RU128855U1

RU128855U1 - TURNING TABLE DOUBLE-ORDER TABLE

Info

Publication number: RU128855U1
Application number: RU2012154553/02U
Authority: RU
Inventors: Фан Сагирович Сабиров; Виктор Валерьевич Бушуев; Александр Георгиевич Острецов; Владимир Владимирович Молодцов; Михаил Павлович Козочкин; Леонид Янович Гиловой; Борис Михайлович Рывкин; Олег Савельевич Кочетов
Priority date: 2012-12-17
Filing date: 2012-12-17
Publication date: 2013-06-10

Abstract

Стол поворотно-качающийся двухкоординатный с прямыми приводами, встроенными тормозными устройствами и абсолютными датчиками поворота для жесткой фиксации при обработке и контроля углового положения планшайбы стола, отличающийся тем, чтосостоит из поворотного стола, закрепленного с возможностью качания относительно горизонтальной оси, перпендикулярной оси шпинделя станка, с помощью опорного вала, установленного в роликовом двухрядном радиальном подшипнике, и приводного вала, установленного в роликовом упорно-радиальном подшипнике, при этом упомянутые подшипники установлены в отверстиях вертикальных проушин основания, а в поворотном столе на упорно-радиальном подшипнике установлена планшайба, вращающаяся относительно вертикальной оси, причем ее вращение обеспечивается прямым приводом со встроенным моментным двигателем, состоящим из ротора и статора, при этом ротор установлен на приводном валу на муфте, выполненной в виде упругодеформируемой оболочки, а контроль угла поворота планшайбы и ее фиксация в заданном положении обеспечивается датчиком и тормозным устройством, состоящим из муфты, выполненной в виде упругодеформируемой оболочки, при этом муфта взаимодействует с втулкой, жестко соединенной с планшайбой и стаканом гидроцилиндра, образованного стаканом, крышкой и поршнем, размещенными соосно корпусу поворотного стола, а качание стола вокруг горизонтальной оси обеспечивается прямым приводом со встроенным моментным двигателем, датчиком и тормозным устройством, аналогичными приводу вращения планшайбы.Two-axis rotary-swing table with direct drives, built-in brake devices and absolute rotation sensors for rigid fixation during processing and control of the table plate angular position, characterized in that it consists of a rotary table fixed with the possibility of swinging relative to the horizontal axis perpendicular to the axis of the machine spindle, with using a support shaft mounted in a double-row radial roller bearing and a drive shaft mounted in a radial thrust roller bearing, wherein said bearings are installed in the holes of the vertical eyes of the base, and in the rotary table on the thrust-radial bearing there is a faceplate rotating relative to the vertical axis, and its rotation is provided by a direct drive with an integrated torque motor consisting of a rotor and a stator, while the rotor is mounted on the drive shaft on the coupling, made in the form of an elastically deformable shell, and the control of the angle of rotation of the faceplate and its fixation in a predetermined position is provided by a sensor and a brake device The device consists of a coupling made in the form of an elastically deformable shell, and the coupling interacts with a sleeve rigidly connected to the faceplate and the cylinder barrel formed by the glass, cover and piston, which are aligned with the rotary table housing, and the table is swinging around the horizontal axis by direct drive with built-in torque motor, sensor and braking device, similar to faceplate rotation drive.

Description

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована в качестве поворотно-качающегося стола с прямыми приводами, встроенными тормозными устройствами и абсолютными датчиками поворота для жесткой фиксации при обработке и контроля углового положения планшайбы стола по двум координатам.The utility model relates to mechanical engineering and can be used as a rotary-swing table with direct drives, built-in braking devices and absolute rotation sensors for rigid fixation during processing and monitoring the angular position of the table plate in two coordinates.

