ОБРАБАТЫВАЮЩИЙ УЗЕЛ Российский патент 2014 года по МПК B27C5/00 B23C3/12 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к обрабатывающему узлу, предпочтительно, для механической обработки кромок, в частности, уголков на заготовках, предпочтительно, в виде панели, выполненных из дерева, древесных материалов, пластмассы или тому подобного в станке со сквозной подачей. В частности предложен узел для механической обработки угловых областей заготовки, на узкие стороны которой нанесены декоративные кромки.

Уровень техники

На фиг.1А-1С показан направляющий ролик, который обычно используют в обрабатывающих узлах для кромок между узкими сторонами и, в частности, уголков заготовок в виде панели. Блок 101 направляющего ролика содержит направляющий ролик 102, который катится по обрабатываемой заготовке. Обрабатывающий инструмент (не показан), например, фреза, расположена на одной оси с направляющим роликом 102 (на оси С). Когда направляющий ролик катится по заготовке 103, одновременно можно обрабатывать кромки 103а, 103b обрабатываемой заготовки. На блоке направляющего ролика установлены стопоры 104, относительно которых может перемещаться направляющий ролик 102.

Направляющий ролик выполнен с возможностью поворота вокруг своей оси В крепления. Угол поворота может быть ограничен регулировочными винтами 108 так, что можно устанавливать различные максимальные установочные углы. Максимальные установочные углы зависят от допусков возникающих после приклейки декоративных кромок.

Далее будет описана обработка заготовки. Блок направляющего ролика установлен в положение, в котором стопоры 104 расположены по высоте узкой стороны заготовки 103. Заготовка перемещается к направляющему ролику (например, по стрелке R на фиг.1В) и упирается в стопор 104 узла 101 направляющего ролика обрабатываемой узкой стороны. Когда заготовка 103 упирается в стопоры 104, перемещающаяся вперед заготовка 103 давит на обрабатывающий узел 101 назад и узел перемещается вверх посредством системы 110 подвески (см. фиг.2).

Поскольку направляющий ролик и обрабатывающий инструмент подвешены на одной оси, обрабатывающий инструмент начинает обрабатывать узкую сторону заготовки 103, когда блок 101 направляющего ролика перемещается вверх достаточно для того, чтобы направляющий ролик касался узкой стороны заготовки. Поскольку направляющий ролик немного выступает над стопорами в направлении подачи и расположен на одной оси с обрабатывающим инструментом, он определяет расстояние узкой стороны заготовки 103 от обрабатывающего инструмента. Затем в зависимости от установки угла поворота, заготовка давит на направляющий ролик назад и поворачивает его посредством подвески 110, которая может содержать, например, установленные параллельно стержни 111. Во время дальнейшего перемещения вверх направляющего ролика и инструмента обрабатывают узкую сторону и кромку и, в частности, угол заготовки, например, выполняют скругление. Обрабатывающий узел выполняет только механическую обработку кромочных областей узких сторон и угловых областей, а после механической обработки углов его отводят от заготовки. Показанные на фиг.1B пунктирной линией области иллюстрируют только в качестве примера область механической обработки заготовки.

Недостаток такого узла направляющего ролика заключается в том, что регулирование зазора при повороте направляющего ролика 102 относительно оси В является сложным и не может быть выполнено во время сквозной подачи. Поскольку в результате приклеивания различных декоративных кромок возникают различные допуски, необходимо часто менять угол регулировки. Еще один недостаток заключается в том, что благодаря повороту вокруг оси B, ролик перемещается не только по стрелке R, но также в перпендикулярном стрелке R направлении (вверх на фиг.1B). Это происходит благодаря тому, что поворотное перемещение происходит по окружности вокруг оси B. Поскольку кромки между широкой и узкой стороной обрабатывают в другой операции, это перемещение к поверхности заготовки 103, перпендикулярное направлению R перемещения, может приводить к нежелательным рискам на углах обрабатываемой заготовки, так же как и благодаря небольшому изменению глубины механической обработки, таким образом, не благоприятно воздействуя на внешний вид заготовки или обработка кромок между широкой или узкой сторонами должна соответствовать этим не большим различиям глубины, что тоже приводит к увеличению трудоемкости и сложности.

В EP 1 479 467 A1 описано обрабатывающее устройство для механической обработки кромок на торцевых поверхностях заготовок в виде панели, содержащее обрабатывающий узел, состоящий из обрабатывающего инструмента и направляющего ролика, соединенных друг с другом относительно неподвижно. Обрабатывающий узел вышеупомянутой обрабатывающего устройства перемещается поступательно поперек направления подачи, а также посредством конического толкателя в направлении подачи.

