CZ2017652A3 - Rychlovýměnná hlavice zejména pro obrábění na CNC strojích - Google Patents
Rychlovýměnná hlavice zejména pro obrábění na CNC strojích Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2017652A3 CZ2017652A3 CZ2017-652A CZ2017652A CZ2017652A3 CZ 2017652 A3 CZ2017652 A3 CZ 2017652A3 CZ 2017652 A CZ2017652 A CZ 2017652A CZ 2017652 A3 CZ2017652 A3 CZ 2017652A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- quick
- clamping
- change head
- head
- workpiece
- Prior art date
Links
- 238000003754 machining Methods 0.000 title claims description 7
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000002173 cutting fluid Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000005303 weighing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Manipulator (AREA)
- Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
Abstract
Rychlovýměnná hlavice (1), zejména pro CNC, opatřená přírubou (3) pro uchycení k průmyslovému robotu a prostředky pro připojení výměnného adaptéru (4) obsahuje pneumatický rozvaděč (11) propojený se samosvorným pneumatickým upínacím mechanismem (2) pro upínací čep (5, 15) umístěný na výměnném adaptéru (4), alespoň dva vodicí čepy (6) s drahami pro kuličky a alespoň dvě indukční čidla (9) pro kontrolu přítomnosti upínacího čepu (5, 15) v upínacím mechanismu (2).
Description
Rychlovýměnná hlavice zejména pro obrábění na CNC strojích
Oblast techniky
Vynález se týká výměnných hlavic zejména pro CNC (Computerized Numerical Control) obráběcí centra.
Dosavadní stav techniky
V současné době se používají různé druhy upínacích prostředků. Všechny upínací prostředků pro obrobky by měly splňovat základní požadavky, které jsou na upnutí obrobku kladeny. Mezi tyto základní požadavky patří, aby upínací prostředek - hlavice, zajišťovala správnou polohu obrobku vůči nástroji, dále pak jednoduchost upnutí obrobku do hlavice, s tím, že bude zajištěna dostatečná tuhost a pevnost upnutí. Ohledy jsou kladeny dále na bezpečnost upnutí, aby se obrobek z upínacího prostředku neuvolnil. V dnešní době jsou brány velké ohledy na úsporu času, takže obrobek je nutné do upínacího prostředku vložit rychle a co nejpřesněji, což závisí na kvalitě a přesnosti vlastního upínače. Upínací prostředek - hlavice, musí mít takovou konstrukci, aby se obrobek při působení upínacích a řezných sil při obráběcím procesu nedeformoval. Upínací prostředky obrobků musí být dále odolné vůči vibracím, musí mít dlouhou životnost, pokud jde o upínací prostředky, které rotují, musí být soustředné a vyvážené. Dále pak upínací prostředky - hlavice nesmí bránit odchodu třísek a odtoku řezné kapaliny, nesmí bránit proměření součástí. Ne všechny upínací prostředky na tyto požadavky dosahují.
Účelem vynálezu je vytvoření automatické robotické buňky pro kusovou a malosériovou výrobu na CNC obráběcích strojích. Výše uvedené vlastnosti musí být dodrženy z důvodu jakosti vyráběných dílců. V současné době lze relativně jednoduše zautomatizovat hromadnou výrobu. Nedostatek technicky vzdělaných pracovníků vede však i k myšlenkám automatizace kusové výroby, která ve strojírenském průmyslu tvoří nemalou část. Je přirozené, že konvenčně je upínací zařízení v současné době demontováno a ustaveno manuálně, což zatěžuje obsluhu stroje nejen fyzicky - těžký svěrák, ale i časově -dlouhé seřizovači časy a podobně.
Podstata vynálezu
Výše uvedené nedostatky jsou do značné míry odstraněny rychlovýměnnou hlavicí, zejména pro CNC, opatřenou přírubou pro uchycení k průmyslovému robotu, podle tohoto technického řešení. Jeho podstatou je to, že obsahuje pneumatický rozvaděč propojený se samosvomým pneumatickým upínacím mechanismem pro upínací čep umístěný na výměnném adaptéru, alespoň dva vodicí čepy se zpětnými valivými drahami kuliček a alespoň dvě indukční čidla pro kontrolu přítomnosti upínacího čepu v upínacím mechanismu.
Rychlovýměnná hlavice s výhodou obsahuje alespoň jedno čidlo RFID - Radio Frequency Identification, identifikace na rádiové frekvenci, pro načtení informace o poloze obrobku. Rychlovýměnná hlavice je ve výhodném provedení opatřena propojkami pro přívod tlakového vzduchu do výměnného adaptéru z pneumatického rozvaděče.
K pneumatickému rozvaděči může být připojen ofuk obrobků, který je integrován ve vodicích čepech.
