BG112510A - Метод и устройство за шестстран­ но обработване на обекти - Google Patents

Метод и устройство за шестстран­ но обработване на обекти Download PDF

Info

Publication number
BG112510A
BG112510A BG112510A BG11251017A BG112510A BG 112510 A BG112510 A BG 112510A BG 112510 A BG112510 A BG 112510A BG 11251017 A BG11251017 A BG 11251017A BG 112510 A BG112510 A BG 112510A
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
axis
rotation
plane
work tool
rotary
Prior art date
Application number
BG112510A
Other languages
English (en)
Other versions
BG67419B1 (bg
Inventor
Георги Бахарев
Кирилов Бахарев София Георги
Original Assignee
"Киберис" Оод
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by "Киберис" Оод filed Critical "Киберис" Оод
Priority to BG112510A priority Critical patent/BG67419B1/bg
Priority to EA201992580A priority patent/EA038768B1/ru
Priority to PCT/BG2017/000019 priority patent/WO2018213898A1/en
Publication of BG112510A publication Critical patent/BG112510A/bg
Publication of BG67419B1 publication Critical patent/BG67419B1/bg

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K10/00Welding or cutting by means of a plasma
    • B23K10/003Scarfing, desurfacing or deburring
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K10/00Welding or cutting by means of a plasma
    • B23K10/02Plasma welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/0869Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction
    • B23K26/0876Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions
    • B23K26/0884Devices involving movement of the laser head in at least one axial direction in at least two axial directions in at least in three axial directions, e.g. manipulators, robots
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20Bonding
    • B23K26/21Bonding by welding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36Removing material
    • B23K26/38Removing material by boring or cutting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/02Carriages for supporting the welding or cutting element
    • B23K37/0211Carriages for supporting the welding or cutting element travelling on a guide member, e.g. rail, track
    • B23K37/0235Carriages for supporting the welding or cutting element travelling on a guide member, e.g. rail, track the guide member forming part of a portal
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/02Carriages for supporting the welding or cutting element
    • B23K37/0241Attachments between the welding or cutting element and the carriage
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K37/00Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
    • B23K37/04Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups for holding or positioning work
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q1/00Members which are comprised in the general build-up of a form of machine, particularly relatively large fixed members
    • B23Q1/25Movable or adjustable work or tool supports
    • B23Q1/44Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms
    • B23Q1/50Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism
    • B23Q1/54Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only
    • B23Q1/5406Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only a single rotating pair followed perpendicularly by a single rotating pair
    • B23Q1/5412Movable or adjustable work or tool supports using particular mechanisms with rotating pairs only, the rotating pairs being the first two elements of the mechanism two rotating pairs only a single rotating pair followed perpendicularly by a single rotating pair followed perpendicularly by a single rotating pair
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q2220/00Machine tool components
    • B23Q2220/006Spindle heads

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Milling Processes (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)

Abstract

Изобретението намира приложение в областта на плазменото и лазерно рязане, както и при комплектовката на CNC машини за обработване на метали. Същността на изобретението е метод, който се състои в осигуряване на три транслационни движения и едновременно с това осигуряване на три ротационни движения на работния инструмент, като оста на работния инструмент, Е2, се отмества на разстояние ~1 от оста на първа ротация и на разстояние ~2 от оста на втора ротация. Реализирано по метода е устройство, което представлява ротационен модул, който се състои от тяло (4), снабдено с два мотора (2) и (3), зацепени по отделно към два коаксиални вала. Към тялото (4) е закрепено раменно тяло (5), което завършва с бърза връзка (6), като на края на раменното тяло (5), чрез бързата връзка (6) е куплиран удължител (7), който завършва с въртяща станция (8) към която е закрепен работния инструмент (10).

