CZ278097A3 - Obráběcí stroj - Google Patents

Description

Vynález se týká obráběcího stroje se stojanem stTDjě’ a s ústrojím záměny pro vyměňování vřetenových hlav, které mohou být upevněny na svislém suportu stojanu stroje pro provedení opracování obrobku.

Dosavgdní stav_techniky

Z DE 39 18 902 Al je známý obráběcí stroj, který umožňuje vyměňovat vřetenovou hlavu upevněnou na svislém suportu. K tomu účelu je na stojanu stroje upraveno ústrojí záměny, které má vždy o 180° výkyvná ramena výměníku. Každé rameno výměníku může ze zásobníku dodanou vřetenovou hlavu uchopit na její horní straně a uložit ji výkyvným pohybem o hodnotě 180 před svislým suportem, což umožňuje předat tuto vřetenovou hlavu na svislý suport a na něm ji uzávorovat. Vřetenová hlava, která je zavěšena na ramenu výměníku, může být pootočena relativně vzhledem k ramenu výměníku o 90°, takže od vřetenové hlavy odstávající nástroje, které v pracovní poloze směřují vzhledem ke stojanu stroje směrem dopředu, odstávají při předávání na zásobník vřetenových hlav bočně od stojanu stroje. Pro rychlou výměnu vřetenových hlav jsou potřebná dvě ramena výměníku, z nichž jedno odebírá vřetenovou hlavu od svislého suportu, zatímco druhé na svislý suport přivádí novou vřetenovou hlavu. U tohoto provedení jsou pro ramena výměníku potřebné vysoké technické náklady. Zásobník vřetenových hlav musí být upraven po obou stranách stojanu stroje a vyžaduje nákladný dopravní mechanismus .

Dále je z EP O 204 151 Bl známý obráběcí stroj, u kterého jsou vřetenové hlavy zavěšeny na výměníku hlav, který je na stojanu stroje uspořádán otočně kolem svislé osy. Vřetenové hlavy jsou uchopeny shora a jsou vykývnuty přes dráhu pohybu svislého suportu, který je potom přejímá. Tato kon strukce vyžaduje výměník hlav s velkým výkyvným okruhem na stojanu stroje, přičemž se v důsledku navenek odstávajících vřetenových hlav a nástrojů vytvářejí velké nároky na prostor .

Z DE 92 02 245 Ul je známý obráběcí stroj, u kterého je stojan uspořádán vedle předávací stanice. Na stojanu je svis le pojízdný svislý suport, který má kolem vodorovné osy výkyvné rameno výměníku. Na předávací stanici jsou upravena dvě nad sebou uspořádaná předávací místa, z nichž každé může převzít jednu vřetenovou hlavu. Rameno výměníku je vykyvováno bočně na jednu z obou vřetenových hlav a zatáhne ji potom vodorovně ke svislému suportu. Pro výměnu vřetenové hlavy jsou mimo svislého pohybu svislého suportu potřebné také vratné pohyby ramena výměníku. Mimoto musí být vřetenové hla vy na předávací stanici a na svislém suportu vedeny ve vodorovných vodicích lištách, přičemž pro předání vřetenové hlavy je třeba přemostit širokou mezeru.

P°dstata_vynálezu

Vynález si klade za úkol vytvořit obráběcí stroj, u kterého má ústrojí záměny nepatrné nároky na prostor a je schopné při jednoduchém průběhu pohybu v krátké době uskutečnit výměnu vřetenových hlav.

Vyřešení tohoto úkolu se podle vynálezu uskutečňuje prostřednictvím znaků, které jsou uvedeny v patentovém ná roku 1.

U obráběcího stroje podle vynálezu má rameno výměníku nad sebou dvě přidržovací spojky pro vždy jednu vřetenovou hlavu a svislý suport je pojízdný do předávací výšky každé z přidržovacích spojek. Rameno výměníku je výkyvné kolem svislé osy do předávací polohy, ve které je jeho přidržovací spojka vykývnuta na vřetenovou hlavu, uloženou na svislém suportu. Současně ^e na stejném ramenu výměníku upevněna nová vřetenová hlava, která je uložena pod nebo nad vyměňovanou vřetenovou hlavou. Zatímco je stará vřetenová hlava předávána na rameno výměníku, zůstává nová vřetenová hlava s ramenem výměníku ještě spojena. Když svislý suport předal starou vřetenovou hlavu na rameno výměníku, je svisle posunut a dostane se do nasměrování s novou vřetenovou hlavou, která je potom předána na svislý suport. Tak se prostřednictvím jednoho jediného výkyvného pohybu ramena výměníku do předávací polohy a následným zpětným vykývnutím uskuteční úplná výměna vřetenových hlav.

