SK279036B6 - Obrábací stroj - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka obrábacieho stroja so zvislým stojanom, s nosičom nástrojových hláv, umiestneným na stojane na aspoň jednu nástrojovú hlavu, a s meničom nástrojových hláv, ktorý má aspoň jeden podávač nástrojových hláv, ktorý je pohyblivý do vymieňacej polohy, vhodnej na prevzatie nástrojovej hlavy, pripevnenej rozoberateľné na nosiči nástrojových hláv.

Doterajší stav techniky

Z patentového spisu NSR-DOS 3 328 230 sú známe obrábacie stroje, ktoré môžu byť zostavované dohromady na spôsob stavebnicového systému z rôznych jednotiek, pričom zvislý stojan má nosič nástrojových hláv, na ktorom môže byť vymeniteľné pripevňovaná nástrojová hlava. Zvislý stojan, resp. nosič nástrojových hláv obsahuje hnacie zariadenie, na ktoré môže byť pripájaná nástrojová hlava, pri ktorej môže ísť napríklad o vreteno alebo vŕtaciu hlavu, keď je nástrojová hlava pripevnená na nosič nástrojových hláv. Separátny zásobník nástrojových hláv obsahuje mnohé nástrojové hlavy. Menič nástrojových hláv môže každú z nástrojových hláv uchopiť a dávať ju ku nosiču nástrojových hláv zvislého stojana. Menič nástrojových hláv je usporiadaný ako separátna stavebná jednotka medzi zásobníkom nástrojových hláv a zvislým stojanom obrábacieho stroja. Zásobník nástrojových hláv sa nachádza na zadnej strane zvislého stojana, odvrátenej od pracovnej polohy obrobku na opracovanie. Je teda potrebné otáčať zvislý stojan okolo jeho zvislej osi, aby bola privádzaná nástrojová hlava z pracovnej polohy do polohy vymieňacej. Pri známom systéme obrábacích strojov sú síce možné rôzne stupne usporiadania od jednoduchého obrábacieho stroja až po trojosový stroj s automatickým meničom nástrojov, ale pri tomto systéme je potrebné, aby zvislý stojan, ktorý tvorí do určitej miery základný modul, bol otáčavý okolo svojej zvislej osi. Toto má za následok, že aj pri najjednoduchšom variante jednoosového obrábacieho stroja musí byť upravovaný stojan otočný okolo zvislej osi, pri ktorom otáčavosť nie je vôbec využívaná. Otáčavosť stojana sa stáva relevantná len v spojení s automatickým vymieňacím systémom na nástrojové hlavy, teda vo vyššom stupni usporiadania. Predsa len je potrebný pri už nízkych stupňoch usporiadania otáčací mechanizmus a patričný pohon vo zvislom stojane, čo zvyšuje náklady.

Známe sú ďalej obrábacie stroje, ktoré majú nosič nástrojových hláv pre mnohé polygónovo usporiadané nástrojové hlavy, z ktorých každá môže byť v pretáčaní nosiča nástrojových hláv natáčaná do pracovnej polohy. Nosič nástrojových hláv môže byť vcelku vymieňaný a ďalej je možné vymieňať na nosiči jednotlivé nástrojové hlavy. Tiež pri týchto obrábacích strojoch je potrebný okolo zvislej osi otáčavý stojan ako základný výstroj.

Konečne je z patentového spisu NSR-DOS 33 29 539 známy systém výmeny nástrojov, pri ktorom zvislý stojan, ktorý nesie nástrojovú hlavu, môže byť pohybovaný späť zo svojej pracovnej polohy. V dolnej oblasti stojana je usporiadaný otočný prstenec, ktorý nesie niekoľko podávačov nástrojových hláv. Otáčaním prstenca okolo jeho zvislej osi môže byť privádzaná nástrojová hlava do odkladacej polohy a ďalším otáčaním prstenca môže byť nasadzovaná na stojan iná nástrojová hlava. Na výmenu nástrojov sú potrebné posuvné pohyby stojana a otáčavé pohyby prstenca. Okrem toho musia byť uskutočnené zdvíhacie pohyby, aby mohli byť pripájané nástrojové hlavy na stojan, resp. od neho odpojované.

Známe obrábacie stroje s vymeniteľnými nástrojovými hlavami majú tú nevýhodu, že na vymieňanie nástrojovej hlavy musí byť zvislý stojan otáčaný, resp. posuvne pohybovaný do posuvnej polohy, aby sa nástrojová hlava dostávala z pracovnej polohy do polohy vymieňacej. Na to je potrebné zrýchlenie a brzdenie veľkých hmôt. Okrem toho musí byť urobený v náväznosti na otáčavý pohyb zvislého stojana ešte pohyb meniča nástrojových hláv. Tieto pohyby vyžadujú veľa času, ktorý sa stráca na opracovanie obrobka.