Description

МЕТОД И УСТРОЙСТВО ЗА ШЕСТСТРАННО ОБРАБОТВАНЕ НА ОБЕКТИ
Област на техниката
G Изобретението се отнася до метод и устройство за шестстранно обработване на обекти, и по- специално паралелепипед, което може да се състои в рязане, боядисване шлайфане и други технологични операции свързани с обработка на материали, на една установка, с възможност за обработка по различни стени и страни на обработвания обект, а така също и при скосяване или наклонено рязане под определен ъгъл чрез горелка или горелка за плазмено рязане или лазерна обработка. Изобретението намира приложение в областта на плазменото и лазерно рязане или заваряване на обекти от метал. Изобретението може да намери приложение при комплектовката на CNC машини за обработване на метали.
О Предшестващо състояния на техниката
Известна е машина за обработка на обемни метални обекти, която осигурява транслационно движение на работния инструмент в три декартови оси - X, Y, Z и ротация по две ротационни оси. Машината е изградена от портална рамка с движение по релси, осигуряваща транслация по оста X и движение по напречната греда на порталната рамка чрез задвижване на количка, осигуряващо транслация по оста Y. Към количката подвижно е монтирано носещо рамо, осигуряващо транслация по оста Z. Към носещото рамото е монтиран мотор, който осигурява I ротационно движение в равнина Y-Х, чрез носеща ос, перпендикулярно за която е закрепен .втора ой, кюятф ‘осигурява II ротационно ······· * * движение в равнина Z-X на работния инструмент. РСТ заявка WO2016/ 061645;
Недостатък на машината е, че всички тези движения се предават по кинематичната схема по обичайния начин, а именно едно след друго. Това води до дълга кинематична схема, което реализирано на практика прави съоръжението едрогабаритно, с нужда от големи пространства за осигуряване на всички ротационни движения, както и по-голяма маса на съставните елементи. Поголямата маса на съставните елементи води до по-големи инерционни моменти при осъществяването на различните движения на работния инструмент, от където се изискват и по-големи мощности на задвижване. Освен това степента, равнините на обработвания обект са ограничени, както по брой, така и по функция.
Известни са метод и устройство за плазмено рязане в т.ч. позициониране по ъгъл, и контрол на позицията на рязане на горелката за плазмено рязане, която се състои в осигуряване на транслационно движение на плазмения инструмент по три декартови оси - X, Y, Z, в три равнини Z-X, Z-Y и X-Y и едновременно с това осигуряване на две ротационни движения на работния инструмент, по две пресичащи се оси, перпендикулярни една на друга, като централната ос на инструмента-Е преминава през пресечната точка на двете ротационни оси I и II — точка Н. Така трите оси се пресичат в една единствена точка. При това първото ротационно движение по кинематичната верига е осъществено в равнина успоредна с равнината в която се намира оста на транслацията по декартова координата Z и същевременно в нея лежи оста на работния инструмент. Второто ротационно движение е осъществено в равнина, която е перпендикулярна на равнината в която се извършва първото ротационно движение. Заедно с това оста на горелката за плазмено рязане се намира също в тази равнина. Така двете ротационни оси и централната ос на работния онструмент имат една единствена обща пресечна точка. Американска заявка US 2012/0298632 (А1), фиг.1;
Недостатък на устройството и метода по която се осъществява устройството е лимитирания брой на обработвани страни на даден обект, примерно Страница 2 от 11 . ·,,, паралелепипед. По този начин могат *дй. се? обработят! само три страни от ······· *· паралелепипеда от общо шест, на една установка, без разместване и ново позициониране на обекта, а именно - отгоре, лява и дясна страни. Предна и задна страни, както и отдолу, обекта може да бъде обработен по тази система, само след обръщане, ново позициониране и настройване на обекта. При това препозициониране е възможно разместване на първоначалната база от където да произтекат известни неточности, в случаите за които се изисква висока степен на точност на обработката. При известната система на обработка, останалите три страни не би могло да се обработят на една установка, тъй като комуникациите (връзките управляващи работния инструмент) пречат при осъществяване на едното от двете ротационни движения.