S výhodou je výměníkové přiváděči ústrojí uspořádáno separátně od stojanu stroje, přičemž stojan stroje je vzhledem k výměníkovému přiváděcímu ústrojí pojízdný v čelním směru. Čelní směr je přitom směr přívodní osy stojanu stroje, to jé osy Z, ve které procházejí nástroje vřetenové hlavy, upravené na svislém suportu. V zásadě je možné nechat stojan stroje stát a pohybovat výměníkovým přiváděcím ústrojím. Protože je zpravidla stojan stroje stejně pojízdný ve směru osy Z, je účelné vytvořit výměníkové přiváděči ústrojí pevné. Pohyb ve směru osy Z je účelný pro úplné uvolnění vřetenové hlavy, která byla předána na ústrojí záměny, od vzájemněho záběru se svislým suportem. Jakmile potom svislý suport popojede na předávací polohu nové vřetenové hlavy, posune se stojan stroje směrem vpřed, aby mohl svislý suport spolehlivě uchopit novou vřetenovou hlavu. Tento dopředný a vratný pohyb stojanu stroje se uskutečňuje jen po velmi krátké dráze, která je potřebná k tomu, aby bylo možné uvolnit svislý suport od vřetenové hlavy předávané ústrojím záměny.

Rameno výměníku je s výhodou výkyvné jen o 90°, přičemž přiváděči ústrojí předává vřetenovou hlavu s bočně od stojanu stroje nasměrovanými nástroji na rameno výměníku. To znamená, že rameno výměníku provede výkyvný pohyb o hodnotě 90° a přitom také vykývne o 90° na něm zavěšenou vřetenovou hlavu. Přední strana vřetenové hlavy, to je ta strana, od které odstávají nástroje, směřuje potom bočně od stojanu stroje ve směru vodorovné osy X. V této orientaci potom mohou být vřetenové hlavy odstraněny od stojanu stroje a předány do zásobníku vřetenových hlav. Výhodné přitom je, žě čelní strany vřetenových hlav a od nich odstávající nástroje mohou být snadno sledovány a vizuálně kontrolovány, protože jsou pro obsluhu přístupné na jedné straně obráběcího stroje. Zde je také možné upravit automaticky pracující kontrolní ústrojí nástrojů. Celkový pohyb a uložení vřetenových hlav se uskutečňuje v této orientaci s nástroji směřujícími ve směru osy X stojanu stroje.

S výhodou jsou přidržovací spojky ramena výměníku v záběru na přidržovacích částech, uspořádaných na jedné boční straně každé vřetenové hlavy. Tím se vytváří podstatné zjednodušeni, protože rameno výměníku může být vytvořeno ve tvaru desky a nepotřebuje žádné výložníky, které by uchopovaly vřetenovou hlavu shora. Tak se vytvoří zvláště malé a prostorově nenáročné ústrojí záměny.

Dále může mít přiváděči ústrojí, které vřetenové hlavy přivádí k ústrojí záměny a opět je od něj odebírá, přidržovací spojku, která je v záběru s přidržofeacími částmi, upravenými na horní straně vřetenové hlavy. Zatímco ústrojí záměny zabírá na přidržovacích částech, které jsou uspořádány bočně na vřetenové hlavě, zabírá přiváděči ústrojí na přidržovacích částech, které jsou uspořádány na horní straně vřetenové hlavy. Tak jsou spojovací systémy ústrojí záměny a přiváděcího ústrojí funkčně a prostorově navzájem odděleny, takže se navzájem neruší a nedochází ke vzájemnému nepříznivému ovlivňování.

Podle výhodného provedení obráběcího stroje podle vynálezu má přiváděči ústrojí lift, který je pojízdný do předávací výšky každé z obou přidržovacích spojek ústrojí záměny. Tento lift unáší vodorovný suport, který je pojízdný paralelně s čelní rovinou stojanu stroje, to je ve směru osy X. Tak může přiváděči ústrojí lineárně zasouvat vřetenovou hlavu do přidržovací spojky ústrojí záměny, které je ve vyčkávací poloze. Tento pohyb lze uskutečnit rychle a s nepatrným hlukem.

