NO168159B - Flerspindels automatdreiebenk - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår flerspindelautomater for dreie-bearbeiding av arbeidsstykker i påfølgende arbeidsstasjoner som omfatter spindler for arbeidsstykkene og verktøystasjoner i form av stålholdere.

Fra det amerikanske patentskrift US 1 527 791 er kjent en tospindlet automatisk matingsdreiebenk med en til-førerinnretning (support) som kan føres frem eller trekkes tilbake ved pneumatisk eller elektrisk hjelp og på hvilken det er anordnet en sleide som fører frem eller ned det verktøy som skal benyttes, idet denne er frem- og tilbakebevegelig med pneumatisk drift for bevegelse i forhold til spindelens lengdeakse, og den har verktøy- eller stålholdere for de forskjellige verktøy eller dreiestål som det er behov for,for bearbeiding av de enkelte arbeidsstykker i form av f.eks. maskindeler. Arbeidsstykkene føres fortløpende frem til bakker som er spent opp på to spindelhoder i form av bakkskiver og som drives rundt av automatens spindler. Etter at det første be-arbeidingsforløp er avsluttet med anvendelse av det verktøy som befinner seg i den tilsvarende første stålholder føres en andre stålholder frem ved en tverrgående forskyvning av maskinens nedførersleide slik at maskindelen viderebearbeides av dette nye stål. Etter at også det andre arbeidsforløp er avsluttet føres tilførerblokken med nedførersleiden tilbake parallelt med spindelens lengdeakse og de ferdigbehandlede arbeidsstykker tas ut fra begge respektive arbeidsstasjoner, hvoretter to nye ubehandlede arbeidsstykker tilføres, ned-førersleiden sjaltes om som følge av tilbakeføringen av til-førerblokken og bringes til sin utgangsstilling. Deretter føres på ny de første stål i de to første stålholdere i ned-førersleiden frem til sin arbeidsstilling samtidig som til-førerblokken føres frem, og en ny arbeidssyklus starter.

Fra DE-AS 1 156 292 kjennes en tospindelautomat-konstruksjon som bygger på det prinsipp at verktøy kan bevege seg i trinn langs spindlenes lengdeakse, mens spindlene selv kan bevege seg på tvers av disse og likeledes i trinn for å bringe arbeidsstykket i posisjon. I denne to-spindelautomat er spindeldokken frem- og tilbakeforskyvbar på tvers av spindlenes lengdeakse i en avstand som er lik av-standen mellom de to spindler for å kunne utføre tosidig kant-avrunding av rullelagerringer. I de ytre arbeidsstillinger blir da den ene spindel liggende rett overfor en stålholder som ligger fast i forhold til tverretningen og er felles for begge spindler, og denne stålholder har da det aktuelle be-arbeidingsverktøy. Den andre spindel vil bli liggende rett overfor den ene av to fast anordnede tilførselsinnretninger som er forbundet med en vendeinnretning over en overløpsrenne.

Disse to kjente automatdreiebenker har temmelig komplisert konstruksjon, men fremviser likevel bare to arbeidsstykkespindler, slik at ytelsen og produksjonsmulighetene nød-vendigvis blir ganske begrenset. I denne sammenheng skal på-pekes at den automat som det sistnevnte patentskrift omhandler gir midlere ytelse ved fremstilling av ett bestemt ferdig-produkt pr. arbeidsgang under den tilsvarende ytelse for automaten ifølge det amerikanske patentskrift, da denne automat samtidig bearbeider to arbeidsstykker pr. arbeidsgang.

Endelig viser DE-OS 34 28 861 en flerspindels automatdreiebenk som arbeider etter rundtaktprinsippet, og denne maskin har en spindeltrommel for opptak av arbeidsstykkespindlene, hvilken er dreibart lagret i en stasjonær maskin-ramme og kan kobles inn for en vilkårlig av så mange arbeidsstykkespindler som antallet innstillingsposisjoner tilsier. Arbeidsstykkespindlene som er dreibart anordnet i spindel-trommelen drives enkeltvis av separate elektromotorer med turtallsregulering.

