ПОВОРОТНЫЙ СТОЛ

Полезная модель относится к автоматизации производственных процессов и может найти применение как поворотный механизм в сборочных устройствах.
Известен делительный стол, состоящий из планшайбы, поддерживающей платы, основания, средств подъема (путем создания воздушной подушки), средств фиксации, средств расположения в требуемом угловом положении и клапана с рукояткой для последовательного приведения этих средств в действие. Средства позиционирования стола включают множество пазов, расположенных в нижней части поддерживающей платы, множество меток на поддерживающей плате и ряд конусообразных поршней, приводимых в действие сжатым воздухом; средства для подъема поддерживающей платы включают каналы подъема, выполненные в основании, механизм направления воздуха в эти каналы, вращающуюся сферу, коаксиально закрепленную в основании на пружине; средства фиксации содержат фиксаторы, коаксиально расположенные с основанием, предназначенные для сцепления с основанием, приводимые в действие поршнями, закрепленными в основании. Устройство приводится в действие при помощи сжатого воздуха, подаваемого компрессором, клапаном, направляющим поочередно сжатый воздух в систему подъема с помощью воздушной подушки, позиционирования и фиксации, и оператором, управляющим клапаном (United States Patent №5, 862, 718, B23B 29/24, jan. 26, 1999).
Быстродействие такого стола ограничено, так как в нем используются механические связи между рабочими органами устройства. Механизмы позиционирования и фиксации делительного стола содержат пары трения, что также ограничивает быстродействие и обуславливает повышенный износ этих механизмов.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является поворотный стол, согласно патенту Российской Федерации №2045382, кл. B23Q 16/02, 1995, содержащий основание, планшайбу, установленные в основании и включающие плунжеры, приводы поворота и подъема планшайбы, датчики управления поворотом и подъемом планшайбы, кинематические связанные с упомянутыми плунжерами, причем плунжер привода поворота установлен с возможностью взаимодействия с регулируемым упором, определяющим угол поворота планшайбы. Стол снабжен жестко связанным с основанием корпусом для размещения датчиков и введенных в корпус штоков с закрепленными экранами, при этом штоки установлены на концах плунжеров, а датчики, с возможностью взаимодействия с экранами, а один из датчиков жестко связан с упомянутым упором.
Недостатком данной конструкции является то, что привод вращения кинематически связан с планшайбой через зубчатую передачу, что предполагает наличие пар трения, обуславливающих снижение быстродействия устройства и подверженность износу в этом соединении. Использование гидравлического или пневматического привода также характеризуется снижением быстродействия устройства.
Техническим результатом заявленного устройства является новая конструкция поворотного стола для выполнения поворота на определенный угол, обеспечивающая повышение быстродействия данной операции, а также повышение надежности и срока службы устройства.
Технический результат достигается тем, что поворотный стол содержит основание, жестко связанный с ним корпус, муфту, жестко связанную с ней планшайбу, датчик управления поворотом с возможностью его взаимодействия с экраном. Муфта выполнена в виде верхней и нижней полумуфт с зубчатой рабочей поверхностью, причем верхняя полумуфта жестко связана с планшайбой, а нижняя полумуфта выполнена на верхней торцевой поверхности корпуса, в котором выполнены две кольцевые камеры, причем одна из
них посредством каналов, выполненных в корпусе и нижней полумуфте, соединена с несущей поверхностью зубцов нижней полумуфты, имеющих сопла, вход кольцевой камеры соединен с выходом пневмораспределителя, подключающего источник сжатого воздуха для подъема верхней полумуфты и источник вакуума для фиксации ее положения, а другая посредством каналов, выполненных в корпусе и нижней полумуфте, соединена с упорной поверхностью зубцов нижней полумуфты, имеющих сопла, вход кольцевой камеры соединен с выходом пневмораспределителя, подключающего источник сжатого воздуха для поворота верхней полумуфты и источник вакуума для фиксации ее положения.
В предлагаемом поворотном столе отсутствуют жесткие кинематические связи и пары трения. В нем применяется только жидкостное трение при совершении рабочих ходов и трение покоя при фиксации конечного положения, достигнутого с помощью применения сжатого воздуха в качестве привода всех перемещений и вакуума в качестве фиксатора конечных положений, что повышает быстродействие, надежность и срок службы поворотного стола Основным функциональным элементом в устройстве является муфта, состоящая из верхней и нижней полумуфт, поверхность контакта которых имеет зубчатую форму, причем несущая поверхность зубцов представляет собой геликоид вращения, а боковая поверхность зубцов - плоская, что обеспечивает развитую площадь контакта и базирование верхней полумуфты относительно нижней. Подъем и вращение верхней полумуфты относительной нижней полумуфты, выполненной на верхней торцевой поверхности корпуса, осуществляется с помощью направленных струй сжатого воздуха, воздействующих несущую и упорную поверхности зубцов верхней полумуфты. Для управления циклом работы стола на неповоротной части стола установлен датчик, который взаимодействует с экранами, установленными на верхней полумуфте в соответствии с расположением рабочих позиций.
