CZ282987B6 - Obráběcí stroj otočný v taktech - Google Patents

Abstract

Obráběcí stroj má unášeč (1) obrobku, který je krokovým pohonem po krocích dále ovladatelný a který je v jednotlivých pracovních stanicích (A, B, C) v odpovídajících úhlových polohách místně pevně zajistitelný. V jednotlivých pracovních stanicích jsou uspořádány obráběcí jednotky (22), které jsou opatřeny vždy nejméně jedním pracovním vřetenem (38). Na unášeči (1) obrobku jsou uložena upínací ústrojí (10) obrobku s nejméně jednou ve vodorovné rovině (12) upravenou planetovou osou (11), přičemž planetové osy (11) jsou upraveny tangenciálně v radiálním odstupu od svislé ovládací osy (6) unášeče (1) obrobků a planetové osy (11) jsou nasměrovány vždy po dvojicích navzájem rovnoběžně. ŕ

Description

Obráběcí stroj otočný v taktech

Oblast techniky

Vynález se týká obráběcího stroje otočného v taktech, který je opatřen jednak unášečem obrobku, který je uložen otočně kolem svislé ovládací osy, který je krokovým pohonem po krocích dále ovladatelný, který je v jednotlivých pracovních stanicích v odpovídajících úhlových polohách místně pevně zajistitelný a na kterém jsou kolem vlastní osy, to je planetové osy, uspořádána otočně uložená a jako kruhový stůl vytvořená upínací ústrojí obrobku, která jsou prostřednictvím ovládacího nebo poháněcího ústrojí otočná kolem příslušné planetové osy, a jednak obráběcími jednotkami, které jsou přiřazeny k jednotlivým pracovním stanicím, které jsou uspořádány bočně od unášeče obrobků a z nichž nejméně jedna má pracovní vřeteno, přistavitelné ve směru k unášeči obrobku.

Dosavadní stav techniky

Z DE-AS 1 027 959 je známý obráběcí stroj, otočný v taktech, s unášečem obrobku v podobě kruhového ovládače pro více pracovních stanic. Na ovládači, vytvořeném jako kruhový stůl, uspořádaná uložení obrobku mohou být v průběhu dalšího ovládání stolu samočinně natáčena kolem své vlastní osy tak, že obrobky mohou být v jednotlivých pracovních stanicích nasměrovány navzájem rovnoběžně. Kromě kruhového ovládaného stolu jsou zde uspořádány opracovávací jednotky, které jsou přiřazeny k jednotlivým pracovním stanicí a které jsou vytvořeny jako vřetenové hlavy s více vřeteny, jejichž pracovní vřetena, unášející různé nástroje, jsou přistavitelná k unášečům obrobků. Toto uspořádání je přitom vytvořeno tak, že v každé pracovní stanici, ve které lze prostřednictvím nástrojů, vložených do pracovních vřeten hlavy s více vřeteny, uskutečňovat současně různé pracovní operace na počtu obrobků, který odpovídá počtu pracovních vřeten, přičemž tyto obrobky jsou upnuty v uloženích obrobků, která jsou uspořádána za sebou na obvodu kruhového ovládaného stolu. Takový stroj lze využít však jen pro opracovávání speciálních obrobků, například tvarovek, u kterých je třeba uskutečňovat poměrně jednoduché opracovávací procesy, jejíchž provedení lze zajistit tak, že je může vždy po skupinách uskutečnit větší počet pracovních vřeten hlavy s více vřeteny.

Podstatně univerzálnější nasazení umožňuje obráběcí stroj, otočný v taktech, který je známý z DE-PS 2 755 755, u kterého je kolem svislé osy otočně uložený a po krocích dále posouvatelný unašeč obrobků uspořádán na horní stěnové části tuhé a tvarově pevné uzavřené klece, jejíž spodní stěnová část je vytvořena jako vana a má centrální otvor pro odvod třísek. Uložení obrobků jsou přitom uspořádána na obvodu ve tvaru desky vytvořeného unášeče obrobků. Opracovávání na nich upnutých obrobků se uskutečňuje prostřednictvím pracovních jednotek, které jsou uspořádány v jednotlivých pracovních stanicích tak, že pracují z boku, shora a zdola. Uložení obrobků jsou svými osami nasměrována přesně radiálně vzhledem k unášeči obrobků, to znamená, že jejich osy protínají svislou ovládací osu unášeče obrobků. Bez přídavných zařízení tak mohou pracovní vřetena, která jsou upravena v bočních stěnách klece, opracovávat obrobky v podstatě jen z čelní strany. Opracovávání na obvodu potom vykonávají ty pracovní jednotky, které působí shora a zdola. V zásadě však mohou pracovní vřetena jedné pracovní stanice opracovávat jen ten obrobek, který je v této pracovní stanici. Nelze je tedy současně použít také pro opracovávání obrobků v sousedících pracovních stanicích. Tento obráběcí stroj, otočný v taktech, lze principiálně se zřetelem na velikost skříně použít jen pro opracovávání takových obrobků, jejichž rozměry nepřekročí určité hodnoty.

- 1 CZ 282987 B6

Podstata vynálezu

Vynález si klade za úkol vytvořit obráběcí stroj, otočný v taktech, který by se při vysoké pružnosti a krátkých dobách v možnostech nasazení vyznačoval přesným opracováváním a přitom by vystačil s poměrně malým počtem pracovních jednotek.

Vytčený úkol se podle vynálezu řeší obráběcím strojem, otočným v taktech, v úvodu uvedeného typu, jehož podstata spočívá v tom, že upínací ústrojí obrobku jsou na unášeči obrobku uložena nejméně jednou ve vodorovné rovině upravenou planetovou osou, že planetové osy jsou upraveny tangenciálně v radiálním odstupu ke svislé ovládací ose a že planetové osy jsou upraveny vždy po dvojicích navzájem rovnoběžně.

Obráběcí stroj, otočný v taktech, podle vynálezu umožňuje opracovávat obrobek, upnutý na uložení obrobku na pěti stranách, například čtyřech obvodových stranách a jedné čelní straně, případně na libovolném počtu stran na například kruhovém obvodu obrobku, a to prostřednictvím vodorovných pracovních jednotek, aniž by se muselo měnit upnutí obrobku, nebo aby musel být přechodně vykyvován do jiné roviny směrem vzhůru nebo dolů. Tím se zajistí vysoká přesnost opracovávání, přičemž se současně zajistí mnohostranná využitelnost stroje pro nejrůznější a komplikovaně vytvořené obrobky.