Раскрытие изобретения

Целью изобретения является обеспечение легкой и быстрой возможности точного регулирования направляющего ролика, обеспечивая, тем самым, оптимальное использование станка со сквозной подачей, поскольку он имеет короткое время переналадки.

Эти и другие проблемы решаются посредством обрабатывающего узла, имеющего признаки, заявленные в пункте 1 формулы изобретения.

Другие обрабатывающие узлы согласно изобретению, решающие упомянутые выше проблемы включают в себя обрабатывающий узел, в частности, для механической обработки кромок и углов заготовок, предпочтительно, в виде панели, предпочтительно выполненных, по меньшей мере, частично, из дерева, древесного материала, пластмассы и тому подобного и, предпочтительно, используемый в станке со сквозной подачей, при этом обрабатывающий узел содержит инструментальный блок, имеющий обрабатывающий инструмент для механической обработки сторон и их кромочных и/или угловых областей и содержит направляющий ролик, который обуславливает отделение обрабатывающего инструмента от заготовки, катится по заготовке и закреплен с возможностью перемещения относительно обрабатывающего инструмента, и крепежный блок, предпочтительно, установленный на узле и посредством которого направляющий ролик устанавливается с возможностью поступательного перемещения, предпочтительно, исключительно параллельно плоскости опоры заготовки и, более предпочтительно, исключительно параллельно направлению подачи и/или по существу перпендикулярно направлению подачи и, в частности, приводному блоку, выполненному с возможностью инициирования перемещения крепежного блока.

Обрабатывающий узел согласно изобретению содержит обрабатывающий инструмент, установленный на инструментальном блоке, которым, предпочтительно, обрабатывают ведущую и/или ведомую сторону во время подачи, и ее кромочную и/или угловую область. Обрабатывающий узел также содержит направляющий ролик, обуславливающий отделение обрабатывающего инструмента от заготовки, который катится по заготовке и выполнен с возможностью совершения перемещения относительно обрабатывающего инструмента. Также обеспечены приводное устройство, приводящее в действие обрабатывающий инструмент, крепежный блок, предпочтительно установленный на узле и выполненный с возможностью перемещения направляющего ролика относительно обрабатывающего инструмента, предпочтительно, только поступательно и приводной блок, инициирующий перемещение крепежного блока. Возможность поступательного перемещения направляющего ролика относительно обрабатывающего инструмента позволяет изменять относительные положения направляющего ролика и обрабатывающего инструмента во время сквозной подачи, даже без малейшей регулировки высоты. Это используют, в частности, если обеспечено только поступательное перемещение, поскольку тогда жесткость, например, в направлении вращения заметно больше. В результате возможна очень точная регулировка направляющего ролика и благодаря быстрой переналадке во время сквозной подачи, интервалы времени переключения предельно уменьшаются.

Относительное перемещение предпочтительно параллельно плоскости опоры заготовки, а более предпочтительно, - направлению подачи.

Для перемещения направляющего ролика, крепежный блок, предпочтительно, содержит соединение типа «ласточкин хвост». Соединение типа «ласточкин хвост» представляет собой простое конструктивное решение, обеспечивающее поступательное перемещение и одновременное перемещение направляющего ролика, при этом его соответствие форме (направляющего ролика) гарантирует, по существу, отсутствие бокового перемещения. Кроме того, в крепежном блоке установлен эксцентриковый диск, который приводится в действие приводным блоком и взаимодействует с частью крепежного блока, предпочтительно частью соединения типа «ласточкин хвост», обеспечивая относительное перемещение направляющего ролика. Эксцентриковый диск также, предпочтительно, содержит штифт, взаимодействующий с канавкой, выполненной в части крепежного блока, взаимодействующего с эксцентрическим диском. Такая конструкция позволяет очень точно регулировать направляющий ролик и способствует перпендикулярному расположению между возможностью перемещения и приводным блоком для относительного перемещения крепежного блока.

Стопор может быть расположен на направляющем ролике, по которому можно выравнивать заготовку. Предпочтительно, в качестве стопора используют сам направляющий ролик. Стопор служит исходной точкой для создания взаимосвязи между заготовкой и инструментом, при этом можно уменьшить общее время производственного цикла, используя направляющий ролик в качестве стопора, поскольку механическую обработку можно начинать непосредственно после контакта с заготовкой и не нужно сначала перемещать инструмент немного вверх.