Наиболее близким техническим решением по технической сущности и достигаемому результату является поворотный стол по патенту на полезную модель РФ №110017 от 31.03.2011, который состоит из чугунного или стального основания. Через подшипник, на основании установлена планшайба, на планшайбу через встроенный редуктор передается крутящий момент, получаемый от управляемого через привод от УЧПУ электродвигателя. К планшайбе прикреплен чугунный диск, на который посредством встроенного тормозного устройства, состоящего из колодок торможения «феррадо» и пневмоцилиндра передается регулируемый давлением воздуха тормозной момент, направленный против вращения стола. Полученный натяг между электродвигателем и вращающейся планшайбой удерживает стол от самопроизвольного движения, т.е. от вибрации или люфта. При реверсе поворота разница в показании датчика положения стола и датчика положения электродвигателя вычитается устройством УЧПУ, тем самым исключается величина люфта или гистерезиса во время работы поворотного стола (прототип).The closest technical solution to the technical nature and the achieved result is a turntable according to the patent for a utility model of the Russian Federation No. 110017 of 03/31/2011, which consists of a cast iron or steel base. Through the bearing, the faceplate is installed on the base, the torque transmitted to the faceplate through the built-in gearbox is received from the electric motor controlled via the drive from the CNC. A cast-iron disk is attached to the faceplate, onto which a braking moment regulated by air pressure is transmitted against the rotation of the table by means of an integrated brake device consisting of Ferrado brake pads and a pneumatic cylinder. The resulting interference between the electric motor and the rotating faceplate keeps the table from spontaneous movement, i.e. from vibration or backlash. When reversing the rotation, the difference in the reading of the table position sensor and the motor position sensor is subtracted by the CNC device, thereby eliminating the amount of backlash or hysteresis during operation of the rotary table (prototype).

Недостатками взятого в качестве прототипа поворотного стола, являются дополнительная погрешность позиционирования планшайбы и наличие зоны нечувствительности из-за наличия люфтов в механическом редукторе, которые не могут быть полностью скомпенсированы коррекцией за счет дополнительного датчика поворота, что отрицательно влияет на точность обработки и ухудшает динамику конструкции.The disadvantages of the rotary table taken as a prototype are the additional error in the positioning of the faceplate and the presence of a dead zone due to the presence of backlash in the mechanical gearbox, which cannot be fully compensated by the correction due to an additional rotation sensor, which negatively affects the accuracy of processing and affects the dynamics of the structure.

Технически достижимый результат - повышение эффективности и точности обработки изделий за счет создания мехатронного, поворотно-качающегося стола с повышенной точностью углового позиционирования, исключения вибрации, люфтов и увеличения быстродействия контуров позиционирования.A technically achievable result is an increase in the efficiency and accuracy of processing products by creating a mechatronic, swivel-swing table with increased accuracy in angular positioning, eliminating vibration, backlash and increasing the speed of positioning loops.

Это достигается тем, что в столе поворотно-качающимся двухкоординатном с прямыми приводами, встроенными тормозными устройствами и абсолютными датчиками поворота для жесткой фиксации при обработке и контроле углового положения планшайбы стола, поворотный стол закреплен с возможностью качания относительно горизонтальной оси, перпендикулярной оси шпинделя станка с помощью опорного вала, установленного в роликовом двухрядном радиальном подшипнике, и приводного вала, установленного в роликовом упорно-радиальном подшипнике, при этом упомянутые подшипники установлены в отверстиях вертикальных проушин основания, а в поворотном столе на упорно-радиальном подшипнике установлена планшайба, вращающаяся относительно вертикальной оси, причем ее вращение обеспечивается прямым приводом со встроенным моментным двигателем, состоящим из ротора и статора, при этом ротор установлен на приводном валу на муфте, выполненной в виде упруго-деформируемой оболочки, а контроль угла поворота планшайбы и ее фиксация в заданном положении обеспечивается датчиком и тормозным устройством, состоящим из муфты, выполненной в виде упруго-деформируемой оболочки, при этом муфта взаимодействует с втулкой, жестко соединенной с планшайбой и стаканом гидроцилиндра, образованного стаканом, крышкой и поршнем, размещенными соосно корпусу поворотного стола, а качание стола вокруг горизонтальной оси обеспечивается прямым приводом со встроенным моментным двигателем, датчиком и тормозным устройством, аналогичными приводу вращения планшайбы.This is achieved by the fact that in a rotary-swing table with direct drives, built-in braking devices and absolute rotation sensors for rigid fixation during processing and monitoring the angular position of the table plate, the rotary table is fixed with the possibility of swinging relative to the horizontal axis perpendicular to the axis of the machine spindle using a support shaft mounted in a double-row radial roller bearing and a drive shaft installed in a radial thrust roller bearing, wherein crumpled bearings are installed in the holes of the vertical eyes of the base, and in the rotary table on the thrust-radial bearing there is a faceplate rotating relative to the vertical axis, and its rotation is provided by a direct drive with an integrated torque motor consisting of a rotor and a stator, while the rotor is mounted on a drive shaft on the coupling, made in the form of an elastically deformable shell, and the control of the angle of rotation of the faceplate and its fixation in a predetermined position is provided by a sensor and a brake device This consists of a coupling made in the form of an elastically deformable shell, wherein the coupling interacts with a sleeve rigidly connected to the faceplate and the cylinder barrel formed by the glass, cover and piston coaxial to the rotary table housing, and the table is swinging around the horizontal axis by direct drive with built-in torque motor, sensor and brake device, similar to faceplate rotation drive.