Podle dalšího uspořádání vynálezu je suport uspořádán na vozíku, který je pro obsluhu regálového zásobníku pojízdný paralelně s čelním směrem stojanu stroje, tedy ve směru osy Z. Tento vozík umožňuje obsluhovat přiváděcím ústrojím jak regálový zásobník, tak i ústrojí záměny. Liftem se najede nejen do odpovídající předávací polohy na ústrojí záměny, ale také do výšky regálu^ který je obsluhován. Dále vytváří vodorovný suport zajetí do regálových polic a také vysunutí vřetenových hlav na rameno výměníku, které je ve vyčká vací poloze.

Přehled obrázků_na_yýkresech

Vynález je v dalším podrobněji vysvětlen na příkladu provedení ve spojení s výkresovou částí.

Na obr. 1 je schematicky znázorněn půdorys obráběcího stroje. Na obr. 2 je znázorněn čelní pohled ze směru šipky

II na obr. 1. Na obr. 3 je znázorněn bokorys ze směru šipky

III na obr. 1.

Na obr. 4 je znázorněn axonometrický pohled na proces výměny, ve kterém je stará vřetenová hlava vyměňována za novou vřetenovou hlavu.

Obráběcí stroj má stojan 10 stroje, který je pojízdný ve směru osy X neznázorněným suportem na loži 11 stroje.

Dále je stojan 10 stroje pojízdný v čelním směru, to znamená ve směru osy Z. Posouvatelnost stojanu 10 stroje ve směru osy X není hezpodmínečně nutná. Na čelní straně stojanu 10 stroje je upraven svislý suport 12, který je pojízdný ve svislém směru, to znamená ve směru osy Y. Svislý suport 12 unáší vřetenovou hlavu SK, která má na své čelní straně nástroje 13 pro opracovávání neznázorněného obrobku. Tyto nástroje 13 jsou například vrtáky nebo frézy, které jsou otočně poháněny. Nástroje 13 mohou být na vřetenové hlavě SK vyměňovány. Vřetenová hlava SK má uložení a pohon pro otočný pohon nástrojů 13. Pohon nástrojů 13 se uskutečňuje z vnitřku stojanu 10 stroje prostřednictvím svislého súportu 12, Svislý suport 12 je opatřen přidržovacím ústrojím, které může uchopit vřetenovou hlavu SK a udržovat ji v definované poloze na svislém suportu 12. Svislý suport 12 je pojízdný na stojanu 10 stroje podél svislých vodicích kolejniček 14, znázorněných na obr. 2.

Ustrojí 15 záměny je uspořádáno polohově pevně na loži 11 stroje na jednom konci pojízdné dráhy stojanu 10 stroje ve směru osy X. Ustrojí 15 záměny má rameno 16 výměníku, kte ré je výkyvné o 90° kolem svislé osy 37. Rameno 16 výměníku může být vykývauuto do vyčkávací polohy 16a, ve které je upra véno rovnoběžně se svislým suportem 12, a do předávací polohy 16b, ve které je upraveno v pravém úhlu vzhledem ke svislému suportu 22, tedy ve směru osy Z. Na ramenu 16 výměníku jsou uspořádány nad sebou dvě přidržovací spojky 17, 1®· Kaž dá přidržovací spojka 17, 18 sestává z bloku, ze kterého mohou být současně vzhůru a dolů vysouvány upínací části 19. Každá upínací část 19 sestává z hranolovitého vystřeiovacího elementu, který může zabírat do doplňkově vytvarované při držovací části 20 vřetenové hlavy SK, aby vřetenovou hlavu SK pevně držel a uzávoroval na přidržovací spojce 17 v přesné poloze. Přidržovací části 20 jsou vodorovné lišty, které jsou upraveny na jedné boční stěně vřetenové Hlavy SK a mezi které přidržovací spojky 17, případně 18 při zasunutých upínacích částech 19 lícují. Pokud jsou upínací části 19 vysunuty, vnikají do přidržovacích částí 20 a přidržují tak pevně vřetenovou hlavu SK na přidržovacích spojkách 17, případně 18.

Doprava vřetenových hlav SK k a od přidržovacích spojek

17, 18 se uskutečňuje prostřednictvím přiváděčího ústrojí 21. To má lift 22, který je ve svislém směru pojízdný na vozíku 23. Lift 22 unáší vodorovný suport 24, který je pojízdný ve směru osy X a u tohoto příkladu provedení je vytvořen jako teleskopický suport s více teleskopickými členy. Vodorovný suport 24 je prostřednictvím neznázorněné přidržovací spojky v záběru na přidržovacích částech 25, které jsou upraveny na horní straně vřetenové hlavy SK. Liftem 22 je vodorov ný suport 24 přemístěn vždy do odpovídající předávací výšky příslušné přidržovací spojky 17 nebo 18. Potom vodorovný suport 24 vyjede a vřetenová hlava SK se přemistuje podél přidržovácích spojek 17. 18, až dosáhne předávací polohy. V této předávací poloze jsou upínací části 19 vysunuty z přidržovacích spojek 17, případně 18, aby uchopily přidržovací části 20. Potom jsou přidržovací spojky vodorovného suportu 24 uvolněny, takže může zajet nazpět bez vřetenové hlavy SK.

