CZ2004693A3 - Two-floor container for tools - Google Patents

Abstract

Zásobník (6) nástroju (7) sestává ze dvou nad sebou usporádaných a vuci rámu (9) zásobníku (6) otocne ulozených kotoucu (10, 11), ve kterých jsou po obvodech vytvorena odkládací místa (19) pro nástroje (7), pricemz prumer horního kotouce (10) je mensí nez prumer dolního kotouce (11). Kotouce (10, 11) jsou na vnitrních prumerech opatreny pevne pripojenými pouzdry (12, 14) a na stranách, kterými jsou k sobe privráceny, jsou vyztuzeny podélnými trojúhelníkovitými zebry (13, 15). Dolní kotouc (10) je s horním kotoucem (11) pevne spojen prostrednictvím pouzder (12, 14) a je napojen na mechanismus pro otácení a polohování obou kotoucu (10, 11). Dolní kotouc (11) je ulozen na stredovém trnu (17), pevne spojeném s konzolou (18), která je pevne usporádána vuci rámu (9) zásobníku (6) a ke které je pripevnen mechanismus pro otácení a polohování obou kotoucu (10, 11). Kazdý z kotoucu (10, 11) muze být ulozen samostatne otocne vuci rámu (9) zásobníku (6) a napojen na mechanismus otácení a polohování príslusného kotouce (10, 11). Zásobník (6) je opatren senzory (25) prítomnosti nástroju (7) v odkládacích místech (19).The tool magazine (6) consists of two superimposed and rotatably mounted discs (10) rotatably mounted (6) in which the tool holders (19) for the tools (7) are formed circumferentially. wherein the diameter of the upper disk (10) is less than the diameter of the lower disk (11). The discs (10, 11) are provided with fixedly attached housings (12, 14) on the inner diameters and reinforced with longitudinal triangular zebras (13, 15) on the sides facing them. The lower disc (10) is fixedly connected to the upper disc (11) by means of the bushings (12, 14) and is connected to a mechanism for rotating and positioning the two discs (10, 11). The lower disk (11) is mounted on a central mandrel (17) fixedly coupled to a bracket (18) which is fixedly positioned relative to the container frame (9) and to which a mechanism for rotating and positioning the two disks (10, is mounted). 11). Each of the discs (10, 11) can be mounted separately rotatably against the frame (9) of the container (6) and connected to a mechanism for rotating and positioning the respective disk (10, 11). The container (6) is provided with sensors (25) for the presence of the tool (7) at the storage locations (19).

Description

Dvoupatrový zásobník nástrojůDouble-deck tool magazine

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká dvoupatrového zásobníku nástrojů, zejména pro obráběcí stroje.The invention relates to a two-level tool magazine, in particular for machine tools.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Zásobník nástrojů je součástí obráběcích strojů včetně obráběcích center. Slouží jako odkládací místo a zásoba nástrojů, měřidel, úhlových hlav apod., potřebných pro funkci obráběcího stroje. Pro obráběcí centra se v současnosti používají dvě základní provedení zásobníku nástrojů. Řetězový zásobník nástrojů je vytvořen jako uzavřená smyčka ze speciálně tvarovaných článků řetězu uzpůsobených pro držení nástrojů. Počet nástrojů v řetězovém zásobníku koresponduje s počtem článků řetězu. Kotoučový zásobník nástrojů je tvořen kotoučem, na jehož obvodu jsou držáky uzpůsobené pro držení nástrojů. S ohledem na zástavbové rozměry a konstrukci obráběcího stroje může kotoučový zásobník nabývat pouze určitých konečných rozměrů. Maximální počet nástrojů v kotoučovém zásobníku závisí na velikosti nástrojů, které v něm mají být uloženy, a na maximálně možném průměru kotouče. Nástroje jsou ze zásobníku vyjímány a vkládány do pracovního vřetene, smykadla, apod. obráběcího stroje pomocí manipulátoru nebo je vyzvedává ze zásobníku a vkládá do něj samotné vřeteno či smykadlo. Manipuluje-li s nástrojem vřeteno, musí být osa upínací části nástroje v zásobníku rovnoběžná s osou vřetena. V případě, že s nástroji manipuluje manipulátor, mohou být tyto osy různoběžné. Zásobník nástrojů bývá spojen se strojem, potom se jedná o tzv. podvěšený zásobník, umístěný např. pod příčníkem stroje, nebo stojí odděleně od stroje na samostatné nosné konstrukci.The tool magazine is a part of machine tools including machining centers. It serves as a storage and supply of tools, gauges, angle heads, etc., necessary for the function of the machine tool. Currently, two basic tool magazine designs are used for machining centers. The tool magazine is formed as a closed loop from specially shaped chain links adapted to hold the tools. The number of tools in the chain magazine corresponds to the number of chain links. The tool magazine is formed by a disc on the periphery of which the holders are adapted to hold the tools. Due to the installation dimensions and the design of the machine tool, the disc magazine can only assume certain final dimensions. The maximum number of tools in a disc magazine depends on the size of the tools to be stored and the maximum possible diameter of the disc. The tools are removed from the magazine and inserted into the working spindle, slide, etc. of the machine tool by means of a manipulator or picked up from the magazine and inserted into the spindle or slide itself. If the tool is manipulated by the spindle, the axis of the clamping part of the tool in the magazine must be parallel to the axis of the spindle. If the manipulator manipulates the tools, these axes can be different. The tool magazine is connected to the machine, then it is the so-called undersized magazine, located eg under the cross beam of the machine, or stands separately from the machine on a separate supporting structure.

