Гибкий токарный модуль Советский патент 1990 года по МПК B23Q3/157 

Изобретение относится к станкостроению, а именно к токарным модулям, используемым в качестве технологического оборудования гибких производственных систем.

Цель изобретения - расширение технологических возможностей.

На фиг. 1 изображен гибкий токарный модуль, общий вид; на фиг. 2 - разрез А--А на фиг- 1.

Гибкий токарный модуль содержит станину 1, поворотные шпиндельные бабки 2 и 3, каждая из которых имеет по два попарно сменных и противоположно направленных шпинделя 4, 5 и 6, 7, установленных в выдвижных пинолях 8, 9 и 10, 11. На шпинделях 4-7 установлены патроны 12-15 с механизмами фиксации (не показаны). В центре станины 1 установлен портал 16. С обеих сторон портала 16 установлены подвижные в вертикальном направлении траверсы 17, на которых с возможностью перемещения в горизонтальном направлении смонтированы суппорты 18. На суппортах 18 установлены сменные инструментальные револьверные головки 19. Поворотные шпиндельные бабки 2 и 3 расположены относительно портала 16 по разные стороны и имеют возможность перемещения в направлении к порталу 16 по направляющим 20. На станине 1 закреплены станочные манипуляторы 21 с возможностью индивидуального взаимодействия с парой патронов 12, 13 и парой патронов 14, 15 поворотных шпиндельных бабок 2 и 3.

Станочные манипуляторы 21 взаимодействуют с заготовками или деталями 22, уложенными в тару 23, установленную на транспортную тележку 24, которая перемещается по пути 25. Параллельно направ0

ляющим 20 около станины 1 расположены направляющие 26, по которым перемещает- 5 ся накопитель 27 сменной оснастки. При этом траверсы 17, смонтированные на портале 16, смещены в сторону направляющих 26 и образуют над ними консоль, которая при опускании траверсы 17 оказывается в рабочей зоне накопителя 27 сменной оснастки с возможностью взаимодействия с ним. Накопитель 27 сменной оснастки выполнен в виде вертикального ряда съемных барабанов 28, концентрично смонтированных на вертикальной оси 29.

5 На внешней поверхности барабанов 28 размещены с возможностью взаимодействия со шпинделями 4-7 и револьверными инструментальными головками 19 гнезда 30, в которые установлена сменная оснастка 31 (патроны, оправки, инструментальные ре0 вольверные головки). Вертикальная ось 29 закреплена на основании 32, на котором смонтированы катки 33, кинематически связанные с приводом перемещения накопителя 27 сменной оснастки вдоль направляющих 26. Вертикальная ось 29 выполнена в виде гильзы цилиндра, кинематически связанного с приводом 34 поворота, жестко закрепленным на основании 32.

Гибкий токарный модуль работает следующим образом.

50 Поворотные шпиндельные бабки 2 и 3 могут функционировать в автономном режиме или в режиме взаимодополнения.

При обработке заготовки 22 за два установа поворотные шпиндельные бабки 2 и 3 функционируют в режиме взаимодо55 полнения. В этом случае заготовки 22, установленные в таре 23 транспортной тележки 24, доставляются к торцу станины 1, на котором смонтирована поворотная шпиндельная бабка 2, и устанавливаются в зоне работы станочного манипулятора 21. При этом патрон 12 поворотной шпиндельной бабки 2 находится в рабочей зоне станочного манипулятора 21. Заготовка 22 поворотом станочного манипулятора 21 и выдвижением пиноли 8 устанавливается в патрон 12 поворотной шпиндельной бабки 2. Затем поворотная шпиндельная бабка 2 поворачивается вокруг вертикальной оси на 180° и фиксируется. При этом шпиндель 4 с патроном 12 оказываются обращенными к порталу 16 и занимают рабочее положение. По командам системы управления начинается механическая обработка заготовки. При этом продольную подачу заготовка 22 получает перемещением выдвижной пиноли 8, а поперечная подача осуществляется перемещением траверсы 17 портала

16и перемещением суппорта 18 с револьверной инструментальной головкой 19 по траверсе 17. Таким образом револьверной инструментальной головке 19 сообщается крестообразное перемещение в вертикальной плоскости.

Одновременно с процессом механической обработки заготовки 22, установленной в патроне 12, станочный манипулятор 21 берет очередную заготовку 22 из тары 23 и устанавливает ее в патрон 13 поворотной шпиндельной бабки 2. По окончании обработки заготовки 22 в патроне 12 поворотной шпиндельной бабки 2 суппорты 18 с расположенными на них револьверными инструментальными головками 19 траверсой

17перемещаются в верхнее положение. Поворотные шпиндельные бабки 2 и 3 перемещаются по направляющим 20 навстречу одна другой. По окончании движения поворотных шпиндельных бабок на заданные величины перемещений они располагаются так, что заготовка 22, установленная своей обработанной частью, оказывается в зоне зажимных элементов патрона 14 поворотной шпиндельной бабки 3, при этом базовыми являются уже обработанные поверхности. Патрон 12 поворотной шпиндельной бабки 2 разжимается, освобождая заготовку 22. После этого поворотные шпиндельные бабки 2 и 3 возвращаются в исходное положение, при этом поворотная шпиндельная бабка 2 поворачивается на 180

Начинается механическая обработка заготовок 22, установленных в патронах 12 поворотной шпиндельной бабки 3. Параллельно с этим циклом обработки происходит загрузка патрона 13 поворотной шпиндельной бабки 2 и разгрузка naTpoJ на 14 поворотной шпиндельной бабки 3. Далее циклы повторяются.

