PL104162B1 - Centrum obrobkowe wiertarskie ze sterowaniem numerycznym - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest centrum obróbkowe wiertarskie z ukladem sterowania numerycznego zlozone z wrzeciennika osadzonego na stojaku polaczonym zlozem, magazynu narzedzi, podajnika narzedzi oraz urzadzenia do automatycznego mocowania narzedzi we wrzecionie obrabiarki, w którym naped ruchu glównego realizowany jest za pomoca silnika pradu stalego regulowanego ukladem tyrystorowym umozliwiajacym bezstopniowa regulacje predkosci obrotowych wrzeciona, zas naped posuwu stolu i wrzeciennika jest realizowany za pomoca silników pradu stalego, przeznaczone do obróbki przedmiotów o duzej liczbie otworów o róznych srednicach, których wzajemny rozstaw osi powinien byc wykonany z duza dokladnoscia wymiarowa w operacjach technologicznych wiercenia, rozwiercania, poglebiania, wytaczania oraz frezowania.

Znane dotychczas centra obróbkowe wiertarskie na przyklad z patentu RFN nr 1752880 zasadniczo rózniace sie ukladem, wyposazone sa w magazyny narzedzi zwiazane glównie z wrzeciennikami osadzone na czolowej scianie wrzeciennika i maja postac stozkowych scietych bebnów, na których obwodzie usytuowane sa oprawki z narzedziami. Wada takiego rozwiazania konstrukcyjnego jest fakt dodatkowego obciazenia wrzeciennika oraz ograniczona ilosc gniazd narzedzi w jaki wyposazony jest magazyn.

Inne znane rozwiazanie centrum obróbkowego wiertarskiego na przyklad z patentu RFN numer 1602896 wyposazone jest w lancuchowy zasobnik narzedzi usytuowany na powierzchni bocznej stojaka sprzezony z magazynem roboczym narzedzi poprzez podajnik narzedzi osadzony miedzy nimi. Waóa tego typu rozwiazania jest wydluzenie drogi jaka wykonuje narzedzie od zasobnika narzedzi do gniazda wrzeciona roboczego obrabiarki.

Znane centra obróbkowe z ukladem sterowania numerycznego wyposazone sa na ogól w urzadzenia dla dowolnego wyboru narzedzia automatycznym urzadzeniem do wymiany narzedzia i przenosnikiem niosacym narzedzia niezbedne dla realizacji danego programu obróbki, przy czym narzedzia umieszczone sa pojedynczo w odpowiednich uchwytach przenosnika, i za pomoca tego przenosnika przemieszczane sa do punktu wymiany narzedzia. Urzadzenie takie sterowane iest ukladem pamieciowym wykazujacym oddzielny adres do magazynu2 104 162 kazdego z wielu numerów narzedzi, która to pamiec i przenosnik posiadaja przystosowane do nich urzadzenie przyporzadkowujace sygnal z pamieci do okreslonego uchwytu narzedziowego na przenosniku zawierajacym narzedzia okreslone odpowiednim numerem kodowym oraz zaopatrzone jest w urzadzenie wyszukujace przystosowane do pamieci i ukladu sterowniczego maszyny, które za pomoca poszczególnych adresów w pamieci w zaleznosci od zapotrzebowania poszukuje, na zadanie ukladu sterowniczego maszyny, wymaganego narzedzia.