U velkých obráběcích center, např. karuselů, jsou rozměry nástrojů, držáků nástrojů a dalšího vybavení, které může být v zásobníku uloženo, veliké a hmotné, přičemž konstrukčně únosný průměr zásobníkového kotouče je poměrně malý. Pro takové stroje proto existují zásobníky s malým počtem nástrojů. Počet nástrojů v kotoučových zásobnících jakéhokoliv stroje je však limitujícím faktorem nasazení takového stroje ve výrobě. Každé zvýšení počtu nástrojů v zásobníku zvyšuje operativnost, časovou vytěžitelnost a hospodárnost stroje.In large machining centers, such as carousels, the dimensions of the tools, tool holders and other equipment that can be stored in the magazine are large and massive, and the design bearing diameter of the magazine disk is relatively small. For such machines there are therefore magazines with a small number of tools. However, the number of tools in the disc magazines of any machine is a limiting factor in the use of such a machine in production. Each increase in the number of tools in the magazine increases the operability, time utilization and economy of the machine.

• ·• ·

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Výše uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje dvoupatrový zásobník nástrojů, zejména pro obráběcí stroje, v provedení podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že sestává ze dvou nad sebou uspořádaných a vůči rámu zásobníku otočně uložených kotoučů, ve kterých jsou po obvodech vytvořena odkládací místa pro nástroje, přičemž průměr horního kotouče je menší než průměr dolního kotouče.The above-mentioned drawbacks are largely eliminated by the two-storey tool magazine, in particular for machine tools, in the embodiment according to the invention, which consists of two discs arranged one above the other and rotatably mounted to the frame of the magazine, for tools, the diameter of the upper disc being smaller than the diameter of the lower disc.

Kotouče jsou na vnitřním průměru opatřeny pevně připojenými pouzdry a na stranách, kterými jsou k sobě přivráceny, jsou vyztuženy podélnými trojúhelníkovitými žebry.The disks are provided with fixed bushings on the inner diameter and are reinforced by longitudinal triangular ribs on the sides facing each other.

Dolní kotouč je s horním kotoučem pevně spojen prostřednictvím pouzder a je napojen na mechanismus pro otáčení a polohování obou kotoučů.The lower disc is fixedly connected to the upper disc by means of bushings and is connected to a mechanism for rotating and positioning both discs.

Dolní kotouč je otočně uložen na středovém tmu, pevně spojeném s konzolou, která je pevně uspořádána vůči rámu zásobníku a ke které je připevněn mechanismus pro otáčení a polohování obou kotoučů.The lower disc is rotatably mounted on a central darkness firmly connected to a bracket that is rigidly disposed relative to the container frame and to which a mechanism for rotating and positioning the two discs is attached.

V jiném provedení je každý z kotoučů uložen samostatně otočně vůči rámu zásobníku a je napojen na mechanismus otáčení a polohování příslušného kotouče.In another embodiment, each of the disks is mounted separately rotatably relative to the container frame and is coupled to the rotation and positioning mechanism of the respective disk.

Z důvodu zabránění případné kolize při ukládání nástroje do odkládacího místa je dvoupatrový zásobník nástrojů opatřen senzory přítomnosti nástrojů v odkládacích místech.To prevent possible collision when storing the tool in the storage location, the two-level tool magazine is equipped with sensors for the presence of the tools in the storage locations.