Rychlovýměnná robotická hlavice je určena k přesnému ustavení a přemístění strojírenských upínačů a upínacích přípravků v rámci výrobní buňky společně s CNC obráběcími centry. Slouží k přemístění obrobku či upínače z externího zásobníku na upínací systém Zero-point, který je uložen na stole CNC obráběcího centra. Tato aplikace vyžaduje velice přesnou opakovatelnost
- 1 CZ 2017 - 652 A3 ustavení, která v tomto případě činí méně jak 0,01 mm. Takovéto řešení upínacího přípravku hlavice má oproti doposud známým řešením jisté výhody. Ušetří velké množství času díky pneumatickému upínači, který je funkční i v případě výpadku vzduchu. Součástí hlavice jsou vodicí čepy, které mají zpětné valivé dráhy kuliček pro přesné a bezpečné navedení do adaptéru. Dále se na hlavici nachází indukční čidla, ty kontrolují přítomnost upínacího čepu a RFID senzor získává informace o poloze svěráku, nebo obrobku.
Hlavní výhodou tohoto řešení je možnost rychlé a přesné automatické výměny upínacího zařízení. V podstatě lze použít konvenční svěrák, který je upnut na základnu, který obsahuje upínací čepy středěné kužel x kužel. Základny jsou umístěny v regálovém zásobníku, které si může průmyslový robot libovolně vybrat a přemístit do CNC stroje. Výhodami je přesnost, rychlost, tuhost - samosvomé upnutí, bezobslužný provoz, datový přenos o poloze nulového bodu obrobku, stlačený vzduch jako čisticí a silové médium.
Řešení umožňuje řešit nedostatek technicky vzdělaných pracovníků a automatizovat kusovou výrobu, která ve strojírenském průmyslu tvoří nemalou část. Řešení slouží k přesné výměně upínacího zařízení nebo obrobku v CNC obráběcím stroji pomocí naprogramovaných pohybů průmyslového robota.
Objasnění výkresů
Vynález bude podrobněji popsán na příkladném provedení pomocí přiložených výkresů, kde na obr. 1 je vyobrazena v nárysu rychlovýměnná hlavice. Na obr. 2 vyobrazena hlavice v řezu. Obr. 3 znázorňuje hlavici z půdorysu. Na obr. 4 je zobrazena hlavice v axonometrickém pohledu.
Příklady uskutečnění vynálezu
Rychlovýměnná robotická hlavice, která je přes přírubu 3 uchycena na průmyslovém robotu s odpovídající nosností obsahuje pneumatický upínací mechanismus 2, který je samosvomý a prostředky pro připojení výměnného adaptéru 4. Tímto je zajištěno bezpečné upnutí v případě výpadku tlakového vzduchu. Součástí pneumatického upínacího mechanismu 2 je upínací čep 5, který je připojen k výměnnému adaptéru 4. Ten společně se základnou 16, na které je umístěn svěrák 14, či upínací přípravek tvoří výměnnou část hlavice. K přívodu tlakového vzduchu pro např. ovládání externího zařízení - svěráku 14 slouží propojky 12 a 17, které jsou napájeny z pneumatického rozvaděče 11. Z pneumatického rozvaděče 11 dále vedou vstupy pro ovládání upínacího mechanismu 2 a externí ofuk 7 obrobku. Ofuk 7 je integrován do naváděcích čepů 6 s drahami pro kuličky pro přesné a bezpečné navedení do výměnného adaptéru 4, aby mechanismus mohl pracovat v automatické výrobní buňce, je opatřen dvěma indukčními čidly 9 pro kontrolu přítomnosti upínacího čepu 15 v upínacím mechanismu 2 a dalšími indukčními čidly 10 pro kontrolu správného dosednutí čela upínacího mechanismu 2 k upínacímu čepu 5 výměnného adaptéru 4. Automatická výměna svěráku 14 nebo obrobku vyžaduje načtení informace o jeho poloze. K tomuto slouží RFID čidlo, které je umístěno na spodní části těla 1 hlavice. To načítá informace z tágu, který je umístěn na čelní straně výměnného adaptéru 4. Informaci do tágu lze vložit např. na seřizovacím a přípravným stanovišti, které je součástí výrobní buňky.
Aktuální provedení hlavice je dimenzováno na přenesení upínacího zařízení o hmotnosti cca 100 kg. Tělo je vyrobeno z vysokopevnostního hliníku z důvodu velmi dobrého poměru pevnost/hmotnost. Přenos dat mezi CNC a hlavicí se provádí pomocí standardizovaného protokolu, např. Modbus RTU, nebo přes I/O průmyslového robota nebo pomocí nadřazeného řídicího systému např. PLC.
-2CZ 2017 - 652 A3
Průmyslová využitelnost
Rychlovýměnná robotická hlavice podle tohoto technického řešení nalezne uplatnění především u firem se zaměřením na velmi přesné a rychlé obrábění s využitím CNC strojů.
