FI100648B

FI100648B - Levytyökeskus

Info

Publication number: FI100648B
Application number: FI955989A
Authority: FI
Inventors: Jorma Taijonlahti; Mikael Ollikainen
Original assignee: Balaxman Oy
Priority date: 1995-12-14
Filing date: 1995-12-14
Publication date: 1998-01-30
Also published as: EP0809550A1; FI955989A0; FI955989A; US6408726B1; WO1997021504A1; DE69622020D1; ATE219707T1; AU7574696A; EP0809550B1; DE69622020T2; ES2178722T3

Description

5 100648

Levytyökeskus

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukainen levytyökeskus.

Yleisesti levytyöstötekniikassa esim. levynlävistyksessä on aina voimassa tietyt faktorit, joihin kuuluu työkalut, pistimet, irroitinlevy eli irrotin ja alatyökalu ns. tyyny. Levynlävistyksessä työstö tapahtuu niin, että alatyökalua eli tyynyä vasten lyödään pistimellä levyyn reikä ja joko 10 jousivoimalla tai jollain muulla voimalla vedetään pistin pois tehdystä reiästä ja irrotinlevy estää lävistetyn levyn nousemasta pistimen mukana, eli levy jää paikalleen. Levynlävistyksessä on kaksi mahdollisuutta suorittaa työstö, ensinnäkin siten, että irrotinlevy on kosketuksessa lävistettävään levyyn jokaisen lävistysiskun aikana tai toinen vaihtoehto 15 on se, että lävistettävän materiaalin ja irrotinlevyn välillä on tietty ilma-rako. Kummallakin menetelmällä on omat hyvät puolensa, eli silloin, kun lävistysvaiheessa on kosketus levyyn, niin levy ei lähde värähtele-mään työstön aikana.

20 Nykyisin levytyökeskuksissa käytetään edelleen vastinrakenteita, joilla on mekaaninen yhteys konerunkoon. Vastimen korkeussäätöjä suhteessa työstettävän levyn työstötasoon tunnetaan esim. julkaisusta US-5136521. Säätöjärjestelyt on kuitenkin toteutettu siten, että vastimen täysi mekaaninen yhteys konerunkoon säilyy. Tästä seuraa useita on-25 gelmia.

Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa levytyökeskusten alalla erityisesti vastinrakenteiden yhteydessä nykyisissä konstruktioissa esiintyvät epäkohdat ja samalla esittää uusia, yllättäviä toiminnallisia paran-30 nuksia levytyökeskusten vastinrakenteiden toimintoihin. Näiden tarkoitusten saavuttamiseksi keksinnön mukaiselle levytyökeskukselle on pääasiassa tunnusomaista se, mikä on esitetty oheisen riippumattoman patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

35 Esillä olevan keksinnön perusajatuksena on se, että käytetään vastimen alatyökalun kiinnityksessä pystysuunnassa liikkuvaa siirtolaitteis-toa, erityisesti paineväliainekäyttöistä sylinteri-mäntäyhdistelmää. Tällä 2 100648 ratkaisulla saavutetaan ensinnäkin se etu, että siirtolaitteiston liikemahdollisuutta voidaan käyttää automaattisessa alatyökalun vaihdossa. Siirtolaitteistolla vastinrakenteen toiminnalliset osat voidaan esim. siirtää työstötason alapuolelle asemaan, jossa alatyökalu voidaan irrottaa 5 siirtolaitteiston yhteydestä, esim. manipulaattorilla. Toiseksi järjestely mahdollistaa sen, että alatyökalulle tarvittavien, määrätyin väliajoin sen käyttöiän aikana tehtävien hiontojen vaikutus alatyökalun vahvuuteen ja siten sen asemaan työstötason suhteen, voidaan kompensoida. Kolmanneksi siirtolaitteisto mahdollistaa sen, että levytyökeskuksessa voi-10 daan soveltaa vastinrakenteella suoritettavia muovaavia työstöjä, t.s. työstöjä, jotka kohdistuvat työstettävään levyyn työstötason alapuolelta. Edelleen neljäntenä etuna on käytettäessä siirtolaitteistossa paineväli-ainekäyttöistä sylinteri-mäntäyhdistelmää se, että levytyökeskuksen melu- ja tärinätasoa voidaan pienentää huomattavasti, koska puskimen 15 iskut eivät kohdistu suoraan kiinteään runkoon, vaan paineväliainee-seen, joka on sylinteri-mäntäyhdistelmän sisällä. Tällöin syntyy tarpeellinen pienehkö jousto, joka pehmentää työstötapahtumaa ja samalla syntyvää melua ja tärinää.

20 Keksintöä havainnollistetaan lähemmin seuraavassa selityksessä, jossa viitataan oheisten piirustusten esittämään sovellukseen.

Piirustuksissa 25 kuva 1 esittää pystyleikkauksena kaaviollista yleiskuvaa keksinnön mukaisesta levytyökeskuksesta, kuva 2 esittää vaiheina a—e keksinnön periaatetta kaaviollisesti, 30 kuva 3 esittää pystysuuntaista poikkileikkausta puskinrakenteen eräästä sovelluksesta, kuva 4 esittää pystysuuntaista poikkileikkausta vastinrakenteesta, 35 kuva 5 esittää puskin- ja vastinrakenteita sivulta katsottuna, kuva 6 esittää vuokaaviota puskinrakenteen toimintaperiaatteesta, ja 3 100648 kuva 7 esittää hydrauliikkakaaviota puskin- ja vastinrakenteiden käyttämiseksi.