Задачата на изобретението е, да се създаде метод и устройство за реализация на метода, за точно движение на инструмент за заваряване или горелка, поспециално за плазмено рязане, по осите X, Y и Z с възможност за шестстранна обработка на обект, примерно с форма на паралелепипед, на един път с една установка и с възможност за достигане до всяка точка от повръхността на детайла с форма на паралелепипед, при поизволен ъгъл на наклон на инструмента спрямо повръхността, който да е равен на ъгъла между оста на инструмента и съответната повърхност. Същевременно устройството да бъде компактно и задвижвано с мощности по- ниски от известните. Да има възможност чрез бърза връзка, за подмяна на съставни елементи, които осигуряват мобилност. Тази мобилност е необходима при увеличаване или намаляване на количеството и/или функциите на обработваните равнини, по задание от оператора и според технологичните нужди на конкретна обработка.
Техническа същност на изобретението
Задачата на изобретението е решена от метод за шестстранно обработване на обекти, който се състои в осигуряване на транслационно движение на работния инструмент (горелка за плазмено рязане или друг работен инструмент), осъществено по три декартови оси - X, Y, Z в три равнини Z-X, Z-Y и X-Y и едновременно с това осигуряване на три ротационни движения по три Страница 3 от 11 .·· · ··*· • · · β · · · · e пресичащи се перпендикулярно еднй*спряло; друса, .оси; U, V и W, като ·♦····· ·· централната ос на работния инструмент, тази преминаваща през центъра му, по неговото протежение - Е2, се отмества на разстояние Δ1 от оста на първа ротация U и на разстояние Δ2 от оста на втора ротация V, при което в работно положение оста на работния инструмент Е2 може да сключва произволен ъгъл спрямо координатните оси X и Z. Частен случай на изпълнение е централната ос на работния инструмент Е2, да се отмества само на разстояние Δ1 от пресечната точка Н между оста на първа ротация U и оста на втора ротация V, тъй като Δ2 по конструктивни съображения може да е нула или пък да е пренебрежимо малко (Δ2=0), в този случай ротациите остават само две, а централната ос на работния инструмент Е2 е разположена на пресечната линия образувана между равнина А1 и равнина В.
Първото ротационно движение по кинематичната верига се осъществява в равнина А1, по ос U, която пробожда перпендикулярно равнината, като равнина А1 е успоредна с равнината Ζ-Υ, в която се извършва транслацията по декартова координата Ζ. (Фиг. 1а);
Второто ротационно движение се осъществява в равнина В, по ос V, която пробожда перпендикулярно равнина В, като равнина В се отмества на разстояние Δ1 от първата ротационна ос U. Равнина В и равнината А1 са перпендикулярни една на друга, като същевременно с това централната ос Е2 на работния инструмент също се отмества на разстояние Δ1, от първата ос на ротация U. Двете ротационни оси U и V пробождат съответните равнини на ротация, и са перпендикулярни на тях.
Третото ротационно движение по кинематичната верига се осъществява в равнина А2, по ос W, като оста на трета ротация се разполага в равнина В и пробожда равнина А2. Централната ос на работния инструмент Е2 се намира винаги в равнина А2. Частен случай е, когато разстоянието Δ2=0, тогава централната ос на работния инструмент Е2 лежи в равнина А2 , която съвпада с равнина А1, и пресича под прав ъгъл втората ос на ротация V. (фиг. 16);
Страница 4 от 11
.. .. . .:.:7 ·:
Разстоянието Δ1 е в диапазона 5O-lOQ0rhrt> и зависи рт тоба дали кинематичната • · ·.· ··· ··· · ···· ··· · схема, чрез бърза връзка завършва с директно куплиран работен инструмент или към бързата връзка се добавя удължител с въртяща станция осигуряваща ротация по трета ротационна ос W, като на края на въртящата станция се куплира работния инструмент. Разстоянието Δ1 освен това зависи от конкретното конструктивно изпълнение на раменното тяло.
Разстоянието Δ2 е в диапазона 0-250mm и зависи от конкретното конструктивно изпълнение на удължителя с въртяща станция, (фиг. 1а и 16).
Задачата на изобретението е решена от устройство за шестстранно обработване на обекти, реализирано по метода, което представлява ротационен модул, който осигурява едновременно три ротационни движения по три пресичащи се перпендикулярно една спрямо друга оси. Ротационния модул се състои от: тяло, което е снабдено с два мотора. Двата мотора са зацепени по отделно към два коаксиални вала, първият от които е кух, а вторият е поместен в центъра на кухия вал, като валовете предават ротацията чрез система от зъбни предавки по двете оси U и V.