Podle dalšího výhodného uspořádání jsou obráběcí jednotky uloženy vodorovně přestavitelně na vodorovných vodicích plochách, které jsou upraveny rovnoběžně nebo kolmo k planetovým osám unášeče obrobku, který je v jedné z úhlových poloh. Přitom je zvláště výhodné, aby nejméně jedna vodicí plocha měla délku, překrývající dvě na unášeči obrobku v obvodovém směru za sebou upravená upínací ústrojí obrobku, a to tak, že obráběcí jednotka je svým pracovním vřetenem volitelně nastavitelná do funkčního spojení s jedním nebo s druhým z obou upínacích ústrojí obrobku. V závislosti na druhu opracovávaného obrobku může být uspořádání vytvořeno také tak, že nejméně na jedné vodicí ploše jsou vedle sebe uspořádány dvě obráběcí jednotky, které navzájem na sobě nezávisle vykonávají své polohovací a pracovní pohyby.

Tak se tedy jedná o stroj s kruhovým stolem, který má dvě nebo čtyři nebo šest stanic, vytváří kroky o hodnotě 180°, případně 90°, případně 60° a má dva nebo čtyři nebo šest unášečů obrobků s vodorovnou výkyvnou osou v tangenciálním uspořádání vzhledem k ovládacímu kruhu se vždy shodným odstupem od ovládacího středu, avšak s axiálním přesazením o určitou hodnotu navenek, přičemž vždy dvě diametrálně uspořádané osy unášečů obrobku jsou upraveny navzájem rovnoběžně. Tím jsou posunuty opracovávané obrobky pokud možno značně navenek a umožňují tak využít poměrně krátké nástroje a krátké pracovní dráhy.

Počet obráběcích jednotek se tak při zachování shodného principu konstrukce a při využití shodného unášeče obrobků může značně měnit. Tak například mohou být upraveny dvě, tři, čtyři, pět nebo šest obráběcích jednotek, z nichž je jedna nebo více uspořádána na tak zvané krátké vodicí ploše, která překrývá obrobek v jedné pracovní stanici, zatímco další obráběcí jednotky jsou uloženy na tak zvaných dlouhých vodicích plochách, které umožňují přestavování obráběcí jednotky mezi dvěma pracovními stanicemi. S každou z těchto možností lze také kombinovat nejméně jednu vodicí plochu, na které, jak již bylo uvedeno, jsou vedle sebe upraveny dvě obráběcí jednotky. Pracovní vřeteno každé obráběcí jednotky je přitom nezávislé na pracovních vřetenech ostatních jednotek. V souladu s tím lze všechna pracovní vřetena na sobě navzájem nezávisle rozměrově korigovat a uspořádat je v souladu s časovým sledem jednotlivých obráběcích procesů na jednotlivých obrobcích se zřetelem na krátké doby obrábění.

Zejména v těch případech, kdy má být obráběcí stroj, otočný v taktech, využit pro opracovávání větších obrobků, je účelné, aby obráběcí jednotky byly uspořádány jako moduly na vlastních částech podstavce, které jsou pevně spojeny s podstavcem, na kterém je uložen unášeč obrobků. Tímto způsobem lze vytvořit stroj jako konstrukční skříň, a to tím, že na podstavcích, na kterých jsou uloženy unášeče obrobků, je možné prostřednictvím přírub připojit moduly takového typu a v takovém počtu, jak je to potřebné pro odpovídající využití. Každý z těchto modulů je samostatný. Má vlastní posuvové, ovládací a poháněči jednotky a je zpravidla opatřen jen jedním jediným pracovním vřetenem.

Pro menší obrobky přichází v úvahu takové provedení obráběcího stroje, otočného v taktech, u kterého je unášeč obrobku zavěšen v tuhé, tvarově pevné skříni, která je vytvořena ve tvaru klece, obdobně jako v DE-PS 2 755 755, a která má boční stěnové části, do kterých jsou vloženy obráběcí jednotky. Tato klec je s výhodou vytvořena v průřezu jako mnohoúhelník, přičemž v oblasti rovné boční stěnové části má nejméně jednu z uvedených vodorovných vodicích ploch.

Zejména u tohoto provedení mohou být v závislosti na potřebách jednotlivých případů nejméně v jedné pracovní stanici uspořádány obráběcí jednotky, případně obráběcí jednotka, která má svisle upravené pracovní vřeteno a působí shora a/nebo zdola. U všech konstrukcí je také možné, aby nejméně jedna z obráběcích jednotek byla uložena přestavitelně ve svislém směru a/nebo vykývnutelně. Konečně je možné oblast nasazení velmi jednoduše rozšířit ještě tím, že nejméně jedna pracovní stanice má k pracovnímu vřetenu přiřazenou revolverovou hlavu, která umožňuje přivádět do záběru s obrobkem za sebou následně více nástrojů.

V taktech otočný obráběcí stroj podle vynálezu je zpravidla opatřen separátní ukládací stanicí, která umožňuje v průběhu obrábění ostatních obrobků to uložení obrobku unášeče obrobků, které je v této stanici, naplňovat a vybírat. Tím se nabízí bezproblémová integrace automatických ukládacích a vybíracích systémů. Princip tohoto stroje se tedy vyznačuje nejen malými nároky na prostor, nýbrž také nízkými provozními osobními náklady.

Přehled obrázků na výkresech

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

Na obr. 1 je schematicky znázorněn půdorys obráběcího stroje, otočného v taktech, vytvořeného podle vynálezu.

Na obr. 2 je znázorněn obráběcí stroj, otočný v taktech podle obr. 1 v bokoryse.

Na obr. 3 až obr. 7 je znázorněn v půdoryse obráběcí stroj z obr. 1, a to v různých stupních montáže s různým počtem obráběcích jednotek.

