CS273513B1 - Automatic machining line - Google Patents

Abstract

Automatic machine tool line is designed for simultaneous machining of a pair of identical work pieces of rotational shape from several directions that can be perpendicular to each other.The automatic machine line consists of at least two special machine tools (12, 15) with revolving platens (16, 23), on which there are clamping devices (22, 4) functionally connected to interoperation conveyor (2) across revolving manipulators (10, 13). One workstation is equipped with a constructionally identical double-spindle platens (19) with length-graduated working tools (20), the second workstation is equipped with two horizontal contradirectionally oriented drilling units (26) a horizontal milling unit (29) and a vertical multi-mandrel drilling unit (32). Both machines tools are equipped with optoelectric control of tools (20) and a washing system (27).<IMAGE>

Description

Vynález se týká automatické obráběcí linky na opracování dvojic rotačních obrobků, sestávající z článkového meziopsračního dopravníku, manipulačního zařízení a z nejméně dvou speciálních obráběcích strojů.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an automatic machining line for machining pairs of rotary workpieces, consisting of a multi-intermediate conveyor conveyor, a handling device and at least two special machine tools.

Rotační obrobky vyžadující opracování z několika stran se až dosud obrábějí jednotlivě a postupně na různých konvenčních strojích nebo na speciálních obráběčích strojích. Použití konvenčních obráběcích strojů klade především vysoké nároky na zastavěný prostor a instalovaný příkon, vyvolává potřebu pracovních sil, vznikají organizační problémy s manipulací i mezioperační dopravou. Zavedení speciálních obráběcích strojů představuje podstatný pokrok v technologii obrábění, ale s ohledem na stávající způsoby mezioperační dopravy není možno zcela vyloučit lidské pracovní síly, i když jejich potřeba je značně nižší. Kromě toho vazby mezi jednotlivými speciálními stroji mohou být natolik složité, že snaha po sjednocení koncepce dopravníku obrobků a upínačů vyvolává další problémy, které vedou k tomu, že se obrobky opracovávají na speciálních strojích také jednotlivě i za cenu nižší produktivity celé linky.Rotary workpieces requiring machining from several sides have so far been machined individually and sequentially on various conventional machines or on special machine tools. The use of conventional machine tools places high demands on built-up space and installed power input, generates labor, organizational problems with handling and inter-operational transport. The introduction of special machine tools represents a significant advance in machining technology, but with regard to existing modes of in-service transport, it is not possible to exclude human labor completely, although their need is considerably lower. In addition, the linkages between individual special machines can be so complex that the effort to unify the workpiece conveyor and clamp concept raises other problems that lead to the workpieces being machined on special machines also individually, at the cost of lower line productivity.

Uvedené nedostatky odstraňuje automatická obráběcí linka podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že podél článkového mezioperačního dopravníku je umístěn jednak manipulátor s otočnými chapači funkčně napojený vždy na jeden z vějírovitě uspořádaných samostředicích segmentových upínačů, umístěných na pohyblivé části vícepolohového otočného stolu horizontálního hlubokovrtacího stroje, vybaveného konstrukčně shodnými dvouvretenovými pracovními jednotkami s délkově odstupňovanými pracovními nástroji, jednak další manipulátor s neotočnými chapači funkčně napojený vždy na jeden ze dvou půlkruhových patrových upínačů umístěných na pohyblivé části dvoupolohového otočného stolu horizontálně vertikálního stroje vybaveného dvěma protisměrně orientovanými horizontálními dvouvretenovými vrtacími jednotkami a horizontální frézovací jednotkou překlenutou tunelovým mezikusem, na kterém je uchycen svislý stojan se svislou vícevřetenovou vrtací jednotkou, přičemž oba stroje jsou vybaveny optoelektrickou kontrolou nástrojů a oplachovacím systémem.The above mentioned drawbacks are eliminated by the automatic machining line according to the invention, which is based on the fact that a rotary hook manipulator is operatively connected to one of the fan-mounted self-centering segment clamps located on the movable part of the horizontal positioning machine. Equipped with structurally identical two-spindle working units with graduated working tools, and another manipulator with non-rotating hooks operatively connected to one of two semicircular bevel clamps located on the movable part of a two-position rotary table of horizontal vertical machine equipped with two opposite horizontal a bridged tunnel adapter on which j A vertical stand with a vertical multi-spindle drilling unit is mounted, both machines equipped with optoelectric tool control and a rinsing system.