Първия мотор на ротационен модул, чрез двойки цилиндрични и конусни зъбни колела е зацепен към кухия вал. Чрез първия мотор и зацепения към него кух вал е осигурена първа ротация на работния инструмент, по оста U в равнина на ротация А1. Към тялото с моторите е закрепено второ - раменно тяло, в което е поместена редукторна кутия с конусна зъбна предавка, като раменното тяло завършва с бърза връзка.
Втория мотор на ротационния модул е монтиран непосредствено до първия и чрез система от двойки зъбни колела - първична двойка цилидрични зъбни колела, вторична двойка конусни зъбни колела, е свързан с вътрешния коаксиален вал, който минава през центъра на оста на ротация U (първата ротация), а другия му край е свързан с конусната зъбна предавка поместена в раменното тяло, при което се образува втората ос на ротация оста V, която осигурява втората ротация в ротационна равнина В. Ротационна равнина В е перпендикулярна на ротационна равнина А1. На края на раменното тяло, към Страница 5 от 11 • · “ · · бързата връзка е куплиран удължител, Ч?ой.т® Ьа^ьрщва с ^въртяща станция, към .....’ *.....
която е закрепен работния инструмент, като въртящата станция осигурява ротация по трета ротационна ос W. Така раменното тяло с бързата връзка заедно с удължителя, представляват рамо, което осигурява разстоянието Δ1, между оста на първата ротация U и централната ос на работния инструмент Е2. В удължителя е монтиран третият мотор, който е поместен в корпуса на удължителя и чрез конусна зъбна предавка осъществява ротацията по третата ос W. В зависимост от конструкцията на удължителя с въртящата станция и взаимното му разположение спрямо раменното тяло, отместването Δ2 на оста Е2 на работния инструмент, спрямо оста на втората ротация V, е в диапазона 0 250mm.
* Частен случай на изпълнение е когато към бързата връзка на раменното тяло е закрепен директно работния инструмент и липсва трето ротационно движение с третата ротационна ос W, при което разстоянието Δ1, е между оста на първата ротация U и оста на работния инструмент Е2 и зависи от конструктивното изпълнение на раменното тяло с бързата връзка, а отместването Δ2 спрямо оста на втората ротация V е нула. В този случай директно за края на оста V е закрепен работния инструмент чрез бързата връзка (фиг. 2).
Предимствата на метода и устройството са, че се постига точно движение на работния инструмент, по осите X, Y и Z при шестстранна обработка на обекта, примерно паралелепипед, на един път с една установка. Същевременно устройството е компактно и задвижвано от мотори с ниска мощност и малка консумация на електричество. Кинематичната схема е компактна, поради което устройството въпреки, че има големи технологични възможности за обработване на обекти от всички страни е компактно. Чрез бързата връзка, работното рамо на инструмента може да се удължава, като се добавя трета ос на ротация или да се скъсява, което осигурява технологична мобилност.
Пояснение на приложените фигури.
Страница 6 от 11 • ♦ · ♦ · * · ·’*· :* ’ · ·; ** ·*
На фиг. la и 16 е показана обща йлуацирщга Схема, .на пространственото
положение ······· на равнините и осите по които се извършва движението
осъществяващо метода;
На фиг. 2 е показано примерно изпълнение на устройството с удължител и без удължител, с директно захванат инструмент;
На фиг. 3 е изобразено устройство за шестстранно обработване на обекти с три оси на ротация, монтирано на установка за рязане на метали или заваряване в портално изпълнение, от което се визуализира пространственото положение на устройството спрямо транслационните оси.
На фиг. 4 е изобразено устройство за шестстранно обработване на обекти монтирано на конзолна установка за рязане на метали, във вариант за директно закачане на горелката към ротационния модул, само с две оси на ротация.
Примери за изпълнение на изобретението
Примерно изпълнение 1.
Създадени са метод и устройство за шестстранно обработване на обекти, примерно паралелепипеди, като метода се състои в осигуряване на три оси на ротации U, V и W и две линейни отмествания Δ1 и Δ2 на централната ос Е2 на работния инструмент. Трета ос на ротация W осигурява ротация в равнина А2, успоредна с равнината Z-Y, а положението й, отместване на централната ос на работния инструмент Е2 на разстояние Δ1 от оста на първата ротация U. Оста на работния инструмент Е2 се отмества втори път на разстояние Δ2 от оста на втора ротация V. Трета ос на ротация W е успоредна на първата ос на ротация U и същевременно се намира в равнина В . Равнина В е отместена на разстояние Δ1 равно на 500mm от ос U. В това примерно изпълнение централната ос на работния инструмент Е2 е успоредна на равнината А1, равнината на първата ротация, като едновременно с това лежи в равина А2 (фиг.1а).