Na obr. 8 je schematicky znázorněn půdorys obráběcího stroje, otočného v taktech, v rovině řezu podle čáry VIII - VID z obr. 9, a to ve druhém pozměněném provedení. Na obr. 9 je schematicky znázorněn bokorys obráběcího stroje, otočného v taktech, podle obr. 8, a to v řezu v rovině podle čáry IX - IX z obr. 8. Na obr. 10 až obr. 13 je v půdoryse a schematicky znázorněn obráběcí stroj podle obr. 8, v různých stupních montáže a s různým počtem obráběcích jednotek.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 a 2 znázorněný obráběcí stroj, otočný v taktech, má unášeč 1 obrobků, který je vytvořen se čtyřramennou, ve tvaru kříže vytvořenou a plochou konzolou 2, která je uspořádána na kruhovém ovládacím stole 3, který je v krocích pohyblivý kolem svislé ovládací osy 6 prostřednictvím krokového pohonu 5 a který je upraven ve skříni 4. Skříň 4 nebo podstavec kruhového ovládacího stolu 3 je upevněn na polohově pevném podstavci 7, a to tak, že unášeč 1 obrobku je nad kruhovým ovládacím stolem 3 uložen otočně kolem své svislé ovládací osy 6.

-3 CZ 282987 B6

Na každém ze čtyř ramen 8 konzoly 2 unášeče 1 obrobku, přičemž tato ramena 8 jsou navzájem upravena kolmo, je v oblasti svislé rovné boční plochy 9, jak je to patrno z obr. 1, uspořádáno upínací ústrojí 10 obrobku, které je vytvořeno v podobě planetového stolu, který je uložen otočně kolem své vlastní osy, to je planetové osy 11. Všechny čtyři planetové osy 11 jsou 5 upraveny ve společné vodorovné rovině 12, jak je to patrno z obr. 2. Přitom jsou uspořádány vždy po dvojicích rovnoběžně, a to tak, že navzájem rovnoběžné planetové osy 11 každé dvojice jsou upraveny po obou stranách svislé ovládací osy 6. Ve tvaru skříně je vytvořena konzola 2, přičemž je v ní pro každé z upínacích ústrojí 10 obrobku uspořádáno vždy jedno samostatné planetové ovládací ústrojí 13, z nichž je na obr. 1 schematicky znázorněno jen jedno. Planetová 10 ovládací ústrojí 13 umožňují otáčet upínací ústrojí 10 obrobku podle programu vždy o 360° kolem jejich planetové osy 11, přičemž v závislosti na účelu využití se může uskutečňovat tento otočný pohyb kontinuálně nebo v krocích s předem stanoveným úhlovým inkrementem, to je úhlovým přírůstkem. Planetová ovládací ústrojí 13 jsou synchronizována s krokovým pohonem 5 pro unášeč 1 obrobku, takže otočný pohyb upínacích ústrojí 10 obrobků kolem jejich 15 planetových os 11 je povinně odsouhlasen na ovládací pohyb unášeče 1 obrobků kolem svislé ovládací osy 6.

Upínací ústrojí 10 obrobků mají pro odpovídající obrobek 15 vhodná upínací ústrojí 14, jak je to patrno z obr. 2, která jsou zpravidla ovládána automaticky a která umožňují upnout ve správné 20 poloze obrobek 15, jak je to patmo z obr. 1.

Krokový pohon 5 je vytvořen tak, že přemístí unášeč 1 obrobků při každém ovládacím pohybu dále vždy o 90° a v průběhu opracovávání obrobků 15 polohově pevně zablokuje unášeč 1 obrobků v odpovídající úhlové poloze.

Protože upínací ústrojí 10 obrobků jsou uspořádána tak, že směřují navenek a jsou upravena na diametrálně po dvojicích navzájem rovnoběžných svislých bočních plochách 9 ramen 8 unášeče 1 obrobků, vytvořeného ve tvaru kříže, procházejí jejich planetové osy 11 vždy tangenciálně ke společnému myšlenému kruhu 6 kolem svislé ovládací osy 6, přičemž tento kruh 6 je na obr. 1 30 znázorněn čerchovaně.

V podstatě ve tvaru kvádru vytvořený podstavec 7, na kterém je uložen unášeč 1 obrobků, má čtvercový půdorys. Na své horní straně 7, jak je to patmo z obr. 2, je vytvořen v podstatě rovný a jako svařovaná nebo odlitá konstrukce, která je pro dosažení vysoké tvarové pevnosti uvnitř 35 velmi žebrovaná nebo nejméně v určitých úsecích je vytvořena ze dvou vrstev. Na čtyři vždy po dvojicích navzájem rovnoběžně upravené boční stěny 18, 19, 20, 21 podstavce 7, jak je to patmo z obr. 1, jsou připojeny obráběcí jednotky 22, které definují tři pracovní stanice A, B, C, které jsou u příkladu provedení podle obr. 1 osazeny obráběcími jednotkami 22a, 22b. 22c. V oblasti bočního zešikmení 23 podstavce 2 je upravena ukládací a vybírací stanice E.

Každá obráběcí jednotka 22 má svou vlastní, v podstatě ve tvaru kvádru vytvořenou část 25 podstavce 7, na které je upravena vodorovná vodicí plocha 26, na které je podélně posuvně uložen suport 27. Suport 27 je spojen s posuvovým ústrojím 28, které prostřednictvím poháněcího vřetene 29 přenáší nastavovací pohyb na suport 27.

Na suportu 27 je upravena kolmo vzhledem k první vodicí ploše 26 nasměrovaná druhá vodicí plocha 30, na které je posuvně veden skříňový dvouramenný stojan 31, který je spojen s nastavovacím pohonem 32, který mu prostřednictvím nastavovacího vřetene 33 dodá odpovídající nastavovací nebo obráběcí pohyb, jak je to patmo z obr. 1.

Mezi oběma navzájem pevně spojenými sloupy 34 skříňového dvouramenného stojanu 31 je svisle posuvně veden vřeteník 35, jak je to patmo z obr. 2, který má přiřazený nastavovací pohon 36, spojený s vřeteníkem 35 prostřednictvím nastavovacího vřetene 37. Ve vřeteníku 35 je

-4CZ 282987 B6 otočně uloženo přesně vodorovně nasměrované a přesně uložené pracovní vřeteno 38, které má přiřazený pohon 40, 41.