Istota centrum wiertarskiego wedlug wynalazku zlozonego z wrzeciennika osadzonego na stojaku polaczonym z lozem, magazynu narzedzi, podajnika narzedzi oraz urzadzenia do automatycznego mocowania narzedzia we wrzecionie obrabiarki jest wrzeciennik osadzony przesuwnie na pionowych prowadnicach korpusu stojaka polaczonego z lozem zaopatrzonym w stól krzyzowy, zi,s jeg^ magazyn ma postac wolnostojacego obok obrabiarki magazynu narzedzi sprzezonego z podajnikiem narzedzi przymocowanym do stojaka obrabiarki oraz to, ze jego magazyn narzedzi osadzony jest na stojaku magazynu i sklada sie z obrotowej tarczy sprzezonej ze skrzynka przekladniowa poprzez slimacznice polaczona z obrotowa tuleja osadzona na k lumnie, w której osadzone sa na wysuwnej prowadnicy narzedziowe gniazda wyposazone wmec^nizm zatrzaskowy dla mocowania narzedziowych oprawek, sprzezonej ztloczyskiem cylindra hydraulicznego osadzonego na tarczy polaczonej z kolumna za pomoca piasty, przy czym prowadnica w tylnej czesci zaopatrzona jest w podciecie, w które wchodzi pierscien tarczy utrzymujacy w czasie obrotu tarczy obsady na okreslonej srednicy i zabezpiecza je przed zmiana polozenia, a ponadto to, ze mechanizm zatrzaskowy narzedziowego gniazda zlozony jest z osadzonego na walku z chwytowym elementem zaczepu napietego sprzezyna, przy czym w gniezdzie osadzona jest tuleja polaczona ze sprezyna stabilizujaca, a ponadto, oprawka narzedziowa wyposazona jest w kodowe pierscienie usytuowane w kodzie dwójkowym dziesietnym wspólpracujace z czytnikami kodu polaczonymi z inicjatorem taktu sprzezonymi z ukladem sterowania, a podajnik narzedzi zaopatrzony jest w mechanizm obrotu ramienia podajnika zlozony z hydraulicznego cylindra, którego tloczysko sprzezone jest z obrotowym walkiem za pomoca osadzonego na nim przesuwnie r.a wialoklinie kola zebatego, który ulozyskowany jest na tloku z tloczyskiem i polaczony jest obrotowym ramieniem podajnika.

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia centrum obróbkowe wiertarskie w widoku z przodu, fig. 2 — centrum w widoku z boku od strony magazynu narzedzi i podajnika, fig. 3 — centrum w widoku z góry, fig. 4 — magazyn nczedzi w przekroju osiowym wzdluz linii A—A na fig. 5, fig. 5 — magazyn narzedzi w widoku z góry po zdjeciu oslony, fig. 6 — urzadzenie odczytu kodu narzedzia w przekroju wzdluz linii B—B na fig. 5, fig. 7 — mechanizm sterujacy urzadzeniem trzymania narzedzia w gniezdzie magazynu w widoku C na fig. 6 fig. 8 — podajnik narzedzi w przekroju wzdluz linii D—D na fig. 1 fig. 9 — zderzaki mechaniczne i elektryczne ograniczajace obrót ramienia glównego w przekroju wzdluz linii E—E na fig. 8, fig. 10 — widok z góry na glówne ramie podajnika w przekroju wzdluz linii F—F na fig. 8, fig. 11 — lapa trzymajaca narzedzie z boku (fragment G na fig. 2), fig. 12 — lapa trzymajaca narzedzie z góry z czesciowym przekrojem wzdluz linii H—H na fig. 11, fig. 13 —os obrotu szczeki trzymajacej narzedzie w lapie w przekroju wzdluz linii I—I na fig. 12.