5 Kuvaan 1 viitaten viitenumerolla 1 on esitetty levytyökeskuksen kone-runkoa, jonka yläosaan on sijoitettu puskinrakenne 2 ja alaosaan vastinrakenne 3. Konerunko on rakenteeltaan suljettu, kehämäinen O-runko tai myös avonainen esim. C-, J-muoto tai vastaava. Kuvassa 1 on lisäksi esitetty viitenumerolla 4 puskimen siirtolaitteistoon liittyviä varus-10 teitä, esim. paineakku 4a ja venttiililohko 4b. Työstettävä levy 5 sijoitetaan työstötason 6 päälle ylätyökalun /. pistimen 7 ja irrottajan 13 alapuolelle sekä vastinrakenteessa 3 olevan alatyökalun /. vasteen 8 yläpuolelle em. osien 7,13; 8 väliin. Levytyökeskuksella pystytään suorittamaan ainakin seuraavia työstöjä: lävistys-, muovaus, kierteytys ja 15 yleisesti tunnetut, levytyökeskuksella tehtävissä olevat muut työmenetelmät. Normaalisti puskinrakenne 2 suorittaa levyn lävistävät työstöt alaspäin suuntautuvalla työstöliikkeellä. Vaihtoehtoisesti alatyökalulla 8 voidaan suorittaa muovaavaa työstöä, jolloin muovaavan alatyökalun 8 työstösuunta on alhaalta ylöspäin.

20

Kuvassa 2 on esitetty vaiheina a—e levytyökeskuksella suoritettavia eräitä työvaiheita kaaviollisesti. Lävistysiskulla tässä selityksessä tarkoitetaan puskimen 10 ja ylätyökalun 7 työsykliä sisältäen työstävän liikkeen ja paluuliikkeen aloitusasemaan.

25

Kuvassa 2a on esitetty puskinrakenne 2 ja vastinrakenne 3 siinä pisti-menvaihtoasemassa, jossa puskinrakenteesta 2 vaihdetaan ylätyökalu 7, ja irrottaja 13 ja vastinrakenne 3 siinä asemassa, jossa siihen vaihdetaan alatyökalu 8. Puskinrakenne 2 käsittää pääosina puskimen 30 kiinnitysrungon 9, josta puskinrakenne 2 kiinnitetään konerunkoon 1. Edelleen puskinrakenne 2 käsittää puskimen 10 ja sen ulkopuolella vaikuttavan apusiirtorungon 11, jotka on kytketty puskimen kiinnitysrun-koon 9 siirtolaitteiston 12 välityksellä. Edelleen puskinrakenteen 2 alaosassa on ylätyökalu 7 ja sitä ympäröivä irrotinlevy /. irrottaja 13, joka 35 on kytketty apusiirtorunkoon 11 irrottajan 13 siirtolaitteen 14 välityksellä. Edelleen puskinrakenne 2 käsittää puskimen 10 ja apusiirtorungon 11 välillä vaikuttavan lukitusjärjestelyn 15 puskimen 10 ja apusiirtorungon 11 lukitsemiseksi toistensa suhteen tietyissä työstövaiheissa.

4 100648

Siirtolaitteisto 12 käsittää ensimmäisenä osana puskimen siirtolaitteis-ton 12a, joka vaikuttaa puskimen 10 ja puskimen kiinnitysrungon 9 välissä ja toisena osana apusiirtorungon 11 siirtolaitteiston 12b, joka vaikuttaa apusiirtorungon 11 ja puskimen kiinnitysrungon 9 välillä.

5

Vastinrakenne 3 käsittää pääosina vastimen kiinnitysrungon 16, jonka kohdalta vastinrakenne 3 kiinnitetään konerunkoon 1. Vastinrakenne 3 käsittää vastimen siirtolaitteiston 17, joka on järjestetty pystysuunnassa liikkuvaksi vastimen kiinnitysrungon 16 suhteen. Vastimen siirtolaitteis-10 toon 17, sen yläosaan on irrotettavasti kiinnitetty työkalun kiinnityseli-men 18 avulla alatyökalu 8.

Kuvassa 2b on esitetty lävistysiskun lähtötilanne, jolloin puskin 10 ja apusiirtorunko 11 siihen yhteydessä olevine elimineen on siirretty levyn 15 5 yhteyteen siten, että irrottaja on ilmavälin 19 etäisyydellä levyn 5 yläpinnasta. Tällöin ylätyökalun 7 ja irrottajan 13 työstötasot 20, 21 ovat olennaisesti samassa tasossa. Tässä vaiheessa levytyökeskuksen ohjausyksiköllä voidaan suorittaa valinta sen suhteen, suoritetaanko ns. passiivinen lävistysisku, jolloin irrottaja jää edellä mainitun ilmavälin 20 päähän ilmavälin 19 etäisyydelle levystä 5 tai ns. aktiivinen lävistysisku, jolloin irrottaja 13 saatetaan kontaktiin levyn 5 yläpinnan kanssa.

Tämä valinta on toimintojen osalta selvitetty lähemmin erityisesti kuvassa 6.