Výhodou automatické obráběcí linky provedené podle vynálezu je značná úspora pracovních sil při současném zvýšení produkce, poměrně malý zastavěný prostor daný kompaktností řešení, ale i poměrně malý instalovaný příkon. Poškození nástrojů je kontrolováno optoelektrickými snímači, takže nemůže dojít k výrobě zmetku nebo k bavarii některého uzlu. Další výhodou je určitá, i když omezená možnost přestavby na opracování tvarově příbuzných součástí, zvyšuje se bezpečnost práce a kultura pracovního prostředí v důsledku komplexního vyřešení třískového hospodářství, automatizace chlazení a oplachování, manipulace s polotovary a hotovými obrobky a podobně.The advantage of the automatic machining line made according to the invention is a considerable labor saving while increasing production, a relatively small built-up space due to the compactness of the solution, but also a relatively low installed power input. Damage to the tools is controlled by optoelectric sensors, so that rejects cannot be produced or any node can be amused. Another advantage is a certain, albeit limited, conversion to form-related workpieces, enhances work safety and culture of the working environment due to the complex chip management, automation of cooling and rinsing, handling of semi-finished and finished workpieces and the like.

Příkladné provedení automatické obráběcí linky podle vynálezu je schematicky znázorněno na připojených výkresech, kde na obr, 1 je celkové uspořádání, na obr. 2 je speciální horizontální hlubokovrtací stroj v půdorysném pohledu,, na obr. 3 je speciální horizontální hlubokovrtací stroj v pohledu ze směru P, na obr. 4 je tentýž stroj ze směru R, na obr. 5 je horizontálně vertikální speciální stroj v půdorysném a na obr. 6 v nárysném pohledu.An exemplary embodiment of an automatic machining line according to the invention is shown schematically in the accompanying drawings, in which Fig. 1 is a general arrangement, Fig. 2 is a special horizontal deep drilling machine in plan view, Fig. 3 is a special horizontal deep drilling machine in perspective Fig. 4 is the same machine from the R direction; Fig. 5 is a horizontal vertical special machine in plan view and Fig. 6 is a front view.