Centrum obróbkowe wiertarskie zlozone jest z wrzeciennika 1 osadzonego przesuwnie na pionowych prowadnicach korpusu stojaka 2 polaczonego z lozem 3 zaopatrzonym w stól krzyzowy 4 oraz w wolnostojacy magazyn 5 narzedzi obok obrabiarki i podajnik 7 narzedzi przymocowany do stojaka 2 obrabiarki, przy czym magazyn 5 narzedzi osadzony jest na stojaku 6 magazynu, który ustawiony jest na specjalnej plycie bezposrednio na fundamencie. Magazyn 5 sklada sie z obrotowej tarczy 8 napedzanej przez skrzynke przekladniowa dwustopniowa ze sprzeglami elektromagnetycznymi przekazujaca naped na slimacznice 9 polaczona z obrotowa tuleja 10 osadzona na kolumnie 11. W tarczy 8 osadzone sa na wysuwnej prowadnicy 12 gniazda narzedziowe 13 dla narzedziowych oprawek 14. Prowadnica 12 w tylnej czesci zaopatrzona jest w podciecie 15, w które wchodzi pierscien 17 tarczy 16 utrzymujacy w czasie obrotu tarczy 8, obsady 13 na okreslonej srednicy i zabezpiecza je przed zmiana polozenia. Pierscien 17 zaopatrzony jest w przeciecia 19 usytuowane w miejscach automatycznej wymiany oprawek narzedziowych i ich zaladunku recznego do magazynu, przeciecia pierscienia w tych miejscach zastepuja odpowiednie podciecia wykonane w tloczyskach 28. Obrotowa tarcza 8 wyposazona jest w listwy 20 z wycieciami 21 naprzeciw kazdego gniazda narzedziowego, w wyciecia te wchodzi tygiel 22 wysuwany i chowany hydraulicznie. Skrajne polozenie rygla sygnalizowane jest mikroprzelacznikami 23.

Dla dokladnego zatrzymania oprawek narzedziowych w polozeniu wymiany kazda oprawka narzedziowa z gniazdem 13 zaopatrzona jest w ryglowany zderzak 24 opierajacy sie w skrajnym polozeniu o kamien 25 osadzony w nieruchomym ramieniu 26 przykreconym do tarczy 16, która osadzona jest za pomoca piasty 18 na kolumnie 11 polaczonej od dolu z korpusem reduktora, a w górnej czesci ulózyskowana jest w obrotowej tulei dla zwiekszenia jej sztywnosci. Po drugiej stronie tarczy 16 przykrecony jest cylinder 27 z tloczyskiem 28 do wysuwu gniazd narzedziowych 13 przy recznym zakladaniu oprawek do magazynu w czasie jego ladowania.

Kazda oprawka narzedziowa 14 z gniazdem 13 wyposazona jest w trzymajacy narzedzie w gniezdzie mechanizm zatrzaskowy sterujacy urzadzeniem trzymania narzedzia. Mechanizm ten jest zlozony z zaczepu 29104 162 3 osadzonego na walku 30 z chwytakiem. Zaczep 29 napiety jest sprezyna 31 utrzymujaca go w pozycji podtrzymujacej oprawke narzedzia 14, która usytuowana jest w gniezdzie za pomoca chwytowego elementu 32 sluzacego równiez do zaciskania oprawki w stozku wrzeciona obrabiarki. Zwolnienie oprawki 14 z gniazda 13 oprawki magazynu nastepuje przez obrót o pewien kat zaczepu 29 wymuszony przez osadzony na ramieniu 26 kolek 33.

W gniezdzie narzedziowym 13 osadzona jest tuleja 34 polaczona ze sprezyna utrzymujaca oprawke pod dzialaniem niewielkiej sily zapobiegajacej wszelkim drganiom w czasie pracy magazynu.

Dla zwolnienia narzedzia przy recznym zakladaniu oprawek sluzy pazur 35 uruchamiany pedelem nosnym poprzez linke 36 obracajacy zaczep 29, przy czym reczny zaladunek narzedzia nastepuje po otwarciu drzwiczek 37 oslony oraz wysunieciu oprawki narzedziowej przez tloczysko 28. Mechanizm recznego zaladunku narzedzia zaopatrzony jest w blokade 38 uniemozliwiajaca wysuniecie narzedzia z magazynu kiedy drzwiczki 37 sa zamkniete, oraz blokade w ukladzie sterowania, która uniemozliwia wysuniecie narzedzia w czasie obrotu magazynu.