На чертеже представлена общая схема стола поворотно-качающегося двухкоординатного.The drawing shows a General diagram of a table rotary-swinging two-coordinate.

Стол поворотно-качающийся двухкоординатный состоит из поворотного стола 1, закрепленного с возможностью качания относительно горизонтальной оси 2, перпендикулярной оси шпинделя станка (на чертеже не показан) с помощью опорного вала 3, установленного в роликовом двухрядном радиальном подшипнике 4, и приводного вала 5, установленного в роликовом упорно-радиальном подшипнике 6. Подшипники 4 и 6 установлены в отверстиях вертикальных проушин основания 7. В поворотном столе 1 на упорно-радиальном подшипнике 8 установлена планшайба 9, вращающаяся относительно вертикальной оси 10. Вращение планшайбы 9 обеспечивается прямым приводом со встроенным моментным двигателем, состоящим из ротора 11 и статора 12. Ротор 19 установлен на приводном валу 5 на муфте 21, выполненной в виде упруго-деформируемой оболочки. Контроль угла поворота планшайбы и ее фиксация в заданном положении обеспечивается датчиком 13 и тормозным устройством, состоящим из муфты 14, выполненной в виде упруго-деформируемой оболочки. Муфта взаимодействует с втулкой 15, жестко соединенной с планшайбой 9 и стаканом 16 гидроцилиндра, образованного стаканом 16, крышкой 17 и поршнем 18, размещенными соосно корпусу поворотного стола 1.The rotary-swing two-coordinate table consists of a rotary table 1, fixed with the possibility of swinging relative to the horizontal axis 2, perpendicular to the axis of the machine spindle (not shown) with a support shaft 3 installed in a double-row radial roller bearing 4, and a drive shaft 5 installed in a roller thrust radial bearing 6. Bearings 4 and 6 are installed in the holes of the vertical eyes of the base 7. In the rotary table 1 on the thrust radial bearing 8 there is a faceplate 9 rotating about relative to the vertical axis 10. The rotation of the faceplate 9 is provided by a direct drive with an integrated torque motor, consisting of a rotor 11 and a stator 12. The rotor 19 is mounted on the drive shaft 5 on the coupling 21, made in the form of an elastically deformable shell. The control of the angle of rotation of the faceplate and its fixation in a predetermined position is provided by the sensor 13 and the braking device, consisting of a clutch 14, made in the form of an elastically deformable shell. The clutch interacts with the sleeve 15, rigidly connected to the faceplate 9 and the glass 16 of the hydraulic cylinder formed by the glass 16, the cover 17 and the piston 18, placed coaxially with the housing of the rotary table 1.

Качание стола 1 вокруг горизонтальной оси 2 обеспечивается прямым приводом со встроенным моментным двигателем, состоящим из ротора 19 и статора 20. Контроль угла поворота стола 1 при качании и его фиксация в заданном положении обеспечивается датчиком 22 и тормозным устройством, состоящим из муфты 23, выполненной в виде упруго-деформируемой оболочки. Муфта взаимодействует с приводным валом 5, и стаканом 24 гидроцилиндра, образованного стаканом 24, крышкой 25 и поршнем 26.The swing of the table 1 around the horizontal axis 2 is provided by a direct drive with a built-in torque motor consisting of a rotor 19 and a stator 20. The rotation angle of the table 1 during swing and its fixation in a predetermined position is provided by a sensor 22 and a brake device consisting of a clutch 23 made in the form of an elastically deformable shell. The clutch interacts with the drive shaft 5, and the cup 24 of the hydraulic cylinder formed by the cup 24, the cover 25 and the piston 26.

Стол поворотно-качающийся двухкоординатный работает следующим образом.Table rotary-swing two-coordinate works as follows.