25 Kuvassa 2c esitetyssä passiivisen lävistysiskun suoritusvaiheessa apusiirtorungon siirtolaitteisto 12b on lukittu liikkumattomaksi puskimen kiinnitysrungon 9 suhteen, jolloin irrottaja 13 pysyy paikallaan säilyttäen ilmavälin 19 suuruisen etäisyyden levyyn 5. Puskimen 10 ja apusiirtorungon 11 välillä vaikuttava lukitusjärjestely 15 vapautetaan, jolloin pus-30 kimen siirtolaitteisto 12a pystyy suorittamaan alaspäin suuntautuvan työstöliikkeen apusiirtorungon 11 ja puskimen kiinnitysrungon 9 suhteen.

Kuvassa 2d on puolestaan esitetty aktiivisen lävistysiskun suoritusvai-35 he, jolloin puskimen 10 ja apusiirtorungon 11 välinen lukitusjärjestely 15 on lukittuna ja apusiirtorungon siirtolaitteisto 12b on vapaa, jolloin puskimen 10 ja apusiirtorungon 11 ja siihen liittyvien elimien muodostamaa kokonaisuutta siirtää alaspäin puskimen siirtolaitteisto 12a. Kun irrottaja 5 100648 13 kohtaa levyn 5 pinnan irrottajan siirtolaitteet 14 joustavat apusiirto-rungon 11 suhteen muodostaen puskimen 10 päässä olevan ylätyöka-lun 7 irrotuksen vastavoiman. Irrottajan 13 siirtolaitteen 14 eräänä tarkoituksen on erityisesti saada aikaan säädettävä irrotusvoima. Kuvassa 5 2d on esitetty tilanne, jossa ylätyökalu 7 on lävistänyt levyn tunkeutuen vastinrakenteen 3 alatyökalun 8 yläpinnan alapuolelle säädettävissä olevan iskunpituuden puitteissa.

Kuvassa 2e on puolestaan esitetty levytyökeskuksen käyttöä muovaa-10 vassa työstössä, jolloin vastinrakenne 3 toimii muovaavana työkaluna puskinrakenteen 2 toimiessa vastaavasti vastimena. Tällöin puskimesta 10 on poistettu ylätyökalu ja ylätyökalun 7 kiinnitin. Muovaava työkalu /. puskin 22 on kiinnitetty vastinrakenteen 3 yhteydessä olevan työkalun kiinnityslaitteiston 18 yhteyteen. Irrottaja 13 /. tässä tapauksessa muo-15 vausvaste lasketaan kuvan 2e mukaisesti siirtolaitteiston toista osaa 12b käyttäen ala-asentoon yhteyteen työstettävän levyn 5 kanssa, jolloin saadaan aikaan muovaavan työstön vastavoima. Irrottajan siirtolaite 14 on ajettuna asemaan, jossa irrottajan siirtolaite 14 pystyy joustamaan työstettävän levyn päätasoa vastaan kohtisuorassa suunnassa 20 apusiirtorungon suhteen.

Edullisesti puskinrakenne 2 on oleellisesti sylinterimäinen muotokappale, jolloin puskimen kiinnitysrunko käsittää keskiöreiän, johon olennaisesti putkimainen apusiirtorunko 11 on sijoitettu. Puskin 10 on puoles-25 taan rakenteeltaan pääasiassa tankomainen. Kaikki osat 9, 10 ja 11 käsittävät rakenteellisia konstruktiivisia osia, joilla saadaan aikaan kuvassa 7 esitetty puskinrakenteen 2 paineväliainekäyttöinen, erityisesti hydraulinen sovellus.

30 Erityisesti kuvaan 3 viitaten puskin 10 on lisäksi järjestetty puskinrakenteen pituussuuntaisen keskiöakselin ympäri pyöriväksi puskinrakenteen 2 yläosaan järjestelyllä pyörityslaitteistolla 23. Puskin 10 on muodostettu yläosastaan ontoksi käsittäen aksiaalisuuntaisessa sylinterinmuotoisessa reiässä 25 olevat paineväliainetilat 25a, 25b, jolloin reikään 25 35 on sijoitettu puskimen kiinnitysrungon 9 yläkanteen 24 kiinnitetty kiinteä mäntä 26. Yläkanteen 24 on yhdistetty männän 26 pituussuuntainen kanavisto 27a, jota pitkin kiinteään mäntään 26 johdetaan paineväliaine ja sieltä edelleen painetilaan 25a , jota kiinteä mäntä 26 otsapinnallaan 6 100648 26a ja paineväliainetila 25a pohjineen 29 rajaavat. Toinen osittain kiinteän männän 26 pituussuuntainen kanavisto 27b on yhdistetty radiaali-suunnassa paineväliainetilaan 25b, joka on muodostettu upotuksen 28 avulla. Edellä mainittu rakenne muodostaa ns. differentiaaliperiaatteella 5 toimivan sylinterin. Upotuksen 28 pituus (radiaalipintojen 25c ja 26b välinen maksimietäisyys) puskimen 10 pituussuunnassa määrittää puskimen maksimiliikepituuden ML. Upotuksen 28 päätypinnat muodostuvat ensinnäkin kiinteän männän 26 kavennuksen radiaalipinnasta 26b ja toisaalta reiän kavennuksen radiaalipinnasta 25c.

