DK164396B - Automatisk drejebaenk med flere spindler - Google Patents

Description

i

DK 164396 B

Opfindelsen angår flerspindeldrejeautomater til fremstilling af arbejdsstykker i på hinanden følgende arbejdsstationer med værktøjsspindler og værktøjsstationer.

5 Fra US-patentskrift nr. 1. 527.791 kendes en tospindeldrejeau-tomat med en forsætter, som ved hjælp af et pneumatisk eller elektrisk drev kan bevæges frem og tilbage i retning af spindelakserne, samt en herpå anbragt værktøjsslæde, som ved hjælp af et pneumatisk drev kan bevæges frem og tilbage på tværs af 10 spindelaksen, og som bærer to til hver spindel hørende værktøjsholdere med forskellige værktøjer til bearbejdning af arbejdsstykkerne, som fortløbende skydes ind på holdedornen, indspændes i de to spindlers spændpatroner og drives rundt ved hjælp af spindlerne. Efter afslutningen af den første bear-15 bejdningsproces foretaget på de to arbejdsstykker, som sidder på spindlernes holdedorne, ved hjælp af den første værktøjsholders værktøjer fører den anden værktøjsholder værktøjet i indgreb med de to arbejdsstykker, der skal bearbejdes samtidigt, ved en tværgående forskydning af værktøjsslæden. Efter 20 afslutningen af den anden arbejdsproces bliver forsætteren fjernet fra spindlerne sammen med værktøjslæden i retning af spindelakserne, og de færdige arbejdsstykker fjernes fra de to bearbejdningsstationer og to nye arbejdsstykker tilføres. Værktøjsslædens drivning omstyres ved hjælp af fortsætterens 25 tilbageløb, og den føres tilbage til dens udgangsposition. Derefter bringes værktøjsslædens to første værktøjsholderes værktøjer på ny ind i arbejdspositionen ved fremførsel af forsætteren og en ny arbejdscyklus begynder. 1 2 3 4 5 6

Den i tysk fremlæggelsesskrift nr. 1. 156.292 beskrevne kon 2 struktion af en tospindeldrejeautomat hviler på det princip, 3 at der i takt skal føres værktøjer i retning af spindelakser 4 ne og spindlerne skal bevæges i takt på tværs af deres akser 5 med henblik på drivningen af arbejdsstykkerne. Ved disse to- 6 spindeldrejeautomater til tosidig kantafrunding af rulleleje-ringe er spindeldokken forskydelig frem og tilbage med de to værktøjsspindler på tværs af spindelakserne et stykke, der 2

DK 164396 B

svarer til spindel afstanden. I de ydre arbejdsstillinger ligger en af spindlerne over for den i tværretningen faste, fælles værktøjsbærer med bearbejdningsværktøjer og den anden spindel over for en ud af to fast anbragte ladeindretninger, 5 som via en overføringsrende er forbundet med en vendeindretning.

De to kendte drejeautomater med en dyr konstruktion har kun to værktøjsspindler, hvorfor deres ydelse er lav og deres produk-10 tionsmuligheder er meget begrænset. Derudover ligger den i det tyske offentliggørelsesskrift nr. 1.156.292 beskrevne automatproduktionsydelse med fremstillingen af et arbejdsstykke pr. arbejdsgang også under ydelsen af den fra det amerikanske patentskrift nr. 1.527.791 kendte automat med samtidig frem-15 stilling af to arbejdsstykker pr. arbejdsgang.

Endelig viser tysk offentliggørelsesskrift nr. 34.28.861 en flerspindeldrejeautomat, som arbejder efter rundtaktprincippet med en spindeltromle til optagelse af værktøjsspindlerne. Den-20 ne spindel tromle er drejeligt lejret i en faststående maskin-ramme og kan fortløbende kobles ind i et antal til antallet af værktøjsspindler svarende koblingssti11 i nger. De i spindeltromlen drejeligt lejrede værktøjsspindler drives enkeltvis ved hjælp af separate elektromotorer med en omdrejningstalre-25 gulering.

