Obrábacia stanica s obrobkovými saňami

Číslo patentu: E 400

Dátum: 07.07.2003

Autor: Grob Burkhart

Je ešte 22 strany.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

0001 vynález sa týka obrábacej stanice, pričom na obrábanie aspoň jedného obrobku je navrhnutá aspoň jedna obrábacia jednotka a obrobok sa dopravuje na odovzdávacie miesto. Na odovzdávacom mieste sa obrobok prijíma aspoň jednými obrobkovými saňami (viď napr. WO 02/00387-A).0002 Uvedené obrábacie stanice sa napriklad používajú v automatických výrobných linkách. V automatických výrobných linkách sa na obrobkoch vykonáva množstvo často i komplexných obrábaní. Na to sa priradi množstvo obrábacích staníc, najmä na obrábanie rezaním, za sebou a spojuje sa vzájomne prostrednictvom dopravniku. Obrábacími stanicami sa vykonáva len niekoľko málo obrábacích krokov, veľký počet za sebou usporiadaných obrábacích staníc však dovoľuje rozmanité a komplexné obrábanie obrobku.0003 Pritom dochádza prirodzene na vysoko presné polohovanie obrobku vo vzťahu k obrábacej jednotke, respektíve nástrojovej hlave alebo nástrojovému vretenu.0004 Stav techniky pozná preto takzvané prekladače alebo vrchný transfer, ktoré obrobok odoberajú z dopravníka a ukladajú ho na obrábacie miesto.0005 Tak ukazuje napríklad nemecký patentový spis 44 22 416 obrábacie centrum, u ktorého je obrobok upnutý na obrobkovom nosiči. Obrobkový nosič sa nechá postúpiť do výmennej stanice obrobkov, vklorej sa uskutočňuje výmena obrobkov. Táto výmenná stanica obrobkov sa nachádza vzdialená od obrábacej jednotky, teda nie v bezprostrednej oblasti obrábacieho vretena. obrobkový nosič je pritom spustiteľný pozdĺž vertikálnej osi (os Y), aby prijal obrobok vo výmennej stanici. Ďalej je obrobkový nosič pohyblivý horizontálne (v smere 2), aby obrobok priviedol na nástrojové vreteno. Ďalej je podľa tohto stavu techniky navrhnuté, že obrobok je otočný okolo vertikálnej osi (os B).0006 Nevýhodné u tohto stavu techniky je, že konštrukčné usporiadanie pre obe lineárne osi a jednu os otáčania obrobku je veľmi veľké. Obe lineárne osi sú v smere Y a Z zhotovené ako krížové sane a vyžadujú pre dostatočne veľkú presnosť polohovanla zodpovedajúcu spotrebu, čo vedie zodpovedajúcim spôsobom k vysokým hmotnostiam (a tým k veľkým pohonom a vysokým cenám). Pritom je treba zohľadniť, že na usporiadanie, vyhotovené napríklad ako portál, je tiež ešte treba zohľadniť vertikálnu os otáčania obrobku v obrobkovom nosiči.0007 Popri tejto veľmi vysokej spotrebe nie je toto usporiadanie vhodné na dosiahnutie vysokej efektivity, pretože obrobkový nosič musí odísť z obrábacieho miesta, teda z blízkosti obrábacieho vretena, aby na odľahlom mieste pre výmenu obrobkov odložil obrobený obrobok a prijal nový obrobok.0008 Podobný návrh predstavuje aj úžitkový vzor 298 15 125. Tiež v tomto zariadení sa obrobok na mieste pre odovzdanie obrobkov ponúka pozdĺž aspoň dvoch osi X a Z pojazdnému obrobkovému držiaku, ktorý ho privádza k množine za sebou priradených obrábacích staníc.0009 Predložený vynález si zobral za úlohu, známe obrábacie stanice usporiadaťjednoduchšie. Prostredníctvom jednoduchšieho vytvorenia prv uvedených obrábacích staníc by sa dali docieliť vhodnejšie výrobné náklady obrábacej stanice.0010 Na riešenie tejto úlohy navrhuje vynález obrábaciu stanicu podľa nároku 1.0011 Návrh podľa vynálezu vedome upustil od použitia náročného vrchného transferu alebo prekladaća, ktorý umožňuje pohyb obrobku pozdĺž viacerých Iineárnych osi. Funkcia vrchného transferu sa zlučuje s pohybom obrobkových saní, ktoré poiohujú obrobok vo vzťahu k obrábacejjednotke. 