10

Puskimen 10 ja puskimen kiinnitysrungon 9 väliin puskimen 10 ulkopinnalle on laakeroitu laakereilla 23c hammaskehä tms. pyörityselin 23a, jota käyttää kierukka tai vastaava käyttöelin 30, joka puolestaan on laakeroitu puskimen kiinnitysrunkoon 9. Edellä esitetyllä vaihdejärjestelyl-15 lä, joka on kuvassa 3 esitetty viitenumerolla 42, pyöritetään puskinta 10 puskinrakenteen 2 suhteen pystyakselin ympäri pistimen halutun kulma-asennon aikaansaamiseksi. Puskimen 10 työstöliike saadaan aikaan painetilaan 25a johdettavalla paineväliaineella, jolloin puskimen 10 ulkopintaa ympäröivä holkkimainen hammaskehä 23a on järjestetty pus-20 kimen 10 kiinnitysrungon 9 suhteen siten, että hammaskehän 23a sisäpinnan ja puskimen 10 yläosan ulkopinnan välissä tapahtuu tarvittava puskimen 10 pituussuuntainen suhteellinen liike puskimen 10 työstö- ja paluuliikkeiden aikana (pinta 31). Pyöritysvoiman välittämiseksi on osien 10 ja 23a välissä kiilakappale 23b. Edellä esitetty kokonaisuus 25 muodostaa siis puskimen 10 siirtolaitteiston 12a (kuva 2).

Puskinrakenteen 2 alaosaan on puolestaan järjestetty apusiirtorungon 11 siirtolaite 12b. Se on muodostettu puskinrakenteen 2 pituussuuntaisesta, apusiirtorungon 11 ja puskimen kiinnitysrungon 9 väliin muodos-30 tetusta rengasmaisesta paineväliainetilasta 34. Tällöin apusiirtorungon 11 ulkopintaan on muodostettu rengasmainen ulkoneva laippa 32, jonka otsapinnat 33a, 33b suuntautuvat mainittuun paineväliainetilaan 34 päin. Vastaavasti puskimen kiinnitysrunkoon 9 on muodostettu ulospäin suuntautuva rengasmainen syvennys 35, jonka otsapinnat 36a, 35 36b suuntautuvat painittuun paineväliainetilaan 34 päin. Laippa 32 liik kuu puskinrakenteen 2 pituussuunnassa syvennyksessä 35. Paineväliainetilaan 34 on yhdistetty paineväliaineyhteet, esim. poraukset tai 7 100648 vastaavat 37a ja 37b, jolloin paineväliainevaikutus saadaan kohdistettua apusiirtorungossa 11 olevan laipan 32 otsapintoihin 33a, 33b.

Puskimen 10 ja apusiirtorungon 11 välinen lukitusjärjestely 15 on muo-5 dostettu puskimen siirtolaitteiston 12a jälkeen puskimen pituussuunnassa. Puskin 10 on muodostettu kaksiosaiseksi siten, että sen yläosan kehämitta on suurempi kuin alaosan kehämitta, jolloin mainittujen osien väliin muodostuu säteettäinen otsapinta 38a, joka muodostaa osan luki-tusjärjestelyä 15. Apusiirtorunkoon 11 on puolestaan vastaavalla tavalla 10 muodostettu rengasmainen otsapinta 38b rengasmaisen, aksiaalisuun-taisen paineväliainetilan 39 aikaansaamiseksi. Paineväliainetilaan 39 on järjestetty rengasmäntä 40, joka aksiaalisuuntaisilta pinnoiltaan toisaalta tiivistyy puskimen 10 alaosan ulkopintaan ja toisaalta apusiirtorungon 11 yläosan sisäpintaan. Paineväliainetila 39 on yhdistetty pai-15 neväliaineliittimellä 41 paineväliainelähteeseen. Kuvassa 3 rengasmäntä 40 on esitetty asennossa, jossa puskin 10 pystyy liikkumaan apusiirtorungon 11 suhteen matkan VM (vapaa matka). Tällöin rengasmäntä 40 siirtyy puskimen 10 mukana, jolloin sen otsapinnan 43 puolella oleva paineväliaine poistuu yhteen 41 kautta. Tällöin saadaan aikaan ylätyö- 20 kalun 7 alaspäin suuntautuva liike irrottajan 13 suhteen.