Na druhej strane je tu pre obrábacie stroje požiadavka pružného nasadenia, t. j. je požadovaná schopnosť, aby mohol obrábací stroj pracovať podľa programového riadenia s najrôznejšími nástrojovými hlavami alebo nástrojmi, aby sa dali realizovať rôzne spôsoby obrábania. Pojem „nástrojová hlava,, je potrebné chápať v tejto súvislosti všeobecne. Zahŕňa každý typ nástrojových nosičov s pevnými alebo pohyblivými nástrojmi a najmä také vretená a vŕtacie hlavy. Nástrojová hlava môže byť vytvorená ako hlava niekoľkovretenová.

Úlohou vynálezu je vytvoriť obrábací stroj v úvode menovaného typu, ktorý umožňuje pri jednoduchej konštrukcii svojich funkčne podstatných základných prvkov rýchle vymieňanie nástrojových hláv.

Podstata vynálezu

Uvedenú úlohu rieši obrábací stroj so zvislým stojanom, s nosičom aspoň jednej poháňanej nástrojovej hlavy, umiestneným na stojane, a s meničom nástrojových hláv, ktorý má najmenej jeden podávač nástrojovej hlavy, pohyblivý do vymieňacej polohy na uchopenie nástrojovej hlavy, upevnenenej uvoľniteľne na nosiči nástrojovej hlavy, podľa vynálezu, ktorého podstatou je, že menič nástrojových hláv je uložiteľný vymeniteľné na stojane a je otočný okolo zvislej osi a podávač nástrojovej hlavy j c umiestnený na meniči nástrojových hláv na ich uchopenie zhora.

Podľa výhodného uskutočnenia je menič nástrojových hláv uložený na stojane výškovo nepohyblivo a na vodiacich lištách stojana je uložený nosič nástrojovej hlavy zvislo pohyblivo na menič nástrojových hláv. Pritom je výhodné, keď podávače nástrojovej hlavy, usporiadané do dvojíc, sú umiestnené na meniči diametrálne proti sebe.

Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia je za stojanom na strane odvrátenej od nosiča nástrojovej hlavy umiestnené odkladacie zariadenie, uložené nehybne vzhľadom na lôžko stroja a opatrené vodorovne pojazdným výškovo nastaviteľným odkladacím stojanom. Pritom je výhodné, keď má každá nástrojová hlava na svojej hornej strane aspoň jednu drážku tvaru T na upínací diel podávača nástrojovej hlavy.

Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia má nosič nástrojovej hlavy na strane odvrátenej od stojana záchytné zariadenie na zachytenie a zablokovanie nástrojovej hlavy, zavesenej na jej podávači.

Podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia je menič nástrojových hláv vytvorený ako pretiahnutá doska, opatrená nad horným koncom stojana otvorom, ktorým prechádza motor, upevnený na stojane. Pritom je výhodné, keď menič nástrojových hláv v tvare dosky nesie na hornej strane okolo otvoru otočné uložený nástrojový zásobník s upínacími otvormi.

SK 279036 Β6

Pri obrábacom stroji podľa vynálezu pozostáva základná jednotka zo zvislého stojana, ktorý nemusí byť otočný okolo svojej zvislej osi. Tento stojan nesie na jednej strane aspoň jednu nástrojovú hlavu a na druhej strane je vybaviteľný meničom nástrojových hláv, ktorý sa môže otáčať okolo zvislej osi stojana. Obrábací stroj je najmä súčasťou systému, ktorý sa dá podľa voľby zostavovať a vybudovať z rôznych položiek. Základnú jednotku tohto systému tvorí zvislý stojan, ktorý má v najjednoduchšom prípade len jediný nosič nástrojový ch hláv a jedinú nástrojovú hlavu.

Tento zvislý stojan môže byť používaný napríklad v trojosovom stroji ako sane, pojazdné v smere Z. Práve tak môže byť nosič nástrojových hláv pojazdný na zvislom stojane vo zvislom smere. Zvláštnosť koncepcie podľa vynálezu spočíva v tom, že základnou jednotkou, ktorá môže byť použitá tak pri jednoduchých, ako aj pri zložitejších konštrukciách, je neotočný zvislý stojan alebo nosič na menič nástrojových hláv, ktorého konštrukcia je jednoduchá. Pretože základná jednotka, to je zvislý stojan, môže byť vyrobená jednoducho a s malými nákladmi, nemusí užívateľ, ktorý chce používať len základnú jednotku, to je bez vymieňacieho mechanizmu nástrojovú hlavu, použiť stroj, ktorý má prídavné schopnosti, ktoré sú však potrebné len pri zložitejších konštrukciách.