В това примерно изпълнение устройството осигуряващо работа по метода представлява ротационен модул 1, който в кинематичната си схема включва удължител 7 с въртяща станция 8, която осигурява трета ос на ротация W (фиг. 2), а тяхната дължина представлява разстоянието Δ1.
Страница 7 от 11
Устройството представлява ротациой&й. мсндур’ *1,: кой&р «е монтиран върху ······· * * носеща греда 25 на портална установка. Порталната установка (фиг. 3), представлява две успоредни направляващи 20, върху които са монтирани подвижни колички 21 към всяка от тях, и които са свързани по между си с напречна греда 22. Чрез количките, по протежение на направляващите, е осигурено първо транслационно движение по декартова ос X. Върху напречната греда 22 са монтирани направляващи 23 в равнина перпендикулярна на равнината на първо транслационно движение. Към направляващите 23 на напречната греда 22 е монтиран подвижен модул 24, който осигурява второ транслационно движение по декартова ос Y. Към подвижния модул 24, е монтирана носеща греда 25, за която конструктивно е осигурена възможност за линейно преместване по оста Z.
Ротационен модул 1 е съставен от тяло 4, снабдено с два мотора 2 и 3. Двата мотора са зацепени по отделно към два коаксиални вала, първият от които е кух, а вторият е поместен в центъра на кухия вал, като валовете предават ротацията чрез система от цилиндрични и конусни зъбни предавки по двете оси U и V.
Първия мотор 2 на тялото 4, чрез конусна зъбна предавка е зацепен към кухия вал, чрез който съответно е осигурена ротация на работния инструмент по оста U в равнина на ротация А1. ( фиг. 2 и фиг. 1а). Към тяло 4 е закрепено раменно тяло 5, което завършва с бърза връзка 6.
Втория мотор 3 на ротационния модул 1, чрез конусна зъбна предавка е зацепен с втория вал, който преминава през кухия вал като на края си втория вал е зацепен под ъгъл 90° с оста V, която осигурява втората ротация в ротационна равнина В. Ротационна равнина В е разположена перпендикулярно на ротационна равнина А1. Връзката между втория вал към оста V е осигурена чрез конусна зъбна предавка задвижваща входящия вал на редуктор поместен в раменното тяло 5. Към бързата връзка 6 е куплиран удължител 7, който завършва с въртяща станция 8, към която е закрепен работния инструмент 10, като въртящата станция 8 осигурява ротация по трета ротационна ос W. Така раменното тяло 5 с бързата връзка 6 към удължителя 7, представляват рамо, Страница 8 от 11 • ·· ; ; · .
което осигурява разстоянието Δ1 равно.АЛ ЗООтупдмеЖду оста jia първата ротация • _ _ _ · · · · · * • · · · · · ·
U и оста на третата ротация W . В удължителя 7 е монтиран третият мотор 9, който е поместен в корпуса на удължителя 7 и чрез конусна зъбна предавка осъществява ротацията по третата ос W. В зависимост от конструкцията на удължителя 7 с въртящата станция 8, е осъществено отместването Δ2 на централната ос Е2 на работния инструмент 10, спрямо оста на втората ротация V, което е в диапазона 0 - 250mm. В конкретното изпълнение, централната ос на работния инструмент Е2 чрез въртяща станция 8 на удължителя 7 е отместен на разстояние Δ2 = 50mm от втората ос на ротация V.
Действието на устройството, съгласно изобретението се състои в следното: позиционира се обект в обсега на действие на съоръжението. Оператор задава чрез специален софтуер движения, толкова на брой и вид, колкото са необходими за позициониране на инструмента - линейни и въртеливи, съответни за всяка желана операция. Съобразно предварително зададената програма, горелката обхожда обекта по всички страни, като извършва зададените от оператора операции, при което чрез трите оси на транслация и трите оси на ротацията съчетани с отместванията Δ1 и Δ2 на ценстралната ос на работния инструмент, като работния инструмент може да проникне до всички обработвани страни, без да се налага обекта да бъде препозициониран. Примерно изпълнение 2.