Oprawka narzedziowa 14 wyposazona jest w pierscienie kodowe 61 zakladane na oprawki w kodzie dwójkowym dziesietnym okreslajac tym samym numer oprawki, wspólpracujace w czasie obrotu magazynu z czytnikami 39 kodu, w które wyposazony jest magazyn, przy czym czytanie kodu przez czytniki odbywa sie równolegle w celu zwiekszenia pewnosci odczytu poszukiwanego numeru. Magazyn narzedzi wyposazony jest dodatkowo w inicjator taktu 40 sprzezony z ukladem sterowania.

Podajnik 7 narzedzi sklada sie z usytuowanego na stojaku 2 obrabiarki korpusu, wewnatrz którego osadzony jest mechanizm obrotu ramienia podajnika jego ruchu góra-dól, obrotowego ramienia podajnika oraz osadzonej w nim lapy. Mechanizm obrotu sklada sie z hydraulicznego cylindra 41 którego uzebione tloczysko sprzezone jest z obrotowym walkiem 42 za pomoca osadzonego na nim prezsuwnie na wieloklimr kola zebatego 43. Obrotowy walek 42 ulozyskowany jest na tloku 44 wykonanym lacznie z tloczyskiem i polaczony jest z obrotowym ramieniem 45 podajnika. Ramie 45 wyposazone jest w hydrauliczny cylinder 46, którego uzebione tloczysko 47 sprzezone jest z kolem zebatym 51 osadzonym na walku 48 wywolujacym jeno obrót. Lapa 52 podajnika sklada sie z osadzonego na walku 48 korpusu, wewnatrz którego usytuowane sa symetrycznie po obu jej stronach obrotowo na kolkach 55 szczeki lapy, szczeka wewnetrzna 53 oraz szczeka zewnetrzna 54. Korpus lapy 52 zaopatrzony jest w osadzone w tulejkach 57 sprezyny 56 dociskajace szczeki do bazowych pryzm 59, w które jest zaopatrzony. Ponadto szczeki zaopatrzone sa w regulacyjne wkrety 58 do ustalania ich polozenia w stanie wolnym bez narzedzia.

Dzialanie centrum obróbkowego wiertarskiego jest nastepujace: sprzezony z ukladem napedowym i sterowniczym obrabiarki magazyn 5 narzedzi zaopatrzony w obrotowa tarcze 8 z obsadami narzedziowymi, napedzany jest przez skrzynke przekladniowa dwustopniowa ze sprzeglami z dwoma róznymi predkosciami, szybsza do wybierania narzedzia i wolniejsza do pozycjonowania magazynu. Kiedy w czasie szybkiego obrotu tarczy 5 magazynu zostanie zidentyfikowane narzedzie, wówczas nastepuje zwolnienie szybkosci obrotowej magazynu, a po dalszym obrocie i dojsciu narzedzia do pozycji wymiany, tarcza magazynu jest ryglowana ryglem 22. Po zaryglowaniu tarczy 5 magazynu narzedzie przygotowane jest do pobierania go przez lape podajnika.

Przykrecony do tarczy 16 cylinder hydrauliczny sprzezony jest poprzez tloczysko 28 z prowadnica rozpoczynajac cykl pobierania narzedzia. Wysuniecie tfoczyska 28 powoduje wysuw oprawek narzedziowych 14 z magazynu wraz z gniazdem narzedziowym 13, w koncowej fazie tego wysuwu narzedzie zostaje osadzone w szczekach 53 i 54 lapy 52, która po skonczonym cyklu wymiany zajmuje zawsze pozycje wyczekiwania na nastepne narzedzie, które zostanie wyszukane przez magazyn i przekazane do lapy. Skrajne polozenia gniazda 13 sygnalizowane sa mikrolacznikami 60.

Dla dokladnego zatrzymania wszystkich oprawek w polozeniu wymiany kazde gniazdo 13 zaopatrzone zostanie w regulowany zderzak 24 opierajacy sie w skrajnym polozeniu o kamien 25. Do wysuwu gniazd narzedziowych przy recznym zakladaniu oprawek do magazynu w czasie zakladania magazynu sluzy cylinder z tloczyskiem 28. Kazde gniazdo narzedziowe 13 wyposazone jest w mechanizm utrzymujacy w gniezdzie narzedzie 14 poprzez zaczep 29 bedacy pod dzialaniem sprezyny 31 utrzymujacej go w pozycji podtrzymywania narzedzia. Oprawka narzedziowa 14 utrzymywana jest w obsadzie poprzez element 32 sluzacy równiez do zaciskania oprawki w stozku wrzecion obrabiarki.