Bočně od stojanu 10 stroje je ve směru osy Z uspořádán regálový zásobník 35, ve kterém mohou být vřetenové hlavy SK odkládány. Na té straně regálového zásobníku 35, která je odvrácená od stojanu 10 stroje, jsou upraveny vodicí kolejničky 26, po kterých se pohybuje vozík 23 a tak popojíždí po vnější straně regálového skladu. Přídavná vodicí kolejnička je upravena na horní hraně regálového zásobníku 35. Regálový sklad má značný počet polic, ve kterých mohou být vřetenové hlavy SK zavěšeny. V každé polici je upraveno unášecí ústrojí 27, jak je to znázorněno na obr. 3, které je obejmuto přidržóvacími částmi 20 odložené vřetenové hlavy SK a které drží vřetenovou hlavu SK obdobně, jako přidržovací spojky 11. 18. Unášecí ústrojí 27 jsou upevněna vždy na jedné boční stěně regálového skladů. Když lift 22 vozíku 23 najede k regálové polici, může být vodorovný suport 24 zasunut do regálové police, aby mohl zabírat na přidržovacích částech 25 na horní straně vřetenové hlavy SK a tak mohl vře tenovou hlavu SK z regálové police vyjmout. Vřetenová hlava SK je pptom zasunuta do vozíku 23 a uvedena do předávací sta nice 28, která je upravena na konci regálového skladu. V pře dávací stanici 28 je upraveno ústrojí 15 záměny, na jehož rameno 16 výměníku může být vřetenová hlava SK předána.

Na obr. 4 je znázorněn stav, ve kterém je na svislém su portu 12 stojanu 10 stroje pro jednoduchost jako stará vřetenová hlava označená vřetenová hlava SKI, která má být vymě něna proti nové vřetenové hlavě SK2. Vřetenová hlava SK2 byla přiváděcím ústrojím 21 vybrána z regálového zásobníku 35. Potom se přemístil vozík 23 do předávací stanice 28. Když še přemístil lift 22 do předávací výšky spodní přidržovací spoj ky 18, byl vysunut vodorovný suport 24, přičemž vřetenová hlava SK2 obejmula svými přidržovacími částmi 20 přidržovací spojku 28 vyklopeného ramene 16 výměníku shora β zdola. Potom se uvedla do činnosti přidržovací spojka 18, aby se vysunuly upínací části 19 a přivedly do záběru na přidržovací části 20. Když byla v předávací poloze upravená vřetenová hlava SK2 převzata ramenem 16 výměníku, je uvolněna od vodorovného suportu 24 a tento vodorovný suport 24 je zatažen na zpět do liftu 22; Rameno 16 výměníku je nyní vykývnuto o 90° kolem svislé osy 37. To se uskuteční prostřednictvím na horní straně ramene 16 výměníku upraveného poháněcího motoru 29, který zabírá pastorkem do ozubeného věnce 30, který je upraven na horním konci polohově pevné a neotočné svislé osy 317. Výkyvný pohyb je přitom omezen přesně na 90° prostřednictvím dvou dorazů 31. Na konci výkyvného pohybu je upravena vřetenová hlava SK2 rovnoběžně vzhledem ke svislému suportu 12 před stojanem 10 stroje. Oblast posuvu svislého suportu 12 na stojanu 10 stroje má ve svislém směru takový rozsah, žě je možné umístit obě vřetenové hlavy SKI a SK2 před stojanem 10 stroje nad sebou.

Když je rameno 16 výměníku ve své předávací poloze 16b, jak je to znázorněno na obr. 1, drží pevně novou vřetenovou hlavu SK2 a jeho druhá přidržoyací spojka 17 je v této poloze již mezi přidržovacími částmi 20 druhé vřetenové hlavy SKI. Vysunutím upínacích částí 19 z přidržovací spojky 15 je nyní také ramenem 16 výměníku převzata stará vřetenová hlava SKI a krátce potom je uvolněna od svislého suportu 12. V této situaci jsou unášeny ramenem 16 výměníku obě vřetenové hlavy SKI, SK2.