Na vstupní skluz £ navazuje nekonečný mezioperační dopravník 2, jehož články 3 jsou střídavě opatřeny odpruženými výkyvnými paletami pro dvojice obrobků 5. Střed vykývnutí výkyvných palet v ose jednoho z dvojice obrobků 5, jejichž vzájemná vzdálenost představuje současně zdvih pohybového hydromotoru a je rovna velikosti přepony pravoúhelníka, jehož odvěsny jsou dány horizontálním a vertikálním přesunutím obrobků _5, prováděným z technologických důvodů. Ve směru kolmém na tok obrobků 5 je umístěn manipulátor 10 s otočnými chapači 11, který slouží k automatické výměně obrobků 5 u horizontálního hlubokovrtacího stroje 12, a dále další manipulátor 13 s neotočnými chapači 14, který slouží l< automatické výměně obrobků 2 u horizontálně-vertikálního stroje 15. Použití otočných nebo neotočných chapačů 11, 14 souvisí s orientací polotovarů obrobků £ na vstupním skluzu £ a požadovanou orientaCS 273 513 Bl cí obrobků 5 u horizontálního hlubokovrtacího stroje 12, která je z technologických důvodů opačná než u horizontálně-vertikálního stroje 15. Horizontální hlubokovrtací stroj sestává z vícepolohového otočného stolu 16, k jehož středovému podstavci 17 jsou vějířovitě připojeny vodorovné pomocné podstavce liB, nesoucí konstrukčně shodné dvouvřetenové pracovní jednotky 19, jejichž pracovní nástroje 20 jsou délkově odstupňovány. Na pohyblivé části 21 vícepolohového otočného stolu 16 jsou také vějířovitě rozmístěny samostředicí segmentové upínače 22 dvojic obrobků 2· Horizontálně-vertikální stroj 15 sestává z dvoupolohového otočného stolu 23, k jehož středovému podstavci 24 jsou protilehle připevněny jednak dva vodorovné boční podstavce 25, nesoucí zrcadlově souměrné horizontální dvouvřetenové vrtací jednotky 26 s dalšími pracovními nástroji 20, jednak vodorovný zadní podstavec 28 s frézovací jednotkou 29, překlenutou tunelovým mezikusem 30, na kterém je uchycen svislý stojan 31 se svislou vícevřetenovou vrtací jednotkou 32, opatřenou zbývajícími pracovními nástroji 20 a nevyznačeným vrtacím vedením. Na pohyblivé části 35 dvoupolohového otočného stolu 23 jsou umístěny dva půlkruhové patrové upínače £ dvojic obrobků 5. K podstavcům 17, 18, 24, 25 respektive ke svislému stojanu 31, jsou připevněny nosné konzoly 6 optoelektrických vysílačů T. a přijímačů _8, umístěných tak, aby dráha paprsku byla přetata špičkami nástrojů 20, jednotek 19, 26, 32 v základní poloze. Optoelektrická kontrola se provádí před začátkem každého pracovního cyklu a slouží jednak ke zjištění stavu ostří, jednak ke zjištění přítomnosti řezné části nástrojů 20 vůbec. Mezi oběma stroji 12, 15 je umístěna společná elektroskřín 2· Jako zdroj tlakového média slouží hydraulické agregáty 38, které jsou s elektroskříní 9^, oběma stroji 12, 15, manipulátory 10, 13, mezioperačním dopravníkem 2 a řídícím pultem 53 propojeny nezakreslenými horními koryty a svody, ve kterých je společně vedeno tlakové médium i vodiče elěktro. Oba stroje 12, 15 jsou vybaveny nádobami 34 na třísky a chladicí kapalinu, vybavenými jednak dopravníky 36 třísek, na které funkčně navazuje nezakreslený společný /podpovrchový/ sběrač třísek, jednak čerpadly 37, která slouží k zajištění dodávky chladicí a oplachovací kapaliny k oběma strojům 12, 15. Chladicí kapalina je do pracovního prostoru vedena přes nezakreslené elektromagnetické ventily, kterými jsou vybaveny všechny jednotky 15, 26, 32. Upínače £, 22 jsou vybaveny oplachovacím systémem 27. Na konci mezioperačního dopravníku 2 je umístěn výstupní skluz 39.The inlet chute 6 is connected to an endless conveyor 2, whose links 3 are alternately provided with spring-loaded swinging pallets for pairs of workpieces 5. The center of swinging of the swinging pallets along one axis of one pair of workpieces. whose shackles are given by the horizontal and vertical displacement of the workpieces 5 for technological reasons. In the direction perpendicular to the flow of the workpieces 5, there is a manipulator 10 with rotating hooks 11, which serves for automatic change of workpieces 5 in horizontal drilling machine 12, and further manipulator 13 with non-rotating hooks 14, which serves The use of rotary or non-rotatable grippers 11, 14 is related to the orientation of the workpiece blanks 6 on the inlet chute 6 and the desired orientation of the workpieces 273 for the horizontal deep drilling machine 12, which for technological reasons is opposite to the horizontal-vertical machine 15. The horizontal deep drilling machine consists of a multi-position rotary table 16, to whose center pedestal 17, horizontal auxiliary pedestals 11B are mounted in a fan-like manner, carrying structurally identical two-spindle working units 19, whose working tools 20 are spaced in length. The movable parts 21 of the multi-position rotary table 16 also have fan-mounted self-centering segment clamps 22 of the workpiece pairs 2. The horizontal-vertical machine 15 consists of a two-position rotary table 23 with two horizontal lateral pedestals 25 horizontal twin-spindle drilling units 26 with other working tools 20, on the other hand a horizontal rear pedestal 28 with a milling unit 29, spanned by a tunnel adapter 30 on which a vertical stand 31 with a vertical multi-spindle drilling unit 32 is provided. On the movable part 35 of the two-position rotary table 23, two semicircular tray clamps 6 of the workpiece pairs 5 are located. so that the beam path is pierced by the tool tips 20, units 19, 26, 32 in the home position. The optoelectric inspection is performed before the start of each duty cycle and serves both to detect the state of the cutting edge and to detect the presence of the cutting portion of the tools 20 at all. A common electric box 2 is located between the two machines 12, 15. The hydraulic power units 38, which are connected to the electric box 9, the two machines 12, 15, the manipulators 10, 13, the intermediate conveyor 2 and the control console 53, and downcomers in which the pressure medium and the electrical conductors are routed together. Both machines 12, 15 are equipped with chip and coolant containers 34, equipped on the one hand with chip conveyors 36, which are functionally followed by a common / subsurface / chip collector not shown, as well as with pumps 37 which serve to provide coolant and rinse liquid to both machines 12 15. The coolant is led to the working space through non-illustrated solenoid valves, which are equipped with all units 15, 26, 32. The clamps 46, 22 are equipped with a rinsing system 27. At the end of the intermediate conveyor 2 there is an outlet chute 39.