Dla zwolnienia narzedzia z obsady magazynu zaczep 29 musi byc obrócony o pewien kat. Obrót zaczepu w celu zwolnienia narzedzia w oprawce jak i podtrzymanie go po wlozeniu w czasie automatycznej wymiany jest wymuszony osadzonym na ramieniu 26 kolkiem 33 ponadto w gniezdzie 13 usytuowana jest tulejka 34 utrzymujaca za posrednictwem sprezyny oprawke 14 pod dzialaniem niewielkiej sily zapobiegajacej wszelkim drganiom w czasie pracy magazynu.4 104 162 Dla recznego zaladunku narzedzia po otwarciu oslony 37 magazynu oprawka, wysuwana jest tloczyskiem 28 natomiast obrócenie zabieraka 29 celem zwolnienia narzedzia dokonuje sie za pomoca pazura 35 uruchamianego pedalem noznym poprzez linke 36. f Mechanizm recznego zaladunku narzedzi zaopatrzony w blokade 38 uniemozliwia wysuw narzedzia przy zamknietej oslonie, oraz blokade w ukladzie sterowania, która uniemozliwia wysuniecie narzedzia w czasie obrotu magazynu. Pierscienie kodowe 61 przechodzac miedzy czytnikami obracaja o pewien kat dzwigienki czytników, które drugimi koncami zblizaja sie do inicjatorów wzbudzajac okreslony sygnal. Inicjator taktu 40 w jaki wyposazony jest magazyn w czasie przejscia kazdej oprawki przez odczyt wlaczony jest na okreslony czas uprawniajac u Mad sterowania do odebrania odczytu. Po wybraniu okreslonego narzedzia przez uklad odczytowy kodu magazyn jest pozycjonowany i ryglowany, nastepnie narzedzie wraz z obsada wysuwane jest az do oparcia sie zderzaka 24 oprawki o kamien 25, jednoczesnie w czasie tego wysuwu czesc chwytowa oprawki znajdujaca sie po obu stronach pierscieni kodowych 61 wciskana jest w szczeki lapy 52 które dociskaja za posrednictwem sprezyn 56 oprawke narzedziowa do pryzm bazowych 59.

Ramie 45 posiada mozliwosc obrotu, dzieki czemu lapa przenoszona jest wraz z oprawkami narzedziowymi od magazynu do wrzeciona i na odwrót. Ruch obrotowy ramienia 45 ograniczony jest przez nastawny twardy zderzak 62 a krancowe polozenie ramienia sygnalizowane jes mikrolacznikami 63. Obrót ramienia 45 uzyskuje sie od cylindra 41 obracajacego walek 42. Ruch góra-dól lapy pojnika uzyskujemy od ukladu cylinder — tlok 44. Skrajne polozenia podajnika góra-dól sygnalizowane sa mikrolacznikami 64. Obrót lapy o 180° oraz obrót ramienia 45 o kat potrzebny do przeniesienia narzedzia od magazynu do wrzeciona i z powrotem oraz ruch tloka 44 przesuwajacego ramie góra-dól zapewniaja wszystkie ruchy potrzebne do automatycznej wymiany narzedzi.

Praca podajnika narzedzi oraz wszystkie fazy pracy zwiazane z wyszukaniem narzedzia w magazynie i podaniem go do lapy wykonywane sa podczas automatycznego cyklu pracy obrabiarki. Praca obrabiarki przerywana jest tylko na okres pobrania z wrzeciona narzedzia zuzytego a zastapienie go nowym.