Jedna zvláštna výhoda riešenia podľa vynálezu spočíva v tom, že priebeh pohybu pri vymieňaní nástrojových hláv je jednoduchý. S tým cieľom sa otáča len menič nástrojových hláv, umiestnený na zvislom stojane. Stojan sa nemusí na vymieňanie pohybovať posuvne, s výnimkou krátkych pohybov, ktoré sú prípadne potrebné na vyvádzanie nástroja, respektívne nástrojovej hlavy, z oblasti kolízie obrobku. Menič nástrojových hláv má pomerne malú hmotnosť a môže byť teda ľahko zrýchľovaný a brzdený na privádzanie podávača nástrojových hláv do vymieňacej polohy, v ktorej môže preberať nástrojovú hlavu, pripevnenú na nosič a nasadzovať na nosič inú nástrojovú hlavu. Hnacie zariadenia na nástrojové hlavy sa nachádzajú v neotáčavom stojane, na ktorom je otočné uložený menič nástrojových hláv. Na vymieňanie nástrojovej hlavy nie je potrebný separátny vymieňací stroj, ktorý by musel byť usporiadaný vedľa alebo za obrábacím strojom, ale menič je umiestnený priamo vo zvislom stojane tak, aby nevyžadoval miesto navyše.

Na obrábacom stroji podľa vynálezu umožňuje menič nástrojových hláv realizovať jednu nástrojovú hlavu do vymieňacej polohy a súčasne odkladať inú nástrojovú hlavu na zadnej strane stojana, odvrátenej od pracovnej strany, alebo ju tam odovzdávať na zásobník, riadený počítačom. Obrábací stroj podľa vynálezu sa vyznačuje vysokou pružnosťou a rýchlym vymieňaním. Hmoty, ktoré pri výmene nástrojovej hlavy podliehajú zrýchleniu, sú navyše nepatrné. Podľa obrábacích úloh môžu byť nasadzované optimálne pripôsobené nástrojové hlavy, napríklad jednovretenové hlavy, niekoľkovretenové hlavy, motorové vretená, vretenové hlavy na vysoké počty otáčok, frézovacie hlavy, hlavy na priečne alebo čelné sústruženie, jemné obrábacie hlavy s nastavovaním noža alebo bez neho, meracie hlavy, hydraulicky uložené vretená atď. Také nasadenie vretien na uloženie otáčavých obrobkov je možné.

Často sa javí nutnosť vymieňať na jednej nástrojovej hlave jeden alebo niekoľko nástrojov. Na to je podľa ďalšieho výhodného uskutočnenia aspoň na jednom podávači nástrojovej hlavy uložený nástrojový menič s držiakom, výkyvným na meniči nástrojových hláv okolo vodorovnej kývnej osi, a nesúcim podávacie rameno. Pritom je výhodné, keď je podávacie rameno uložené otočné a posuvne na čape, kolmom na vodorovnú kývnu os, a nesie na každom konci záchytný mechanizmus na uchopenie nástroja.

A konečne je výhodné, keď každý záchytný mechanizmus má dve chápadlá, pohyblivé synchrónne medzi otvorenou a zatvorenou polohou v rovine kolmej na čap.

Menič nástrojov má držiak, ktorý je otočný okolo vodorovnej prvej osi na nosiči, namontovanom vymeniteľné na stojane : podávacie rameno meniča nástrojov je pohyblivé pozdĺž druhej osi, prebiehajúcej kolmo na prvú os. Nástroj je vyťahovaný z nástrojovej hlavy vodorovne a zasúvaný zvisle do zásobníka nástrojov. Zásobník nástrojov nepotrebuje žiadne sklápacie nástrojové kazety. Zvlášť výhodné je, že pri výmene nástroja sa nástrojová hlava odďaľuje od obrobku len na krátky čas a vzdialenosť obrobku, potrebný na vymieňanie, je čo najmenší. Nástroj musí byť len odďaľovaný z oblasti kolízie.

Menič nástrojov môže byť usporiadaný miesto meniča nástrojových hláv na zvislom stojane alebo tiež prídavné na meniči nástrojových hláv.

Alternatívne je možné umiestnenie meniča nástrojov, ako aj nástrojového zásobníka na stojane tiež bočné vpravo alebo vľavo. Keď je menič nástrojových hláv upravený, je možnosť robiť výmenu nástrojov v zadnej polohe pomocou manipulačného náradia. Práve tak môže byť vymenované nástroje pomocou manipulačného náradia zo zásobníka.