Aby se svislý suport 12 uvolnil ze záběru se starou vřetenovou hlavou SKI a tak byl volný, posune se stojan 10 stroje krátký kus podél osy Z nazpět. Potom se svislý suport 12 spustí do polohy spodní vřetenové hlavy SK2 a stojan 10 stroje se opět krátký kus přemístí dopředu, aby mohly záběrové části svislého suportu 12 zabrat do odpovídajících záběrových částí 32 na zadní straně vřetenové hlavy SK2 a aby se tak vytvořilo poháněči spojení mezi svislým supórtem 12 a mezi vřetenovou hlavou SK2. Jakmile byla vřetenová hlava SK2 převzata svislým suportěm 12, je uvolněna od přidržóvací spojky 18.

Potom je rameno 16 výměníku společně se starou vřetenovou hlavou SKI vykývnuto nazpět do vyčkávací polohy 16a, která je znázorněna na obr. 4. Lift 22 je vysunut vzhůru na horní přejímací polohu a vodorovný suport 24 je vysunut, aby uchopil vřetenovou hlavu SKI na jejích horních přidržovacích částech 25 a aby ji vzdálil od přidržovací spojky 17 ve směru osy X. Přitom nástroje 13 vřetenové hlavy SKI odstávají od stojanu 10 stroje bočně ve směru osý X. «Již v předávací stanici 2Sftnohou být nástroje 13 sledovány a vyměněny. Z předávací stanice 28 přepravuje vozík 23 vřetenovou hlavu SK2 do regálového zásobníku 35, do kterého je vysunutím vodorovného suportu 24 zasunutá.

Claims (9)

1. Obráběcí stroj se stojanem stroje, který unáší výškově-pojízdný svislý suport pro umístění vřetenové hlavy, a s ústrojím záměny, které má kolem svislé ésy výkyvné rameno výměníku s přidržovací spojkou pro uchopení přiváděcím ústrojím připravené vřetenové hlavy a pro předání této vřetenové hlavy na svislý suport, vyznačující se tím, že rameno (16) výměníku má nad sebou dvě přidržovací spojky (17, 18) pro vždy jednu vřetenovou hlavu (SKI, SK2) a že svislý suport (12) je pojízdný do předávací výšky každé z přidržovacích spojek (17, 18).

2. Obráběcí stroj podle nároku 1, vyznačující se tím, že výměníkové přiváděči ústrojí (21) je uspořádáno separátně od stojanu (10) stroje, přičemž stojan (10) stroje je vzhledem k výměníkovému přiváděcímu ústrojí (21) pojízdný v čelním směru, to je ve směru osy Z.

3. Obráběcí stroj podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že rameno (16) výměníku je výkyvné o 90° a přiváděči ústrojí (21) předává vřetenovou hlavu (SK) š bočně od stojanu (10) stroje nasměrovanými nástroji (13) na rameno (16) výměníku.

4. Obráběcí stroj podle jednoho z nároků 1 až 3, vyznačující se tím, že přidržovací spojky (17, 18) ramene (16) výměníku jsou v záběru na přidržovacích částech (20), uspořádaných na jedné boční straně každé vřetenové hlavy (SK).

5. Obráběcí stroj podle jednoho z nároků 1 až 4, vyzná13 čující se tím, že přiváděči ústrojí (21) má přidržovací spojku, která je v záběru s přidržovacími částmi (25), upravenými na horní straně vřetenové hlavy (SK).

6. Obráběcí stroj podle jednoho z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že ústrojí (15) záměny je uspořádáno polohově pevně, že přiváděči ústrojí (21) má lift (22), který je pojízdný do předávací výšky každé z obou přidržovacích spojek (17, 18) ústrojí (15) záměny, a že lift (22) unáší vodorovný suport (24), který je pojízdný paralelně s čelní rovinou stojanu (10) stroje, to je ve směru osy X.

7. Obráběcí stroj podle nároku 6, vyznačující se tím, že lift (22) je uspořádán na vozíku (23), který je pro obsluhu regálového zásobníku (35) pojízdný paralelně s Čelním směrem stojanu (10) stroje, to je ve směru osy Z.

8. Obráběcí stroj podle nároku 7, vyznačující se tím, že regálový zásobník (35) má úložná místa s unášecími ústrojími (27), která jsou v záběru s bočními přidržovacími částmi (20) vřetenových hlav (SK).

9. Obráběcí stroj podle jednoho z nároků 4 až 8, vyznačující se tím, že přidržovací spojky (17, 18) ramene (16) výměníku mají vzhůru a dolů výjezdné upínací části (19), které jsou ve vystreděném záběru v přidržovacích částech (20) vřetenové hlavy (SK).