Puskimen 10 alaosaan on muodostettu työkalun vaihtojärjestely, jota on yleisesti merkitty viitenumerolla 47. Työkalun lukitusmekanismi 48 käsittää alaistukan 49, tangon 50 ja mäntäosan 51 muodostaman yhdis-25 telmän. Tämä yhdistelmä on sijoitettu puskimen 10 pituussuuntaisiin vastaaviin sylinterimuotoisiin porauksiin. Lukitusmekanismin 48 yläosa on sijoitettu paineväliainetilaan 52, jolloin mäntäosan 51 alapintaan on järjestetty paineväliainetoiminen lukitus paineväliaineyhteen 53a kautta vaikuttavalla paineella, jolloin lukitusmekanismi 48 siirtyy yläasentoon-30 sa, joka on esitetty kuvassa 3. Vastaavasti paineväliaineyhteen 53b kautta vaikutettaessa siirtyy lukitusmekanismi puskimen 10 pituussuun-taisesti ala-asentoonsa, jolloin ylätyökalu 7 on vaihdettavissa. Apusiirtorungossa 11 on sen läpäisevät paineväliainekanavat 44 ja 45, joiden kautta paineväliaine johdetaan vastaaviin paineväliaineyhteisiin 53a ja 35 53b. Paineväliainekanavat 44 ja 45 on sijoitettu paineväliaineliittimen 41 tavoin ulokkeisiin 46a (osat 44 ja 45) vast. 46b (osa 41), jotka on sijoitettu puskimen kiinnitysrungossa 9 oleviin vastaaviin aksiaalisuun-taisiin uriin 9a vast. 9b. Lukitusmekanismin 48 alaistukan 49 alaosassa 8 100648 on upotus 54, johon on sijoitettu kiinnitinadapteri 55, johon liittyy sen alapuolella väliadapteri 56, joka on holkkimaisen irrottajan 13 sisällä. Kiinnitinadapteri 55 käsittää puskimen 10 pituussuuntaisen tanko-osan, jonka ulkokehällä on kierteytys, joka sijoittuu ylätyökalussa 7 olevaan 5 kierrereikään, jolloin ylätyökalu 7 on kiristettävissä väliadapterin 56 alempaa otsapintaa vasten (kierrekiinnitystä ei ole esitetty kuvassa 3).

Kuvassa 3 on lisäksi esitetty kuvan 2 yhteydessä yleistoiminnoiltaan selvitetty irrottajan 13 siirtolaite 14. Apusiirtorungon 11 alaosaan on sen 10 putkimuodon sisäpintaan muodostettu syvennys 100 puskinrakenteen pituussuuntaisesti. Puskimen 10 ympärille on sijoitettu siirtolaitteen 14 runko-osa 101, joka on muodoltaan holkkimainen. Runko-osan 101 yläosassa on syvennyksessä 100 liikkuva laippaosa 102. Runko-osan 101 alaosassa on holkkimuodon sisäpuolella oleva uramuotoinen rengas-15 kiinnitin 103 irrottajan 13 kiinnittämiseksi. Irrottaja 13 koostuu työstettävän levyn päätason suuntaisesta irrottajalevystä 13a, sen ulkoreunaan liittyvästä aksiaalisuuntaisesta ja holkkimaisesta irrottajakehyksestä 13b sekä irrottajakehyksen yläreunassa olevasta säteissuunnassa ulkonevasta laipasta 13c, joka sijoittuu rengaskiinnittimeen 103. Irrottaja 20 13 voidaan ylätyökaiun 7 vaihdon yhteydessä vaihtaa esim. manipu laattorilla. Syvennys 100 muodostaa paineväliainetilan 104, johon ja josta paineväliaine johdetaan apusiirtorungon 11 läpäisevän kanaviston 105 kautta paineväliaineyhteelle 106, joka on puskimen kiinnitysrun-gossa 9. Puskimen kiinnitysrungon 9 ja puskimen 10 väliin on muodos-25 tettu puskinrakenteen 2 pituussuuntainen rengastila 107, joka mahdollistaa paineväliaineyhteyden säilymisen paineväliaineyhteen 106 ja kanaviston 105 rengastilaan 107 yhteydessä olevan pään 108 välillä.

Kuvaan 4 viitaten vastinrakenne 3 käsittää ensinnäkin vastimen kiinni-30 tysrungon 16, josta vastinrakenne 3 kiinnitetään levytyökeskuksen runkoon 1. Kiinnitysrunko 16 on edullisesti muodoltaan sylinterimäinen kappale, jonka sisä- eli keskiöreiässä 59 on työkalun kiinnitysrunko 60, joka on hydraulisesti järjestetty liikkumaan tarvittaessa vastimen kiinnitysrungon 16 keskiöreiän 59 pituussuunnassa ja pystysuunnassa siirto-35 laitteistolla 17, erityisesti siihen kuuluvalla hydraulisella sylinteri-män-täyhdistelmällä 61, joka on sijoitettu vastinrakenteen 3 alaosaan työkalun kiinnitysrungon 60 jatkeeksi. Sekä työkalun kiinnitysrunko 60 että 9 100648 sen jatkeena oleva siirtolaitteistoon 17 kuuluva männänvarsi 62 ovat pääosin onttoja, putkimaisia muotokappaleita.

Työkalun kiinnitysrungon 60 yläosassa on alatyökalun /. vasteen 8 5 kiinnityslaitteisto 18. Käytettäessä levytyökeskusta muovaavassa työstöstä alatyökalu on puskin (ks. kuva 2e).

Keksinnön mukaisesti työkalun kiinnitysrunko 60, alatyökalu 8 ja kiinnityslaitteisto 18 voidaan sylinteri-mäntäyhdistelmää 61 käyttäen sijoittaa 10 useaan korkeusasemaan suhteessa vastimen kiinnitysrunkoon 16 ja työstötasoon 6 (ks. kuva 1). Ala-asennossa (tilanne A) alatyökalu 8 on käsiteltävissä ns. vaihtoasemassa työstötason 6 alapinnan alapuolella, jolloin alatyökalu 8 on vaihdettavissa esim. manipulaattorilla tai sille voidaan suorittaa huoltotoimenpiteitä. Toisaalta ns. keskiasennossa 15 (tilanne B) alatyökalun 8 yläpinta 8a on oleellisesti työstötason 6 yläpinnan tasossa (vrt. kuvat 2b—d). Tällöin voidaan suorittaa erityisesti puskinrakennetta 3 käyttäen erilaisia muovaavia työstöjä alatyökalun 8 ollessa vastin. Kolmanneksi (tilanne C) alatyökalua voidaan käyttää kuvan 2e mukaisesti muovaavassa työstössä, jolloin alatyökaluna toimi-20 van puskimen 8 yläpinta 8a ohittaa työstötason 6 yläpinnan pystysuunnassa. Neljänneksi sylinteri-mäntäyhdistelmä mahdollistaa hyvin yksinkertaisen alatyökalun 8 kulumisesta ja uudelleenhionnasta johtuvan uu-delleenasemoinnin. Myös melu- ja tärinähaitat pienenevät, koska työs-töiskut kohdistuvat hydrauliseen paineväliaineeseen eivätkä suoraan 25 konerunkoon.

