Агрегатный автоматизированный станок Советский патент 1993 года по МПК B23Q39/02 B23B39/00 

Изобретение относится к обработке металлов резанием, в частности к агрегатам автоматизированным станкам, преимущественно малогабаритным, для горизонтального сверления болтов.

Целью изобретения является повышение производительности при сверлении горизонтальных отверстий в головках болтов.

Эта цель достигается тем, что в агрегатном автоматизированном станке для горизонтального сверления болтов, содержащем станину, рабочий стол с приспособ- лениями для базирования болтов и связанные между собой единой системой автоматического управления силовые головки в виде шпиндельных бабок со сверлами, установленными в подпружиненных стаканах, прижимно-ориентирующие устройства в виде скалок, установленных на траверсе в направляющих, и приводов вертикального перемещения и поворота скалок, автоматические загрузочные устройства в виде вибробункера и двурукого робота, прижимно-ориентирующие устройства расположены вертикально, соосно с приспособлениями для базирования болтов и над ним, при этом оси их перпендикулярны плоскости рабочего стола, а концы скалок имеют шестигранные полости, сопрягаемые с головками болтов. Кроме того, подпружиненные стаканы имеют кольцевые буртики, а система автоматического управления содержит бесконтактные датчики, электрически связанные с ними и установленные с наружной стороны шпинделей.

На фиг. 1 изображен станок, общий вид (вид спереди); на фиг. 2 - общий вид станка (вид в плане); на фиг. 3 - приспособления для базирования болтов и прижимно-ориентирующие устройства (общий вид); на фиг, .4 - привод вертикального перемещения и поворота прижимно-ориентирующего устройства (разрез А-А на фиг. 3); на фиг. 5 - поперечный разрез конца скалки прижимно-ориентирующего устройства(разрез Б-Б на фиг. 4); на фиг. 6 - устройство для предохранения сверла от перегрузки (разрез В-В на фиг. 1).

Агрегатный автоматизированный станок для горизонтального сверления болтов содержит станину 1, рабочий стол 2 с укрепленными на нем приспособлениями 3 для базирования болтов, силовые головки 4 для горизонтального сверления, прижимно- ориентирующие устройства 5, автоматическое загрузочное устройство, состояа1ее из вибробункера 6 и двурукого робота 7. Сило- че головки 4 представляют собой шпиндельные бабки, установленные на рабочем столе 2 в направляющих 8 для горизонтального перемещения. Прижимно-ориентирующие устройства 5 расположены соосно с приспособлениями 3 для базирования болтов и над ними, при этом оси их перпендикулярны плоскости рабочего стола 2. Эти устройства представляют собой скалки 9 (см. фиг. 3 и 4), которые установлены на траверсах 10. Траверсы 10 могут перемещаться по направляющим 11, жестко закрепленным на столе 2. Скалки 9 на концах имеют шестигранные полости 12 (см. фиг. 4 и 5), сопрягаемые с головками болтов. Здесь же имеются отверстия 13 для сквозного прохождения сверла шпиндельной бабки.

Прижимно-ориентирующие устройства 5 снабжены приводами вертикального перемещения и поворота скалок 9. Привод вертикального перемещения представляет собой пневмоцилиндр, гильза 14 которого

выполнена заодно со скалкой 9 и траверсой 10, а поршень 15 со штоком через связующую планку 16 жестко закреплен на направляющих 11 (см. фиг. 3). Привод поворота скалок размещен на траверсе и представляет собой зубчатую реечную передачу, у которой шестерня 17 жестко закреплена на поворотной части 18 скалки 9, а зубчатая рейка 19 выполнена заодно со штоком пнев- моцилиндра 20.