Hovedulempene med disse kjente dreieautomater ligger i at spindeldriften og spindeltrommelens drift såvel som dennes opplagring er svært komplisert oppbygget. Videre er det begrenset hvor mange arbeidsstykkespindler slike dreieautomater ifølge rundtaktprinsippet kan ha, da det med et stigende antall spindler i én og samme trommel eller revolver-hode må sørges for en stadig større diameter av trommelen, hvilket fører til stadig større vanskeligheter for å over-holde en gitt bearbeidingsnøyaktighet. Endelig begrenses produksjonsytelsen og -mulighetene for slike dreieautomater ved at stålene bare kan føres frem radialt i forhold til arbeidsstykkene som befinner seg på frontsiden av trommelen i sine respektive arbeidsstykkespindler, og holdbarheten av stålene er relativt begrenset, da de er i kontinuerlig drift og på grunn av stor oppvarming utsettes for kraftig slitasje.

Det er således et formål med den foreliggende oppfinnelse å bygge videre på de kjente flerspindels automatdreiebenker og skaffe til veie en forbedret slik som gir høyere produksjonsytelse og universelle produksjonsmuligheter ved økning av antallet arbeidsstykkespindler og arbeidsstasjoner, samtidig som konstruksjonen forenkles.

Denne oppgave anses løst i og med en automatdreiebenk hvis konstruksjon fremgår av det etterfølgende krav 1.

De påfølgende underkrav angår ytterligere detaljer og særtrekk ved oppfinnelsen.

I tillegg til de fordeler som fremgår av oppgave-stillingen utmerker oppfinnelsens automatdreiebenk seg overfor de kjente tilsvarende maskiner ved følgende fordeler: Konstruksjonen bygger på det såkalte lineærtakt-prinsipp, og dette innebærer at de enkelte arbeidsstykkespindler er anordnet i et felles spindelhus, hvilket gir en enklere konstruksjon enn automater som er bygget opp etter rundtaktprinsippet. En rekke maskinvarianter kan konstrueres for spesielle formål med lineærtaktprinsippet, og en slik dreieautomat vil være ytterst betjeningsvennlig. Man kan også relativt lett tilpasse omsjaltbar og trinnløst innstillbar drift, f.eks. CNC-styring og slik at man f.eks. kan drive de enkelte arbeidsstykkespindler uavhengig av hverandre, til stans eller til ny start. De nye automattyper er langt stivere og har bedre lageregenskaper både når det gjelder spindeldokke og stålholdere. Endelig oppnås med de nye automatiske dreie-benker at sponfraskillingen kan skje uhindret.

Oppfinnelsen skal nå gjennomgås i detalj med støtte i de ledsagende tegninger, hvor fig. 1 viser grunnprinsippet for flerspindels automatdreiebenker, fig. 2 viser forfra en første utførelsesform av en dreieautomat med syv spindler, fig. 3 viser denne dreieautomat fra siden, fig. 4 viser virkemåten for dreieautomater med syv spindler hvor den trinnvise frem- og tilbakeføring av spindelsleiden vises i to arbeids-sykluser, og fig. 5 viser sett forfra en andre utførelsesform av en dreieautomat hvor fem spindler er skrått plassert og som omfatter ni arbeidsstasjoner.

Det grunnprinsipp som fremgår av fig. 1 for en dreieautomat med åtte arbeidsstykke- eller dreiespindler 10 for fremstilling av maskindeler i åtte påfølgende arbeidsstasjoner omfatter åtte grunnverktøystasjoner nummerert 1-8, og til disse er tilordnet ytterligere verktøystasjoner nummerert 2 - 8 og vist til høyre på figuren plassert i samme fortløpende rekkefølge som grunnverktøystasjonene 1-8. Antallet arbeidsstasjoner kan sies å være N = 2n - 1, idet arbeidsstasjon nr. 1 benyttes som mate- og uttaksstasjon. Be-arbeidingen av arbeidsstykkene i dreieautomaten skjer ved at hvert arbeidsstykke etter en første bearbeiding i en første arbeidsstasjon føres trinnvis frem i rett linje til den neste stasjon, hvoretter det etter syv fremføringstrinn og et på-følgende tilbakeføringstrinn, eventuelt et tilbakeførings-trinn mellom to fremføringstrinn, bringes tilbake til sin utgangsposisjon ved den første arbeidsstasjon.