В това примерно изпълнение устройството осигуряващо работа по метода представлява ротационен модул 1, който в кинематичната си схема не включва удължител 7 с въртяща станция 8, която осигурява трета ос на ротация W (фиг. 2). Работния инструмент 10 чрез бърза връзка 6 е директно закачен за раменното тяло 5 и само тяхната дължина представлява разстоянието Δ1 = 50mm.
В случая метода се състои в осигуряване само на две оси на ротация U и V, вместо три, като отместването на централната ос на работния инструмент Е2 е само на разстояние Δ1 от оста на първата ротация U. Второто отместване на разстояние Δ2 от оста на втора ротация V е Δ2 = 0, което представлява частен случай. Централната ос на работния инструмент Е2 е разположена на пресечната Страница 9 от 11 ♦ · * * * линия образувана между равнина Ά1’к*равнира”В’(фйг. »1б). Равнина В е ······· ·· отместена на разстояние Δ1 от 50mm, от ос U.
Устройството изпълнено по метода е конструирано, като двете успоредни направляващи 20 са сдвоени, (фиг. 4), а подвижно към тях е монтирана носеща колона 26. Чрез нея и движението което може да извършва, е осигурено първо транслационно движение по декартова ос X. Към носещата колона 26 е монтирана конзола 27, на която са закрепени направляващите 23. Към направляващите 23 на конзола 27 е монтиран подвижен модул 24, който осигурява второ транслационно движение по декартова ос Y. Към подвижния модул 24, е монтирана носеща греда 25, за която конструктивно е осигурена възможност за линейно преместване по оста Z.
Към носещата греда 25 е закрепен ротационен модул 1, снабден с два мотора 2 и 3, които са зацепени по отделно към два вала (фиг. 2), първият от които е кух, а вторият е поместен в кухия вал. Първия мотор 2 на ротационния модул 1, чрез конусна зъбна предавка е зацепен към кухия вал, чрез който съответно е осигурена ротация на работния инструмент по оста U. Към тяло 4 е закрепено раменно тяло 5, в което са поместени конусна зъбна предавка и редуктор като раменно тяло 5 завършва с бърза връзка 6. Чрез редуктора в раменно тяло 5 се получава втората ос на ротация V. Втория мотор 3 на ротационния модул 1, чрез конусна зъбна предавка е зацепен с втория вал, който преминава през кухия вал и е свързан под ъгъл с раменно тяло 5 на края, на което е образувана втората ос на ротация V. Връзката между втория вал с втората ос на ротация V е осигурена чрез редуктор задвижван от конусна зъбна предавка, поместен в раменно тяло 5. За края на оста V е закрепен работния инструмент 10, в случая горелка за рязане на метали. Дължината на раменно тяло 5, заедно с бърза връзка 6 с която завършва, представляват рамо, което осигурява разстоянието Δ1, между оста на първата ротация U и централната ос на работния инструмент Е2.
Системата действа по следния начин: При подаване на команда от оператор носещата греда 25, предвижва ротационен модул 1 по ос Z в зависимост от височината, от нивото на работната маса, на обработвания обект. Същевременно Страница 10 от 11 мотор 2 на ротационен модул 1, чрез’куХйй сал· за₽ърХа*поЪс U носещия модул 4, .:·· ··· ·· *” на ъгъл зададен от оператора и същевременно с това мотор 3 чрез коаксиалния вал и вал по ос V, завърта работния инструмент на предварително зададен ъгъл. Започва рязане или друга обработка на обработвания обект, по предварителна програма, като програмно, се променя положението на инструмента, при което се задават транслационните движения по координати Χ,Υ и Ζ както и ротационните координати по осите U и V. В случаите в които детайла трябва да бъде обработен отдолу, раменното тяло 5, което осигурява разстоянието Δ1, позволява инструмента чрез серия от транслационни движения по трите оси и ротационни по двете, да премине под обработвания обект, без това да пречи на комуникациите, които захранват инструмента (въздух, енергия, охлаждане), което е невъзможно, в случаите при които двете оси на ротация и оста на инструмента се пресичат в една точка или са пренебрежимо близо един до друг.
Приложение на изобретението
Изобретението намира приложение при обработване на обекти, в различни позиции на една установка, без преместване, което може да се състои в рязане, боядисване шлайфане и други технологични операции свързани с обработка на материали, както и при скосяване или наклонено рязане под определен ъгъл чрез нож за плазмено рязане. Изобретението намира приложение в областта на плазменото и лазерно рязане или заваряване на обекти от метал. Изобретението може да намери приложение при създаване на CNC машини, за позициониране на работния инструмент.

