41,Таким образом, механизм отрезки пружины кинематически связан с навивочныммеханизмом и импульсными приводами.Внешний нож закреплен в ползушке 78,которая через шестерню 79 кинематически связана с рейкой 80, закрепленной наползушке 81, на которой укреплена рейка 82, через шестерню 83 кинематичес- .ки связана с плитой 75, на которой укреплена рейка 84,Шестерня 83 подвижно установлена наоси 85, закрепленной в станине автомата,Шестерня 79 подвижно установлена наоси, укрепленной в шатуне 86, которыйподвижно связан с рычагом 87.Рычаги 87 н 88 закреплены на качаю.шейся оси 89,Рычаг 88 подвижно связан с тягой 90;которая связана с рычагом 91, на конце6которого имеется. ролик 92, контактирующий с эксцентрикомили кулаком 93,Эксцентрик или кулак 93 сидит на валу 94, на противоположном конце которо-5,го насажена ведомая часть муфты 95. 0 35 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Ведущая часть муфты 95 сидит на полом валу 96, на котором сидит шестерня97, находящаяся в зацеплении с шестерней19, сидящей на приводном валу,Муфта 95 служит для включенияи выключения механизма отрезки. Для фиксирования исходного положения внешнего ножа 74 на валу 94 устанавливается тормоз,фиксатор (на чертеже не показан).Пружина 98 служит для обеспечения;постояйного контакта ролика 92 с эксцентриком. или кулаком 93.Детали 99-110, кинематически связанные тягой 111 с рычагом112, сидящим;на качающейся, оси 89, служат для отрезкилевозаходных пружин.. Вместо деталей механизма отрезки(78-112) на подвижной плите.75 могутбыть установлены гидроцилиндры или пнев:моцилщшры, на поршневыхштоках которых могут быть установлены внешние ножи для отрезки правозаходных и левоза,ходных пружин,Датчик импульсов 23 и устройство 113для задания программы подключены кэлектронному счетчику 1 14, где записывается программа, характеризующая параметры навиваемых пружин,Программоноситель может быть выполнен в виде перфоленты, магнитной лентыили в виде цифрового преднабора парамет, ров навиваемых пружин,Для правки проволоки автомат снабженправильным устройством 115 и проводкой116, служащей для предотвращения продольных изгибов проволоки 117 дри подаче ее на упоры механизма навивки,Автомат для навивки пружин работаетследующим образом,От электродвигателя 22 через клиноременную передачу 21 вращение передается приводному валу 20 и затем через шестерню 1 Э по двум направлениям - на в,"17 через шестерню 18 и на вал 96 черезшестерню 97.Указанные валы и шестерни находятсяв постоянном вращении при работе автомата.При навивке пружин проволока 117 через правильное устройство 115 протягивается роликами 2-5 и подается к нави-,вочным упорам 24 и 25, где она навивается в дружину, 565761Ролики получают вращение от постоянно вращающегося вала 17 прн включенноймуфте 16,При включении муфты вращение передается валу 15 и через сидящую на немшестерню 14 и шестерни 6-9 валам 1013 и роликам 2-5.Так осуществляется подача проволоки.При выключении муфты 16 подача проволоки прекращается.При навивке цилиндрических пружин ипружин с постоянным шагом навивочныеупоры неподвижны и находятся на определенном расстояниии от начальной точкиизгиба проволоки. ("а" - точка выходапроволоки иэ проводки), а шаговые упорызанимают определенное положение по отношению к линии подачипроволоки,После навивки первого опорного виткашаговые упоры выдвигаются в рабочее положение и воздействуют на витки, оставаясь в этом положении во время навивкирабочих витков пружины, затем перед концом навивки цаговые упоры отводятся висходное нерабочее положение и второйопорный виток навивается без воздействиящаговых упоров,При навивке правозаходных пружин навитки действует упор 55, а при навивкелевозаходных - упор 54.При навивке пружин с переменнымдиаметром (фигурных) навивочные упоры24 и 25, а также внутренний нож 73 ивнешний нож 74 находится в постоянномдвижении,Навивочные упоры и ножи то отдаляются от начальной точки иэниба проволоки(точка "а"), то приближаются к ней.