0012 V protiklade k riešeniam podľa stavu techniky dovoľuje návrh podľa vynálezu nepatrnúspotrebu na polohovanie obrobku vzhľadom na obrábacie vreteno. V zásade je možné, aby s jednou lineárnou osou obrobkových saní bolo spojené aj viac osí otáčania pre obrobok. Pretože sa ale vedome obmedzuje Konštrukčná spotreba pre obrobkové sane, môžu sa teraz konečne v obrobkových saniach integrovať prídavné osi otáčania a tak zaistiť vysoký komfort a flexibilitu obrábacej stanice podľa vynálezu.0013 V porovnani s riešeniami podľa stavu techniky sa teda s malou spotrebou realizujú rovnaké možnosti obrábania (tri lineárne osi na jednu os otáčania), respektíve sa s približne s porovnateľnou spotrebou ponúka prídavná os otáčania.0014 Pritom usporiadanie podľa vynálezu poskytuje tiež tú výhodu, že jedna z troch(vzájomne ortogonálne, resp. v pravom uhle orientovaných) pohybových, resp. Iineárnych osí (čo je v tejto súvislosti analogické) je pre obrábanie integrovaná do pohybu obrobkových saní a teda sa zmenšuje i spotreba na vytvorenie osí pohybu obrábacej jednotky. Prostredníctvom rozdelenia rôznych osí pohybu na oba prvky, ktoré sa majú polohovať k sebe navzájom, totiž jednak obrobok a jednak obrábacie jednotka, sa konštrukčné spotreba prídavne značne zmenšuje. Tento efekt je paralelný s úsporou už nadbytočného vrchného transferu.0015 Vytvorenie podľa vynálezu však tiež dovoľuje, aby sa obrobok v priebehu obrábania pohyboval cez obrábaciu jednotku. Os pohybu obrobkových saní sa teda nastavuje nielen na polohovanie, ale tiež v priebehu obrábania.0016 Vprednostnom uskutočnení vynálezu je navrhnuté, že sa odovzdávacie miesto nachádza v obrábacej stanici, resp. v pracovnom priestore. Prednost tohto usporiadania spočíva vtom, že obrobok, ktorý sa má obrobiť, sa dopraví už veľmi blizko k obrábacej jednotke. Vananta podľa vynálezu zabraňuje dlhým dopravným cestám obrobku, ktoré vedú k nutným prestojom pracovnej stanice a tým dochádza k zaťaženiu rezného výkonu. vynález pritom predpokladá, že sa odovzdávacie miesto nachádza vobrábacej stanici, respektíve vpracovnom priestore. Potiaľ sa k pracovnému priestoru počíta tiež, keď dopravník, ktorý sa rozprestiera cez obrábaciu stanicu. sa počas prevádzky zakrýva napriklad dverami, ochranou proti trieskam alebo podobne. Tiež pokial sa pracovný priestor delí, tak je odovzdávacie miesto ešte veľmi blízko pri obrábacej jednotke, načo nakoniec dôjde ktomu, že sú realizované krátke dráhy pre dopravu obrobku.0017 Pretože sa už upúšťa od použitia vrchného transferu, stavajú sa obrábacie stanice podľa vynálezu zodpovedajúcim spôsobom vhodnejšie. Súčasne sa však tiež docieľuje urýchlene obrábanie, pretože sa nutná doprava obrobku až k obrábacej jednotke podľa vynálezu v porovnanis riešením podľa stavu techniky značne zmenšuje.0018 Obrábacia stanica podľa vynálezu neposkytuje teda iba výhody pri výrobe tejto stanice, ale ponúka i zodpovedajúce prednosti pri svojom použití, pretože je schopná obrobky obrábat racionálnejšie.0019 Je vhodné, ked sa obrobkové sane v podstate pohybujú vertikálne. Vertikálna os sa pri tom obvykle označuje ako os Y, pričom tri priestorové osi X, Y, Z, vzájomne k sebe postavené ortogonálne, dovolujú polohovanie obrobku vo vzťahu knástrojovému vretenu vkaždej polohe priestoru. Za os Z sa pritom často považuje smer osi otáčania