Po kontrole zapolohování neopracovaného obrobku 5. na výkyvné paletě vykoná mezioperační dopravník 2 krok, rovný zdvihu pohybového hydromotoru T. a ze vstupního skluzu 2 se odebere další neopracovaný obrobek 2· Při dalším pohybu mezioperačního dopravníku 2 zaujmou oba ne opracované obrobky 5_ žádoucí funkční polohu. Otočné chapače 11 manipulátoru 10 uchopí dvojici neopracovaných obrobků _5> neoznečená ramena manipulátoru 10 se vertikálně pozvednou a otočí o 180°. Také otočné chapače 11 provedou obrat o 180° a vloží dvojici neopracovaných obrobků 2 do samostředicího segmentového upínače 22 horizontálního hlubokovrtacího stroje 12. Pohyblivá část 21 vícepolohového otočného stolu 16 postupně dopravuje dvojici neopraco váných obrobků 2 do pracovních poloh horizontálního hlubokovrtacího stroje 12·, až se.nakonec; částečně opracované obrobky 2 dostanou do jeho výměnné polohy. Mezioperační dopravník 2 vykoná mezitím další kroky, čímž se pod otočné chapače 11 manipulátoru 10 dostane další dvojice neopracovaných obrobků 2· Otočné chapače 11 manipulátoru 10 uchopí současně dvojic i částečně opracovaných obrobků 5.) ^a dvojici dalších dosud neopracovaných obrobků 2 ^na další výkyvné paletě mezioperačního dopravníku £, neoznačená ramena manipulátoru lu se vertikáln ě pozvednou, opláchnou se funkční plochy samostředicího segmentového upínače 22 horizontálního hlubokovrtacího stroje 12 a otočné chapače 11 manipulátoru 10 přetočí dvojici částečně opracovaných obrobků 2> stejně jako dvojici dalších dosud neopracovaných obrobků 2 °After checking the positioning of the unworked workpiece 5 on the swiveling pallet, the intermediate conveyor 2 performs a step equal to the stroke of the motion hydraulic motor T. and a further unworked workpiece 2 is removed from the inlet chute 2. The rotary grippers 11 of the manipulator 10 grip a pair of unworked workpieces 5. The unlabeled arms of the manipulator 10 are lifted vertically and rotated 180 °. The rotary hooks 11 also turn 180 ° and insert a pair of unworked workpieces 2 into the self-centering segment fixture 22 of the horizontal deep drilling machine 12. The movable part 21 of the multi-position rotary table 16 gradually transports the unworked workpiece 2 to the working positions of the horizontal deep-drilling machine 12. .finally; the partially machined workpieces 2 are brought into their replaceable position. Interoperation conveyor 2 in the meantime perform other steps, whereby the rotatable looper 11 below the manipulator 10 receives the next pair of rough workpieces 2 · Rotary gripper 11 of the manipulator 10 grips the pairs simultaneously and partially machined workpieces 5th) ^and a pair of other yet unprocessed workpieces 2 ^{on the} next pallet pivot interpass the unlabeled arms of the manipulator 10 are raised vertically, the functional surfaces of the self-centering segment clamp 22 of the horizontal deep drilling machine 12 are rinsed, and the rotary hooks 11 of the manipulator 10 rotate the pair of partially machined workpieces 2