Prehľad obrázkov na výkrese

Vynález bude ďalej bližšie objasnený na príkladoch uskutočnenia podľa priložených výkresov, na ktorých obr. 1 znázorňuje v perspektívnom pohľade flexibilnú výrobnú linku z niekoľkých obrábacích strojov, obr. 2 až 4 v perspektívnom pohľade rôzne uskutočnenia meniča nástrojových hláv s prídavným meničom nástrojov, obr. 5 až 10 rôzne konštrukčné stupne systému obrábacích strojov s použitím rovnakej základnej jednotky, vždy bez meniča a s ním, obr. 11 schematicky jednu formu uskutočnenia odkladacieho zariadenia a obr. 12 ďalšie uskutočnenie odkladacieho zariadenia.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Na obr. 1 je znázornených niekoľko obrábacích strojov, usporiadaných v jednej obrábacej linke. Numericky riadené obrábacie stroje majú vždy jedno strojové lôžko 10, ktoré tvorí základnú súčasť obrábacieho stroja. Strojové lôžko 10 je opatrené vodiacimi lištami 11, ktoré prebiehajú v smere šípky X. Na vodiacich lištách 11 sú upravené pojazdné sane 12, rovnako v smere šípky X. Sane 12 sú zase opatrené vodiacimi lištami 13, ktoré prebiehajú v smere šípky Z. Šípka Z označuje smer na neznázomený obrobok. Na vodiacich lištách 13 je vedený zvislý stojan 14. Zvislý stojan 14 má vodiace lišty 15, na ktorých sa pohybuje nosič 16 nástrojových hláv vo zvislom smere podľa šípky Y. Nosičom nástrojových hláv sú sane, ktorých predná strana je privrátená na obrobok a nesie nástrojovú hlavu 17. Nástrojovou hlavou 17 je napríklad vreteno, ktoré môže prijímať jeden alebo niekoľko obrábacích nástrojov 18. Nosič 16 nástrojových hláv 17 je opatrený zachycovacím zariadením na uchopenie, umiestňovanie do polohy a zablokovanie nástrojovej hlavy 17. Okrem toho obsahuje nosič 16 nástrojových hláv 17 spojkový mechanizmus na prenášanie hnacej sily od neznázomeného hnacieho hriadeľa, nachádzajúceho sa vnútri stojana 14, na vretenovú hlavu 17.

Menič 19 na vymieňanie nástrojových hláv 17 pozostáva z vodorovného nosiča 20, ktoiý je uložený na hornom konci stojana 14 a môže byť otáčaný okolo zvislej osi. K pohonu meniča, resp. nosiča 20 nástrojových hláv 17, dochádza cez motor 21, pripevnený na stojane 14, ktorý poháňa napríklad pastorok, ktorý zaberá do ozubeného venca nosiča 20. Z dvoch diametrálnych miest nosiča 20 vyčnievajú smerom dole podávače 22, 23 nástrojových hláv. Každý podávač 22, 23 je schopný uchopiť smerom zhora jednu nástrojovú hlavu 17. Nástrojová hlava 17 má na svojej hornej strane upínací prípravok 24, do ktorého je možné zasunúť podávací orgán podávača 22 nástrojovej hlavy 17. Podávací orgán je napríklad tvaru T a môže byť otáčaný okolo svojej zvislej pozdĺžnej osi v objímke 24. Hnacie zariadenia na blokovací mechanizmus sú obsiahnuté v podávači 22 nástrojovej hlavy 17.

Keď má byť nástrojová hlava 17 z nosiča 16 odstránená, nosič 16 popodchádza v smere šípky Y do polohy, v ktorej má nástrojová hlava 17 potrebnú výšku na vymieňanie. Podávač 22 nástrojovej hlavy 17 sa nachádza už, ako je znázornené na obr. 1, vo vymeniacej polohe. Len čo nástrojová hlava 17 vojde na podávač 22, je zachytená jeho zachytávacím orgánom. Potom je pripevnenie nástrojovej hlavy 17 na jej nosiči 16 uvoľnené, takže nástrojová hlava 17 visí teraz len ešte na podávači 22. Nosič 16 môže byť teraz spustený prázdny dole. Nato je menič 19 nástrojových hláv 17 otáčaný motorom 21 o 180 °, takže sa teraz dostáva do vymieňacej polohy nástrojová hlava 17, ktorá predtým stála, ako je zrejmé z obr. 1, v polohe predávanej. Keď nosič 16 došiel za nástrojovú hlavu 17, dochádza k jej zablokovaniu na nosiči 16. Súčasne je vytvorené hnacie spojenie na náradie 18. Potom je zablokovanie podávača 22 nástrojovej hlavy 17 uvoľnené, takže nosič 16 spolu s nástrojovou hlavou 17 môže popodchádzať pozdĺž osi v smere šípky Y a byť nastavený na potrebnú polohu. Nástrojová hlava 17 , nachádzajúca sa teraz v odkladacej polohe na zadnej strane 14, môže byť odložená na odkladacie zariadenie. Odkladacím zariadením je v najjednoduchšom prípade pevná doska, ktorá vykazuje niekoľko odkladacích polôh. Patričným pochádzaním stojana 14, resp. saní 12 , môže byť privedený zadný podávač nástrojovej hlavy do každej z odkladacích polôh a tam nástrojovú hlavu odložiť resp. odloženú nástrojovú hlavu prevziať.

