BR112016028166B1

BR112016028166B1 - Dispositivo de elevação e abaixamento de peça de trabalho

Info

Publication number: BR112016028166B1
Application number: BR112016028166-7A
Authority: BR
Inventors: Hiroshi Yasuda; Yutaka Nishimura; Masami Harada
Original assignee: Dmg Mori Seiki Co., Ltd.
Priority date: 2014-06-04
Filing date: 2015-06-01
Publication date: 2022-10-11
Also published as: US20180079039A1; CN106413983B; JP5792352B1; JP2015229209A; BR112016028166A2; WO2015186652A1; DE112015002645T5; CN106413983A; US10610988B2

Abstract

DISPOSITIVO DE ELEVAÇÃO E ABAIXAMENTO DE PEÇA DE TRABALHO [Problema] Prover um dispositivo de elevação de peça de trabalho que não cause um aumento no tamanho da máquina inteira mesmo se o curso de subida/descida do dispositivo de elevação de peça de trabalho for aumentado. [Solução] Um dispositivo de elevação de peça de trabalho é provido com: uma mesa de peça de trabalho (4) sobre a qual uma peça de trabalho (W) é colocada; um mecanismo de ligação (5) conectado à mesa de peça de trabalho (4) e convertendo um movimento rotacional em um movimento de subida/descida para assim elevar e abaixar a mesa de peça de trabalho (4); e um mecanismo de acionamento (7) para rotar e acionar o mecanismo de ligação (5) através de um membro de transmissão (6).

Description

[Campo Tecnológico]

[001] A presente invenção se refere a um dispositivo de elevação e abaixamento de peça de trabalho que eleva e abaixa uma peça de trabalho entre uma posição de processamento da peça de trabalho e uma posição de transporte de peça de trabalho, que é uma posição mais alta do que a posição de processamento, em, por exemplo, uma máquina-ferramenta.

[Fundamentos da Tecnologia]

[002] Em um caso de usinagem de uma peça de trabalho em uma máquina-ferramenta, por exemplo, o Documento de Patente 1 descreve um dispositivo convencional de elevação e abaixamento da peça de trabalho, que é capaz de elevar e abaixar a peça de trabalho. No dispositivo convencional, um mecanismo de cilindro é arranjado em uma base de uma maneira a se projetar abaixo da base, e uma mesa para colocação da peça de trabalho é horizontalmente fixada na extremidade superior da biela do mecanismo de cilindro.

[Documento da Técnica Anterior] [Documento de Patente]

[003] Documento de Patente 1: Pedido de Patente de Modelo de Utilidade Japonês No. 63-172532

[Descrição da Invenção] [Problemas a Serem Solucionados pela Invenção]

[004] No dispositivo convencional descrito no Documento de Patente 1, quando um curso de elevação e abaixamento se tornar maior, o mecanismo de cilindro se torna mais em longo. Portanto, quando ele é montado na máquina-ferramenta, existe um problema de que a máquina inteira se torna maior em tamanho. Especificamente, em um caso no qual a mesa para colocação de peça de trabalho é provida de uma maneira giratória, uma vez que o mecanismo de cilindro é alongado abaixo da base, o raio de giro se torna maior.

[005] A presente invenção foi criada considerando o estado convencional acima mencionado, e um objetivo da mesma é o de prover um dispositivo de elevação e abaixamento de peça de trabalho que possa suprimir um aumento de uma máquina inteira mesmo se um curso de elevação e abaixamento for aumentado.

[Meios para Solucionar os Problemas]

[006] De acordo com a invenção da reivindicação 1, um dispositivo de elevação e abaixamento de peça de trabalho inclui uma base da peça de trabalho sustentada de modo a ser capaz de ser elevada e abaixada, e montar uma peça de trabalho; um mecanismo de ligação conectado à base da peça de trabalho, e elevar e abaixar a base da peça de trabalho por conversão de um movimento de rotação a um movimento de elevação e abaixamento; e um mecanismo de acionamento que aciona rotativamente o mecanismo de ligação através de um membro de transmissão.