Den dreieautomat 11 som er vist på fig. 2 og 3 har syv dreiespindler 10,og verktøy- eller stålholderne i denne automat er her ikke vist. Automaten 11 har videre syv grunn-verktøystas joner nummerert 1-7 med vertikalt og horisontalt anordnede verktøy eller stål. Dessuten har dreieautomaten 11 for hver av de syv grunnverktøystasjoner ytterligere syv verktøystasjoner nummerert 2-7, anordnet i samme rekke-følge for påfølgende bearbeiding av et arbeidsstykke som grunnverktøystasjonene nr. 1-7. Dreieautomaten 11 har føl-gelig ialt tretten arbeidsstasjoner.

De vertikale verktøystasjoner nr. 2 - 7 og nr. 1-7 med de viste verktøy eller stål 12 (fig. 3) er anordnet på en forskyvbar nedførersleide 13 i en hovedsupport 14, mens de horisontale verktøystasjoner nr. 2 - 7 og nr. 1-7 med sine respektive verktøy eller stål 15 er anordnet på en forskyvbar sleide 16. Vertikale og horisontale arbeidsstasjoner nummerert 2 - 7 og 1 - 7 kan forskyves i forhold til dreieautomatens

11 understell 17. Dreiespindlene 10 er anordnet i en felles spindeldokke 18 på en tilførersleide 19 som via en ikke vist hydraulisk drift kan føres frem i trinn eller trekkes tilbake i forhold til understellet 17. Hver spindel 10 drives av en ikke vist elektromotor med trinnløs turtallsregulering.

Opptaks- og uttaksinnretningen for arbeidsstykkene befinner seg på verktøystasjon nr. 1.

Fig. 3 viser klart hvordan de vertikalt anordnede stål 12 enkeltvis eller parvis motstående kan nå hele om-kretsen av et arbeidsstykke og at dettes forside vil kunne nås av de horisontalt anordnede stål 15.

Virkemåten for dreieautomaten 11 ifølge fig. 2 og 3 fremgår av fig. 4: En full arbeidssyklus omfatter en trinnvis forskyvning av tilførersleiden 19 med de syv dreiespindler 10 over seks trinn, hvorved sleiden 19 beveges fra sin utgangsstilling 19' til sin endestilling 19", hvoretter sleiden føres tilbake fra endestillingen 19" til sin utgangsstilling 19'.

Føres f.eks. et nytt arbeidsstykke 1' ved hjelp av automatens uttaksinnretning inn i dens opptaksinnretning så-som en spennbakke på den første dreiespindel, idet dette skjer med sleiden 19 i sin utgangsstilling 19' etter et fore-gående uttak av et ferdig arbeidsstykke i grunnverktøy-stas jon nr. 1, vil det nye arbeidsstykke l<1> passere samtlige grunnverktøystasjoner 1-7 frem til stasjon nr. 7 ved seks fremføringstrinn for sleiden 19 i dreieautomatens arbeidssyklus, hvoretter arbeidsstykket l<1> under tilbakeføringen av sleiden 19 fra stillingen 19" til stillingen 19' bringes tilbake til utgangsarbeidsstasjonen nr. 1 for å tas ut av dreieautomaten der.

Arbeidsstykket 4' kommer da f.eks. etter det tredje fremføringstrinn for tilførersleiden 19 frem til verktøysta-sjon nr. 1 i opptaksinnretningen for den fjerde dreiespindel, og dette arbeidsstykke 4' gjennomløper i de neste tre reste-rende trinn av arbeidssyklusen grunnverktøystasjonene 2-4, føres ved tilbakeløpet av sleiden 19 fra stillingen 19" til stillingen 19' til den ytterligere verktøystasjon 5 og føres etter tre nye trinn av tilførersleiden 19 i den neste arbeidssyklus for dreieautomaten 11 via stasjonene nr. 6 og 7 til grunnverktøystasjon nr. 1 og ferdigbearbeides der før det tas ut av uttaksinnretningen.