На планшайбе 9 поворотного стола 1 устанавливается и закрепляется заготовка (на чертеже не показана), которая вращается вокруг вертикальной оси 10 прямым приводом со встроенным моментным двигателем, состоящим из статора 11 и ротора 12. Угол поворота и скорость вращения определяются управляющим сигналом устройства числового программного управления (УЧПУ) (на чертеже не показано), вырабатываемым на основании сигнала обратной связи от датчика поворота 13. В заданном угловом положении заготовка фиксируется относительно оси 10 муфтой 14, взаимодействующей с втулкой 15, жестко соединенной с планшайбой 9 и стаканом 16 гидроцилиндра, образованного стаканом 16, крышкой 17 и поршнем 18, размещенными соосно корпусу поворотного стола 1.On the faceplate 9 of the rotary table 1, a workpiece (not shown) is mounted and fixed, which rotates around the vertical axis 10 with a direct drive with an integrated torque motor consisting of a stator 11 and rotor 12. The rotation angle and speed of rotation are determined by the control signal of the numerical control device (CNC) (not shown), generated on the basis of the feedback signal from the rotation sensor 13. In a given angular position, the workpiece is fixed relative to the axis 10 by the coupling 14, interactions Enikeev with sleeve 15 rigidly connected to the faceplate 9 and a glass cylinder 16, formed by the glass 16, a lid 17 and a piston 18 arranged coaxially with the rotary table 1.

Качание заготовки относительно горизонтальной оси 2 реализуется прямым приводом со встроенным моментным двигателем, состоящим из статора 20 и ротора 19. Угол поворота и скорость вращения определяются управляющим сигналом устройства числового программного управления (УЧПУ) (на чертеже не показано), вырабатываемым на основании сигнала обратной связи от датчика поворота 22. В заданном угловом положении заготовка фиксируется относительно оси 2 муфтой 23, выполненной в виде упруго-деформируемой оболочки. Муфта взаимодействует с приводным валом 5, и стаканом 24 гидроцилиндра, образованного стаканом 24, крышкой 25 и поршнем 26.The swing of the workpiece relative to the horizontal axis 2 is realized by a direct drive with an integrated torque motor consisting of a stator 20 and a rotor 19. The rotation angle and speed of rotation are determined by the control signal of the numerical control device (CNC) (not shown in the drawing) generated on the basis of the feedback signal from the rotation sensor 22. In a predetermined angular position, the workpiece is fixed relative to the axis 2 by the coupling 23, made in the form of an elastically deformable shell. The clutch interacts with the drive shaft 5, and the cup 24 of the hydraulic cylinder formed by the cup 24, the cover 25 and the piston 26.

Следует заметить, что прямой привод качания заготовки относительно горизонтальной оси 2 также выполнен со встроенным моментным двигателем, датчиком и тормозным устройством, аналогичными приводу вращения планшайбы 9.It should be noted that the direct drive swing the workpiece relative to the horizontal axis 2 is also made with a built-in torque motor, sensor and brake device similar to the drive of rotation of the faceplate 9.

Работа гидроцилиндров и встроенных моментных двигателей обеспечивается соответствующими гидравлическими и электрическими блоками (на чертеже не показаны), под управлением УЧПУ.The operation of hydraulic cylinders and built-in torque motors is provided by the corresponding hydraulic and electrical units (not shown in the drawing), under the control of the CNC.

Стол поворотно-качающийся двухкоординатный, предназначенный для угловых поворотов установленной на нем заготовки, применяется на станках сверлильно-фрезерно-расточной группы при выполнении операций многокоординатной механической обработки деталей с требуемой точностью.A two-axis rotary-swing table, designed for angular rotations of a workpiece installed on it, is used on machines of a boring-milling-boring group when performing multi-coordinate machining of parts with the required accuracy.

Claims

Two-axis rotary-swing table with direct drives, built-in brake devices and absolute rotation sensors for rigid fixation during processing and monitoring the angular position of the table face plate, characterized in that consists of a rotary table fixed with the possibility of swinging relative to the horizontal axis perpendicular to the axis of the machine spindle, using a support shaft mounted in a double-row radial roller bearing, and a drive shaft mounted in a radial thrust roller bearing, wherein said bearings are mounted in holes of vertical eye of the base, and in the rotary table on the thrust-radial bearing mounted faceplate rotating relative to the vertical axis, and its rotation providing is driven directly by an integrated torque motor consisting of a rotor and a stator, the rotor mounted on a drive shaft on a coupling made in the form of an elastically deformable shell, and the rotation angle of the faceplate and its fixation in a predetermined position is provided by a sensor and a brake device consisting of a coupling made in the form of an elastically deformable shell, while the clutch interacts with a sleeve rigidly connected to the faceplate and the glass of the hydraulic cylinder formed by the glass, cover and piston, placed coax of the housing of the turntable, and the swing table about a horizontal axis is provided by a direct drive with integrated torque motor, sensor and braking device, the same rotation of the drive chuck.