Kuvassa 4 esitetty sovellus on muodostettu siten, että siirtolaitteistoon 17 kuuluva sylinteri-mäntäyhdistelmä 61 käsittää vastinrakenteen 3 pituussuuntaisen, vastimen kiinnitysrungon 16 sisäreiän 59 pintaan muo-30 dostetun syvennyksen 70, jonka päätyihin 63, 64 on muodostettu vastimen kiinnitysrungon 16 läpäisevät paineväliaineyhteet 65, 66. Män-nänvarren 62 yläosassa on varsinaisen männän muodostava laippa 67, jonka säteissuuntaiset otsapinnat 68, 69 suuntautuvat päätyihin 63 ja 64 päin. Alemman otsapinnan 69 pinta-ala on suurempi kuin ylemmän 35 otsapinnan 68 pinta-ala johtuen siitä, että ylöspäin suuntautuva voiman tarve on suurempi kuin alaspäin. Näin ollen voi työkalun kiinnitysrungon 60 halkaisija olla suurempi kuin männänvarren 62 halkaisija, jolloin 10 100648

J

laippa 67 on halkaisijaltaan sekä työkalun kiinnitysrunkoa 60 että män-nänvartta 62 suurempi.

Kun pinnat 64 ja 69 ovat oleellisesti lähekkäin tai vastakkain ollaan em.

5 tilanteessa A. Kun ollaan kuvan 4 mukaisessa asennossa /. laippa 67 on syvennyksen 70 keskiosalla, voidaan olla joko tilanteessa B tai siirtymässä tilanteeseen C, jossa pinnat 63 ja 68 ovat oleellisesti lähekkäin siten, että niiden väliin (tilanteen A tavoin) jää herätepainetila, samoinkuin pintojen 64 ja 69 ollessa lähekkäin.

10

Kun pinnat 64 ja 69 lähestyvät toisiaan eli lähestytään tilannetta A, poistetaan vastimen kiinnitysrungossa 16 olevan paineväliainekanavis-ton 73 ja työkalun kiinnitysrungossa olevan painekanaviston 74 kautta kiinnityspaine paineväliainetilasta 75. Lukitusnokan 78 ja vastimen 15 kiinnitysrungon 16 välille muodostuu mekaaninen kosketus (pinnat 16a eli osan 16 ylempi otsapinta ja 18a, eli osan 18 laippaosan alempi pinta), jolloin alatyökalun 8 kiinnitys irtoaa työkalun kiinnitysrungossa 60 olevan aksiaalisuuntaisen ulokkeen 91 ulkopinnan ja alatyökalun 8 sisäpuolisen reiän 92 välillä. Painekanavisto 74 on yhteydessä työkalun 20 kiinnitysrungon 60 ja työkalun kiinnityslaitteiston 18 välillä vaikuttavaan paineväliainetilaan 75, jolla suoritetaan alatyökalun 8 hydraulinen lukitus vastinrakenteen 3 yhteyteen.

Tällöin otsapinnat 76 ja 77 (alempi otsapinta 76 työkalun kiinnityslait-25 teistossa 18 ja ylempi otsapinta 77 työkalun kiinnitysrungossa 60) liikkuvat aksiaalisuunnassa (vastinrakenteen 3 pituussuunnassa toisiaan vasten) ja paineväliainetilan 75 tilavuus pienenee herätetilavuuteen.

Tällöin alatyökalun 8 lukitus on auki ja se voidaan irrottaa sivuttaissuun-nassa (kuvan 6 päätasoa vastaan kohtisuorassa suunnassa) lukitusno-30 kan 78 (kiinnityslaitteistossa 18) ja uran 79 (alatyökalussa 8) olevasta pidätinrakenteesta esim. manuaalisesti tai manipulaattorilla. Alatyökalun 8 vaihdon jälkeen siirretään työkalun kiinnitysrunkoa 60 ylöspäin sylinteri-mäntäyhdistelmällä 61, jolloin paineväliaineyhteyttä osien 73 ja 74 välillä käyttäen paineväliainetila 75 paineistetaan osien 16 ja 60 vä-35 Iillä tapahtuvan suhteellisen liikkeen aikana, jolloin paineväliaine täyttää ja suurentaa paineväliainetilan 75. Mekaaninen yhteys osien 16 ja 18 välillä säilyy, kunnes pintojen 8b ja 80 välille syntyy mekaaninen kosketus. Aiatyökalu 8 lukittuu aksiaalisuuntaisella voimalla, joka vaikuttaa 11 100648 työkalun kiinnitysrungon 60 yläpuolisen otsapinnan 80 ja alatyökalun 8 alapuolisen otsapinnan 8b välillä paineväliainetilasta 75. Voima pintojen 8b ja 80 välillä välitetään lukitusnokka-urarakenteen 78, 79 kautta.