Výhodou dvoupatrového zásobníku nástrojů podle vynálezu je zejména to, že zvětšuje počet míst pro uložení nástrojového vybavení stroje. Dále umožňuje, aby nástroje v zásobníku byly dosažitelné pro smykadlo stroje jak ve směru svislém tak vodorovném, neboť v okolí odkládacích míst nástrojů je vytvořen dostatečný prostor pro pohyb smykadla. Odpadá tak nutnost použití speciálního manipulátoru pro manipulaci s nástroji. Dostatečný prostor v okolí odkládacích míst je zajištěn jednak tím, že průměr horního kotouče je menší než průměr dolního kotouče, jednak dostatečnou vzdáleností obou kotoučů ve svislém směru, a jednak tvarem a uspořádáním výztužných žeber obou kotoučů. Umístění výztužných žeber dolního kotouče na straně přivrácené k hornímu kotouči navíc dovoluje do dolního kotouče upnout rozměrné a atypické nástroje a další nástrojové vybavení potřebné pro funkci stroje.An advantage of the two-level tool magazine according to the invention is, in particular, that it increases the number of locations for storing the tooling of the machine. Furthermore, it allows the tools in the magazine to be reachable for the machine slider both vertically and horizontally, since sufficient space is provided around the tool storage locations to move the slider. This eliminates the need to use a special manipulator for handling tools. Sufficient space around the shelves is ensured both by the diameter of the upper disc being smaller than the diameter of the lower disc and by the sufficient distance between the two discs in the vertical direction and by the shape and arrangement of the reinforcing ribs of both discs. In addition, the location of the reinforcing ribs of the lower disc on the side facing the upper disc allows large and atypical tools and other tooling necessary for the machine to function in the lower disc.

• · · • · 4 4 · • ··· · · · · ·· 4 4 4 44·· • 4 4 · · · •4 44 44 ·4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 44 44

Přehled obrázků na výkresechBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Dvoupatrový zásobník nástrojů podle vynálezu je schematicky znázorněn na připojených výkresech. Na obr. 1 je zobrazeno svislé obráběcí centrum s dvoupatrovým zásobníkem nástrojů, v axonometrickém pohledu, na obr. 2 je dvoupatrový zásobník nástrojů v částečném podélném řezu a obr. 3 znázorňuje dvoupatrový zásobník nástrojů, v jehož horním kotouči je vytvořen poloviční počet odkládacích míst než v dolním kotouči, v půdorysném pohledu.The two-level tool magazine of the invention is shown schematically in the accompanying drawings. Fig. 1 shows a vertical machining center with a double-deck tool magazine, in axonometric view; Fig. 2 shows a double-deck tool magazine in partial longitudinal section; and Fig. 3 shows a double-deck tool magazine with half the number of storage locations in the lower disc, in plan view.

Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Svislé obráběcí centrum je tvořeno rámem i, na kterém je pevně přichycen příčník 2 chráněný proti poškození teleskopickými kryty, po příčníku 2 se ve vodorovném směru pohybuje suport 3, z něhož se ve svislém směru vysouvá smykadlo 4. Obrobek se upíná na upínací desku 5 uloženou v rámu 1 stroje. Nástroje 7 jsou ukládány do dvoupatrového zásobníku 6 nástrojů 7. Pracovní prostor a prostor dvoupatrového zásobníku 6 je chráněn ochrannými kryty 8. Dvoupatrový zásobník 6 slouží jako odkládací místo a zásoba nástrojů 7, měřidel, úhlových hlav a dalšího vybavení, které je potřebné pro funkci obráběcího centra.The vertical machining center consists of a frame 1, on which a crossbeam 2 protected against damage by telescopic covers is firmly attached, the crossbeam 2 is moved horizontally in the support 3, from which the slide 4 extends in the vertical direction. in frame 1 of the machine. The tools 7 are stored in the two-storey tool magazine 6. The workspace and the two-storey magazine area 6 are protected by protective covers 8. The two-storey magazine 6 serves as a storage and supply of tools 7, gauges, angle heads and other equipment required for the machining function. center.

