Механізм повороту стола на заданий кут

Изобретение относится к области машиностроения, а именно, к механизмам поворота стола на заданный угол, и может быть использовано преимущественно в процессах сборки, сварки и холодной обработки металлов давлением при последовательной обработке деталей. Известно устройство для подачи заготовок в рабочую зону пресса, содержащее горизонтальные, радиально выступающие рычаги с одинаковым углом между ними и элементы для притягивания заготовки. Приводная ось для поворота рычагов соединена через муфту сцепления с зубчатым колесом, входящим в зацепление с зубчатым сегментом, вращающимся совместно с рычагом, на котором закреплен ролик. Ролик взаимодействует с к улачком, поверхность которого ограничена циклоидой [1]. Недостатком известного устройство является то, что ввод и вывод заготовок в рабочую зону и из нее осуществляется с высокой скоростью, причем за один проворот рычага скорость перемещения сначала возрастает, а затем резко снижается, что обуславливает возникновение больших сил инерции, действующи х на перемещаемую заготовку, а следовательно, вызывает необходимость ее жесткого крепления, ограничивающего возможность последовательной обработки заготовки, т.к. элементы крепления занимают часть ее поверхности. Вместе с тем, возникающие при этом вибрации вызывают повышенный износ устройства, а' большое количество кинематических связей усложняет конструкцию устройства. По наибольшему количеству сходных .существенных признаков и достигаемому результату в качестве прототипа выбран механизм, обеспечивающий поворот стола на определенный угол [2], содержащий шарнирно закрепленный силовой цилиндр со штоком, шарнирно соединенным с одним из концов первого звена, другой конец которого жестко закреплен на одном конце вала, установленного с возможностью поворота относительно центра. Кроме того, вал жестко соединен с одним из концов второго звена, другой конец которого шарнирно соединен с одним из концов третьего звена. Другой конец последнего соединен с индексирующим рычагом, на котором установлен индексирующий приводной механизм, совершающий возвратно-поступательные движения. В начале индексирующего перемещения гидроцилиндр действует через первое звено для перемещения второго и третьего звеньев из их первоначального положения, т.е. из положения, в котором эти звенья располагаются под углом друг к другу, в положение, в котором они располагаются на одной линии при предельном отклонении от шарнирного соединения с валом. Недостатком указанного технического решения являются ограниченные технологические возможности механизма, недостаточная долговечность. Это объясняется тем, что начальное индексирующее движение механизма происходит с нарастанием скорости, как результат действия рычага, совершающего поворот на 90° вокруг центра с перемещением по дуге окружности. Замедление же движения происходит только в конце траектории, когда участок дуги траектории перемещения рычага приближается к прямой линии, параллельной ведомому звену. Поскольку движение с нарастанием скорости происходит па большей части траектории, то замедление движения до полной остановки происходит очень резко, в результате чего развиваются большие инерционные силы, действующие как на деталь, установленную на поворотном столе, так и на устройство непосредственно, что вызывает необходимость жесткого крепления детали, а следовательно, не обеспечивает возможность ее последовательной обработки, т.к. ее поверхность перекрыта крепежными элементами, а также повышает износ самого механизма. Кроме того, известный механизм имеет между ведущим и ведомым звеньями промежуточные звенья, что усложняет его конструкцию. Вместе с тем ограничена возможность регулировки заданного угла поворота стола, так как установка на заданный угол зависит от количества блоков 8, закрепленных по окружности стола, а также требует соответствующей подборки длины рычагов для каждого заданного угла поворота. В основу изобретения положена задача усовершенствовать механизм Поворота стола на заданный угол путем обеспечения замедления перемещения его с момента начала поворота до остановки в конце хода для уменьшения воздействия инерционных сил на механизм и обрабатываемую деталь, повышения долговечности и расширения технологических возможностей за счет исключения необходимости жесткого крепления детали. Поставленная задача решается тем, что механизм поворота стола на заданный угол, содержащий основание, привод, шарнирно установленный на основании, стол, связанный с приводом при помощи оси и установленный на основании с возможностью поворота вокруг нее, ведущее звено, шарнирно соединенное с приводом и одним концом шарнирно связанное с основанием, ведомое звено, одним концом шарнирно связанное с осью поворота стола, а другим - шарнирно связанное со свободным концом ведущего звена. Согласно изобретению, механизм снабжен плитой с направляющим пазом, выполненным в виде плавно сопряженных между собой прямолинейного и криволинейного участков, и закрепленной на основании, при этом прямолинейный участок направляющей размещен относительно оси поворота стола на расстоянии, равном длине ведущего звена, а криволинейный участок - в направлении, противоположном направлению поворота стола, а ось шарнира, соединяющего ведущее звено с приводом установлена в направляющем пазу с возможностью перемещения вдоль него. Отличительные признаки заявляемого механизма обеспечивают возможность движения ведомого звена с замедлением на всей траектории перемещения, τ е. без нарастания скорости с начала