На фиг.1 представлена схема поворотного стола, общий вид, на фиг 2 - разрез А-А на фиг 1, на фиг 3 - развертка Б-Б на фиг 2, на фиг 4 - разрез В-В на фиг 1, на фиг 5, фиг 6, фиг 7, фиг 8 - цикл работы поворотного стола.
Поворотный стол состоит из основания 1 (фиг 1), имеющего центральную ось 2, жестко связанного с ней корпуса 3, в котором выполнены две кольцевые камеры 4 и 5. На верхней торцевой поверхности корпуса 3 выполнена нижняя полумуфта 6 (фиг 2), имеющая зубчатую рабочую поверхность. Зубья имеют несимметричную форму, их несущая поверхность представляет собой геликоид вращения, а боковая поверхность - плоская. На нижней полумуфте 6 установлена верхняя полумуфта 7, имеющая аналогичную зубчатую ответную поверхность.
Кольцевая камера 4 посредством вертикальных каналов 8 (фиг 3), выполненных в корпусе 3 и в нижней полумуфте 6, соединена с несущей поверхностью зубцов нижней полумуфты 6, имеющих сопла 9. Вход кольцевой камеры подъема 4 соединен с выходом пневмораспределителя 10, подключающего источник сжатого воздуха 11 для подъема верхней полумуфты 7 и источник вакуума 12 для фиксации ее положения. Кольцевая камера 5, посредством вертикальных каналов 13, выполненных в корпусе, и трубок 14, соединена с упорной поверхностью зубцов нижней полумуфты 6, имеющих сопла 15. Вход кольцевой камеры 5 соединен с выходом пневмораспределителя 16, подключающего источник сжатого воздуха 11 для поворота верхней полумуфты 7 и источник вакуума 12 для фиксации ее положения.
Верхняя полумуфта 7 имеет возможность углового перемещения в опоре вращения 17 и возможность осевого перемещения по центральной оси 2 основания 1. Верхняя полумуфта 7 жестко связана с планшайбой 18.
Для управления циклом работы стола на неповоротной части стола установлен датчик 19, который взаимодействует с экранами 20 (фиг 4), установленными на верхней полумуфте 7 в соответствии с расположением рабочих
позиций. Датчик 19 соединен с элементом временной задержки 21. Последний соединен с входами пневмораспределителей 10 и 16.
Устройство работает следующим образом.
Пневмораспределитель 10 коммутирует источник сжатого воздуха 11 через кольцевую камеру 4, каналы 8 и сопла 9 (фиг5) в зазор между несущей поверхностью зубьев нижней полумуфты 6 и верхней полумуфтой 7, создавая там воздушную подушку, обеспечивающую всплытие верхней полумуфты 7 с закрепленной на ней планшайбой 18. В этот же момент времени пневмораспределитель 16 коммутирует источник сжатого воздуха 11 через кольцевую камеру 5, каналы 13, трубки 14 и сопла 15 в зазор между упорной поверхностью зубьев нижней полумуфты 6 и верхней полумуфтой 7 (фиг 6), обеспечивая поворот последней на воздушной подушке.
2
Датчик 19 при взаимодействии с экраном 20 подает сигнал на вход элемента задержки 21, который подает напряжение на обмотку пневмораспределителя 16, который коммутирует источник вакуума 12 через кольцевую камеру 5, каналы 13, трубки 14 и сопла 15 (фиг 7) в зазор между упорной поверхностью зубьев нижней полумуфты 6 и верхней полумуфтой 7. Через определенный промежуток времени t, задаваемый с помощью элемента временной задержки 21, поступает сигнал на переключение пневмораспределителя 10, который коммутирует источник вакуума 12 через кольцевую камеру 4, каналы 8 и сопла 9 в зазор между несущей поверхностью зубьев нижней полумуфты 6 и верхней полумуфтой 7. В результате, происходит фиксация положения верхней полумуфты 7 (фиг 8) с закрепленной на ней планшайбой 18.
При возобновлении поворота верхней полумуфты 7 с закрепленной на ней планшайбой 18 по сигналу, поступающему от внешнего устройства управления на вход элемента задержки 21, последний подает сигнал на обмотки катушек пневмораспределителей 10 и 16, и цикл работы стола повторяется.
Отсутствие жестких кинематических связей и пар трения в заявляемом поворотном столе определяет простоту его конструкции, повышение быстродействия и надежность работы.