Dvoupatrový zásobník 6 nástrojů 7 se svislou osou otáčení sestává ze dvou nad sebou uspořádaných a vůči rámu 9 zásobníku 6 otočně uložených kotoučů 10, 11. Menší horní kotouč 10 je na vnitřním průměru pevně spojen s pouzdrem 12 a na spodní straně je vyztužen radiálně uspořádanými podélnými výztužnými žebry 13 trojúhelníkovitého tvaru. Větší dolní kotouč 11 je na vnitřním průměru pevně spojen s pouzdrem 14 a rovněž je vyztužen radiálně uspořádanými podélnými výztužnými žebry 15 trojúhelníkovitého tvaru, avšak uspořádanými na jeho vrchní straně, tj., přivrácené k hornímu kotouči 10. Dolní kotouč 11 je prostřednictvím pouzder 12, 14 pevně spojen s horním kotoučem 10 a je pomocí ložisek 16 otočně uložen na středovém tmu 17. Středový tm 17 je připevněn ke konzole 18, pevně spojené s rámem 9 dvoupatrového zásobníku 6 nástrojů 7. Konzola 18 zároveň slouží pro připevnění mechanismu pro otáčení a polohování kotoučů 10, 1_1. Nástroje 7 se umisťují do odkládacích míst 19, vytvořených na vnějších obvodech obou kotoučů 10, 11. Mezi horním kotoučem 10 a dolním kotoučem 1_1 je dostatečný prostor pro ukládání běžných nástrojů 7.The two-level tool magazine 6 with a vertical axis of rotation consists of two discs 10, 11 arranged one above the other and rotatably mounted to the frame 9 of the magazine 6. The smaller upper disc 10 is rigidly connected to the housing 12 on its inner diameter and reinforced on its underside by radially arranged longitudinal the ribs 13 of triangular shape. The larger lower disc 11 is rigidly connected to the housing 14 on the inner diameter and is also reinforced by radially arranged longitudinal ribs 15 of triangular shape but arranged on its upper side, i.e. facing the upper disc 10. The lower disc 11 is by means of bushings 12, 14 is rigidly connected to the upper disc 10 and is rotatably supported by means of bearings 16 on central darkness 17. The central darkness 17 is attached to a bracket 18 fixedly coupled to the frame 9 of the double-deck tool magazine 6. The bracket 18 also serves to attach the rotation and positioning mechanism of the discs 10, 11. The tools 7 are placed in storage locations 19 formed on the outer circumference of the two disks 10, 11. There is sufficient space between the upper disk 10 and the lower disk 11 to accommodate conventional tools 7.

·· ·· » · · » »99· » · · <············ · 99 · »· <

» · ·»· ·

Prostor pod dolním kotoučem 11 dovoluje upnutí rozměrných nebo atypických nástrojů 7 a dalšího nástrojového vybavení, potřebného pro funkci stroje, do ukládacích míst 19 dolního kotouče 11.The space below the lower disk 11 allows the clamping of bulky or atypical tools 7 and other tooling necessary for machine operation to the storage locations 19 of the lower disk 11.

Kotouče 10, 11 jsou do polohy výměny nástrojů 7 otáčeny pomocí elektrického pohonu 20, opatřeného hnacím servomotorem, přes převodovku 21 a ozubený převod, tvořený pastorkem 22 a ozubeným kolem 23. Odměrovací zařízení natočení kotoučů 10, 11 je součástí servomotoru. Určitý, předem stanovený počet otáček servomotoru znamená pootočení kotoučů 10, 11 o jednu odkládací pozici. Ustavením nástrojů 7 do polohy výměny je smykadlu 4 umožněna výměna nástroje 7 v odkládacím místě 19 horního kotouče 10 nebo dolního kotouče LL Pro zařazení zpomalovacích funkcí hnacího servomotoru slouží narážkový systém 24. Aby nemohlo dojít ke kolizi způsobené tím, že by smykadlo 4 odložilo nástroj 7 do odkládacího místa 19, které je již obsazeno, je v místě výměny hlídána přítomnost nástroje 7 v odkládacím místě 19 senzory 25, umístěnými na držácích 26.The disks 10, 11 are rotated to the tool change position 7 by means of an electric drive 20 provided with a drive servo motor, via a gearbox 21 and a toothed gear formed by a pinion 22 and a gear wheel 23. A certain, predetermined rotational speed of the actuator means that the disks 10, 11 are rotated by one storage position. By positioning the tools 7 in the exchange position, the slide 4 is allowed to change the tool 7 at the storage point 19 of the upper disc 10 or the lower disc LL. The pusher system 24 is used to engage the deceleration functions of the drive servomotor. the presence of the tool 7 in the storage location 19 is monitored by sensors 25 located on the holders 26 at the storage location 19, which is already occupied.