Pracovní vřeteno 38 unáší upínací ústrojí 42 nástroje. K němu je přiřazeno ústrojí pro výměnu nástrojů, které je uspořádáno mezi oběma sloupy 34 skříňového dvouramenného stojanu 31, které je uspořádáno jako nosníkové ústrojí pro výměnu nástrojů a které má řetězový zásobník 43. Řetězový zásobník 43 je opatřen pohonem 44. Nástrojový zásobník je upraven vždy za skříňovým dvouramenným stojanem 31, takže opracovávací prostor před skříňovým dvouramenným stojanem 31 není nástrojovým zásobníkem omezován.

Jak je patrno například z obr. 1, jsou tři takové shodně vytvořené obráběcí jednotky 22a, 22b, 22c připojeny svými částmi 25 podstavce 7 prostřednictvím přírub na bočních stěnách 19, 20, 21 unášeče 1 obrobků. Vzhledem ke speciálnímu vytvoření částí 25 podstavce 7, jakož i vodicích ploch 26, 30, jsou osy 45 pracovních vřeten 38 navzájem sousedících obráběcích jednotek 22 upraveny vždy navzájem přesně kolmo. Mimoto jsou pracovní polohy unášeče 1 obrobků, ve kterých je tento v průběhu opracovávání obrobků 15 přesně polohově fixován proti podstavci 7, zajištěny tak, že v každé pracovní stanici A, B, C je osa 45 pracovního vřetene 38 odpovídající obráběcí jednotky 22 přesně v pravém úhlu nebo rovnoběžná k planetové ose 11 toho upínacího ústrojí 10 obrobku, které je v této pracovní stanici A, B, C.

Pohled na obr. 1 a obr. 2 mimoto ukazuje, že prostor nad unášečem 1 obrobků je volný a že upínací ústrojí 10 obrobků s na nich upnutými obrobky 15 jsou také ze strany dobře přístupná. Rovná horní strana 17 podstavce 7, která může být také vytvořena ve tvaru korýtka, současně umožňuje snadné odvádění odpadávajících třísek.

V provozu je vždy v ukládací a vybírací stanici E opracovaný obrobek 15 vyměněn za neopracovaný obrobek 15, a to v upínacím ústrojí 10 obrobku. Při následném ovládacím pohybu o 90° je neopracovaný obrobek 15 převeden unášečem 1 obrobků do pracovní stanice A, ve které může být prostřednictvím do upínacího ústrojí 42 nástroje pracovního vřetene 38 vložených nástrojů obrobek 5 opracován na všech čtyřech stranách svého obvodu, nebo na libovolném počtu stran, případně na svém kruhovém obvodu. Ktomu účelu přivádí planetové ovládací ústrojí 13 obrobek 15 pro každý opracovávací proces do správné polohy, a to tím, že jej příslušně otočí kolem odpovídající planetové osy 11 a v dosažené poloze jej polohově pevně zafixuje.

V zásadě jsou možné také otočné operace, například soustružení, při kterých je obrobek 15 uváděn do otočného pohybu prostřednictvím kontinuálně poháněného upínacího ústrojí JO obrobku. Přídavně se také může uskutečnit rovné opracování obrobku 15 na jeho čelní straně, aniž by bylo třeba přitom měnit upnutí obrobku 15.

Po ukončení opracovávání v této pracovní stanici A se prostřednictvím unášeče 1 obrobků otočí obrobek 15 o 90° do druhé pracovní stanice B, ve které se uskuteční odpovídající pracovní operace, na které navazuje opracování v následující pracovní stanici C, přičemž při čtvrtém ovládacím pohybu unášeče 1 obrobků se obrobek 15 opět dostane do ukládací a vybírací stanice

E.

Při opracovávacích procesech v jednotlivých pracovních stanicích A, B, C jsou pracovní vřetena 38 řízena na sobě navzájem zcela nezávisle. Mohou vykonávat pohyby rovnoběžně a kolmo kodpovídající planetové ose 11 ve svislé ave vodorovné rovině. Ve zvláštních případech při opracovávání zvláště komplikovaných obrobků 15 je také možné vytvořit vřeteník 35, otočný například nad skříňovým dvouramenným stojanem 31 kolem svislé osy 46, jak je to znázorněno na obr. 1, nebo vykývnutelně mezi sloupy 34 stojanu 31 kolem vodorovné osy 47, jak je to znázorněno na obr. 1.

-5CZ 282987 B6

Zatímco u nejjednoduššího konstrukčního stupně, který je znázorněn na obr. 1 a 2, je ke každé pracovní stanici A, B, C přiřazena vždy jen jedna jediná obráběcí jednotka 22, jejíž první vodicí plocha 26, která je vzhledem k planetové ose 11 v této pracovní stanici A, B, C upraveného upínacího ústrojí 10 obrobku přesně rovnoběžná, má jen takovou délku, která umožňuje pracovnímu vřetenu 38 překrývat rozměry odpovídajícího obrobku 15. může být obráběcí stroj, otočný v taktech, bez velkých nákladů a beze změn základní koncepce konstrukčně rozšířen a tak může být přizpůsoben požadovanému účelu nasazení.

Různé příklady provedení takových rozšířených možností konstrukce jsou znázorněny na obr. 3 až obr. 7.

Tyto obrázky znázorňují jen přehled pružnosti možností nasazení konceptu stroje podle vynálezu, aniž by si přitom činily nárok na úplnost všech konstrukčních možností. Shodné součásti jsou na těchto obrázcích opatřeny vždy shodnými vztahovými znaky. Ty díly, které byly již vysvětleny v souvislosti s popisem obr. 1 a obr. 2, nejsou již znovu vysvětlovány.

U příkladu provedení, který je znázorněn na obr. 3, jsou na boční stěny 19, 20 podstavce 7, ve kterém je uložen unášeč 1 obrobků, připojeny prostřednictvím přírub tři obráběcí jednotky 22, kterými jsou definovány tři pracovní stanice A, B, C. Zatímco obráběcí jednotka 22a v pracovní stanici Aje vytvořena a uspořádána obdobně jako na obr. 1, jsou obě obráběcí jednotky 22b, 22c upraveny vedle sebe a jsou společně svými částmi 25 podstavce připojeny prostřednictvím přírub na boční stěně 20 podstavce 7, takže jejich pracovní vřetena 38 jsou osově rovnoběžná. První vodicí plochy 26 mohou být společně průchozí pro obě obráběcí jednotky 22b, 22c. Mohou však také být pro obě obráběcí jednotky 22b, 22c upraveny odděleně.