движения. В результате воздействие инерционных сил как на установленную на столе деталь, так и непосредственно на устройство уменьшено. Вследствие этого отпадает необходимость в жестком закреплении детали на столе, что позволяет последовательно ее обрабатывать. В заявляемом механизме длина ведущего звена превышает длину ведомого, и в исходном положении ведущее звено параллельно прямолинейному участк у направляющего паза плиты, который имеет дополнительный криволинейный участок с радиусом кривизны, меньшим основного криволинейного участка и плавно сопряженный с последним в направлении, противоположном направлению поворота стола. При этом в плите выполнены по крайней мере два дополнительных направляющих паза, параллельные прямолинейному участку основного направляющего паза и предназначенные для изменения положения плиты на основании. Выполнение направляющих с дополнительными направляющими пазами, параллельными их прямолинейному участку, обеспечивает возможность изменения положения направляющих на основании относительно оси поворота, а тем самым позволяет регулировать заданный угол поворота на любую величину без изменения длины звеньев. На фиг. 1 показан общий вид устройства в плане; на фиг. 2 - разрез И-И на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Н-Н на фиг. 1; на фиг. 4 -выносной элемент Г на фиг. 1; на фиг. 5 -кинематическая схема механизма с заданным углом поворота a=45°; на фиг. 6 и 7 - соответственно годографы скоростей и ускорений т. В1 ведомого звена при a= 45° и соотношении 3/4 длины ведомого звена к ведущему; на фиг. 8 - кинематическая схема механизма с заданным углом поворота a=60°; на фиг. 9 и 10 - годографы скоростей и ускорений т. В1 при a= 60° и соотношении 3/4 ведомого звена к ведущему. Ме ханизм поворота стола на заданный угол содержит основание 1 со столом 2, жестко смонтированным на шпинделе 3, неподвижно установленном на оси 4, смонтированной с возможностью поворота в подшипниках 5 основания 1. На основании 1 шарнирно закреплен привод поворота стола (на чертеже не показан) со штоком 6, шарнирно соединенным посредством оси 7 с ведущим звеном 8. Последнее другим концом шарнирно соединено с ведомым звеном 9, в свою очередь шарнирно соединенным свободным концом со шпинделем 3 и связанным с ним через храповой механизм 10. Храповой механизм 10 выполнен в виде собачки 11, шарнирно соединенной одним концом с ведомым звеном 9 и поджатой посредством толкателя 12 от усилия пружины 13 к храповому колесу 14, жестко закрепленному на шпинделе 3. На основании 1 жестко закреплена плита 15 с направляющим пазом 16, включающим плавно сопряженные между собой прямой "а" и криволинейный "б" участки с радиусом кривизны R последнего, равным длине ведущего звена 8. Ось 7 шарнира соединения ведущего звена 8 со штоком 6 подвижно установлена в направляющем пазу 16 плиты 15. Последняя закреплена на основании с возможностью установки их прямого участка "а", относительно упомянутой оси поворота 4, на расстоянии "L", равном длине ведущего звена, криволинейного участка - в направлении, противоположном направлению поворота стола, и ведущего звена 8, в исходном положении - параллельно упомянутому участку "а". Для включения привода на возврат механизма в исходное положение он снабжен конечным включателем 17, закрепленным на основании 1 с возможностью взаимодействия с ведущим звеном 8, а для отключения привода при установке механизма в исходном положении на плите 15 жестко закреплен конечный выключатель 18. Кроме того, для регулировки заданного угла поворота стола в плите 15 выполнены дополнительные направляющие пазы 19 и 20, параллельные прямому участк у основного направляющего паза 16. Для фиксации поворотного стола в конце поворота на основании 1 смонтировано тормозное блокирующее устройство 21. При этом длина ведущего звена 8 выбрана большей длины ведомого звена 9, а криволинейный участок, при постоянной величине угла поворота, имеет дополнительный участок "в" с меньшим радиусом кривизны г и расположенный в начале основного участка "б". Ме ханизм работает следующим образом. Изменяя положение плиты 15 на основании 1 вдоль направляющих пазов 19 и 20, устанавливают заданный угол поворота а. В исходном положении ведущее звено 8 расположено параллельно прямому участк у "а" направляющего паза 16 и соответственно ось шарнира 7 его соединения со штоком 6 находится на позиции Α1 криволинейного участка "6". После установки заготовки на поворотный стол 2, отключения блокирующего устройства 21 и включения привода поворота стола ось шарнира 7 под действием штока 6 перемещается по направляющему пазу 16 из положения А1 в соответствующее концу хода привода положение А1, перемещая при этом ведущее звено 8, в свою очередь проворачивающее ведомое звено 9 вокруг центра "О". Ведущее звено 8 из исходного положения, параллельного прямому участку "а" направляющего паза 16, переходит в положение, перпендикулярное ему, а ведомое звено 9 перемещается из точки В1 в положение точки В4. Причем движение ведущего звена происходит с замедлением на всей траектории перемещения от точки В1 до полной остановки в точке B4. Вместе с тем собачка 11, взаимодействуя с храповым колесом 14, проворачивает стол 2 на заданный угол a. В конце хода привода ведущее звено 8 вступает в контакт с включателем 17, который подает сигнал на включение блокирующего устройства 21 и возвратный ход привода на перемещение ведущего звена в исходное положение. При этом ведущее звено, взаимодействуя с конечным выключателем 18, отключает ход привода. Затем цикл повторяется.