[007] De acordo com a invenção da reivindicação 2, no dispositivo de elevação e abaixamento de peça de trabalho de acordo com a reivindicação 1, o mecanismo de ligação inclui um par de primeiro e segundos mecanismos de ligação que é conectado à base da peça de trabalho, o membro de transmissão inclui primeiro e segundo membros de transmissão que transmitem o movimento de rotação dos primeiro e segundos mecanismos de ligação, e o mecanismo de acionamento aciona rotativamente os primeiro e segundo membros de transmissão por uma fonte de acionamento comum.

[008] De acordo com a invenção da reivindicação 3, no dispositivo de elevação e abaixamento de peça de trabalho de acordo com a reivindicação 2, os primeiro e segundos mecanismos de ligação incluem primeiro e segundo braços giratórios, que são acionados rotativamente pelos primeiro e segundo membros de transmissão, e primeira e segunda placas de came, às quais a base da peça de trabalho é estirada e fixada, e que têm ranhuras de came nas quais uma parte de extremidade de ponta dos primeiro e segundo braços giratórios é conectada.

[009] De acordo com a invenção da reivindicação 4, no dispositivo de elevação e abaixamento de peça de trabalho de acordo com a reivindicação 2 ou 3, o dispositivo de elevação e abaixamento de peça de trabalho é montado em um dispositivo de inclinação de peça de trabalho que é capaz de inclinar em um estado apropriado para usinar a peça de trabalho, e o mecanismo de acionamento é arranjado entre uma armação do dispositivo de elevação e abaixamento de peça de trabalho e uma parte inferior do dispositivo de inclinação de peça de trabalho.

[Efeito da Invenção]

[0010] De acordo com a invenção da reivindicação 1, o movimento de rotação é convertido no movimento de elevação e abaixamento pelo mecanismo de ligação que é acionado rotativamente pelo mecanismo de acionamento através do membro de transmissão, de forma a elevar e abaixar a base da peça de trabalho, que é sustentada de modo a ser capaz de ser elevada e abaixada, e, portanto, o curso de elevação e abaixamento é facilmente aumentado. Em um caso de elevação e abaixamento de uma mesa pelo mecanismo de cilindro, o mecanismo de cilindro se torna maior devido ao aumento do curso de elevação e abaixamento. Como um resultado, em comparação com o dispositivo convencional, em que a máquina inteira se torna maior, o aumento no tamanho da máquina inteira pode ser suprimido.

[0011] De acordo com a invenção da reivindicação 2, um par dos primeiro e segundos mecanismos de ligação é acionado rotativamente por uma fonte de acionamento comum através dos primeiro e segundo membros de transmissão. A fonte de acionamento é provida entre os primeiro e segundos mecanismos de ligação, e, portanto, o aumento no tamanho da máquina inteira pode ser mais seguramente suprimido. Adicionalmente, os dois mecanismos de ligação são acionados por uma fonte de acionamento, de modo que o aumento do custo possa ser suprimido.

[0012] De acordo com a invenção da reivindicação 3, nos primeiro e segundos mecanismos de ligação, as partes de extremidade de ponta dos primeiro e segundo braços giratórios, que são acionados rotativamente nos primeiro e segundo membros de transmissão, são conectadas às ranhuras de came das primeira e segunda placas de came, e a base da peça de trabalho é estirada e fixada às primeira e segunda placas de came. Portanto, o curso de elevação e abaixamento que é o dobro do comprimento de braço dos primeiro e segundo braços giratórios pode ser garantido, e o aumento no tamanho da máquina inteira pode ser mais seguramente suprimido.

[0013] De acordo com a invenção da reivindicação 4, o dispositivo de elevação e abaixamento de peça de trabalho é montado no dispositivo de inclinação de peça de trabalho, de modo que a peça de trabalho montada no dispositivo de elevação e abaixamento de peça de trabalho seja inclinada e posicionada em um estado de usinagem apropriado pelo dispositivo de inclinação de peça de trabalho, e a usinagem possa ser imediatamente realizada. A peça de trabalho usinada pode ser imediatamente elevada para a posição de transporte de peça de trabalho pelo dispositivo de elevação e abaixamento de peça de trabalho. Como um resultado, o tempo necessário para uma série de ações para a próxima etapa depois da usinagem da peça de trabalho pode ser reduzido.