Zatímco obě obráběcí jednotky 22a. 22b jsou svými osami 45 pracovních vřeten 38 nasměrovány kolmo k planetové ose 11 v těchto pracovních stanicích A, B upravených upínacích ústrojí 10 obrobku, je osa 45 pracovního vřetene 38 obráběcí jednotky 22c v pracovní stanici C orientována rovnoběžně vzhledem k planetové ose 11 přiřazeného upínacího ústrojí 10 obrobku.

Takové uspořádání může být účelné, když záleží na tom, aby bylo možné provádět v pracovní stanici C opracovávací procesy zejména z čelní strany obrobku 15. Opracovávání obvodu obrobku 15 se uskutečňuje převážně v předcházejících pracovních stanicích A, B. Přídavná obráběcí jednotka na boční stěně 21 podstavce 7 v takovém případě není se zřetelem na speciálně opracovávaný obrobek 15 potřebná.

Konstrukční uspořádání podle obr. 4 odpovídá obráběcímu stroji, otočnému v taktech, tak jak je v podstatě znázorněn na obr. 1, avšak s tím rozdílem, že na boční stěně 18 společného podstavce 7 je svou částí 25 podstavce prostřednictvím příruby připojena další obráběcí jednotka 22d.

Mimoto jsou obráběcí jednotky 22a, 22b, které jsou připojeny na boční stěny 19, 20, vytvořeny s dvojnásobně dlouhou první vodicí plochou 26, jejíž délka je upravena tak, že tato vodorovná první vodicí plocha 26 překrývá vždy dvě na unášeči 1 obrobků v obvodovém směru za sebou upravená upínací ústrojí 10 obrobku, a to tak, že obráběcí jednotka 22a nebo 22b může svým pracovním vřetenem 38 volitelně pracovat spolu s obrobkem 15 na jednom nebo na druhém z obou upínacích ústrojí 10 obrobku.

Na obr. 4 jsou tyto obě možné pracovní polohy I a II pracovního vřetene 38 obou obráběcích jednotek 22a, 22b znázorněny tak, že vždy jedna z nich, v daném případě pracovní poloha II. je znázorněna čárkovaně.

Jak je patrno z obr. 4, může být obrobek 15 opracováván beze změny upnutí a bez toho, že by byl sklopen směrem vzhůru nebo dolů v každé ze čtyř možných poloh unášeče 1 obrobků v pracovní stanici A, B a C jak na obvodu, tak i na čelní straně, to znamená pracovním vřetenem

-6CZ 282987 B6

38, jehož osa 45 pracovního vřetene 38 je upravena kolmo, případně rovnoběžně vzhledem k odpovídající planetové ose 11. Tím se v jedné jediné pracovní stanici A, B, C umožní opracování pěti stran obrobku 15. Protože každá z obráběcích jednotek 22a, 22b, 22c, 22d je nezávislá aje individuálně řízena, lze tímto způsobem dosáhnout vysoké míry flexibility možností nasazení.

U konstrukčního uspořádání, které je znázorněno na obr. 5, je vzhledem k uspořádání podle obr. 4 upraven jen ten rozdíl, že na boční stěnu 18 společného podstavce 7, která sousedí s ukládací a vybírací stanicí E, není nasazena žádná obráběcí jednotka 22, zatímco na dlouhé průchozí první vodicí ploše 26 pracovní stanice A jsou upraveny dvě obráběcí jednotky 22a, 22a', z nichž každá má své vlastní posuvové ústrojí 28, které umožňuje přestavovat obě obráběcí jednotky 22a. 22a' na sobě navzájem nezávisle.

Obrobek 15, který je v pracovní stanici B, tak může být současně opracováván obráběcími jednotkami 22a' a 22b, čímž dochází k opracovávání na pěti stranách. V návaznosti na to může být obráběcí jednotka 22b převedena do pracovní stanice C, aby tam společně s obráběcí jednotkou 22c opracovávala obrobek 15 také na obvodu a na čelní straně.

Konstrukční uspořádání obráběcího stroje, otočného v taktech, podle vynálezu, které je znázorněno na obr. 5, je podle obr. 6 dále rozšířeno tím, že k obráběcí jednotce 22b na dlouhé první vodicí ploše 26 je přiřazena druhá obráběcí jednotka 22b', která umožňuje obrábět obrobek 15 také v pracovní stanici C současně s obvodovým opracováváním obráběcí jednotkou 22c také z čelní strany. Tím se dosáhne toho, že na čelní opracovávání obrobku 15 v pracovní stanici C není třeba čekat do té doby, až obráběcí jednotka 22b ukončí na obrobku 15 svůj pracovní cyklus v pracovní stanici B a tak je obrobek 15 k dispozici pro přepravu do pracovní stanice C.

Na obr. 7 je znázorněn obráběcí stroj, otočný v taktech, s největší konstrukcí se šesti obráběcími jednotkami 22, které jsou prostřednictvím přírub upevněny na všech čtyřech bočních stěnách 18, 19, 20, 21 podstavce 7. Přitom jsou obráběcí jednotky 22a, 22a' a 22b. 22b' uspořádány vždy na dlouhé vodorovné první vodicí ploše 26, zatímco obě zbývající obráběcí jednotky 22c a 22d mají krátké vodorovné první vodicí plochy 26, které omezují vodorovnou pracovní oblast pracovního vřetene 38 na prostor, daný rozměry obrobku 15. V této souvislosti je třeba uvést, že pro zvláštní případy je v závislosti na uspořádání obrobku v zásadě také možné opatřit obráběcí jednotky 22c a/nebo 22d dlouhou první vodicí plochou 26. Tím se totiž vytvoří možnost opracovávat obrobek 15 také v ukládací a vybírací stanici E v návaznosti na ukládací a vybírací proces. U takového provedení vznikající omezení prostoru v ukládací a vybírací stanici E pro vlastní ukládací a vybírací proces lze v případě potřeby zohlednit zejména tehdy, když se používají automatická ukládací a vybírací ústrojí, která pracují s nepatrnými nároky na prostor a u kterých není potom třeba v tomto místě zajišťovat žádné bezpečnostní vzdálenosti apod. pro obsluhující osobu.