Pri príklade uskutočnenia na obr. 1 je k dispozícii iné odkladacie zariadenie. Toto má odovzdávacie zariadenie 25 s vodorovne a zvisle pohyblivým odovzdávacím stolom 26. Odovzdávacím zariadením 25 sú sane, ktoré sú pojazdné pozdĺž regálového systému s pomocou vodiacich líšt paralelne proti radu obrábacích strojov. Odovzdávací stôl 26 môže popodchádzať pod nosičom nástrojovej hlavy každého obrábacieho stroja, nachádzajúcom sa v odovzdávacej polohe, aby mohla byť príslušná nástrojová hlava prevzatá a odložená v neznázomenom regáli. Ďalej môže odovzdávací stôl 26 odňať nástrojovú hlavu 17 a priviesť ju v odovzdávacej polohe k obrábaciemu stroju. Príslušná nástrojová hlava je potom uchopená podávačom 23 a otáčaním meniča 19 privedená do vymieňacej polohy, v ktorej je nástrojová hlava uvedená do polohy, schopnej spojenia s nosičom 16. S odovzdávacím zariadením , resp. s manipulačným náradím, môžu byť tiež nástroje podľa voľby vyňaté zo zásobníka a odoberané z regálového systému, resp. do neho odkladané.

Nosič 19 má so strednou oblasťou otvor 28, ktorým prestupujú rôzne hnacie zariadenia stojana 14. K týmto hnacím zariadeniam náleží motor 29 na pohybový pohon nosiča 16 nástrojovej hlavy 17 pozdĺž osi v smere šípky Y, motor 30 na pohyb vretena nástrojovej hlavy 17, ako aj hydraulický valec 31 na váhové vyrovnanie nástrojovej hlavy 17.

Pohyby pozdĺž všetkých troch osí v smere šípok X, Y, sú zachycované neznázomenými systémami vymerania dráh a privádzané k numerickému riadiacemu zariadeniu, ktoré ovláda priebeh postupov obrábania a vymieňania.

Na strojoch, znázornených na obr. 1, je možné jednotlivé nástrojové hlavy automaticky vymieňať a vymenené nástrojové hlavy odkladať. Obr. 2 ukazuje nosič 19, ktorý má dve dvojice podávačov nástrojových hláv, pričom podávače 22,23 jednej dvojice sú vybavené vždy jedným nástrojovým meničom 32. Obidva podávače 22, 23 nástrojových hláv 17 ležia proti sebe o 180 °C a podávače 33, 34 nástrojových hláv 17 sú proti nim presadené o 90 ° a ležia proti sebe rovnako o 180 °C. Nosič 19 má na svojej hornej strane prstencový nástrojový zásobník 35, ktorý sa môže skladať z otočného prstenca alebo z obiehajúceho reťazového systému. Nástrojový zásobník 35 je vybavený mnohými zvislými otvormi 36 na zasúvanie jednotlivých nástrojov. Každý otvor 36 môže byť uvádzaný do odovzdávacej polohy na príslušný nástrojový menič 32. Každý nástrojový menič 32 má strmeň 37 tvaru U, ktorého konce sú priklbené k príslušnému podávaču 22, 23 nástrojových hláv 17 a ktorý je natáčaný okolo vodorovnej osi 38. Na strednej časti držiaka 37 tvaru U je pripevnený lineárny pohon 39 , ktorý je pohyblivý pozdĺž osi 40, pribiehajúcej pravouhlo na os 38. Okrem toho je okolo osi 40 natáčané podávacie rameno 41. Podávacie rameno 41 má dva, do opačných smerov ukazujúce záchytné systémy, na ktorých koncoch sa nachádza vždy jedna záchytná ruka 42, 43. Každá záchytná ruka jc schopná obopnúť a pevne pridŕžať nástroj 18a, 18b. Na tento účel majú nástroj 18a, 18b patričnú záchytnú drážku. Každá záchytná ruka 42, 43 je vybavený dvoma synchrónne riadenými záchytnými prstami, ktoré sú výsuvné z podávacieho ramena 41 a pri vychádzaní sa pohybujú na sebe, aby sa zvierali okolo nástroja 18a, 18b. Nástroje 18a, 18b majú známym spôsobom uskutočnené strmokužeľovité spojky 44 a záchytné svorníky 45 na pripevnenie a zablokovanie vnútri nástrojovej hlavy 17.