Claims (6)

1. Метод за шестстранно обработване на обекти, който се състои в осигуряване на три транслационни движения на работен инструмент, едновременно по три декартови оси - X, Y, Z в три равнини Z-X, Z-Y и X-Y и едновременно с това осигуряване на две ротационни движения в две перпендикулярни една спрямо друга равнини, по две пресичащи се перпендикулярно в точка Н една спрямо друга оси U и V, при което в работно положение оста на работния инструмент може да сключва произволен ъгъл спрямо координатните оси X и Ζ,κθτο оста на първото ротационно движение по кинематичната верига се осъществява в равнина която оста пробожда перпендикулярно, като оста на второто ротационно движение, се осъществява в равнина която оста също пробожда перпендикулярно, при което двете равнини на двете ротации са перпендикулярни една на друга, както и двете ротационни оси пробождайки съответните си равнини на ротация характеризиращ се с това, че към двете ротационни движения на работния инструмент (10), се добавя трето ротационно движение по ос W, която е перпендикулярна на втората ос на ротация V, като централната ос Е2 на работния инструмент (10) се отмества на разстояние Δ1 от оста на първа ротация U и Δ2 от оста на втора ротация V, като равнината на второто ротационно движение В се намира на разстояние Δ1 от първата ротационна ос U, като едновременно с това оста Е2 също се отмества на разстояние Δ1, от първата ос на ротация U, а третото ротационно движение по кинематичната верига се осъществява в равнина А2, по
Страница 1 от 3
·. ·· · . ·.---- .. · • · · . ζ · .·· · · ос W, като оста на трета ротация е разположена; в равцийа В и пробожда равнина ···· ··· ** ··· ··· ·
А2, при което централната ос Е2 работния инструмент (10) се намира винаги в равнина А2.
2. Устройство за шестстранно обработване на обекти, което е съставено от ротационен модул, който осигурява едновременно две ротационни движения по две пресичащи се перпендикулярно една спрямо друга оси, снабден с два мотора за всяка ротация по един, зацепени по отделно към два коаксиални вала, първият от които е кух, а вторият е поместен в центъра на кухия вал, като валовете предават ротацията чрез система от зъбни предавки по двете ротационни оси характеризиращо се с това, че моторите (2) и (3) са монтирани непосредствено един до друг към тяло (4), като към тялото (4) е закрепено раменно тяло (5), което завършва с бърза връзка (6), като на края на раменното тяло (5), чрез бързата връзка (6) е куплиран удължител (7), който завършва с въртяща станция (8) чиято ос осигурява ротация по трета ротационна ос W, и към която е закрепен работния инструмент (10), при което раменното тяло (5) с бързата връзка (6) заедно с удължителя (7), представляват рамо, което е осигурило разстояние Δ1, между оста на първата ротация U и централната ос Е2 на работния инструмент, като в удължителя (7) е монтиран трети мотор (9), който е поместен в корпуса му и чрез конусна зъбна предавка е осъществил ротация по третата ос W, а чрез разположението на удължителя (7) спрямо раменното тяло (5) и чрез конструкцията на удължителя (7) заедно с дебелината на въртящата станция (8), е осигурено отместването Δ2 на централната ос Е2 на работния инструмент (10).
3. Метод съгласно претенция 1 , характеризиращ се с това, че централната ос Е2 на работния инструмент (10), се отмества само веднъж, на разстояние Δ1 от пресечната точка Н между оста на първа ротация U и оста на втора ротация V, тъй като Δ2 по конструктивни съображения може да е равно на нула Δ2=0 или пък да
Страница 2 от 3 • ·· ; ; .·· · · е пренебрежимо малко Δ2=0, при к©&1 о* гдвеуе :равцйни: нгС ротация А1 и А2 ······· *·· ··* *** · съвпадат и централната ос Е2 на работния инструмент (10) съвпада с пресечната линия между тях и равнина В.
4. Устройство съгласно претенция 1 и 2 характеризиращо се с това, че разстоянието Δ1 е в диапазона 50-1000mm и зависи от конкретното конструктивно изпълнение на раменното тяло, както и от вида на изпълнение на кинематичната схема, чрез бърза връзка (6) и директно куплиран работен инструмент (10) или чрез бързата връзка (6), към която е добавен удължител (7) с въртяща станция (8) осигуряваща третата ротация.
5. Устройство съгласно претенция 1 и 2 характеризиращо се с това, че в зависимост от разположението на удължителя (7) спрямо раменното тяло (5) и конструкцията на удължителя (7) заедно с дебелината на въртящата станция (8), отместването Δ2 на централната ос Е2 на работния инструмент (10), спрямо оста на втора ротация V, е в диапазона 0 - 250mm.
6. Устройство съгласно претенция 1 и 2, характеризиращо се с това че, към бързата връзка (6) на раменното тяло (5) е закрепен директно работния инструмент (10), при което разстоянието Δ1, образувано между оста на първата ротация U и оста Е2 на работния инструмент (10) зависи от конструктивното изпълнение геометричните размери на раменното тяло (5) с бързата връзка (6), а отместването Δ2 спрямо оста на втората ротация V е нула.
BG112510A 2017-05-25 2017-05-25 Устройство за шестстранно обработване на обекти BG67419B1 (bg)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG112510A BG67419B1 (bg) 2017-05-25 2017-05-25 Устройство за шестстранно обработване на обекти
EA201992580A EA038768B1 (ru) 2017-05-25 2017-08-25 Устройство для шестисторонней обработки заготовок
PCT/BG2017/000019 WO2018213898A1 (en) 2017-05-25 2017-08-25 Method and device for six-sided processing of workpieces