Na obr. 8 až obr. 13 je znázorněn obráběcí stroj, otočný v taktech, podle vynálezu v různých konstrukčních úpravách v takovém provedení, které je výhodné zejména pro opracovávání menších obrobků 150. Shodné součásti, které byly již upraveny u příkladu provedení podle obr. 1 až obr. 7, jsou označeny stejnými vztahovými znaky, přičemž pro odlišení je k nim připojena jen číslice 0. Pokud to není nutné, není vysvětlení konstrukce a funkce těchto částí znovu uvedena.

Zatímco u provedení podle obr. 1 až obr. 7 je unášeč 1 obrobků uspořádán na podstavci 7, na jehož bočních stěnách 18, 19, 20, 21 jsou jako samostatné moduly vytvořené obráběcí jednotky 22 v souladu s daným konstrukčním uspořádáním bočně upevněny prostřednictvím přírub, je u příkladu provedení podle obr. 8 až obr. 13 upravena jednotná skříň 70, v jejímž vnitřním prostoru je zavěšen unášeč 010 obrobku, zatímco také jako moduly vytvořené obráběcí jednotky 220 jsou vloženy kolem unášeče 010 obrobku odděleně do odpovídajících pracovních stanic A, B, C, a to do odpovídajících bočních stěn skříně 70. Principiální funkce obráběcích strojů, otočných v taktech, je u obou příkladů provedení shodná.

-7CZ 282987 B6

V průřezu víceúhelníková skříň 70 je, jak je to patrno z obr. 8, vytvořena ve tvaru klece se čtyřmi vždy po dvojicích navzájem rovnoběžnými rovnými bočními stěnovými částmi 180, 190, 200. 210, mezi kterými jsou upraveny seřizovači otvory 181. 191, 201, čímž se vytváří až k seřizovacím otvorům 181, 191, 201 a k obsluhovacímu otvoru 211 v ukládací a vybírací stanici E okrouhlý a v podstatě uzavřený polygon. Na boční stěnové části 180. 190, 200 a 210 je nasazena v podstatě rovná horní stěna 170, zatímco uvedené boční stěnové části 180, 190, 200 a 210 dosedají dole na spodní stěnu 171, se kterou jsou pevně spojeny. Spodní stěna 171 má centrální kruhový odváděči otvor 172 třísek, který je kolem dokola omezen odváděči výsypkou

173 třísek, která může tvořit součást konstrukce spodní stěny 171 a která přispívá k vyztužení celku.

Boční stěnové části 180, 190. 200 a 210, jakož i horní stěna 170 a spodní stěna 171, jsou silně žebrované a/nebo vytvořeny ze dvou vrstev, jak je to znázorněno na obr. 9, a vytvářejí součásti jednotné svařované konstrukce, která tvoří skříň 70 ve tvaru klece. Skříň 70 ve tvaru klece se vyznačuje vysokou tuhostí a stabilitou tvaru. Má přitom takové rozměry, že při opracovávání obrobků 150 v jednotlivých pracovních stanicích A, B, C vznikající reakční síly jsou zachycovány jen ve skříni 70. takže se neuskutečňuje žádné zachycování sil prostřednictvím podstavce stroje nebo prostřednictvím jiných konstrukčních elementů, upravených pro podepření skříně 70 na úložné ploše. U znázorněného příkladu provedení slouží pro uložení skříně 70 v požadované pracovní výšce dutý střední sloupek 174, který je uspořádán koaxiálně ke střední ose, vytvářející svislou ovládací osu 60, přičemž vnitřní prostor tohoto dutého středního sloupku

174 je spojen s odváděcím otvorem 172 třísek. Prostřednictvím odpovídajícího bočního otvoru

175 pod spodní stěnou 171 se uskutečňuje bočně odvádění třísek prostřednictvím transportéru

176 třísek, jak je to patrno z obr. 9.

Mezi středním sloupkem 174, spodní stěnou 171 a úložnou deskou 177 hvězdicovitě uspořádaná úzká žebra 178 zabezpečují spojení skříně 70 se středním sloupkem 174, které je bezpečné proti naklopení.

Místo středního sloupku 174 je možné také uspořádat na okrajových stranách spodní stěny 171 úložné patky nebo odpovídající podpěrné elementy. Bylo by dokonce možné zavěsit skříň 70 v odpovídající nosné konstrukci a tak udržet prostor pod spodní stěnou 171 úplně volný.

Unášeč 010 obrobku má čtyřramennou křížovou konzolu 020. která je vytvořena shodně jako konzola 2 u provedení podle obr. 1 a obr. 2, a která unáší na po dvojicích navzájem rovnoběžných bočních plochách 90 ramen 80 jako planetové stoly vytvořená upínací ústrojí 100 obrobku.

Planetové osy 110 upínacích ústrojí 100 obrobku jsou upraveny opět tangenciálně v radiálním odstupu ke svislé ovládací ose 60. Jsou nasměrovány po dvojicích navzájem rovnoběžně a jsou uloženy ve společné vodorovné rovině 120, jak je to patrno z obr. 9. Ke každému upínacímu ústrojí 100 obrobku je přiřazen pohon 130, jak je to na obr. 8 znázorněno pro jedno upínací ústrojí 100 obrobku. Pohony 130 umožňují programovatelně pootáčet každé upínací ústrojí 100 obrobku odděleně, a to kontinuálně nebo v předem stanovených inkrementech kolem odpovídající planetové osy 110.

Konzola 020 je zavěšena na ovládacím stole 030, který je uspořádán ve válcové skříni 031, která je spojena s horní stěnou 170 a která současně vytváří radiální vedení konzoly 020. Je zde také nasazen příslušný ovládací pohon 050. Dále je uspořádáno čidlo 051 úhlu natočení úhlové polohy konzoly 020.

V rovných, po obou stranách svislé ovládací osy 60 po dvojicích rovnoběžně proti sobě navzájem upravených, bočních stěnových částech 180, 190, 200, 210 jsou vytvořeny vždy první

-8CZ 282987 B6 vodorovné vodicí plochy 260, které omezují odpovídající otvory v bočních stěnových částech 180, 190, 200, 210 shora a zdola. Na každé z prvních vodorovných vodicích ploch 260 je vodorovně přestavitelné uložen suport 270, který je opatřen svislými vodícími plochami 300, na kterých je svisle přestavitelné veden příčný suport 310. Do odpovídajícího průchozího otvoru příčného suportu 310 je vložena jako modul vytvořená obráběcí jednotka 220 s vodorovnou osou 450 pracovního vřetene 380.