Dvoupatrový zásobník 6 nástrojů 7 je vůči obráběcímu stroji umístěn tak, aby nástroje 7 z obou kotoučů 10, Γ1 byly dosažitelné pro smykadlo 4 jak ve směru svislém, tak ve směru vodorovném. Maximálně možný průměr horního kotouče 10 je ve vztahu k průměru dolního kotouče Π. takový, aby horní kotouč 10 nebránil vyjímání a zakládání nástrojů 7 do dolního kotouče ii. Optimální průměr horního kotouče 10 lze matematicky vyjádřit jako průměr dolního kotouče 11 zmenšený o dvojnásobnou šířku smykadla 4 a o bezpečnostní vzdálenost. Pokud se týká počtu odkládacích míst 19 v obou kotoučích 10, 11, obecně je možno sestrojit dvoupatrový zásobník 6 s libovolným počtem uložených nástrojů 7 v horním kotouči 10 i v dolním kotouči ii. Počet odkládacích míst 19 je však omezen velikostí ukládaných nástrojů 7, resp. nástrojového vybavení, a velikostí zvolených průměrů kotoučů 10,11.The two-level tool magazine 6 is positioned relative to the machine tool so that the tools 7 of the two disks 10, Γ1 can be reached for the slide 4 in both the vertical and horizontal directions. The maximum possible diameter of the upper disc 10 is in relation to the diameter of the lower disc Π. such that the upper disk 10 does not prevent removal and insertion of the tools 7 into the lower disk ii. The optimum diameter of the upper disc 10 can be mathematically expressed as the diameter of the lower disc 11 reduced by twice the width of the slide 4 and the safety distance. Regarding the number of storage places 19 in both disks 10, 11, it is generally possible to construct a two-storey magazine 6 with any number of stored tools 7 in both the upper disk 10 and the lower disk ii. However, the number of storage places 19 is limited by the size of the tools 7 and 7, respectively. tooling, and the size of the selected wheel diameters 10.11.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Dvoupatrový zásobník nástrojů podle vynálezu lze využít u obráběcích strojů, zejména svislých soustruhů a svislých obráběcích center.The two-level tool magazine according to the invention can be used in machine tools, in particular vertical lathes and vertical machining centers.

Claims (6)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Dvoupatrový zásobník nástrojů, zejména pro obráběcí stroje, vyznačující se tím, že sestává ze dvou nad sebou uspořádaných a vůči rámu (9) zásobníku (6) otočně uložených kotoučů (10, 11), ve kterých jsou po obvodech vytvořena odkládací místa (19) pro nástroje (7), přičemž průměr horního kotouče (10) je menší než průměr dolního kotouče (11).Double-level tool magazine, in particular for machine tools, characterized in that it consists of two discs (10, 11) rotatably mounted one above the other and arranged in relation to the frame (9) of the magazine (6), in which pockets (10, 11) are formed circumferentially. 19) for tools (7), wherein the diameter of the upper disc (10) is smaller than the diameter of the lower disc (11). 2. Dvoupatrový zásobník podle nároku 1, vyznačující se tím, že kotouče (10, 11) jsou na vnitřních průměrech opatřeny pevně připojenými pouzdry (12, 14) a na stranách, kterými jsou k sobě přivráceny, jsou vyztuženy podélnými trojúhelníkovitými žebry (13,15).Double-storey container according to claim 1, characterized in that the disks (10, 11) are provided with fixedly connected bushings (12, 14) on the inner diameters and are reinforced by longitudinal triangular ribs (13, 14) on the sides facing each other. 15). 3. Dvoupatrový zásobník podle nároku 2, vyznačující se tím, že dolní kotouč (10) je s horním kotoučem (11) pevně spojen prostřednictvím pouzder (12, 14) a je napojen na mechanismus pro otáčení a poloho vání obou kotoučů (10,11).Double storey container according to claim 2, characterized in that the lower disc (10) is fixedly connected to the upper disc (11) by means of bushings (12, 14) and is connected to a mechanism for rotating and positioning the two discs (10,11). ). 4. Dvoupatrový zásobník podle nároku 3, vyznačující se tím, že dolní kotouč (11), je otočně uložen na středovém tmu (17), pevně spojeném s konzolou (18), která je pevně uspořádána vůči rámu (9) zásobníku (6) a ke které je připevněn mechanismus pro otáčení a polohování obou kotoučů (10,11).Double storey container according to claim 3, characterized in that the lower disc (11) is rotatably mounted on a central darkness (17) fixedly connected to a bracket (18) which is fixedly arranged relative to the frame (9) of the container (6) and to which a mechanism for rotating and positioning the two disks (10, 11) is attached. 5. Dvoupatrový zásobník podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že každý z kotoučů (10, 11) je uložen samostatně otočně vůči rámu (9) zásobníku (6) a je napojen na mechanismus otáčení a polohování příslušného kotouče (10,11).Double storey container according to claim 1 or 2, characterized in that each of the disks (10, 11) is mounted separately rotatably relative to the container frame (9) and is connected to the rotation and positioning mechanism of the respective disk (10, 11). ). 6. Dvoupatrový zásobník podle kteréhokoliv z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že je opatřen senzory (25) přítomnosti nástrojů (7) v odkládacích místech (19).A two-storey container according to any one of claims 1 to 5, characterized in that it is provided with sensors (25) for the presence of tools (7) at the storage locations (19).