V stave znázornenom na obr. 2 je nástroj 18b vyberaný záchytnou rukou 43 z nástrojovej hlavy 17 tým, že podávacie rameno 41 je ovládaním lineárneho pohonu 39 pohybované v smere osi 40. Keď je nástroj 18b vytiahnutý, podávacie rameno 41 je natáčané okolo osi 40, takže sa nástroj 18a nachádza pred otvorom nástrojovej hlavy 17. Pôsobením lineárneho pohonu 29 je potom nástroj 18a zasúvaný do nástrojovej hlavy 17 a zo strany pohonu spojený a zablokovaný. Teraz je držiak 37 vyklopený hore okolo osi 38 a súčasne vychádza lineárny pohon 39, takže jedna záchytná ruka podávacieho ramena 41 je uvedená nad otvor 36 nástrojového zásobníka 35, nachádzajúci sa v odovzdávacej polohe. Patričným ovládaním lineárneho pohonu 39 môže byť potom nástroj zasunutý do otvoru 36. Rovnakým spôsobom ako dochádza k odkladaniu nástrojov do nástrojového zásobníka 35, môže byť uskutočňované tiež vyberanie.

Pri príklade uskutočnenia podľa obr. 2 je priradený jednotlivým podávačom 22, 23 nástrojových hláv 17 vždy jeden nástrojový menič 32. K výmene nástroja môže teda dochádzať vždy vtedy, keď sa príslušná nástrojová hlava 17 nachádza na jednom z podávačov 22,23. Toto má tú výhodu, že výmena nástroja môže byť uskutočňovaná na nástrojovej hlave 17, ktorá sa nachádza na zadnom konci stroja a v tom čase je nepoužitá.

Nie je potrebné, aby boli nástrojové meniče 32 podľa obr. 2 kombinované s podávačmi 22, 23 nástrojových hláv 17. Skôr sa tu naskytuje možnosť namiesto meniča 19 nástrojových hláv 17 usporiadať jedine jeden nosič 34 s aspoň jedným nástrojovým meničom na zvislom stojane 14. V tomto prípade nie sú vymieňané nástrojové hlavy 17, 17, ale len jednotlivé nástroje príslušnej nástrojovej hlavy.

Možnosť upravovať mnohé podávače 22, 23, 33, 34 nástrojových hláv má tú výhodu, že na ich nosiči môžu byť umiestnené rozdielne nástrojové hlavy, ktoré dochádzajú na použitie po sebe, a ktoré sa od seba líšia rozdielnymi upnutiami nástroja, krútiacimi momentmi, rozsahmi otáčok a pod. Týmto spôsobom sa dajú nasadzovať nástrojové hlavy s rozdielnymi typmi vretien, napríklad tiež nástrojové hlavy s krajne rýchlymi alebo pomalými vretenami, ako aj so špeciálnymi upínaniami na nástroje. Môžu byť používané tiež duplexné nástrojové meniče, ktoré vymieňajú súčasne dva nástroje.

Obrábací stroj podľa vynálezu slúži najmä na obrábanie pevných obrobkov. Všetky postupy pohybu a obrábania sú uskutočňované na strane obrábacieho stroja a nie obrobka.

Menič 19 nástrojových hláv 17 na obr. 3 sa líši od toho na obr. 2 jedine tým, že namiesto štyroch podávačov hláv sú upravené len dva podávače 22, 23 nástrojových hláv 17 , zatiaľ čo podávače 33, 34 pri príklade uskutočnenia podľa obr. 2 sú vynechané. Na každom z podávačov 22, 23 nástrojových hláv 17 je umiestnený už pred tým opísaným spôsobom nástrojový menič 32. Okrem toho je upravený na meniči 19 nástrojových hláv 17 otočný nástrojový zásobník 35, s ktorým spolupracujú nástrojové meniče 32. Tým, že je k dispozícii niekoľko nástrojových meničov, sa tu naskytuje možnosť používať nástroje s rozdielnym upnutím, pričom každý nástrojový nosič je prispôsobený na iný typ upnutia nástroja.

Menič 19' nástrojových hláv 17 , znázornený na obr. 4, má mnohé podávače 22 nástrojových hláv 17, z ktorých každý nesie na ňom zavesenú nástrojovú hlavu 17. Prstencový menič 19 je vybavený niekoľkými podávačmi 22 nástrojových hláv 17, ktoré sú usporiadané hviezdicovo.