Приспособления 3 для базирования болтов состоят из (см. фиг. 6) направляющих сменных втулок 21, вмонтированных в корпус 22, и сменных кондукторных втулок 23 для направления сверла, также закрепленных на корпусе 22, Сменные сверла 24 закрепляются в патроне 25, который установлен в подпружиненном стакане 26 гильзы 27 шпинделя силовой головки 4. Подпружиненный стакан 26 имеет кольцевой

буртик 23. Бесконтактный датчик 29, электрически связанный с кольцевым буртиком 28, установлен с наружной стороны шпинделя. Силовой головки, приводы вертикального, перемещения и поворота скалок,

автоматические загрузочные устройства

связаны между собой единой системой автоматического управления. Система управления содержит соответствующие датчики, контролирующие крайние положения эле0 ментов станка.

Станок имеет две рабочие позиции: первую - с одним базирующим приспособлением 3 и одним прижимно-ориентирующим устройством с приводом вертикального пе5 ремещения и вторую позицию, аналогичную первой, но здесь прижимно-ориентирую- щее устройство имеет еще привод поворота скалки.

Работа станка при сверлении, например, отверстия в головке болта с последующим снятием фасок в этом отверстии с двух сторон, происходит следующим образом,

В исходном положении: скалки 9 при- жимно-ориентирующих устройств 5 подняты в крайнее верхнее положение, и между концами скалок 9 и приспособлениями 3 для базирования болтов имеется зазор (рабочее пространство), в приспособлениях 3 первой и второй позиции станка находятся обработанные детали (болты), шпиндельные бабки силовых головок 4 со сверлами отведены в исходное положение (назад). Первая рука робота находится против первой позиции станка, вторая рука - против второй позиции. В этом положении схема управления дает команду роботу 7 на загрузку и разгрузку станка. Вторая рука робота (см. фиг. 2) извлекает деталь (болт) из приспособления 3 для базирования болта второй позиции станка, одновременно первая рука извлекает деталь из приспособления 3 первой позиции станка. Обе руки одновременно переносят детали на шаг таким образом, что первая рука робота 7 оказывается напротив второй позиции станка, а вторая рука робота находится над тарой для готовых деталей. Затем вторая сбрасывает готовую деталь в тару, а первая рука загружает деталь, обработанную на первой позиции станка, на вторую позицию. После этого робот 7 перемещает первую руку и вторую руку одновременно так, чтобы вторая рука остановилась напротив первой позиции станка, а первая рука - напротив приемного лотка вибробункера б. Затем вторая рука робота извлекает деталь (болт) с первой позиции станка, а первая рука извлекает очередную деталь из приемного устройства вибробункера, после чего обе руки робота передвигаются и останавливаются так. чтобы вторая рука остановилась напротив второй позиции станка, а первая рука - напротив первой позиции станка. Затем обе руки робота загружают детали на указанные позиции станка, перемещаясь вперед, после чего они возвращаются назад в исходное положение.

После того, как обе детали установлены во втулках21 приспособлений 3 для базирования на первой и второй позициях станка, подают команду на приводы вертикального перемещения скалок 9 обеих позиций станка.

В пневмоцилиндры этих приводов подают сжатый воздух, штоки цилиндров, переместив траверсы 10 со скалками 9 вниз, сопрягают шестигранные полости 12 (см. фиг, 5 и фиг. 4) с головками болтов. Соответствующие грани головок болтов и полостей 12 должны совместиться за счет того, что

опускаясь сверху, скалки 9, соприкасаясь с головками болтов, доворачивают (ориентируют) болт вокруг вертикальной оси так, чтобы грани головок болтов заняли такое же 5 положение, что и грани полостей 12 скалок 9, заняв соответствующее положение по отношению к осям сверл 24. Если это произойдет, то скалки 9 опустятся в крайнее нижнее положение, головки болтов поместятся в по10 лостях 12 скалок 9 и схема управления даст команду силовым головкам 4 на подачу сверл. Если ориентирования граней головок болтов не произойдет, то схема управления даст команду на повторные подъемны и опу15 скания скалок 9. И эти операции будут производиться до тех пор. пока такое ориентирование осуществится и скалки 9 займут свое крайнее нижнее положение, зажав детали в приспособлениях 3.