Предпочтительно, крепежный блок установлен на инструментальном блоке так, что обрабатывающий узел имеет компактную конструкцию. Компактная конструкция занимает меньше пространства и поэтому может использоваться более универсально.

Предпочтительно, направляющий ролик установлен без зазора относительно инструмента после его относительного перемещения так, что точность механической обработки увеличивается, а направляющий ролик, также, лучше используется в качестве стопора.

Краткое описание чертежей

На фиг.1A, 1B и 1C показан направляющий ролик согласно уровню техники, при этом фиг.1A представляет собой вид направляющего ролика на обрабатываемой заготовке. Фиг.1B представляет собой вид сзади, и фиг.1C - вид спереди.

На фиг.2 показано рычажная система, служащая системой подвески обрабатывающего узла и которую также можно использовать с настоящим изобретением.

На фиг.3A, 3B и 3C показан обрабатывающий узел согласно настоящему изобретению, причем фиг.3A представляет собой вид спереди в перспективе обрабатывающего узла согласно изобретению на заготовке, фиг.3B - вид сзади в перспективе обрабатывающего узла согласно изобретению на заготовке и фиг.3C - вид спереди обрабатывающего узла согласно изобретению на заготовке.

Подробное описание предпочитаемых вариантов осуществления изобретения

Далее более подробно со ссылкой на чертежи будут описаны предпочитаемые варианты осуществления изобретения.

Во время разработки обрабатывающего узла согласно изобретению одной из основных задач была автоматизация регулировки винтов 108, известных из уровня техники так, чтобы действительный установочный угол направляющего ролика 102 также можно было регулировать автоматически во время механической обработки. Однако, поскольку к установочным винтам 108 с каждой стороны направляющего ролика доступ затруднен, а ограничительную конструкцию для установочного угла направляющего ролика 102 относительно сложно реализовать, существуют лучшие решения задачи, на которых базируется изобретение. Поскольку в решении с автоматической регулировкой установочных винтов обрабатывающего узла, вероятно, пришлось бы увеличивать его конструкцию, дополнительное преимущество варианта осуществления, описанного ниже, представляет собой уменьшение времени переналадки узла как следствие компактной конструкции.

Настоящее изобретение имеет узел 10, содержащий направляющий ролик и инструментальный блок 16 с инструментом 9, например, фрезой, как показано на фиг.3A-3C. В базовой конструкции инструмент предпочтительно расположен на одной оси с направляющим роликом 2. Инструментальный блок 16, также, может содержать приводной блок, например, двигатель для инструмента. Причем двигатель, также, может быть установлен позади инструментального блока 16 и даже может быть отделен от узла, а инструмент может приводиться в движение ремнем.

Направляющий ролик 2 установлен на крепежном блоке 6 и предпочтительно закреплен вместе с ним на узле 10. В настоящем изобретении крепежный блок 6 содержит линейную направляющую, имеющую профиль в виде «ласточкиного хвоста», установленный на инструментальный блок 16 посредством опор 12. Опора 12 одновременно является частью «ласточкиного хвоста», поэтому эта часть неподвижна относительно инструментального блока 16. Также предусмотрен приводной блок, обеспечивающий перемещение направляющего ролика 2 относительно инструмента. В настоящем изобретении приводным блоком 14 является электрический двигатель, предпочтительно, шаговый двигатель, соединенный посредством держателя 13 с инструментальным блоком 16. Двигатель может быть жестко соединен с узлом или инструментальным блоком 16, несмотря на то, что его приводной вал 15 должен оставаться вращающимся относительно узла. Приводной блок посредством вала 15 соединен с крепежным блоком так, что вал предпочтительно установлен в подшипниковых узлах 12. Сам вал может быть прямолинейным валом или может содержать соединение, например, быть валом с универсальным шарниром или другим шарнирным валом. Это увеличивает «гибкость» конструкции приводного блока 14.

На обрабатывающий узел не обязательно устанавливать приводной вал 15, хотя указанный вал предпочтительно установлен так, что его вращение представляет собой только относительное перемещение, возникающее между указанным валом и крепежным блоком или инструментальным блоком 16.

Для инструментов, не использующих двигатель, его, естественно, не нужно устанавливать. Примерами таких инструментов являются профильные режущие лезвия для механической обработки и профилирования кромок заготовки или простые лезвия для удаления клея, которыми удаляют излишки клея между приклеенными декоративными кромками и досками заготовки.