[0014] Adicionalmente, o mecanismo de acionamento é arranjado em um espaço entre a armação do dispositivo de elevação e abaixamento de peça de trabalho e a parte inferior do dispositivo de inclinação de peça de trabalho, e, portanto, o aumento no tamanho da dimensão na direção de altura da máquina inteira pode ser evitado enquanto o dispositivo de elevação e abaixamento de peça de trabalho é montado no dispositivo de inclinação de peça de trabalho.

[Breve Descrição dos Desenhos]

[0015] A figura 1 é uma vista dianteira mostrando um estado no qual um dispositivo de elevação e abaixamento de peça de trabalho de acordo com a modalidade 1 da presente invenção é montado em um dispositivo de inclinação de peça de trabalho; a figura 2 é uma vista plana mostrando um estado no qual o dispositivo de elevação e abaixamento de peça de trabalho é montado no dispositivo de inclinação de peça de trabalho; a figura 3 é uma vista esquemática em perspectiva mostrando uma configuração esquemática do dispositivo de elevação e abaixamento de peça de trabalho; a figura 4 é uma vista dianteira no momento do curso máximo do dispositivo de elevação e abaixamento de peça de trabalho; a figura 5 é uma vista dianteira no momento do curso mínimo do dispositivo de elevação e abaixamento de peça de trabalho; e a figura 6 é uma vista esquemática em perspectiva para explicar movimentos do dispositivo de elevação e abaixamento de peça de trabalho.

[Modalidades Preferidas da Invenção]

[0016] Daqui em diante, modalidades da presente invenção serão descritas com referência aos desenhos.

[Modalidade 1]

[0017] As figuras 1 a 6 são diagramas para explicar o dispositivo de elevação e abaixamento de peça de trabalho de acordo com modalidade 1 da presente invenção.

[0018] Nos desenhos, o número de referência 1 denota um dispositivo de inclinação de peça de trabalho capaz de inclinar uma peça de trabalho W em torno de um eixo geométrico de rotação de inclinação horizontal A. Um dispositivo de elevação e abaixamento de peça de trabalho 2 que é capaz de elevar e abaixar a peça de trabalho W em uma direção vertical B, que é montada dentro do dispositivo de inclinação de peça de trabalho 1.

[0019] O dispositivo de inclinação de peça de trabalho 1 inclina a peça de trabalho W, que está fixada no dispositivo de elevação e abaixamento de peça de trabalho 2, em um estado ideal, tal como uma posição angular, etc., juntamente com o dispositivo de elevação e abaixamento de peça de trabalho 2, de forma a determinar a posição angular. Pela máquina-ferramenta (não mostrada neste estado), vários tipos de usinagem são aplicados à peça de trabalho W.

[0020] O dispositivo de inclinação de peça de trabalho 1 tem uma configuração esquemática na qual partes de acionamento 1b, 1b são arranjadas para serem capazes de indexação de rotação e posicionamento dentro de partes de parede de suporte direita e esquerda 1a, 1a. O número de referência 1c denota uma cobertura de corpo de máquina.

[0021] O dispositivo de elevação e abaixamento de peça de trabalho 2 é provido com uma armação 3 que inclui um par de paredes laterais direita e esquerda 3a, 3a, e uma parede inferior 3b estirada e fixada na parte de extremidade mais baixa de ambas das paredes laterais 3a, 3a. As paredes laterais direita e esquerda 3a, 3a da armação 3 são fixadas às partes de acionamento 1b, 1b do dispositivo de inclinação de peça de trabalho 1.

[0022] Uma base da peça de trabalho 4 é arranjada entre as paredes laterais direita e esquerda 3a, 3a da armação 3 de forma a ser capaz de ser elevada e abaixada na direção B. Os mecanismos de ligação direito e esquerdo (primeiro e segundo) 5, 5, que convertem o movimento de rotação em movimento de elevação e abaixamento da base da peça de trabalho 4, são conectados à base da peça de trabalho 4, e os mecanismos de ligação 5, 5 são acionados rotativamente por um mecanismo de acionamento comum 7 através de hastes de transmissão direita e esquerda (primeira e segunda) 6, 6.

[0023] A base da peça de trabalho 4 tem um formato de armação retangular em uma vista plana, e o formato e o tamanho são ajustados com relação à peça de trabalho W montada. O número de referência 16 denota um dispositivo de fixação para fixar a peça de trabalho W sobre a base de peça de trabalho 4.