5 Rakenteellisesti paineväliainetila 75 on muodostettu oleellisesti holkki-maisen alatyökalun 8 kiinnityslaitteiston 18 sisäreikään 81 syvennyksellä 82, johon liittyy em. säteettäinen otsapinta 76. Vastaavasti työkalun kiinnitysrunkoon 60 sen ulkopintaan on sen yläosaan on muodostettu syvennys, jonka ylempi säteettäinen otsapinta on em. otsapinta 77.

10

Vastinrakenteen 3 alaosaan vastimen kiinnitysrungon 16 ja männänvar-ren 62 väliin on sijoitettu siirtolaitteistoon 17 kuuluva alatyökalun 8 pyöritysIaitteisto 84, jolloin männänvartta 62 ympäröi holkkimainen, vastimen kiinnitysrunkoon 16 laakereilla 88 laakeroitu hammaskehä 15 tms. pyörityselin 85. Käyttöelin, kuten kierukka 86, joka käyttää ham-maskehää 85, on laakeroitu vastimen kiinnitysrunkoon 16. Hammas-kehä 85 on kytketty pyörimättömäksi männänvarren 62 suhteen liuku-kiilalla 87, joka mahdollistaa pyörityslaitteen 84 ja männänvarren 62 toistensa suhteen tapahtuvan aksiaaliliikkeen männänvarren 62 pituus-20 suunnassa. Pyörityslaitteistoa 84, joka on oleellisesti puskimessa 10 olevan pyörityslaitteiston 23 kaltainen ja sen tapaan sähkömoottorikäyt-töinen (ei esitetty kuvissa), käytetään saattamaan kulloinkin käytössä oleva alatyökalu 8 haluttuun alatyökalun säteissuuntaiseen työstöasen-toon.

25

Kuvassa 4 on esitetty joukko tiivisteitä 83, jotka ovat luonnollisesti tarpeellisia konstruktiivisesti liikkuvien osien välillä hydraulisovelluksissa.

Kuvassa 5 on esitetty kuvien 3 ja 4 rakenteita vastaavat osat sivulta 30 katsottuna varustettuna kuvien 3 ja 4 viitenumeroinnilla vastaavien rakenneosien osalta. Kuvassa 5 on viitenumerolla 89 esitetty apusiirto-rungon paikka-anturi.

Kuvassa 6 on esitetty vuokaaviona lyhyin selityksin puskinrakenteen 35 toimintaperiaate ja aktiivi-tai passiivimoodin valinta. Vuokaavio selventää ja täydentää edellä esitettyä selitystä.

12 100648

Edelleen kuva 7 esittää kaaviollisesti puskin- ja vastinrakenteiden pai-neväliaineen ohjausjärjestelmää, joka toimii hydraulisesti. Kuvassa 7 on käytetty soveltuvin osin aiemmin käytettyjä viitenumerolta vastaavista osista. Näiltä osin viitataan aiempaan selitykseen.

5

Kuvan 7 mukainen hydraulijärjestelmä käsittää käyttökoneikon 120, jolla aikaansaadaan hydraulinen paine järjestelmään. Koneikko on yhdistetty normaalilla hydrauliputkituksella toimilaitteita ohjaaviin venttii-leihin.

10 Järjestelmässä on paineakku 121 sekä puskinta 10 ohjaava servoventtiili 122. Varsinainen lävistystoiminta saadaan aikaan puskimen 10 siirtolaitteistona 12a toimivalla differentiaalisyIinteri11ä, joka koostuu osista 25a, 25b, 27a, 27b ja 122. Differentiaalisylinterin toiminnalle on 15 olennaista, että paineväliainetilassa 25b on jatkuvasti järjestelmän paine ja tasapainotilaa vastaava paine paineväliainetilassa 25a. Paine-väliainetilan 25a painetta ohjataan servoventtiilillä 122.

20 Järjestelmä käsittää edelleen irrotusvoiman ohjausjärjestelmän 123, joka koostuu paineensäätöventtiilistä 123a, kuristuksesta 123b ja paine-akusta 123c. Ohjausjärjestelmän 123 tarkoituksena on säätää irrotus-voiman suuruutta toimittaessa aktiivimoodissa. Paineensäätöventtiilillä 123a säädetään painetilan 104 paineen asetusarvo. Irrotusvoima on 25 suoraan verrannollinen painetilan 104 paineeseen. Kuristuksen 123b ja paineakun 123c avulla painetilassa 104 pidetään vakiopaine riippumatta painetilan 104 suuruudesta.

Venttiileillä 126 ja 127 ohjataan apusiirtorungon 11 toimintaa. Vapaa-30 kiertoventtiilillä 127 voidaan paineväliaineyhteet 37a ja 37b yhdistää toisiinsa, jolloin apusiirtorunko 11 on vapautettuna aktiivimoodissa. Va-paakiertoventtiilin 127 ollessa sellaisessa asennossa, että paineväliai-neyhteiden 37a ja 37b välillä ei ole paineväliaineyhteyttä, voidaan suuntaventtiilillä 126 ohjata apusiirtorungon 11 asemaa.