Как описано выше, крепежный блок 6, предпочтительно, имеет конструкцию в виде «ласточкиного хвоста», в которой на одном конце «ласточкиного хвоста» установлена пластина 16, предпочтительно бронзовая панель, которая оказывает боковое давление на «ласточкин хвост» посредством установочных винтов 17. Пластина 16 смазана и позволяет ласточкиному хвосту совершать скользящее относительное перемещение для того, чтобы посредством соответствующего давления винтов 17 всегда гарантировать боковое направление. Как видно на фиг.3B сам «ласточкин хвост» прикреплен к инструментальному блоку 16, а приводной вал вставлен в «ласточкин хвост». Форма «ласточкиного хвоста» представляет собой только один предпочтительный вариант осуществления линейной направляющей этого типа и можно использовать любую произвольную конфигурацию, обеспечивающую перемещение в боковом направлении и одновременно не допускающую перемещение в других направлениях. Здесь важно только, чтобы две части имели комплементарную конструкцию, по меньшей мере, частично или полностью. Однако, «ласточкин хвост» является предпочтительным вариантом осуществления поскольку в этом случае возможна более легкая компенсация допусков на механическую обработку.

Для того, чтобы получить в предпочтительном варианте осуществления прямолинейное перемещение, на конце приводного вала 15 располагают эксцентриковый диск который, наиболее предпочтительно, снабжен штифтом. Штифт взаимодействует с канавкой, выполненной в части крепежного блока 6. Это означает что при вращении эксцентрикового диска, он, определенной длиной, проталкивает участок 8 линейной направляющей через канавку, в зависимости от угла вращения и направления, вправо или влево. Кроме того на приводной вал можно установить кулачки, соответствующие вырезам во втором участке 8 крепежного блока 6, при этом используют, предпочтительно, по меньшей мере, два кулачка, расположенных друг за другом, причем каждый кулачок отвечает за одно направление перемещения. Кроме того, на одной части крепежного блока, например, части «ласточкиного хвоста» можно нарезать резьбу и вызвать прямолинейное перемещение винтом, взаимодействующим с резьбой. Винтовую резьбу этого типа можно нарезать, например, на конце вала с универсальным шарниром и «ласточкин хвост» можно перемещать прямолинейно. В таком случае отверстие с резьбой и винтовая резьба одновременно могут служить направляющей, имеющей комплементарную форму. Поскольку решение такого типа требует, чтобы стержень с винтовой резьбой был параллелен линейной направляющей, двигатель с приводным валом также нужно будет ориентировать параллельно ей. При этом смещение с помощью вала с универсальным шарниром или другим шарнирным валом позволяет установить двигатель так близко, как показано на фиг.3 (например, по существу перпендикулярно или под углом относительно прямолинейного перемещения направляющего ролика), что гарантирует компактность узла. Смещение с помощью простого редуктора (зубчатой передачи) будет также обеспечивать эти преимущества.

Если направляющий ролик перемещается параллельно стрелке R (см. фиг.3C), положение по высоте направляющего ролика не изменяется. Кроме того, выполняя перемещение, направляющий ролик также может больше не перемещаться под воздействием внешних сил, таким образом, упомянутый направляющий ролик подвешен без зазора на инструментальном блоке 16 посредством крепежного блока 6, что значительно повышает возможность использования направляющего ролика в качестве стопора. При этом также возможно обеспечить отдельные стопоры, которые могут иметь плоскую стопорную поверхность, и поэтому кажутся более подходящими, чем направляющий ролик. Оба стопора можно прикрепить к инструментальному блоку 16, то есть, с возможностью перемещения относительно направляющего ролика, а также к направляющему ролику, то есть с возможностью перемещения вместе с ним, поскольку направляющий ролик установлен без зазора после его перемещения.

Далее последовательность по существу такая же как описана в уровне техники, не считая того, что направляющий ролик предпочтительно перемещается исключительно прямолинейно относительно инструментального блока 16. Кроме того, регулировку направляющего ролика 2 можно выполнять во время перемещения узла и направляющий ролик 2 больше не приводится в действие заготовкой, соприкасающейся с ним. Подвеску 110, как показано на фиг.2, также, предпочтительно, используют с узлом 10 согласно изобретению. Перемещение вверх направляющего ролика 2 и инструмента 9 происходит так же как в уровне техники.