De vigtigste ulemper ved denne kendte drejeautomat ligger i, at spindeldrivningen og drivningen af spindel tromlen samt den drejelige lejring af tromlen er meget dyr. Derudover er den 30 efter rundtaktprincippet arbejdende drejeautomat begrænset med hensyn til antallet af værktøjsspindler, da en øgning af antallet af de i en tromle værende spindler må medføre en tilsvarende øgning af tromlediameteren og med voksende tromlediameter påvirkes drejeautomatens bearbejdningsnøjagtighed. Samti-35 digt er drejeautomatens produktionsydelse og produktionsmu ligheder begrænset, da værktøjerne kun kan føres radialt an imod arbejdsstykkerne udvendigt fra og drives ved hjælp af

DK 164396B

3 værktøjsspindlerne, som befinder sig på tromlens frontside, og deres brugstid er forholdsvis kort, da de uden afbrydelse er i funktion og på grund af den kraftige opvarmning er udsat for et kraftigt slid.

5

Formålet med opfindelsen er at tilvejebringe en flerspindel-drejeautomat, som i forhold til de kendte drejeautomater udviser højere produktionsydelser og mere universelle produktionsmuligheder ved hjælp af en øgning af antallet af værk-10 tøjsspindler og bearbejdningsstationer og en mere forenklet konstruktion.

Dette opnås ved hjælp af det i krav 1 angivne konstruktionsprincip.

15

Underkravene angiver hensigtsmæssig udførelsesformer for opfindelsen.

Ud over de under formålsangivelsen nævnte fordele udviser dre-20 jeautomaten ifølge opfindelsen også følgende yderligere fordele set i forhold til de kendte automater:

Konstruktionen af drejeautomaten, som arbejder efter linietakt-princippet, er på grund af anbringelsen af værktøjsspindlerne 25 i en fælles spindeldok mindre dyr end de kendte automater, som arbejder efter rundtaktprincippet, hvorfor man kan koncipere flere maskiner mere hensigtsmæssigt og bedre end hidtil. Automaten er yderst betjeningsvenlig. Ved den nye automat kan man realisere de trinløse og indkoblede, f.eks. CNC-styrede drev, 30 så at man f.eks. kan lade værktøjsspindlerne standse og på ny rotere uafhængigt af hinanden. Automaten har en højere stivhed og en bedre lejemulighed for spindeldokbærere og værktøjsbærere. Endelig sikres der ved automaten en uhindret spånbort-ledni ng.

Opfindelsen samt yderligere fordele ved denne er beskrevet nedenfor under henvisning til tegningen, hvor 35 4

DK 164396 B

fig. 1 viser grundprincippet ved en f lerspindeldrejeautomat., fig. 2 forsiden af en første udførelsesform for en drejeauto-mat med syv spindler, 5 fig. 3 den i fig. 2 viste drejeautomat, set fra siden, fig. 4 funktionsmåden ved drejeautomaten med syv spindler ved hjælp af en angivelse af den taktvise fremkørsel og tilbage-10 kørsel af spindelslæden ved to arbejdscykler og fig. 5 forsiden af en anden udførelsesform for en automat med en skrå placering af fem spindler og ni bearbejdningsstationer.

15 Den i fig. 1 viste tydeliggjorte fundamentale opbygning af en drejeautomat med otte arbejdsstykspindler 10 til fremstilling af arbejdsstykker i otte efter hinanden følgende bearbejdningsstationer består i, at udover at tjene som et antal basisværktøjsstationer 1-8 er hver basisværktøjsstation bortset fra 20 den første også tilvejebragt som ekstra værktøjsstationer 2-8, som er anbragt i samme rækkefølge som bearbejdningen foran basisværktøjsstationerne 1-8, så at antallet af bearbejdningsstationer udgør N = 2n - 1, hvorved der ved værktøjsstationen 1 findes en af- og pålæsningsstation. Bearbejdningen af ar-25 bejdsstykkerne i drejeautomaten foregår på en sådan måde, at hvert arbejdsstykke efter hver bearbejdning forskydes taktvis lineært i forhold til den næste station ind i en værktøjsstation og efter syv transportskridt og et efterfølgende tilbageslag eller et tilbageslag imellem to transportslæder når ind 30 i dets udgangsbearbejdningsstation.