Fig. 4 tydeliggjør en ytterligere fordel ved dreieautomaten, bestående i at verktøystasjon nr. 2 - 7 og nr. 1 - 7 med start ved stasjon nr. 2 under en bestemt arbeidssyklus ikke er belagt under minst ett arbeidstrinn og maksimalt under seks arbeidstrinn, slik at stålene kan få tid til å kjøles ned og således få betydelig øket levetid.

Fig. 5 viser en ytterligere utførelsesform av en dreieautomat 20 med skrått anordnede verktøystasjoner 2-5

og 1 - 5 såvel som stål 12, 15 vist anordnet i nedførerslei-der 13, 16. Videre er tilførersleiden 19 for dreiespindelen 10 vist.

Også en vertikal anordning av verktøystasjonene vil være mulig.

Det nå beskrevne konstruksjonsprinsipp åpner for muligheten at to eller flere like eller forskjellige arbeidsstykker kan bearbeides samtidig på en flerspindels automatdreiebenk ved å øke antallet tilførsels- og uttaksinnretninger.

Endelig kan samtlige drivmotorer for de enkelte dreiespindler, på grunn av den trinnløse turtallsregulering drives med forskjellig turtall og samtidig kan spindlene i de andre stasjoner være frakoblet, slik at det f.eks. samtidig kan dreies et sylindrisk parti på et roterende arbeidsstykke i én stasjon mens de to neste stasjoner holder arbeidsstykket stille mens det utføres en gjengeboring. Dette eksempel gjør det klart at de fremstillingsmuligheter som dreieautomater ifølge den foreliggende oppfinnelse og som benytter trinnløs turtallsregulering for samtlige drivmotorer for spindlene har, gir store fordeler i forhold til de kjente automatdreiemaski-ner.

Det som er beskrevet ovenfor og som særlig gjelder dreieautomater med spennbakker vil også kunne gjelde for stangdreieautomater.

Claims (8)

1. Flerspindels automatdreiebenk for fremstilling av arbeidsstykker ved påfølgende arbeidsstasjoner med dreiespindler (10) og verktøystasjoner som er innbyrdes forskyvbare i trinn, idet antallet (n) dreiespindler (10) er lik antallet verktøystasjoner, KARAKTERISERT VED at det i tillegg til et antall (l...n) grunnverktøystasjoner er anordnet ytterligere (2...n) verktøystasjoner med samme bearbeidingsrekkefølge som de (l...n) grunnverktøystasjoner, slik at det totale antall (N) bearbeidingsstasjoner blir lik 2n - 1, hvorved bearbeidin-gen skjer slik at hvert arbeidsstykke etter bearbeiding i én arbeidsstasjon i trinn og rettlinjet føres frem til en neste stasjon, hvoretter arbeidsstykket etter n - 1 transporttrinn og et påfølgende tilbakeføringstrinn eller et innskutt slikt tilbakeføringstrinn mellom to transporttrinn føres tilbake til sin utgangsbearbeidingsstasjon, og at det ved minst én arbeidsstasjon er anordnet en tilførsels- og uttaksinnretning.

2. Automatdreiebenk ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at tilførsels- og uttaksinnretningen for arbeidsstykkene er anordnet ved arbeidsstasjon nr. 1.

3. Automatdreiebenk ifølge krav 1 og 2, KARAKTERISERT VED at spindlene (10) eller de N bearbeidings-stas joner er anordnet på sleider (19, 13, 16) med hydraulisk eller elektrisk drift.

4. Automatdreiebenk ifølge ett av kravene 1-3, KARAKTERISERT VED at hver spindel (10) drives spesielt med trinnløs turtallsregulering, fortrinnsvis ved elektromotor-drift.

5. Automatdreiebenk ifølge ett av kravene 1-4, KARAKTERISERT VED at spindlene (10) er bygget inn i en felles spindeldokke (18).

6. Automatdreiebenk ifølge ett av kravene 1-5, KARAKTERISERT VED at maskinens verktøy eller stål (12, 15) kan nå arbeidsstykkets hele omkrets såvel som dets front-side.

7. Automatdreiebenk ifølge ett av kravene 1-6, KARAKTERISERT VED å være utført som en dreieautomat (11) med spennbakker.

8. Automatdreiebenk ifølge ett av kravene 1-6, KARAKTERISERT VED å være utformet som en stangdreieautomat.