Изобретение можно использовать не только с обрабатывающими узлами для механической обработки кромок или углов, но и с большим разнообразием обрабатывающих узлов. Включая, например, отрезные устройства, снабженные двигателями, фрезерные устройства для снятия заусенцев с кромок или для механической обработки кромок (т.е. фрезерования радиусов и/или съема фасок) или ручные (без двигателя) отрезные устройства для зачистки кромок. Для этого направляющий ролик 2 также может иметь различную ориентацию. Это означает что, например, в устройстве для удаления, ролик может катиться не только по верхней поверхности заготовки, но также и по узкой стороне заготовки, в зависимости от того какое отделение (перпендикулярное или горизонтальное к узкой стороне) нужно установить. Ролик также может перемещаться вместе с обрабатывающим узлом поперек направления подачи. Это также может происходить, например, в узле, обрабатывающем узкую ведущую и/или ведомую сторону в направлении подачи или кромки указанной узкой стороны.

Каждый из узлов, упомянутых выше, может содержать крепежный блок 6 согласно изобретению между направляющим роликом 2 и обрабатывающим инструментом, таким образом, направляющий ролик 2 можно отрегулировать без труда в отношении допусков, возникающих при механической обработке.

Изобретение относится к оборудованию для механической обработки кромок, в частности уголков на заготовках, предпочтительно, в виде панели, выполненных из дерева, древесных материалов, пластмассы или тому подобного. Обрабатывающий узел является частью станка со сквозной подачей и содержит инструментальный блок с обрабатывающим инструментом, направляющий ролик и приводное устройство. Обрабатывающий инструмент обрабатывает ведущую и/или ведомую во время подачи сторону и ее кромочные и угловые области. Направляющий ролик обуславливает отделение обрабатывающего инструмента от заготовки, катится по заготовке и закреплен с возможностью перемещения относительно обрабатывающего инструмента. Приводное устройство приводит в действие обрабатывающий инструмент. Крепежный блок установлен на узле и перемещает направляющий ролик поступательно относительно обрабатывающего инструмента - параллельно плоскости опоры заготовки, параллельно направлению подачи или перпендикулярно направлению подачи. Крепежный блок перемещается приводным блоком. Уменьшается время переналадки станка. 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Обрабатывающий узел (10), в частности, для механической обработки кромок и углов заготовок (3) предпочтительно в виде панели, предпочтительно выполненных, по меньшей мере, частично из дерева, древесных материалов, пластмасс или тому подобного в станке со сквозной подачей, содержащий: инструментальный блок (16), имеющий обрабатывающий инструмент, которым механически обрабатывают ведущую и/или ведомую во время подачи сторону и ее кромочную и/или угловую область; направляющий ролик (2), который обуславливает отделение обрабатывающего инструмента от заготовки, катится по заготовке, и закреплен с возможностью перемещения относительно обрабатывающего инструмента; приводное устройство, приводящее в действие обрабатывающий инструмент, отличающийся тем, что он содержит крепежный блок (6), который предпочтительно установлен на узле и устанавливает направляющий ролик (2) с возможностью поступательного перемещения относительно обрабатывающего инструмента, предпочтительно, исключительно параллельно плоскости опоры заготовки и, более предпочтительно, исключительно параллельно направлению подачи или, по существу, перпендикулярно направлению подачи, и приводной блок (14), выполненный с возможностью инициирования перемещения крепежного блока (6).

2. Узел по п.1, в котором крепежный блок (6) содержит соединение в виде «ласточкин хвост», обеспечивающее относительное перемещение направляющего ролика (2).

3. Узел по п.1 или 2, в котором приводной блок для крепежного блока (6) содержит эксцентриковый диск, взаимодействующий с одной частью крепежного блока (6) и, таким образом, обеспечивающий относительное перемещение направляющего ролика (2).

4. Узел по п.3, в котором эксцентриковый диск имеет штифт, при этом в части крепежного блока (6), который взаимодействует с эксцентриковым диском, выполнена канавка, причем штифт взаимодействует с канавкой так, что обеспечивается относительное перемещение.

5. Узел по п.1, в котором на направляющем ролике (2) расположен стопор или сам направляющий ролик (2) может использоваться в качестве стопора.

6. Узел по п.1, в котором крепежный блок (6) установлен на инструментальном блоке.

7. Узел по п.1, в котором направляющий ролик (2) установлен без зазора после перемещения.