Claims (4)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Rychlovýměnná hlavice (1), zejména pro obrábění na CNC strojích, opatřená přírubou (3) pro uchycení k průmyslovému robotu a prostředky pro připojení výměnného adaptéru (4), vyznačující se tím, že obsahuje pneumatický rozvaděč (11) propojený se samosvomým pneumatickým upínacím mechanismem (2) pro upínací čep (5, 15) umístěný na výměnném adaptéru (4), alespoň dva naváděcí čepy (6) s drahami s valivými kuličkami a alespoň dvě indukční čidla (9) pro kontrolu přítomnosti upínacího čepu (5, 15) v upínacím mechanismu (2).
- 2. Rychlovýměnná hlavice (1) podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje alespoň jedno RFID čidlo pro načtení informace o poloze obrobku.
- 3. Rychlovýměnná hlavice (1) podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že je opatřena propojkami (12, 17) pro přívod tlakového vzduchu do výměnného adaptéru (4) z pneumatického rozvaděče (11).
- 4. Rychlovýměnná hlavice (1) podle kteréhokoliv z předchozích nároků, vyznačující se tím, že k pneumatickému rozvaděči (11) je připojen ofuk (7) obrobků, který je integrován ve vodicích čepech (6).2 výkresy
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2017-652A CZ307578B6 (cs) | 2017-10-12 | 2017-10-12 | Rychlovýměnná hlavice zejména pro obrábění na CNC strojích |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2017-652A CZ307578B6 (cs) | 2017-10-12 | 2017-10-12 | Rychlovýměnná hlavice zejména pro obrábění na CNC strojích |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2017652A3 true CZ2017652A3 (cs) | 2018-12-19 |
| CZ307578B6 CZ307578B6 (cs) | 2018-12-19 |
Family
ID=64662773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2017-652A CZ307578B6 (cs) | 2017-10-12 | 2017-10-12 | Rychlovýměnná hlavice zejména pro obrábění na CNC strojích |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ307578B6 (cs) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ308672B6 (cs) * | 2019-12-06 | 2021-02-03 | v-tech s.r.o. | Rychlovýměnný ustavovač pro průmyslové roboty |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19748332C2 (de) * | 1997-11-01 | 2000-08-24 | Chiron Werke Gmbh | Maschinenzentrum, bei dem Werkzeughalter ein Kupplungsmodul sowie zusätzlich eine Mehrfachkupplung aufweisen |
| DE102011075405B3 (de) * | 2011-05-06 | 2012-08-09 | Mag Ias Gmbh | Werkzeug-Spannvorrichtung und Werkzeugmaschine mit einer derartigen Werkzeug-Spannvorrichtung sowie zugehöriges Werkzeug |
-
2017
- 2017-10-12 CZ CZ2017-652A patent/CZ307578B6/cs unknown
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ308672B6 (cs) * | 2019-12-06 | 2021-02-03 | v-tech s.r.o. | Rychlovýměnný ustavovač pro průmyslové roboty |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ307578B6 (cs) | 2018-12-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR200478870Y1 (ko) | 공작기계용 피가공물 고정용 지그장치 | |
| US8215214B2 (en) | Workpiece gripping method and workpiece centering apparatus | |
| US10232481B2 (en) | Workpiece holding fixture for machining multiple prismatic parts | |
| CN109129019B (zh) | 一种小型工件柔性生产线的在线检测方法 | |
| Fleischer et al. | Workpiece and tool handling in metal cutting machines | |
| CZ309713B6 (cs) | Upínací zařízení | |
| CN104245227B (zh) | 立式加工中心的五面加工用角度头的自动工具交换装置 | |
| EP1393853A3 (en) | Machine tool | |
| US20170282314A1 (en) | Workpiece holding fixture for machining multiple prismatic parts | |
| CN213164143U (zh) | 一种自动定心自动拉紧快速装夹工装 | |
| US11806794B2 (en) | Processing device and processing method | |
| CN105729180A (zh) | 减震通用机床夹具 | |
| CZ2017652A3 (cs) | Rychlovýměnná hlavice zejména pro obrábění na CNC strojích | |
| WO2018210181A1 (zh) | 铸造类零件智能打磨设备 | |
| US20170282315A1 (en) | Device for Machining Turbine Parts | |
| CN112517941B (zh) | 一种重型长轴类产品的快速找正装置及找正方法 | |
| KR100916420B1 (ko) | 머시닝센터의 공용지그 | |
| US12097586B2 (en) | Apparatus, method and system to temporarily hold a workpiece during manufacturing using adhesive attachment | |
| CN211438187U (zh) | 一种轮毂专用钻孔装置 | |
| CN105619119A (zh) | 钻孔夹具 | |
| CN205147359U (zh) | 一种回转支承机加工用可调节水平卡爪工装 | |
| US20160361786A1 (en) | Fixture assembly | |
| KR102037578B1 (ko) | C값 생성기능을 가진 공구 교체 장치 | |
| JP2505029B2 (ja) | 穴径の測定装置 | |
| CN117340661A (zh) | 一种新型智能刀库及使用该刀库的数控机床 |