Den i fig. 2 og 3 viste drejeautomat 11 omfatter syv værktøjsspindler 10 med ikke viste arbejdsstykoptagelsesindretninger samt syv basisværktøjsstationer 1-7 med lodret og vandret an-35 bragte værktøjer. Derudover har drejebænken 11 hver basisværktøjsstation, bortset fra den første, som ekstra værktøjsstation 2-7, som er anbragt i samme rækkefølge som bearbejdningen 5

DK 164396 B

foran basisværktøjsstationerne 1-7. Drejeautomaten har således totalt set tretten bearbejdningsstationer.

De lodrette værktøjsstationer 2-7 og 1-7 med værktøjerne 12 er 5 anbragt på en faststående slæde 13 i en fælles bæreindretning 14. De vandrette værktøjsstationer 2-7 og 1-7 med værktøjerne 15 befinder sig på en faststående slæde 16. De lodrette og vandrette bearbejdningsstationer 2-7 og 1-7 optages af et basisstativ 17. Værktøjsspindlerne 10 er anbragt i en fælles 10 spindeldok 18 på en slæde 19, som ved hjælp af et ikke vist hydraulisk drev udfører et taktvist fremadgående slag og et gennemgående tilbageslag. Hver spindel 10 drives ved hjælp af en ikke-vist elektromotor med trinløs omdrejningstalregulering.

15 På- og aflæsningsindretningen for værktøjerne befinder sig ved arbejdsstationen 1.

Fig. 3 viser tydeligt, at de lodrette værktøjer 12 kan føres i indgreb enkeltvis eller parvis beliggende over for hinanden 20 over hele arbejdsstykkets periferiområde, og at arbejdsstykkets forside håndteres ved hjælp af det vandrette værktøj 15.

Håden hvorpå drejeautomaten 11 ifølge fig. 2 og 3 virker fremgår af fig. 4.

25

En arbejdscyklus på drejeautomaten 11 omfatter et taktvis fremadgående slag af slæden 19 med de syv værktøjsspindler 10 over seks taktskridt, hvorved slæden 19 fra udgangsstillingen 19' når frem til endestillingen 191', samt et gennemgående 30 tilbageslag af slæden 19 fra endesti 11inge 19'1 tilbage til udgangsstillingen 19'.

Bliver f.eks. i slædens 19 udgangsstilling 19' efter forudgående aflæsning af et færdigt arbejdsstykke i basisværktøjs-35 stationen 1 ved hjælp af aflæsningsindretningen et nyt ar bejdsstykke 1* indført i optagelsesindretningen', f.eks. en spændpatron, på den første arbejdsspindel ved hjælp af pålæs-

DK 164396 B

6 ningsindretningen, når dette arbejdsstykke 1' efter seks taktskridt udført af slæden 19 ved drejeautomatens arbejdscy-klus igennem alle basisværktøjsstationerne 1-7 og frem til stationen 7, hvorfra det som følge af slædens 19 tilbageslag 5 fra positionen 19’' til positionen 19' føres tilbage ind i udgangsbearbejdningsstationen 1 og heri bliver det fjernet ved hjælp af aflæsningsindretningen.

Det værktøjsstykke 1', som befinder sig i en fjerde værktøjs-10 spindels optagelsesindretning, og som efter tre taktvise slag i fremadgående retning af slæden 19 når frem til værktøjsstationen 1, gennemløber ved de tre resterende taktskridt under arbejdscyklen basisværktøjsstationerne 2-4. Som følge af slædens 19 tilbagekørsel fra stationen 19' ' til stationen 19' 15 føres det ind i den ekstra værktøjsstation 5, og efter slædens 19 tre yderligere taktvise skridt under drejeautomatens efterfølgende arbejdscyklus når det via stationerne 6 og 7 frem til basisværktøjsstationen 1, hvor det bliver færdigbearbejdet og fjernet på ny af aflæsningsindretningen.

20

Fig. 4 viser tydeligt en yderligere fordel ved drejeautomaten. Denne består i at værktøjsstationerne 2 til 7 og 1 til 7 begyndende med stationen 2 under en enkelt arbejdscyklus i det mindste ikke er belagt under en enkelt arbejdstakt og maksi-25 malt under seks arbejdstakter, hvorfor værktøjerne kan blive afkølet, og derved øges deres brugstider.