0Силовые головки 4, получив соответствующие команды, подают вращающиеся сверла 24, передвигая шпиндельные бабки по направляющим 8 (см. фиг. 1) в сторону обрабатываемых болтов. При этом сверла

5 24 входят через отверстия кондукторных втулок 23 (см. фиг. 6) и отверстия в скалках 9, производят сверление отверстия в головке болта на первой позиции станка и снятие фаски в этом отверстии с одной стороны

0 на второй позиции станка. Когда на второй позиции станка произойдет снятие фаски с одной стороны, сверло 24 на второй позиции отводится назад силовой головкой 4 этой позиции. После этого включается при5 вод поворота скалок 9 второй позиции станка. При этом зубчата рейка 19 (см. фиг. 4), перемещаясь штоком пневмоцилиндра, поворачивает шестерню 17, а вместе с ней скалку 9, которая поворачивает болт во втул0 ке, приспособления 3 на 180°. Подают команду силовой головке 4 на перемещение вперед, и сверло 24 производит снятие фаски в отверстии головки болта с другой стороны. После этого сверло 24 отводится

5 назад, скалка 9 на второй позиции поднимается в крайнее верхнее положение.

По окончании процесса сверления отверстия в головке болта на первой позиции станка сверло 24 силовой головкой 4 этой

0 позиции отводится назад, скалка 9 этой позиции станка поднимается вверх. Процесс одновременной обработки на обеих позициях станка закончен.

Подают команду роботу 7, и он рукой 2

5 извлекает готовую деталь со второй позиции станка и бросает ее в тару, а рукой 1 извлекает деталь из приспособления 3 первой позиции, переносит ее и устанавливает в такое же приспособление второй позиции станка. После чего процесс повторяется.

В процессе операции сверления на обеих позициях станка, в случае возрастания нагрузки на сверла 24 (затупление сверла, неоднородные включения в материал детали, перекос и т. п.), подпружиненный стакан 26, сжимая пружину, отходит назад, при этом кольцевой буртик 28 совмещается с датчиком 29, который дает команду через систему управления на остановку подачи силовой головки до устранения причин воз- растания нагрузки на сверло 24. Тем самым сверло предохраняется от поломок (см. фиг. 6).

Формула изобретения 1. Агрегатный автоматизированный ста- нок, содержащий размещенный на станине стол, несущий приспособления для базирования деталей, шпиндельные бабки с размещенными в них шпинделями, несущими сверла, прижимные ориентирующие уст- оойства, выполненные в виде скалок, установленных на траверсе в направляющих и связанных с приводами их поворота и перемещения в вертикальном направлении, о т- личающийся тем. что. с целью

увеличения производительности и точно сти при сверлении горизонтальных отверстий в головках болтов, станок снабжен размещенными в шпинделях подпружиненными стаканами, предназначенными для размещения сверл, и автоматическим загрузочным устройством, выполненным в виде вибробункера и двурукого робота, причем прижимные ориентирующие устройства расположены водной вертикальной плоскости с приспособлениями для базирования деталей соосно с последними, а плоскости прижима и базовые поверхности ориентирующих устройств и приспособлений параллельны плоскости стола, при этом концы скалок выполнены полыми и имеют шестигранный профиль для сопряжения с головками болтов, а шпиндельные бабки связаны между собой системой автоматического управления

2. Станок по п. 1,отличающийся тем, что на стаканах выполнены кольцевые буртики, предназначенные для воздействия на введенные в станок бесконтактные датчики, размещенные на шпинделях.

Использование: для обработки металлов резанием, в частности для горизонтального сверления отверстий в головках болтов. Сущность изобретения: станок содержит размещенные на столе 2 присп собления 3 для базирования болтов, прижимные ориентирующие устройства 5, размещенные соосно приспособлениям 3. Устройства 5 представляют собой скалки 9, установленные на траверсах 10, перемещающихся по направляющим 11. Скалки 9 перемещаются в вертикальном направлении и связаны с приводом поворота. Концы скалок выполнены полыми и имеют шестигранный профиль,.сопрягающийся с голоркэми болтов. 1 з. п. ф-лы, 6 ил.

Фаг 4s-.s

фиг. 5