CZ299177B6 - Two-floor container for tools - Google Patents

Abstract

The present invention relates to a two-floor tool (7) container (6) consisting of two disks (10, 11) arranged one above another and rotatably mounted relative to the container (6) frame (9) with put-aside locations (19) for tools (7) performed on outer circumferences thereof. On sides, turned toward each another, said disks (10, 11) are provided with longitudinal, triangular reinforcing webs (13, 15) wherein fixedly attached casings (12, 14) are provided on inner diameters of the disks (10, 11). The diameter of the upper disk (10) is smaller than the diameter of the lower disk (11). The lower disk (10) being fixedly coupled with the upper disk (11) through the mediation of said casings (12, 14) is connected with a mechanism for revolving and positioning of both the disks (10, 11). The lower disk (11) is mounted on a central pin (17) being fixedly coupled with a bracket (18) that is fixedly arranged relative to the container (6) frame (9) and being further fixedly coupled said disk (10, 11) revolving and positioning mechanism. Each of the disks (10, 11) can be mounted independently relative to the container (6) frame (9) and connected to the corresponding disk (10, 11) revolving and positioning mechanism. The container (6) is provided with sensors (25) of presence of tools (7) in the put-aside locations (19).

Description

Oblast technikyTechnical field

Vynález se týká dvoupatrového zásobníku nástrojů, zejména pro obráběcí stroje, sestávajícího ze dvou nad sebou uspořádaných a vůči rámu zásobníku otočně uložených kotoučů, na jejichž vnějších obvodech jsou vytvořena odkládací místa pro nástroje.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a two-level tool magazine, in particular for machine tools, consisting of two discs arranged on top of one another and rotatably mounted relative to the magazine frame, on the outer circumference of which tool holders are provided.

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.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.

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 stro20 je 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, smýkadla, apod. obráběcího stroje pomocí manipulátoru nebo je vyzvedává ze zásobníku a vkládá do něj samotné vřeteno či smýkadlo. 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.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 machining machine 20, 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 zásob35 niku 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 stock35 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, sestávající ze dvou nad sebou uspořádaných a vůči rámu zásobníku otočně uložených kotoučů, na jejich vnějších obvodech jsou vytvořena odkládací místa pro nástroje, v provedení podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že kotouče jsou na stranách, kterými jsou k sobě přivráceny, opatřeny trojúhelníkovitými výztužnými žebry a na svých vnitřních průmě45 rech jsou opatřeny pevně připojenými pouzdry, 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, consisting of two discs arranged one above the other and rotatably mounted relative to the magazine frame, on their outer circumferences there are tool storage locations in the embodiment according to the invention. in that the disks are provided with triangular reinforcing ribs on the sides facing each other and are provided with fixed bushings on their inner diameters 45, the diameter of the upper disk being smaller than the diameter of the lower disk.

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 rigidly 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 rigidly 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.

-1 CZ 299177 B6-1 CZ 299177 B6

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 provided 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 smýkadlo stroje jak ve směru svislém tak vodorovném, neboť v okolí odkládacích míst nástrojů je vytvořen dostatečný prostor pro pohyb smýkadla. 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 holders to move the slider. This eliminates the need for a special tool manipulator. Sufficient space around the shelves is ensured, on the one hand, 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 stiffening ribs of both discs. Moreover, the positioning of the 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.

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 according to 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, 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 smýkadlo 4. Obrobek se upíná na upínací desku 5 uloženou v rámu I stroje. Nástroje 7 jsou ukládány do dvoupatrového zásobníku 6 nástrojů 7. Pracovní prostor a prostor dvoupatrového zásobníku 6 je chráněn ochrannými kryty 8. Dvoupatrový zásob35 nik 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 the 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 I 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 35 serves as a storage and supply of tools 7, gauges, angle heads and other equipment required for operation. machining 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 J_3 trojúhelníkovitého tvaru. Větší dolní kotouč lije 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 J_0. Dolní kotouč lije prostřednictvím pouzder 12,14 pevně spo45 jen 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 J_0, 11. Nástroje 7 se umisťují do odkládacích míst 19, vytvořených na vnějších obvodech obou kotoučů 10, 11. Mezi horním kotoučem 10 a dolním kotoučem 11 je dostatečný prostor pro ukládání běžných nástrojů 7. Prostor pod dolním kotoučem H dovoluje upnutí rozměrných nebo atypických nástrojů 7 a dalšího nástrojového vybavení, potřebného pro funkci stroje, do ukládacích míst 19 dolního kotouče 11.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 triangular-shaped reinforcing ribs 13. The larger lower disc 11 is fixedly connected to the housing 14 on the inner diameter and is also reinforced by radially arranged longitudinal reinforcing ribs 15 of triangular shape but arranged on its upper side, i.e. facing the upper disc 10. The lower disc 17 is fixed by means of bushings 12,14 only with the upper disc 10 and is rotatably supported by means of bearings 16 on the central darkness 17. The central darkness 17 is fixed to the bracket 18 fixedly connected to the frame 9 of the double deck magazine 6. serve to attach the mechanism for rotating and positioning the disks 10, 11. The tools 7 are placed in the storage places 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 store conventional tools 7. Space below the lower disc 11, it is possible to clamp bulky or atypical tools 7 and other tooling equipment required for the machine function to the storage locations 19 of the lower disc 11.