Fig. 5 viser en yderligere udførelsesform for en drejeautomat 20 med en skråt anbragt værktøjsstation 2-5 og 1-5 samt de 30 slæder 13, 16, som optager værktøjerne 12, 15, og slæden 19 til værktøjsspindlerne 10.

Derudover er der også mulighed for en lodret anbringelse af værktøjsstationerne.

Det beskrevne konstruktionsprincip åbner mulighed for, at to og flere ens eller forskellige arbejdsstykker ved en tilsva- 35

Claims (8)

1. Flerspindeldrejeautomat til fremstilling af arbejdsstykker i på hinanden følgende bearbejdningsstationer med arbejdsstyk-spindler (10) og værktøjsstationer, som er indrettet til at 25 blive forskudt taktvis i forhold til hinanden, hvorved antallet (n) af arbejdsstykspindler (10) er lig med antallet (n) af værktøjsstationer, kendetegnet ved, at foruden til antallet af basisværktøjsstationer (1 til n) er hver basisværktøjsstation på nær den første også tilvejebragt som ekstra 30 værktøjsstationer (2 til n), som er anbragt i samme rækkefølge som ved bearbejdningen foran basisværktøjsstationerne (1 til n), så at det totale antal af bearbejdningsstationer udgør N = 2n - 1, hvorved bearbejdningen foregår på en sådan måde, at hvert arbejdsstykke efter hver bearbejdning i en værktøjssta-35 tion forskydes i takt lineært frem til den næste værktøjsstation og efter n - 1 transportskridt og et efterfølgende tilbageslag eller et tilbageslag imellem to transportskidt når det DK 164396 B 8 frem til dets udgangsbearbejdningsstation, og at der findes en på- og af læsningsindretning for arbejdsstykkerne ved i det mindste en værktøjsstation.

2. Drejeautomat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at på- og aflæsningsindretningen for værktøjerne er anbragt ved den første værktøjsstation (1).

3. Drejeautomat ifølge krav 1 og 2, kendetegnet 10 ved, spindlerne (10) eller bearbejdningsstationerne (N) er anbragt på slæder (19, 13, 16) med et hydraulisk eller elektrisk drev.

4. Drejeautomat ifølge et af kravene 1-3, kendeteg-15 net ved, at hver spindel (10) drives med et separat drev med trinløs omdrejningstalregulering fortrinsvis et elektromotorisk drev.

5. Drejeautomat ifølge et af kravene 1-4, kendeteg-20 net ved, at spindlerne (10) er indbygget i en fælles spindeldok (18).

6. Drejeautomat ifølge kravene 1-5, kendetegnet ved, at de enkelte værktøjsstationers (1-n; 2-n) værktøjer 25 (12, 15) er anbragt over arbejdsstykkernes hele periferiområ de samt ved deres forside.

7. Drejeautomat ifølge kravene 1-6, kendetegnet ved, at den er tildannet som patrondrejeautomat (11). 30

7 DK 164396 B rende øgning af antallet af på- og aflæsningsindretningerne kan fremstilles samtidigt på en flerspindeldrejeautomat. Ved hjælp af den trinløse omdrejningstalregulering af hver 5 drivmotor for de enkelte værktøjsspindler kan spindlerne i de enkelte bearbejdningsstationer drives med samme eller forskellige omdrejningstal, og samtidigt kan spindlerne i andre stationer frakobles således, at der f.eks. i en station kan uddrejes et cylindrisk afsnit på et roterende arbejdsstykke, me-10 dens det stillestående arbejdsstykke i de to efterfølgende stationer får en gevindboring. Dette eksempel tydeliggør, at drejerautomatens fremsti 11ingsmuligheder udvides betydeligt ved hjælp af den trinløse omdrejningstalregulering af spind- lernes drivmotorer set i forhold til, hvad der er tilfældet 15 ved kendte drejeautomater. Det ovenfor beskrevne grundprincip, som anvendes i forbindelse med en patrondrejeautoraat, kan også anvendes i forbindelse med en stangdrejeautomat. Patentkrav. 20 --------------------

8. Drejeautomat ifølge et af kravene 1-6, kendetegnet ved, at den er tildannet som stangdrejeautomat. 35