Obr. 5 ukazuje najjednoduchší stupeň usporiadania systému obrábacích strojov. Pri znázornenom stroji je zvislý stojan 14 pojazdný pozdĺž vodiacich líšt 51 na strojovom lôžku 50 v smere osi podľa šípky Z. Pri tomto stroji nie sú možné prestavby v smere osí podľa šípiek X, Y. Nástrojová hlava 17 je umiestnená pevne na stojane 14. Stojan 14 je rovnaký ako pri trojosovom stroji na obr. 1.

Obrábací stroj na obr. 6 sa líši od toho na obr. 5 len tým, že prídavné je na stojane 14 umiestnený menič 19 nástrojových hláv 17 , a že nástrojová hlava 17 nie je umiestnená bezprostredne na stojane 14, ale na zvisle pojazdnom nosiči 16. Každý podávač 22, 23 meniča 19 môže niesť nástrojovú hlavu 17,17' visuto a vychyľovať buď pred nosič 16 alebo do zadnej polohy.

Obr. 7 ukazuje najjednoduchší stupeň usporiadania dvojosového stroja. Stojan 14 je vybavený zvislými vodiacimi lištami 15, na ktorých môže popochádzať nosič 16 nástrojových hláv 17 v smere podľa šípky Y, teda zvisle. Stojan 14 môže popochádzať na vodiacich lištách 51 strojového lôžka 50 v smere podľa šípky Z. Menič nástrojových hláv sa pritom nevyskytuje.

Stroj na obr. 8 sa rovná tomu na obr. 7, s výnimkou tej skutočnosti, že na hornom konci stojana 14 je umiestnený otočné menič 19 nástrojových hláv 17 s dvoma podávačmi 22, 23. Pri obidvoch strojoch sa jedná o stroje dvojosové.

Tiež stroje na obr. 9 a 10 sú strojmi dvojosovými s použitím toho istého stojana 14. Pri týchto strojoch je nástrojová hlava 17 posuvná pozdĺž osi v smere šípky X a pozdĺž osi v smere šípky Z, vôbec nie ale v smere šípky Y. Podľa obr. 9 je nástrojová hlava 17 na stojane 14 pevne umiestnená. Na strojovom lôžku 10 sú sane 12 pojazdné v smere podľa šípky X a na saniach 12 je stojan 14, pojazdný v smere podľa šípky Z. Pri stroji podľa obr. 10 je prídavné na stojane 14 umiestnený menič 19 nástrojovej hlavy 17 a stojan 14 má nosič 16 nástrojových hláv 17, na ktorý môže byť od jedného z podávačov 22, 23 odovzdávaná nástrojová hlava 17.

Z obr. 5 až 10 je možné poznať, najmä v spojení s obr. 1, na ako rozdielne typy môže byť obrábací stroj modifikovaný pri použití toho istého stojana, ktorý nie je otočný a vykazuje krajne jednoduchú konštrukciu, aby bolo vyhovené rozdielnym požiadavkám. Stojan 14 nie je tiež pojazdný na výšku.

Obr. 11 ukazuje príklad uskutočnenia pomerne jednoduchého odovzdávacieho zariadenia 25, ktoré je použiteľné v spojení s obrábacím strojom na preberanie nástrojových hláv 17'a podávača 23, ktorý sa nachádza v pracovnej polohe, a na prenášanie do odkladacieho zariadenia. Odovzdávacie zariadenie 25 má rovnobežné vodiace lišty 27, na ktorých sú pojazdné vodorovne sane 53. Pozdĺž zvislého trámu saní 53 sú zvisle pojazdné ďalšie sane 54. Od týchto saní 54 odstáva paralelogramovo vedené otočné rameno 55. Na voľnom konci tohto otočného ramena 55 je pripevnený paralelne vedený podávač 56, ktorý môže zachytiť smerom zhora nástrojovú hlavu 17', aby ju odobral od podávača 23 obrábacieho stroja. Nástrojová hlava 17', visiaca na podávači 56, môže byť odložená s pomocou saní 53 do regála, alebo odvezená k vzdialene usporiadanému stanovisku. Otočné rameno 56 môže byť v smere šípky 57 vychyľované v zvislej rovine priečne na vodiace lišty 27 okolo osi 58.