-2CZ 299177 B6-2GB 299177 B6

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. Odměřovací zařízení natočení kotoučů 10, 11 je součástí servomotoru. Určitý, předem stanovený počet otáček servomotoru znamená pootočení kotoučů 10, li o jednu odkládací pozici. Ustavením nástrojů 7 do polohy výměny je smýkadlu 4 umožněna výměna nástroje 7 v odkládacím místě 19 horního kotouče 10 nebo dolního kotouče 1T · Pro zařazení zpomalovacích funkcí hnacího servomotoru slouží narážkový systém 24. Aby nemohlo dojít ke kolizi způsobené tím, že by smýkadlo 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, umístě10 nými 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 servomotor, via a gearbox 21 and a toothed gear formed by a pinion 22 and a gear wheel 23. The rotary metering device 10, 11 is part of the servomotor. A certain predetermined number of revolutions of the actuator means that the disks 10 rotate by one storage position. By positioning the tools 7 in the change 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 1T. The pusher system 24 is used to engage the deceleration functions of the drive servomotor. 7, 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, 11 byly dosažitelné pro smýkadlo 4 jak ve směru svislém, tak ve směru vodorovném. Maximálně možný průměr horního kotouče 10 je ve vztahu k průměru dolního kotouče 11 tako15 vý, aby horní kotouč 10 nebránil vyjímání a zakládání nástrojů 7 do dolního kotouče 11. Optimální průměr horního kotouče 10 lze matematicky vyjádřit jako průměr dolního kotouče 11 zmenšený o dvojnásobnou šířku smýkadla 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 H) i v dolním kotouči TL Počet odkládacích míst 19 je však omezen velikostí ukládaných nástrojů 7, resp. nástrojového vybavení, a velikostí zvolených průměrů kotoučů 10, H·The two-level tool magazine 6 is positioned relative to the machine tool so that the tools 7 of the two disks 10, 11 can be reached for the slide 4 in both the vertical and horizontal directions. The maximum possible diameter of the upper disc 10 relative to the diameter of the lower disc 11 is such that the upper disc 10 does not prevent removal and insertion of tools 7 into the lower disc 11. 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 4 and safety clearance. 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 tools 7 in the upper disk 11) and in the lower disk TL. . tooling, and the size of the selected wheel diameters 10, H ·

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 (5)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 35 1. Dvoupatrový zásobník nástrojů, zejména pro obráběcí stroje, sestávající ze dvou nad sebou uspořádaných a vůči rámu zásobníku otočně uložených kotoučů, na jejichž vnějších obvodech j sou vytvořena odkládací místa pro nástroj e, vyznačující se tím, že kotouče (10, 11) jsou na stranách, kterými jsou k sobě přivráceny, opatřeny podélnými trojúhelníkovitými výztužnými žebry (13, 15) a na svých vnitřních průměrech jsou opatřeny pevně připojenými pouzdry35 1. A two-level tool magazine, in particular for machine tools, consisting of two discs arranged one above the other and rotatably mounted relative to the magazine frame, on whose outer circumferences there are provided tool holders e, characterized in that the discs (10, 11) are provided with longitudinal triangular reinforcing ribs (13, 15) on the sides facing each other and fixed bushings on their inner diameters 40 (12, 14), přičemž průměr horního kotouče (10) je menší než průměr dolního kotouče (11).40 (12, 14), 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 dolní kotouč (10) je s horním kotoučem (11) pevně spojen prostřednictvím pouzder (12, 14) a je napojen na mechanismus pro otáčení a polohování obou kotoučů (10, 11).Double storey container according to claim 1, 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). . 3. Dvoupatrový zásobník podle nároku 2, 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).A two-storey container according to claim 2, characterized in that the lower disc (11) is rotatably mounted on a central darkness (17) firmly 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. -3CZ 299177 B6-3GB 299177 B6 4. Dvoupatrový zásobník podle nároku 1, 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).A two-storey container according to claim 1, 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). 5. Dvoupatrový zásobník podle kteréhokoliv z nároků laž4, vyznačující se tím, že je opatřen senzory (25) přítomnosti nástrojů (7) v odkládacích místech (19).Double-storey magazine according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it is provided with sensors (25) for the presence of tools (7) at the storage locations (19).