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BG112510A BG67419B1 (bg) 2017-05-25 2017-05-25 Устройство за шестстранно обработване на обекти

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BG112510A true BG112510A (bg) 2017-08-31
BG67419B1 BG67419B1 (bg) 2022-02-28

Family

ID=60191049

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG112510A BG67419B1 (bg) 2017-05-25 2017-05-25 Устройство за шестстранно обработване на обекти

Country Status (3)

Country Link
BG (1) BG67419B1 (bg)
EA (1) EA038768B1 (bg)
WO (1) WO2018213898A1 (bg)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109702320B (zh) * 2019-01-08 2021-02-19 大族激光科技产业集团股份有限公司 一种玻璃激光标刻系统
IT202200017946A1 (it) 2022-09-01 2024-03-01 elumatec AG Testa operatrice e metodo per lavorare barre profilate.

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59174278A (ja) * 1983-03-22 1984-10-02 Yaskawa Electric Mfg Co Ltd 産業用ロボツトの手首機構
DE4417398C2 (de) * 1994-05-18 1998-02-19 Kolb Hermann Maschf Werkzeughaltermodul
DE19630096C2 (de) * 1996-07-25 1998-07-09 Georg Geis Maschinenfabrik Vorrichtung zum räumlichen Schneiden von dünnwandigen Formteilen
DE19933796A1 (de) * 1999-07-19 2001-02-01 Huber & Grimme Bearbeitungssys Werkzeugmaschinenführungssystem bzw. Mehrachsenroboter für eine Mehrzahl von Werkzeugen
DE20204365U1 (de) * 2002-03-19 2002-05-29 Deckel Maho Pfronten GmbH, 87459 Pfronten Spindelkopf für eine Universal-Fräsmaschine
US8946583B2 (en) 2011-05-26 2015-02-03 Retro Systems, LLC Angled cut height control system for a plasma arch torch
BG2292U1 (bg) 2014-10-20 2016-10-31 "Ред Стиил" ЕООД Машина за обработване на метални обемни обекти

Also Published As

Publication number Publication date
BG67419B1 (bg) 2022-02-28
EA201992580A1 (ru) 2020-04-16
EA038768B1 (ru) 2021-10-15
WO2018213898A1 (en) 2018-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20170002515U (ko) 용적형 금속 물체의 가공 장치
US8769791B2 (en) Machine tool
EP1982793A1 (en) Universal head and machine tool with universal head
EP3257620B1 (en) Five-axis processing machine
CN102099153A (zh) 用于移动工件的加工位置的方法和机床
JP6928711B2 (ja) レーザ加工機のレーザビームに対して工作物を整列させて位置決めする装置
JP7079443B2 (ja) 木材加工システム
JP2016190297A (ja) ロボットシステム
KR20110069594A (ko) 자동 파이프 형상 절단 및 베벨링 시스템
CN112475610B (zh) 一种关节轴承球面激光微加工装置及方法
CN109664112B (zh) 一种双工位曲面加工机床结构
BG112510A (bg) Метод и устройство за шестстран­ но обработване на обекти
KR101095690B1 (ko) 3축 로봇 및 이를 이용한 갠트리형 공작 시스템
KR20090124219A (ko) 3축 방향 동작형 갠트리 시스템
CN110480762B (zh) 一种模组式三自由度加工机器人
EP3696634A1 (en) Machine tool
CN211940126U (zh) 数控加工设备
JP2007094458A (ja) 数値制御装置
CN102896413B (zh) 一种多自由度切割设备
KR20160120512A (ko) 5축 가공기
CN103128446A (zh) 射频板条co2激光器二轴联动金刚石锯片焊接系统
JPH03190646A (ja) Nc工作機械の工具支持軸移動装置
RU2336976C2 (ru) Радиально-шарнирно-сверлильный станок
JPH04193440A (ja) マルチコラム自動加工機
KR101881563B1 (ko) Y축 이송을 구비한 볼 그라인딩 헤드 장치