180°. Ramena manipulátoru 10 se otočí také o 180° a částečně opracované obrobky 2 jsou vloženy na další výkyvnou paletu, zatímco dvojice dalších neopracovaných obrobků 5 je vložena do samostředicího segmentového upínače 22 horizontálního hlubokovrtacího stroje 12 a cyklus se opakuje. Mezioperační dopravník 2 vykoná potřebný počet kroků, až se výkyvná pa/Xl180 °. The arms of the manipulator 10 also rotate 180 ° and the partially machined workpieces 2 are loaded onto another pivotable pallet, while a pair of further unworked workpieces 5 are inserted into the self-centering segment clamp 22 of the horizontal deep drilling machine 12 and the cycle is repeated. The intermediate conveyor 2 performs the necessary number of steps until the swinging pa / X1

CS 273 513 Bl léta ξ částečně opracovanými obrobky _5 dostane pod neotočné chapače 14 dalšího manipulátoru 13. Neotočné chapače 14 uchopí dvojici částečně opracovaných obrobků _5 a neoznačená ramena tohoto dalšího manipulátoru 13 se vertikálně pozvednou, otočí se o 180° a dvojice částečně opracovaných obrobků J5 se vloží do půlkruhového upínače _4 horizontálně-vertikálního stroje 15. Pohyblivá část 35 dvoupolohového otočného stolu 23 se. otočí o 180° a dvojice částečně opracovaných obrobků _5 se dostane do pracovního prostoru. Po ukončení pracovních operací se dvojice opracovaných obrobků 5_ opět dostane do výměnné polohy. Mezioperační dopravník vykoná mezitím další kroky, čímž se pod neotočné chapače 14 tohoto dalšího manipulátoru 13 do stane další dvojice částečně opracovaných obrobků 5 Neotočné chapače 14 uchopí dvojici opracovaných obrobků j>, stejně jako další dvojici částečně opracovaných obrobků 5. na mezioperačním dopravníku _2> ^a ramena manipulátoru 3.3 se vertikálně pozvednou. Oplachovací systém opláchne funkční plochy půlkruhového upínače 4·. Ramena manipulátoru 13 se otočí o 180°, dvojice opracovaných obrobků _5 se vloží na příslušnou výkyvnou paletu, zatímco další dvojice částečně opracovaných obrobků 5. je vložena do půlkruhového upínače £ horizontálně-vertikálního stroje 15 Mezioperační dopravník 2 vykoná další kroky, oba stroje 12, 15 vykonávají své pracovní cykly a dvojice opracovaných obrobků 2 ^se postupně dostávají k výstupnímu sklu zu 5, ze kterého jsou odebírány k dalšímu zpracování.CS 273 513 B1 over the years ξ partially machined workpieces 5 get under the non-rotatable grippers 14 of another manipulator 13. The non-rotatable grippers 14 grasp a pair of partially machined workpieces 5 and the unlabeled arms of this additional manipulator 13 are vertically raised, rotated 180 ° and a pair of partially machined workpieces J5. The movable part 35 of the two-position rotary table 23 is inserted into the semicircular clamp. it rotates 180 ° and the pair of partially machined workpieces 5 enters the working space. Upon completion of the work operations, the pair of machined workpieces 5 returns to the replaceable position. In the meantime, the intermediate conveyor carries out further steps, thereby forming a further pair of partially machined workpieces 5 under the non-rotatable grippers 14 of this further manipulator 13 into a second pair of partially machined workpieces 5 ^. the manipulator arms 3.3 are raised vertically. The rinsing system rinses the functional surfaces of the semicircular chuck 4 ·. The arms of the manipulator 13 are rotated 180 °, a pair of machined workpieces 5 is placed on the respective swiveling pallet, while another pair of partially machined workpieces 5 is inserted into a semicircular clamp 6 of the horizontal-vertical machine 15 15 perform their duty cycles and a pair of machined workpieces 2 ^are successively conveyed to the outlet 5 zu glass from which they are collected for further processing.