[0024] Membros de suporte direito e esquerdo 4a, 4a são fixados às partes de borda direita e esquerda da base da peça de trabalho 4, e partes de extremidade das placas de suporte 4b, 4b são fixadas às partes de extremidade traseiras (parte superior da figura 2, partes de extremidade inferiores) que estão à frente dos membros de suporte 4a, 4a, e um tubo de guia 4c é fixado à outra parte de extremidade de cada placa de suporte 4b. Cada um dos tubos de guia 4c é sustentado de maneira deslizante por uma haste de guia 4d que se estende na direção B. Cada uma das hastes de guia 4d é fixada às partes de borda dianteira e traseira das paredes laterais direita e esquerda 3a da armação 3. Com esta estrutura, a base da peça de trabalho 4 é capaz de ser elevada e abaixada na direção B.

[0025] Cada um dos mecanismos de ligação 5 é provido com um braço giratório 8, um seguidor de came 9 montado na parte de extremidade de ponta do braço giratório 8, e uma placa de came 10 que inclui uma ranhura de came 10a na qual o seguidor de came 9 se move.

[0026] A parte de extremidade de base do braço giratório 8 é fixada em um eixo rotativo 8a. O eixo rotativo 8a é inserido em uma caixa de engrenagens 11 fixada em uma superfície interna de uma parede lateral 3a da armação 3, e é sustentado de maneira rotativa por um mancal que não é mostrado nos desenhos. No eixo rotativo 8a, uma engrenagem helicoidal 12a de um mecanismo de engrenagem de rosca sem-fim 12, o qual será descrito posteriormente, é formada.

[0027] A ranhura de came 10a da placa de came 10 é formada para se estender em uma direção horizontal que é ortogonal à direção de elevação e abaixamento. A placa de came 10 é fixada na superfície externa dos membros de suporte direito e esquerdo 4a da base da peça de trabalho 4. Com esta estrutura, a base da peça de trabalho 4 é estirada entre as placas de came direita e esquerda 5, 5 na direção horizontal.

[0028] As hastes de transmissão 6, 6 são rotativamente arranjadas paralelas à haste de guia 4d. A parte de extremidade superior de cada uma das hastes de transmissão 6 é inserida na caixa de engrenagens 11a e é rotativamente sustentada por um mancal que não é mostrado nos desenhos. Adicionalmente, uma engrenagem de parafuso é formada na parte de extremidade superior da haste de transmissão 6, e a engrenagem de transmissão 12b engrena com a engrenagem helicoidal 12a, ee, portanto, o mecanismo de engrenagem de rosca sem-fim 12 que transmite a rotação da haste de transmissão 6 para o eixo rotativo 8a que é ortogonal à haste 6 é constituído. A parte de extremidade mais baixa da haste de transmissão 6 é rotativamente sustentada pela caixa de mancal 11b, e um pinhão 6a é montado em uma parte de projeção que é formada abaixo da caixa de mancal 11b. A caixa de mancal 11b é fixada na parede inferior 3b da armação 3 através do suporte.

[0029] O mecanismo de acionamento 7 é arranjado entre a parede inferior 3b da armação 3 e a parte inferior 1d do dispositivo de inclinação de peça de trabalho 1. Especificamente, ele é provido com um motor hidráulico (fonte de acionamento) 13 em que um eixo rotativo 13a é fixado e se estende para baixo na superfície inferior da parede inferior 3b, e caixas de guia 14, 14 nas quais um eixo rotativo 14a é fixado e se estende para baixo próximo à direita e à esquerda do motor hidráulico 13. O mecanismo de acionamento 7 é envolto por uma cobertura 7a que é montada na superfície inferior da parede inferior 3b.

[0030] Uma corrente de acionamento sem-fim 15 é envolta em torno de um pinhão de acionamento 13b que é fixado no eixo rotativo 13a do motor hidráulico 13, pinhões de guia 14b, 14b que são fixados em um eixo de guia 14a sustentado de maneira pivotante na caixa de guia 14, e os pinhões de transmissão 6a, 6a das hastes de transmissão 6, 6. Os pinhões de guia 14b, 14b são providos para garantir um ângulo de enrolamento do pinhão de acionamento 13b.