При отдалении упоров от начальнойточки изгиба проволоки диаметр навиваеммой пружины увеличивается, а при сближении упоров - уменьшается,Синхронное движение навивочных упорови ножей происходит на пропорциональноерасстояние от начальной точки изгиба проволоки, обусловленное кинематической связью между механизмами навивки и отрезки,От двух импульсных приводов 52 и53 через дифференциальное устройстводвижение передается валу 41, от которогопередается вращательное движение валу 35.навивочного механизма и поступательноедвижение плите 75 отрезного механизма,Через дифференциальноестройство движение передается следующим образом: импульсный привод 52 эрацвет вал 49 и сидящую на нем центральную шестерню 47,от которой передается нрацение планетарным шестерням 45 и 46.10 15 60 20 25 30 35 40 45 50 55 8Одновременно эти шестерни, вращаясь катятся по внутреннему зубчатому венцу центрального колеса 48 и вращают водило 44 и жестко связанный с ним вал 43, а также сидящую на валу шестерню 42, которая передает вращение через шестерню 40 валу 41 и через шестерню 39 - валу 35.Импульсный привод 53 одновременно вращает центральное колесо 48 через вал 51 и сидящую на нем шестерню 50, которая находится в зацеплении с наружным венцом центрального колеса,Вращая центральное колесо 48 в на, правлении, противоположном вращениюцентральной шестерни 47, результирующая скорость вращения вала 43 будет составлять разность скоростей составляющихдвижений,При вращении центрального колеса 48в одном направлении с центральной шестерней 47 результирукнцая скорость вращениявала 43 будет равна сумме скоростей составляющих движений,Изменяя скорости вращения приводов52 и 53 при заданном направлении ихвращения можно получить реверсивное движение вала 43.Ткким образом, работа этого устрой.ства расширяет диапазон скоростей навивочного механизма и позволяет вести процесс на высоких частотах электрическихимпульсов подаваемых на приводы, чтообеспечивает непрерывное движение навивочных упоров и ножей и в результате .дает возможность йавивать качественныепружины с переменным диаметром.От вала 35 навивочного механизмадвижение передается навивочным упорамчерез шестерни 32, 33 и 34, рейки 30и 31 и ползуны 28 и 29, на которых укреплены головки 26 и 27 с упорами 24и 25,От вала 41 через шестерню 77 и рейку 76 получает поступательное движениеплита 75 с закрепленным в ней внутренним ножом 73. Движение плиты 75 черезрейки 84 и 105 вызывает вращение шестерен 83 и 104 подвижно установленныхна осях 85 и 106, укрепленных в станине,Шестерни 83 и 104 передают движениеползунам 81 и 102, а от ползунов черезрейки 80 и 101 получают вращение шестерни 79 и 100, которые передают движение ползушкам 78 и 99 с укрепленнымина них внешними ножами,При навивке пружин с переменпым шагом шаговые упоры 54 и 55 находятся впостоянном движении,Поступательное движение щаговы л упорам 54 и 55, штангам 56 и 57 и хра9 30 версе 58 с ввернутым в нее штоком 59сообщается от двух импульсных приводов71 и 72 через дифференциальное устройство,Импульсный привод 72 вращает ходовойвинт 66, установленный в упорных подшипниках 70. В то же время импульсный привод 71 вращает вал 68, установленный вупорных подшипниках 69, и сидящую навалу шестерню 67, 10Через шестерню 67 вращение передается гайке-шестерне 65, составляющую с ходовым винтом 66 кинематическую пару,От гайки-шестерни 65, которая, вращаясьдвижется в осеврм направлении , ее поступательное движение передается шаговомумеханизму через упорный подшипник 64,сидящий на конце штока 59.При вращении ходового винта 66 игайки-шестерни 65 в одну сторону, но с 20различными угловыми скоростями гайкашестерня будет иметь поступательное-движение вперед или назад (в зависимости отпреобладания скорости вращения ходовогоющта или гайки-шестерни). 25Результирующее движение гайки-шестерни будет в этом случае представлять разность составляющих движений.