Odovzdávacie zariadenie, znázornené na obr. 12, má rovnako vodorovné vodiace lišty 27, na ktorých sú vedené vodorovne pojazdné sane 53. Na saniach 53 sú vedené zvisle pojazdné ďalšie sane 54. Sane 54 majú manipulačné zariadenie 59, ktoré je schopné odobrať buď nástrojovú hlavu 17', alebo nástroj 18 od obrábacieho stroja a preniesť do regála 60. Rovnakým spôsobom môže odovzdávacie zariadenie 25 odoberať nástrojové hlavy 17'alcbo nástroje 18 z regála 60 a prenášať ich na obrábací stroj. Pri riadení počítačom sú ukladané do pamäte miesta, na ktorých boli uložené nástroje, resp. nástrojové hlavy, takže nástroj alebo nástrojová hlava môžu byť pri potrebe automaticky odoberané z odkladacej polohy a privádzané strojmi. Manipulačný systém 59 sa skladá pri znázornenom príklade uskutočnenia z ramena 61, otočného okolo vodorovnej osi na saniach 54, a z jedného okolo ďalšej vodorovnej osi otočné umiestneného podávača nástrojových hláv, resp. nástrojových podávačov 62. Je tiež možné upraviť ako jeden podávač nástrojových hláv, tak aj vždy potrebný podávač na riadenie počítačom. Manipulačný systém má potrebné stupne voľnosti, aby mohli byť uskutočňované všetky pohyby v smere všetkých troch osí.

Claims (11)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Obrábací stroj so zvislým stojanom, s nosičom aspoň jednej poháňanej nástrojovej hlavy, umiestneným na stojane a s meničom nástrojových hláv, ktorý má najmenej jeden podávač nástrojovej hlavy pohyblivý do vymieňacej polohy na uchopenie nástrojovej hlavy, upevnenej uvoľniteľne na nosiči nástrojovej hlavy, vyznačujúci sa tým, že menič (19, 19') nástrojových hláv (17) je uložený vymeniteľné na stojane (14) a je otočný okolo zvislej osi, a podávač (22, 23) nástrojovej hlasy (17) je umiestnený na ich uchopenie zhora na meniči (19, 19') nástrojových hláv (17).
2. 2. Obrábací stroj podľanároku 1,vyznačujúci sa tým, že menič (19, 19') nástrojových hláv (17) je uložený na stojane (14) výškovo nepohyblivo a na vodiacich lištách (15) stojana (14) je uložený nosič (16) nástrojovej hlavy (17) zvisle pohyblivo vzhľadom na menič (19, 19') nástrojových hláv.
3. 3. Obrábací stroj podľa nároku 2, vyznačujúci sa tým, že podávače (22, 23, 33, 34 ) nástrojovej hlavy (17), usporiadané do dvojíc, sú umiestnené na meniči (19, 19') diametrálne proti sebe.
4. 4. Obrábací stroj podľa nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že za stojanom (14) na strane odvrátenej od nosiča (16) nástrojovej hlavy ( 17 ) je umiestnené odkladacie zariadenie (25), uložené nehybne vzhľadom na lôžko (10) stroja a vybavené vodorovne pojazdným, výškovo staviteľným odkladacím stolom (26 ).
5. 5. Obrábací stroj podľa nárokov 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že každá nástrojová hlava (17, 17') má na svojej homej strane aspoň jednu drážku (24) tvaru T na upínaci diel podávača (22, 23) nástrojovej hlavy (17, 17').
6. 6. Obrábací stroj podľa nárokov 1 až 5, vyznačujúci sa tým, že nosič (16) nástrojovej hlavy (17) má na strane odvrátenej od stojana (14) záchytné zariadenie na zachytenie a zablokovanie nástrojovej hlavy (17), zavesenej na jej podávači (22).
7. 7. Obrábací stroj podľa nárokov 1 až 6, vyznačujúci sa tým, že menič (19) nástrojových hláv (17) je vytvorený ako pretiahnutá doska, vybavená nad horným koncom stojana (14) otvorom (28), ktorým prechádza motor ( 29, 30 ), upevnený na stojane (14).
8. 8. Obrábací stroj podľa nárokov 1 až 6, vyznačujúci sa tým, že menič (19') nástrojových hláv (17, 17'), v tvare dosky nesie na homej strane okolo otvoru (28) otočné uložený nástrojový zásobník (35) s upínacími otvormi (36).
9. 9. Obrábací stroj podľa nároku 8, vyznačujúci sa tým, že aspoň na jednom podávači (22, 23 ) nástrojovej hlavy (17, 17') je uložený nástrojový menič (32) s držiakom (37), výkyvným na meniči (19') nástrojových hláv (17, 17') okolo vodorovnej kývnej osi (38) a nesúcim podávacie rameno (41).
10. 10. Obrábací stroj podľa nároku 9, vyznačujúci sa tým, že podávacie rameno (41), uložené otočne a posuvne na čape (40), kolmom na vodorovnú kývnu os (38), nesie na každom konci záchytný mechanizmus (42, 43) na uchopenie nástroja.
11. 11. Obrábací stroj podľa nároku 10, vyznačujúci sa tým, že každý záchytný mechanizmus (42, 43) má dve chápadlá, pohyblivé synchrónne medzi otvorenou a zatvorenou polohou v rovine kolmej na čap (40).