[0031] Não é mostrado nos desenhos, mas a passagem de alimentação de pressão hidráulica ao motor hidráulico 13 é formada por penetração através da parte de acionamento 1b, 1b do dispositivo de inclinação de peça de trabalho 1 e passando da parede lateral 3a da armação 3 para a parede inferior 3b.

[0032] No dispositivo de elevação e abaixamento de peça de trabalho 2 da presente modalidade, a rotação do motor hidráulico 13 é transmitida de uma corrente de acionamento 15 para o braço giratório 8 através da haste de transmissão 6 e do mecanismo de engrenagem de rosca sem-fim 12. O braço giratório 8 rota enquanto move o seguidor de came 9 na ranhura de came 10a da placa de came 10, de forma a elevar e abaixar a placa de came 10 e a base da peça de trabalho 4, como mostrado na figura 6.

[0033] No movimento de elevação e abaixamento, como mostrado na figura 3, o braço giratório lateral direito 8 rota no sentido contrário dos ponteiros do relógio, e por outro lado, o braço giratório lateral esquerdo 8 rota no sentido dos ponteiros do relógio. Isto é, na vista plana, os pontos de suporte das placas de came direita e esquerda 10, 10 pelos seguidores de came direito e esquerdo 9, 9 são separadamente posicionados à frente e atrás do eixo geométrico de rotação de inclinação A. Portanto, a base da peça de trabalho 4 pode ser sustentada de uma maneira estável.

[0034] Na presente modalidade 1, os braços giratórios 8 são rotados pelo mecanismo de acionamento 7 através das hastes de transmissão 6, e o movimento de rotação dos braços giratórios 8 converte o movimento de elevação e abaixamento da base da peça de trabalho 4 pelos seguidores de came 9 e pelas placas de came 10, de modo que o curso de elevação e abaixamento que é o dobro do comprimento dos braços giratórios 8 possa ser garantido. Portanto, em comparação com a máquina convencional, provida com um mecanismo de cilindro, pode ser impedido que a máquina inteira se torne maior em tamanho.

[0035] Adicionalmente, na presente modalidade, a altura do centro de rotação dos braços giratórios 8 é fixa, e a base da peça de trabalho 4 é elevada e abaixada entre o lado inferior e o lado superior do centro de rotação, de modo que o centro de gravidade da elevação e abaixamento da peça de trabalho W pode ser suprimido, e o equilíbrio de gravidade da máquina inteira se torna excelente.

[0036] Adicionalmente, dois mecanismos de ligação 5, 5 são acionados por um motor hidráulico comum 13, que é provido no centro dos dois os mecanismos de ligação, através da corrente de acionamento 15 e das hastes de transmissão 6, e portanto, o movimento dos dois mecanismos de ligação 5, 5 pode ser facilmente e seguramente sincronizado. Em adição, como descrito acima, os pontos de suporte da base da peça de trabalho 4 pelos mecanismos de ligação direito e esquerdo 5, 5 são arranjados separadamente, de modo que o estado de suporte da base da peça de trabalho 4 possa ser estabilizado.

[0037] Ainda, dois mecanismos de ligação 5, 5 são acionados por uma fonte de acionamento, e, portanto, o aumento do custo pode ser suprimido.

[0038] Ainda, na presente modalidade, o dispositivo de elevação e abaixamento de peça de trabalho 2 é montado no dispositivo de inclinação de peça de trabalho 1, e o mecanismo de acionamento 7 é arranjado no espaço entre a parede inferior 3d da armação 3 do dispositivo de elevação e abaixamento de peça de trabalho 2 e a parte inferior do dispositivo de inclinação de peça de trabalho 1, de forma a evitar o aumento no tamanho da dimensão na direção de altura da máquina inteira devido à provisão do dispositivo de elevação e abaixamento de peça de trabalho 2.