nástrojového vretena. Os X popisuje,celkom výstižne, smer dopravníka. Použitie vynálezu nie je obmedzené na vertikálnu orientáciu pohybovej dráhy obrobkových sani. Ponúka však tú výhodu, že prostredníctvom vertikálneho pohybu jednak môže byť obrobok šikovným spôsobom zdvihnutý zdopravníku, respektíve odovzdávacieho miesta, a súčasne môže byt privádzaný pozdĺž osi pohybu pre pohyb obrábacej jednotky vo viacerých osách. Práve vo využití oboch týchto efektov spočíva podstatné prednosť tejto varianty podľa vynálezu. Pretože vertikálne polohovanie sa uskutočňuje obrobkovými saňami, nepotrebuje obràbacia jednotka žiadnu vertikálnu pohyblivosť alebo všeobecne pohyblivosť paralelne k pohybu obrobkových sani.0020 Je vhodné, ked je obrobok upnutý na obrobkovom nosiči. Použitie obrobkového nosiča, napriklad prípravkového vozíka, palety, dosky a tak dalej, dovoľuje, že i rozdielne obrobky môžu byť pozdĺž často plne automatizovaného zhotovovania bez problémov dopravované a tiež obrábané. Pritom majú obrobkové nosiče ako také známe indexovanie, aby bolo možné vysoko presné polohovanie obrobkov pre ich komplexné obrobenie.0021 Podľa vynálezu je pritom navrhnuté, že obrobok je na obrobkovom nosiči upnutý buď na stojato, zavesený, stranovo alebo šikmo. Vjednom prípade je navrhnuté, že sa obrobok upína na doske na stojato a tak sa tiež dopravuje. Ako dopravník slúži vtakomto prípade napriklad valčekový dopravník (napr. dopravník strecimi valčekmi). Je však tiež možné, že obrobok je na obrobkovom nosiči upnutý zavesený a tak je možné najmä obrábanie za sucha, pretože potom triesky môžu pri trieskovom obrábaní padať volne smerom dolu. Miesto dopravníka, ktorý je tvorený valčekmi, môže pritom napríklad byť navrhnutý potom dopravník, ktorý má stranové vodiace lišty s kolmi, na ktoré doliehajú palety a obrobok medzi oboma vodiacimi lištami dopravníka prečnieva smerom dolu. Vhodným spôsobom sa pritom obrobok na obrobkovom nosiči upína tak, že obrábanie je uskutočniteľné podľa možnosti optimalizovane. . Napríklad, ak je treba vložiť Šikmé vŕtania, tak sa šikovne obrobok zodpovedajúcim spôsobom upne na obrobkovom nosiči šikmo, totiž pod práve požadovaným uhlom. Vretenová os zostáva u takéhoto príkladu uskutočnenia v horizontálnej polohe a nepotrebuje žiadny prídavný natáčaci pohon. Šikmé alebo stranové upnutie zlepšuje prípadne aj odkvapkávanie chladiaceho a mazacieho prostriedku, ktorý by inak namiesto toho zostal na obrobku. 0022 vynález predpokladá, že obrobkové sane zachytávajú obrobok, respektive obrobkový nosič, nesúci obrobok, zhora, zo strany a/alebo zospodu a drží. Rôzne usporiadania vyplývajú z príslušných oblasti použitia. Pritom môže byt často vhodné, uchopiť obrobok vzhľadom ksmeru dopravy dopravníka vpredu a vzadu zo strany, je však tiež možné, uchopiť a upnúť obrobok zhora,napríklad pre obrábanie zo spodnej strany. Samozrejme je tiež možne, že obrobkové sane obrobok,respektíve obrobkový nosič, nesúci obrobok, zachytávajú a držia šikmo. Tiež tu vystupujú najavorovnaké prednosti ako u šikmého upnutia obrobku na obrobkovom nosiči.0023 V prednostnom uskutočnení vynálezu sa navrhuje, že je navrhnutá obrábacia stanica. Tým je napríklad možné, že sa vobrábacej stanici zavesené vedené obrobky dopravujú medzi obrábacími stanicami na stojato alebo tiež šikmo držané. Napríklad sa na to používajú kolesá Rhön na obrátenie obrobku, upnutého na obrobkovom nosiči. Je však tiež možne použiť inak usporiadané obrábacie