Claims (1)

PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION Automatická obráběcí linka na opracování dvojic rotačních obrobků, sestávající z článkového mezioperačního dopravníku, manipulačního zařízení a z nejméně dvou speciálních obráběcíh strojů, vyznačující se tím, že podél článkového mezioperačního dopravníku /2/ je umístěn jednak manipulátor /10/ s otočnými chapači /11/ funkčně napojený vždy na jeden z vějířovitě uspořádaných samostredicích segmentových upínačů /22/, umístěných na pohyblivé části /21/ vícepolohového otočného stolu /16/ horizontálního hlubokovrtacího stroje /12/, vybaveného konstrukčně shodnými dvou vřetenovými pracovními jednotkami /19/ s délkově odstupňovanými pracovními nástroji /20/, jednak další manipulátor IY5I s neotočnými chapači /14/ funkčně napojený vždy na jeden ze dvou půlkruhových patrových upínačů /4/ umístěných na pohyblivé části /35/ dvoupolohového otočného stolu /23/ horizontálně vertikálního stroje /15/ vybaveného dvěma protisměrně orientovanými horizontálními dvouvretenovými vrtacími jed notkami /26/ s horizontální frézovací jednotkou /29/ překlenutou tunelovým mezikusem /30/, na kterém je uchycen svislý stojan /31/ se svislou vícevřetenovou vrtací jednotkou /32/, přičemž oba stroje /12, 15/ jsou vybaveny optoelektrickou kontrolou nástrojů /20/ a oplachovacím systémem /27/.An automatic machining line for processing a pair of rotary workpieces, consisting of an articulated intermediate conveyor, a handling device and at least two special machine tools, characterized in that a manipulator (10) with rotating hooks (11) functionally is located along the articulated intermediate conveyor (2). connected in each case to one of the fan-arranged self-centering segment clamps (22) located on the movable part (21) of a multi-position rotary table (16) of a horizontal deep drilling machine (12) equipped with two identical spindle working units (19) 20 /, second manipulator IY5I with non-rotating hooks (14) functionally connected to one of two semicircular floor clamps (4) placed on movable part (35) of two-position rotary table (23) horizontally vertically machine (15) equipped with two oppositely oriented horizontal twin-spindle drilling units (26) with a horizontal milling unit (29) spanned by a tunnel adapter (30) on which is mounted a vertical stand (31) with a vertical multi-spindle drilling unit (32), both machines (12, 15) are equipped with optoelectric tool monitoring (20) and a rinsing system (27).