Если заготовки 22 обрабатываются только за один установ, то поворотные шпиндельные бабки 2 и 3 функционируют

в автономном режиме, т. е. независимо одна от другой.

В этом случае после обработки заготовки 22 револьверные шпиндельные бабки 2

и 3 поворачиваются на 180 станочные манипуляторы 21 берут обработанную заготовку 22 и укладывают ее в тару 23. После обработки всех заготовок 22 транспортная тележка 24 отводит использованную тару 23 и доставляет другую.

В процессе работы при смене номенклатуры заготовок 22 возникает необходимость в смене патронов 12-15 на другие типоразмеры. Для смены, например, патрона 12 поворотная шпиндельная бабка 2 разворачивается на 90° свободным от заготовки патроном 12 к накопителю 27 сменной оснастки. Последний, перемещаясь по пути 25, останавливается напротив сменяемого патрона 12 свободным гнездом 30.

0 Подачей пиноли патрон 12 заводится в свободное гнездо 30 и вращением шпинделя 4 после расфиксации патрона 12 происходит его свинчивание. После этого пиноли 8 сообщается обратное перемещение. Накопитель 27 сменной оснастки переме5 щением барабанов 28 по вертикали и поворотом их вокруг вертикальной оси 29 обеспечивает совпадение осей шпинделей 4 и новой оснастки патрона 31.

Выдвижением пиноли 8 и вращением шпинделя 4 происходит навинчивание тре0 буемого патрона.После этого патрон фиксируется.

Аналогичным образом осуществляется смена револьверных инструментальных головок 19 в суппортах 18. При этом суппорты 18 перемещаются по траверсе 17 в

5 крайнее положение до совпадения оси револьверной инструментальной головки 19 с вертикальной осью 29 и позиционированием траверсы 17 устанавливается соосность револьверной инструментальной головки 19 и

0 гнезда 30 или сменной оснастки 31. Перемещением накопителя 27 сменной оснастки по направляющим 26 после расфиксации револьверной инструментальной головки 19 осуществляется их смена.

45

Формула изобретения

1. Гибкий токарный модуль, включающий станок, на станине которого установлены с возможностью встречного независимого перемещения шпиндельные бабки с соосными шпинделями с патронами, а также накопители деталей с устройством их загрузки в патроны и накопитель оснастки с гнездами, отличающийся тем, что, с целью расширения технологических воз- можностей, он снабжен порталом, размещенным посередине станины между бабками, на траверсе которого со стороны каждой бабки установлены с возможностью

вертикального и горизонтального перемещения суппорты со сменными инструментальными головками, каждая шпиндельная бабка снабжена вторым шпинделем, расположенным с противоположной стороны бабки и идентичным первому, причем шпиндели установлены на дополнительно введенных выдвижных пинолях, а бабки выполнены поворотными с возможностью поочередного расположения шпинделей в рабочей позиции и позиции загрузки и установлены с возможностью передачи заготовки из одной бабки в другую, при этом оси шпинделей параллельны и расположены на одинаковом расстоянии от осей поворота

бабок, а каждая бабка снабжена устройством загрузки заготовок, при этом накопитель сменной оснастки установлен с возможностью совмещения осей своих-гнезд с осями патронов шпиндельных бабок и осями сменных инструментальных головок.

2. Модуль по п. 1, отличающийся тем, что накопитель сменной оснастки выполнен в виде сменных барабанов, установленных на вертикальной оси основания с возможностью совместного их вращения и перемещения вдоль нее, причем основание установлено с возможностью перемещения вдоль станины.

Изобретение относится к станкостроению, а именно к токарным модулям, используемым в качестве технологического оборудования гибких производственных систем. Целью изобретения является расширение технологических возможностей. Гибкий токарный модуль содержит станину 1, поворотные шпиндельные бабки 2 и 3, каждая из которых имеет по два шпинделя 4,5 и 6,7, установленных в выдвижных пинолях 8,9 и 10,11. На шпинделях 4,5 и 6,7 установлены патроны 12,13 и 14,15. В центре станины 1 установлен портал 16. С обеих сторон портала 16 установлены подвижные в вертикальном направлении траверсы 17, на которых с возможностью перемещения в горизонтальном направлении смонтированы суппорта 18. На суппортах 18 установлены сменные инструментальные головки 19. На станине 1 закреплены устройства смены заготовок 21. Накопитель сменной оснастки 27 установлен около станины с возможностью совмещения осей своих гнезд с осями патронов шпиндельных бабок и осями сменных инструментальных головок суппортов. Накопитель сменной оснастки 27 выполнен в виде сменных барабанов 28, установленных на вертикальной оси 29 основания 32 с возможностью их вращения и перемещения вдоль нее. Основание 32 перемещается вдоль станины по направляющим 26. Гибкий токарный модуль работает следующим образом. Шпиндельные бабки могут работать самостоятельно или в режиме взаимодополнения, при этом деталь, обработанная в шпинделе одной бабки, передается в шпиндель другой - их перемещением навстречу друг другу. Для смены заготовки шпиндельную бабку поворачивают на 180°, для смены патронов - на 90°. Смена инструментальных головок производится путем перемещения суппортов по траверсе в крайнее положение. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

28

фиг. 2