Každá obráběcí jednotka 220 má v pinole uložené pracovní vřeteno 380, které má na pinolu uloženou nástrojovou revolverovou hlavu 381, která je u znázorněného příkladu provedení vytvořena jako hvězdicová revolverová hlava s revolverovou ovládací osou, upravenou v úhlu o hodnotě 45° vzhledem k ose 450 pracovního vřetena 380.

Nastavovací pohon 410 je určen pro axiální posouvání pinoly a nástrojové revolverové hlavy 381. Pohon pracovního vřetene 380 se uskutečňuje prostřednictvím poháněči jednotky 382. Dále jsou upravena posuvová ústrojí 280 a 360 pro vodorovné přestavování suportu 270 a pro svislé přestavování příčného suportu 310.

Obdobně jako u příkladu provedení podle obr. 1 až obr. 7 je v každé pracovní stanici A, B. C možné uskutečnit na pěti stranách boční opracování obrobku 150, aniž by bylo přitom třeba změnit upnutí obrobku 150. Osa 450 pracovního vřetene 380 obráběcí jednotky 220, která je v odpovídající pracovní stanici A, B, C, je upravena kolmo nebo rovnoběžně vzhledem k planetové ose 110 upínacího ústrojí 100 obrobku, které je v této pracovní stanici A, B, C. Unášeč 010 obrobku je krokovým pohonem pootočitelný vždy opětovně o 90° kolem svislé ovládací osy 60 a ve své dosažené úhlové poloze je polohově pevně zafíxovatelný.

U příkladu provedení, který je znázorněn na obr. 8, je vyobrazena konstrukce, u které je do bočních stěnových částí 180, 190, 200 a 210 vložena vždy jedna obráběcí jednotka 220a, 220b, 220c. Vodorovné první vodicí plochy 260 obráběcích jednotek 220a, 220b jsou vytvořeny tak dlouhé, že je možné obráběcí jednotku 220a, 220b přesouvat volitelně vratně mezi dvěma na obvodu unášeče 010 obrobku upravenými upínacími ústrojími 100 obrobku, jak je to na obr. 8 znázorněno šipkami a čárkovaným vyobrazením obrysu obráběcí jednotky 220a, 220b. Tyto obráběcí jednotky 220a, 220b proto mohou v pracovních stanicích A, B aC stojící obrobky s přiřazenými dalšími obráběcími jednotkami 220d, 220c opracovávat na pěti stranách. Vodorovné první vodicí plochy 260 ostatních obráběcích jednotek 220c, 220d jsou přitom vytvořeny krátké, to znamená, že jejich délka postačuje ktomu, aby se pracovní vřeteno 380 s nástrojovou revolverovou hlavou 381 pohybovalo přes rozměry obrobku 150, upnutého v upínacím ústrojí 100 obrobku příslušné pracovní stanice A, B, C.

Nástroje, které jsou upnuty v nástrojové revolverové hlavě 381. mohou být v každé pracovní stanici A, B, C pohybovány prostřednictvím příčného suportu 310 přídavně svisle a mohou být prostřednictvím pinolového pohonu pracovního vřetene 380 přistavovány k obrobku 150 a opět od něj odsouvány.

Příklad provedení obráběcího stroje, otočného v taktech, který je znázorněn na obr. 10, se liší od provedení podle obr. 8 a obr. 9 zjednodušenou konstrukcí. Jsou zde upraveny jen tři obráběcí jednotky 220a, 220b a 220b', z nichž je obráběcí jednotka obdobně jako u provedení podle obr. 8 přestavitelné na dlouhé první vodorovné vodicí ploše 260 tak daleko, že lze opracovávat obrobek 150 jak v pracovní stanici A na obvodu, tak i v pracovní stanici B z čelní strany.

Obě obráběcí jednotky 220b, 220b' jsou přestavitelné vždy na krátké první vodorovné vodicí ploše 260. Ty slouží pro opracovávání obrobků 150 v obou sousedících pracovních stanicích B a C způsobem, který je patrný z obr. 10.

-9CZ 282987 B6

U konstrukčního uspořádání, které je znázorněno u příkladu provedení podle obr. 11, je uspořádání obráběcích jednotek 220 obdobné jako u příkladu provedení podle obr. 10. Na rozdíl od toho je jen obráběcí jednotka 220d podle obr. 8 vložena do boční stěnové části 180.

V souladu s tím mohou být v pracovní stanici A obrobky 150 opracovávány jak z čelní strany, tak i po obvodu, což platí stejně také pro obrobky 150 v pracovní stanici B, zatímco v pracovní stanici C se uskutečňuje obrábění obrobků 150 jen z čelní strany.

Konstrukční uspořádání, které je znázorněno na obr. 12, je vytvořeno tak, že do bočních stěnových částí 190, 200 s krátkými prvními vodícími plochami 260 jsou vloženy vždy dvě obráběcí jednotky 220a, 220a' a 220b, 220b'.

Opracovávání zde opracovávaných obrobků 150 se uskutečňuje tak, že v pracovní stanici A se uskutečňuje jen opracovávání po obvodu, zatímco v následujících pracovních stanicích B, C jsou obrobky 150 opracovávány vždy z čelní strany a po obvodu prostřednictvím samostatných obráběcích jednotek 220a'. 220b; 220b', 220c.

Závěrečný příklad provedení, který je znázorněn na obr. 13, zobrazuje úplný konstrukční stupeň se šesti pracovními jednotkami. Všechny obráběcí jednotky 220a, 220a'. případně 220b, 220b', případně 220c a 220d jsou vloženy vždy do přiřazených bočních stěnových částí, které jsou opatřeny krátkými prvními vodícími plochami 260, které mají rozměry jen se zřetelem na rozměry opracovávaného obrobku 150.

V každé pracovní stanici A, B, C je v tomto případě možné opracovávání obrobků 150 na obvodu a z čelní strany prostřednictvím samostatných pracovních jednotek, čímž se vytvářejí velmi krátké jednotlivé doby a zabezpečuje se vysoká míra flexibility možnosti nasazení.