stanice. V súvislosti s vynálezom sa za obrábaciu stanicu považuje tiež usporiadanie, ktoré obrobok obracia na obrobkovom nosiči, pripadne upína inak. Tiež tu môže byť navrhnuté obracanie obrobku vo vzťahu k obrobkovému nosiču, čim sa optimalizuje zodpovedajúce obrábanie.0024 V prednostnou uskutočnení vynálezu je navrhnuté, že obrobkové sane sú vytvorené na spôsob stolu a obrobok leží na stole pre upnutie obrobku obrobkových saní. Takéto usporiadanie sa vhodne ponúka napríklad u jednoduchých obrábacích krokov, pričom je súčasne jednoduchým spôsobom reaíizovateľné vedenie stolu. Súčasne je daná velká prístupnosť obrobku pre obrábanie. 0025 Je naplánované, že obrobok má byť obrobený sviacerých strán za sebou, tak je vhodné, ked je obrobok, respektíve obrovkový nosič otočný. Vtakomto prípade sa tiež ponúka, že obrobkové sane sú vytvorené rámovité alebo kolískovité, aby sa jednoduchým spôsobom dosiahlo vytvorenie zodpovedajúceho naklápacieho ložiska. Tým je možné realizovať os otáčania, ktorá je napr. paralelná k osi A, B alebo C stroja. Naklápacie Iožisko je schopné sa pripadne otáčať tiež okolo horizontálne orientovanej osi.0026 V prednostnom uskutočnení vynálezu je navrhnuté, že obrobkové sane sú schopné obrobok otáčať aspoň okolo jednej osi otáčania. Toto ďalšie rozvinutie podľa vynálezu poskytuje dodatočné prednosti. Je totiž možné obrobok ponúknuť na obrábanie na viacerých stranách. Najmä je výhodné, keď je obrobok na obrobkových saniach prostredníctvom zodpovedajúceho natáčacieho zariadenia natočiteľný o 0 ° až 360 °. Tak je možné nielen obrábanie povrchovej plochy obrobku, ale môžu sa bezproblémovo vykonávať tiež priestorové šikmé obrábania, ako napríklad šikmé vŕtania výfukového ventilu v hlave valcov alebo podobne. Pritom je vhodné že obrobkové sane sú polohovateľné opäť v smere Y a tak dovoľujú zodpovedajúce vysoko presné polohovanie aj pri šikmo nastavovaných vítaniach, pohyblivosť Y obrábacej jednotky pritom rovnako nie je nutná.0027 V ďalšom prednostnom uskutočnení vynálezu je navrhnuté, že os otáčania je vpravom uhle jednak kvretenovej osi a jednak v pravom uhle ksmeru pohybu obrobkových saní. Často potom u tohto usporiadania bude os otáčania tiež paralelne ksmeru pohybu obrobku na dopravníku. Takto definovaná os otáčania bude často zodpovedajúcim spôsobom nomenklatúre v strojárstve označená ako os A. Prostredníctvom pozdĺž svojej pozdĺžne osi upnutý obrobok bude pri otáčaní okolo osi otáčania obrobiterný na svojich povrchoch, iba na čelných stranách tak nie je obrobenie ešte možné, pretože tu zodpovedajúce držanie obrobkových saní môže prekážať. Je však možné, zaobstarať na obrobkových saniach prídavnú os otáčania, napríklad paralelne k vertikálnej osi(tá sa označuje ako os B). Prostredníctvom takéhoto ďalšieho rozvíjania vynálezu sa umožní skutočne všestranné obrobenie obrobku. Pritom je možné, že os B je realizovaná buď v obrobkovom nosiči, ten je teda delený a dovoľuje natočitelnosť, alebo že sú otočné obrobkové sane ako také. Za os C sapritom považuje os otáčania, ktoráje umiestnená paralelne k vretenovej osi. 0028 Popri skôr uvedených možnostiach umiestnenia osi otáčania vo vzťahu k vertikálnemu

MPK / Značky

MPK: B23Q 1/25

Značky: obrábacia, saňami, obrobkovými, stanica

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/61-e400-obrabacia-stanica-s-obrobkovymi-sanami.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Obrábacia stanica s obrobkovými saňami</a>

Podobne patenty