При вращении ходового винта и гайкишестерни в разные стороны результирующее ее движение представляет сумму составляющих движений.Такое устройство позволяет расширитьдиапазон скоростей шагового механизма, вести процесс на высоких частотах электрических 35импульсовподаваемых на приводы, чтообеспечивает непрерывное движение щаговых упоров и воэможностц навивки пружинс переменным шагом.Пружина, навитая до определенной длины, 40периодически отрезается в результате взаимодествия внутреннего ножа 3 и внешнего ножа 74.На период отрезки пружин внешний нож74 вместе с ползушкой 78 приводится в 45движение от постоянно вращающегося вала 96 при включении муфты 95.При включении муфты 95 вращение передается валу 94;и сидящему на нем эксцентрику или кулаку 93, от которого, в 50результате взаимодействия его с роликом92 передается качательное движение рычагу 91.От рычага 91 через тягу 90, связывающую рычаги 91 и 88 движение пере-,дается оси 89, а от нее через рычаг 87и шатун 86 шестерне 79, подвижно установленной на конце шатуна,При движении шатуна шестерня 79 приходит во вращательное движение,и, катясь 10по рейке 80, .укрепленной на ползуне 81,приводит в поступательное движение находящуюся с ней в зацеплении ползушку 78и укрепленный на ней внешний нож 74.Таким образом, шестерня 79 выполняетфункцию вращающегося рыча 1 а,От оси 89 через рычаг 112, тягу 111и рычаг 109 качательное движение передается на нижнюю ось 110, от которойчерез рычаг 108 и шатун 107 получаетдвижение шестерня 100, приводящая вдвижение ползушку 99, на которой укрепляется внешний нож для отрезки левозаходных пружин,формула изобретения4.втомат для навивки пружин, содержащий смонтированные на станине механизмправки проволоки, механизм подачи,.леханизм навивки пружины, включающий упоры,установленные в головках, смонтированныхна ползунах, несущих рейки, связанные сшестернями, размещенными на приводномвалу, шагозадаюшпй механизм, содержащий упоры, закреплешые на штангах, связанных между собой траверсой, механизмотрезки и устройство программного управления, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения производительности ирасширения технологических возможностей,механизм навивки пружины и механизм отрезки кинематически связаны между собойи снабжень. дифференциальным устройствомс двумя импульсными приводами, при этомшагозадаюший механизм также ск:о:кендифференциальным устройством с двумяимпульсными приводами,2,Автоматноп,1 отличаюш и й с я тем, что дифференцнальное устройство механизмов навпвки н отрезки выполнено в виде планетарного Редуктора с вращающимся центральным колесом, уста. новленным на валу одного из импульсных приводов и входящим внешним венцом в зацепление с шестерней, установленной на валу другого импульсного привода, а внутренним - с планетарными шестернями, находящимися в зацепленип с центральной шестерней редуктора и связаннымн между собой водилам, соединенным с валом механизма навивки.3. Автомат по и, 1; о т ли ч а юш и й с я тем, что дифференциальное устройство шагозадающего механизма выполнено в виде связанного с траверсой игсмонтированного с возможностью вращательного и поступательногоперемещения565761 Состав ител Техред Й,а. Бе Тираж 1077 Подписноетвенногр комитета Совета Министров СССм иэббретений и открытийква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 э 2257/7ЦНИИПИ Государспо д113035, М иал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная штока, взаимодействующего с установленной на ходовом винте гайкой-шестернейвходящей своей эубчатой частью в эйцепление с шестерней, сидящей на валу одного иэ импульсных приводов, при этом ходо"вой винт соединен с валом другого импульсного двигателя,12Источники информации, принятые вовнимание при экспертиз;1. Авторское свидетельство СССР211508, кл. В 2135/00, от502.09.68.2. Авторское свидетельство СССР421417, кл. В 21 г 35/00, 1972. В. Шабровандрейчук Корректор Л. Небола,