Konstrukční detaily principiální výstavby obráběcích jednotek 220 jsou popsány v DE-PS 39 41 450. Jak je tam popsáno, mohou být, pokud je to z hlediska zvláštní konstrukce opracovávaného obrobku 150 potřebné, ještě přídavně vloženy u všech popsaných konstrukčních uspořádání další obráběcí jednotky 220 v jednotlivých pracovních stanicích A, B, C do rovné horní stěny 170 nebo do případně vodorovné spodní stěny 171, aby se tak vytvořily ještě další osy opracovávání. Obdobně, jako je tomu u příkladu provedení podle obr. 1 a obr. 7, mohou být jednotlivé obráběcí jednotky 220 uloženy také výkyvné kolem vodorovné nebo svislé osy.

U popsaných příkladů provedení obráběcího stroje, otočného v taktech, podle vynálezu se vycházelo z jednoho unášeče 1, případně 010 obrobků, který je vytvořen čtyřramenný a v souladu s tím má čtyři upínací ústrojí 10, případně 100 obrobku. V zásadě je však také možné zkonstruovat obráběcí stroj, otočný v taktech, s odlišným počtem pracovních stanic a použít unášeč obrobků, který nemá čtyři, nýbrž více nebo méně, například dvě nebo šest upínacích ústrojí 10. případně 100 obrobku. V každém případě jsou však planetové osy 11, případně 110 upínacích ústrojí 10, případně 100 obrobku nasměrovány v radiálním odstupu tangenciálně ke svislé ovládací ose 6, případně 60 a jsou uspořádány v nejméně jedné vodorovné rovině. Obráběcí jednotky 22, 220 jsou zpravidla pravé jednotky se třemi osami.

Claims (11)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Obráběcí stroj, otočný v taktech, opatřený jednak unášečem obrobku, který je uložen otočně kolem svislé ovládací osy, který je krokovým pohonem po krocích dále ovladatelný, který je v jednotlivých pracovních stanicích v odpovídajících úhlových polohách místně pevně zajistitelný a na kterém jsou kolem vlastní osy, to je planetové osy, uspořádána otočně uložená

   - 10CZ 282987 B6 a jako kruhový stůl vytvořená upínací ústrojí obrobku, která jsou prostřednictvím ovládacího nebo poháněcího ústrojí otočná kolem příslušné planetové osy, a jednak obráběcími jednotkami, které jsou přiřazeny k jednotlivým pracovním stanicím, které jsou uspořádány bočně od unášeče obrobku a z nichž nejméně jedna má pracovní vřeteno, přistavitelné ve směru k unášeči obrobku, vyznačující se tím, že upínací ústrojí /10; 100/ obrobku jsou na unášeči /1; 010/ obrobků uložena nejméně v jedné, ve vodorovné rovině /12; 120/ upravené, planetové ose /11; 110/, přičemž tyto planetové osy /11; 110/ jsou upraveny jednak tangenciálně v radiálním odstupu od svislé ovládací osy /6; 60/, a jednak vždy po dvojicích navzájem rovnoběžně.
2. 2. Obráběcí stroj, otočný v taktech, podle nároku 1, vyznačující se tím, že obráběcí jednotky /22; 220/ jsou uloženy vodorovně přestavitelně na vodorovných vodicích plochách /26; 260/, které jsou upraveny rovnoběžně nebo kolmo k planetovým osám /11; 110/ unášeče /1; 010/ obrobku, který je v jedné z úhlových poloh.
3. 3. Obráběcí stroj, otočný v taktech, podle nároku 2, vyznačující se tím, že nejméně jedna vodicí plocha /26; 260/ má délku, překrývající dvě na unášeči /1; 010/ obrobku v obvodovém směru za sebou upravená upínací ústrojí /10; 100/ obrobku tak, že obráběcí jednotka /22; 220/je svým pracovním vřetenem /38; 380/ volitelně nastavitelná do funkčního spojení s jedním nebo s druhým z obou upínacích ústrojí /10; 100/ obrobku.
4. 4. Obráběcí stroj, otočný v taktech, podle nároku 2 nebo 3, vyznačující se tím, že nejméně na jedné vodicí ploše /26; 260/ jsou vedle sebe uspořádány dvě obráběcí jednotky /22; 220/, které jsou na sobě navzájem nezávisle přestavitelně.
5. 5. Obráběcí stroj, otočný v taktech, podle jednoho z nároků laž4, vyznačující se tím, že nejméně jedna z obráběcích jednotek /22; 220/ je uložena přestavitelně ve svislém směru.
6. 6. Obráběcí stroj, otočný v taktech, podle jednoho z nároků laž5, vyznačující se tím, že nejméně jedna z obráběcích jednotek/22; 220/je uložena vykývnutelně.
7. 7. Obráběcí stroj, otočný v taktech, podle nároku 1, vyznačující se tím, že nejméně v jedné pracovní stanici /A, B, C/je uspořádána nejméně jedna, shora anebo zdola působící obráběcí jednotka /22; 220/, se svisle upraveným pracovním vřetenem /38; 380/.
8. 8. Obráběcí stroj otočný v taktech, podle jednoho z nároků, laž7, vyznačující se tím, že obráběcí jednotky /22/ jsou uspořádány jako moduly na částech /25/ podstavce ΙΊΙ, které jsou pevně spojeny s podstavcem /7/, na kterém je uložen unášeč /1/ obrobku.
9. 9. Obráběcí stroj, otočný v taktech, podle jednoho z nároků laž7, vyznačující se tím, že unášeč /010/ obrobku je zavěšen v tvarově pevné skříni /70/, která je vytvořena ve tvaru klece a která má upraveny boční stěnové části /180, 190, 200, 210/, do kterých jsou vloženy obráběcí jednotky /220/.
10. 10. Obráběcí stroj, otočný v taktech, podle nároků 2 a 9, vyznačující se tím, že klec má v průřezu tvar mnohoúhelníku a v oblastech rovné boční stěnové části /180, 190, 200, 210/je uspořádána nejméně jedna vodicí plocha /260/.
11. 11. Obráběcí stroj, otočný v taktech, podle nároků 1 a 7, vyznačující se tím, že nejméně jedna pracovní stanice /A, B, C/ má k pracovnímu vřetenu /380/ přiřazenou nástrojovou revolverovou hlavu /381/.