[0039] Ainda, o dispositivo de elevação e abaixamento de peça de trabalho 2 é montado no dispositivo de inclinação de peça de trabalho 1, de modo que a peça de trabalho W montada no dispositivo de elevação e abaixamento de peça de trabalho 2 seja posicionada por inclinação do dispositivo de inclinação de peça de trabalho 1 em um estado apropriado para a usinagem, e a usinagem de a peça de trabalho pode ser suavemente realizada. A peça de trabalho usinada W pode ser suavemente elevada para a posição de transporte de peça de trabalho pelo dispositivo de elevação e abaixamento de peça de trabalho 2, e, como um resultado, o tempo necessário para uma série de ações para a próxima etapa depois da usinagem da peça de trabalho W pode ser reduzido. [Explicação dos Símbolos] 1... dispositivo de inclinação de peça de trabalho 1d...parte inferior 2.dispositivo de elevação e abaixamento de peça de trabalho 4.base da peça de trabalho 5, 5.mecanismos de ligação direito e esquerdo (primeiro, segundo mecanismos de ligação) 6,6.hastes de transmissão direita e esquerda (primeiro, segundo membros de transmissão) 7.mecanismo de acionamento 8, 8.braços giratórios direito e esquerdo (primeiro, segundo braços giratórios) 9.seguidor de came (parte de extremidade de ponta de braço giratório) 10, 10.placas de came direita e esquerda (primeira, segunda placas de came) 10a.ranhura de came 13.motor hidráulico (fonte de acionamento) W.peça de trabalho

Claims

1. Dispositivo de elevação e abaixamento de peça de trabalho (2), compreendendo: uma base da peça de trabalho (4) sustentada de modo a ser capaz de ser elevada e abaixada, e montar uma peça de trabalho; um mecanismo de ligação conectado à base da peça de trabalho (4), e elevar e abaixar a base da peça de trabalho por conversão de um movimento de rotação a um movimento de elevação e abaixamento; e um mecanismo de acionamento (7) que aciona rotativamente o mecanismo de ligação através de um membro de transmissão, caracterizado pelo fato de que: o mecanismo de ligação inclui um par de primeiro e segundo mecanismos de ligação (5, 5) conectados â base da peça de trabalho (4), o membro de transmissão inclui primeiro e segundo membros de transmissão (6, 6) respectivamente transmitindo rotação ao primeiro e segundo mecanismos de ligação (5, 5), o mecanismo de acionamento (7) aciona rotativamente, como fonte de acionamento comum, o primeiro e segundo membros de transmissão (6, 6), os primeiro e segundo mecanismos de ligação (5, 5) incluem primeiro e segundo braços (8, 8) tendo primeiro e segundo seguidores de came (9, 9) respectivamente, e primeira e segunda placas de came (10, 10) tendo primeira e segunda ranhuras de came (10a, 10a) respectivamente nas quais os primeiro e segundo seguidor de came (9, 9) são engatados respectivamente, a primeira placa de came (10) conectada a um primeiro lado da base de peça de trabalho (4), a segunda placa de came (10) conectada a um segundo lado da base de peça de trabalho (4) sendo oposto ao primeiro lado.

2. Dispositivo de elevação e abaixamento de peça de trabalho (2), compreendendo: uma base da peça de trabalho (4) sustentada de modo a ser capaz de ser elevada e abaixada, e montar uma peça de trabalho; um mecanismo de ligação conectado à base da peça de trabalho (4), e elevar e abaixar a base da peça de trabalho por conversão de um movimento de rotação a um movimento de elevação e abaixamento; e um mecanismo de acionamento (7) que aciona rotativamente o mecanismo de ligação através de um membro de transmissão, caracterizado pelo fato de que: o mecanismo de ligação inclui um par de primeiro e segundo mecanismos de ligação (5, 5) que é conectado à base da peça de trabalho (4), o membro de transmissão inclui primeiro e segundo membros de transmissão (6, 6) que transmitem o movimento de rotação dos primeiro e segundo mecanismos de ligação (5, 5), e o mecanismo de acionamento aciona rotativamente, como uma fonte de acionamento comum, os primeiro e segundo membros de transmissão (6, 6) o dispositivo de elevação e abaixamento de peça de trabalho é montado em um dispositivo de inclinação de peça de trabalho que é capaz de inclinar, e o mecanismo de acionamento é arranjado entre uma armação do dispositivo de elevação e abaixamento de peça de trabalho e uma parte inferior do dispositivo de inclinação de peça de trabalho.