Claims (5)

Zastrzezenia patentowe

1. Centrum obróbkowe wiertarskie z ukladem sterowania numerycznego zlozone z wrzeciennlka osadzonego na stojaku polaczonym z lozem, magazynu narzedzi, podajnika narzedzi oraz urzadzenia do automatycznego mocowania narzedzi we wrzecionie obrabiarki w którym naped ruchu glównego realizowany jest za pomoca silnika pradu stalego regulowanego ukladem tyrystorowym umozliwiajacym bezstopniowa regulacje predkosci obrotowych wrzeciona, zas naped posuwu stolu i wrzeciennika realizowany jest za pomoca silników pradu stalego, przeznaczone do obróbki przedmiotów o duzej liczbie otworów o róznych srednicach, z duza dokladnoscia wymiarowa w operacjach technologicznych wiercenia, rozwiercania, poglebiania, wytaczania oraz frezowania, znamienne tym, ze jego wrzeciennik (1) osadzony jest przesuwnie na pionowych prowadnicach korpusu stojaka (2) polaczonego z lozem (3) zaopatrzonym v. stól krzyzowy (4) zas jego magazyn ma postac wolnostojacego obok obrabiarki magazynu (5) narzedzi sprzezonego z podajnikiem (7) narzedzi przymocowanym do stojaka (2) obrabiarki, oraz, ze jego magazyn (5) narzedzi osadzony jest na stojaku (6) magazynu i sklada sie z obrotowej tarczy (8) sprzezonej ze skrzynka przekladniowa poprzez slimacznice (9) polaczona z obrotowa tuleja (10) osadzona na kolumnie (11), w której osadzone sa na wysuwnej prowadnicy (12) narzedziowe gniazda (13) wyposazone w mechanizm zatrzaskowy dla mocowania narzedziowych oprawek (14) sprzezonej z tloczyskiem (28) cylindra hydraulicznego (27) osadzonego na tarczy (16) polaczonej z kolumna (11) za pomoca piasty (18) przy czym prowadnica (12) w tylnej czesci zaopatrzona jest w podciecie (15), w które wchodzi pierscien (17) tarczy (16) utrzymujacy w czasie obrotu tarczy (8) obsady (13) na okreslonej srednicy i zabezpiecza je przed zmiana polozenia.

2. Centrum wedlug zastrz. 1,znamienne tym, ze mechanizm zatrzaskowy narzedziowego gniazda (13) zlozony jest z osadzonego na walku (30) z chwytowym elementem (32) zaczepu (29) napietego sprezyna (31), przy czym w gniezdzie (13) osadzona jest tuleja (34) polaczone ze sprezyna stabilizujaca.

3. Centrum wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze oprawka narzedziowa (14) wyposazona jest w kodowe pierscienie (61) usytuowane w kodzie dwójkowym dziesietnym wspólpracujace z czytnikami (39) kodu polaczonymi z inicjatorem taktu (40) sprzezonymi z ukladem sterowania.

4. Centrum wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze podajnik (7) narzedzi zaopatrzony jest w mechanizm obrotu ramienia (45) podajnika zlozony z hydraulicznego cylindra (41), którego tloczysko sprzezone jest z obrotowym walkiem (42) za pomoca osadzonego na nim przesuwnie na wieloklinie kola zebatego (43), który ulozyskowany jest na tloku (44) z tloczyskiem i polaczony jest obrotowym ramieniem (45) podajnika.104 162 5

5. Centrum wedlug zastrz. 1,znamienne tym, ze lapa (52) podajnika sklada sie z osadzonego ne walku (48) korpusu, wewnatrz którego usytuowane sa symetrycznie obrotowo na kolkach (55) szczeki, szczeka wewnetrzna (53) oraz szczeka zewnetrzna (54) a.ponadto korpus zaopatrzony jest w osadzone w tulejkach (57) sprezyny (56) dociskajace szczeki lapy do bazowych pryzm (59).104162 LgJL Prac. Poligraf. UP PRL naklad 120+18 Cena 45 zl