13 100648

Suuntaventtiili 128 ohjaa paineväliaineyhteiden 65 ja 66 kautta vastimessa 3 olevaa sylinteri-mäntäyhdistelmää 61. Edelleen suuntaventtiili 129 ohjaa paineväliainetilaa 75 paineväliainekanavistojen 73 ja 74 5 kautta.

Claims

14 100648

1. Levytyökeskus, jossa on 5. runko (1), työpöytä työstettävälle levylle (6), elimet (5) levyn kiinnittämiseksi ja liikuttamiseksi työstöprosessin läpiviemiseksi, puskin- ja vastinrakenteissa (2, 3) olevat ylä- ja alatyökalut 10 (7, 8), jotka vaikuttavat työstettävään levyyn (5) sen vastak kaisilta puolilta, sekä siirtolaitteisto alatyökalun siirtämiseksi pystysuunnassa, tunnettu siitä, että 15 alatyökalu (8) on kiinnitetty pystysuunnassa rungon (1) suhteen liikkuvaan siirtolaitteistoon (17) siten, että alatyökalu (8) voidaan valinnaisesti saattaa mainittua siirtolaitteistoa (17) käyttäen ainakin seuraaviin vapaasti valittaviin asemiin suhteessa runkoon (1): 20 A) ala-asentoon, jolloin alatyökalu (8) on olennaisesti työstöta-son (6) alapuolella käsiteltävissä, erityisesti vaihto- ja/tai huoltotoimenpiteitä varten,

25 B) keskiasentoon, jolloin alatyökalu (8) on saatettu olennaisesti työstötasoon (6) toimimaan ylätyökalun (7) levyyn (5) kohdistaman työstön vastimena, ja C) yläasentoon, jolloin alatyökalu (8) on saatettu olennaisesti 30 työstötason (6) yläpuolelle suorittamaan levyn (5) tai vas taavan alapinnan puolelta levyyn (5) tai vastaavaan kohdistuvaa työstöä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen levytyökeskus, tunnettu siitä, että 35 siirtolaitteistona (17) on paineväliainekäyttöinen sylinteri-mäntäyhdis- telmä (61). 15 100648

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen levytyökeskus, tunnettu siitä, että siirtolaitteisto (17) on sijoitettu vastimen kiinnitysrungossa (16) olevan sisäreiän (59) pituussuunnassa liikkuvaksi.

4. Jonkin patenttivaatimuksista 1—3 mukainen levytyökeskus, tunnet tu siitä, että siirtolaitteiston (17) yhteyteen sen yläosaan on kiinnitetty samoin vastimen kiinnitysrungossa (16) olevassa sisäreiässä (59) liikkuva työkalun kiinnitysrunko (60), jonka yläosaan alatyökalu (8) on kiinnitetty. 10

5. Jonkin patenttivaatimuksista 1—4 mukainen levytyökeskus, tunnettu siitä, että siirtolaitteisto (16) ja työkalun kiinnitysrunko (60) ovat onttoja muotokappaleita.

6. Patenttivaatimuksen 2 mukainen levytyökeskus, tunnettu siitä, että sylinteri-mäntäyhdistelmäässä (61) on sen männänvarteen (62) liittyvä ja männänvarren (62) halkaisijaa halkaisijaltaan suurempi laippa (67), joka on sijoitettu vastimen kiinnitysrungossa (16) olevaan syvennykseen (70), johon on yhdistetty paineväliaineyhteet (65, 66), paineväliai-20 neen vaikutuksen kohdistamiseksi laipan (67) vastakkaisille otsapinnoille (68, 69).

7. Patenttivaatimuksen 2 tai 6 mukainen levytyökeskus, tunnettu siitä, että sylinteri-mäntäyhdistelmän männänvarren (62) halkaisija on pie-25 nempi kuin laipan (67) halkaisija ja että työkalun kiinnitysrungon (60) halkaisija on suurempi kuin männänvarren (62) halkaisija, jolloin paine-väliaine vaikuttaa suuremmalla voimalla laipan (67) alapinnan puolella olevaan otsapintaan (69).

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen levytyökeskus, tunnettu siitä, että vastimen kiinnitysrunkoon (58) on muodostettu paineväliaineyhteys (73), joka on yhteydessä työkalun kiinnitysrungossa (60) olevaan pai-nekanavistoon (74), joka puolestaan on yhteydessä työkalun kiinnitys-laitteistossa (18) olevaan paineväliainetilaan (75), jota käytetään ala-35 työkalun (8) lukituksessa, mainitun yhteyden kytkeytyessä siirrettäessä alatyökalu (8) ala-asentoon tai ylöspäin ala-asennosta. 16 100648

9. Patenttivaatimuksen 1 tai 8 mukainen levytyökeskus, tunnettu siitä, että työkalun kiinnitysrungon (60) yläosassa on sen ulkopintaan liittyvä syvennys (82), joka muodostaa mainitun alatyökalun (8) lukituksen aikaansaavan paineväliainetilan (75). 5

10. Patenttivaatimuksen 1 tai 9 mukainen levytyökeskus, tunnettu siitä, että työkalun kiinnityslaitteisto (18) käsittää yläosassaan lukitusno-kan (78) tai vastaavan alatyökalussa (8) olevan uran (79) tai vastaavan vastaanottamiseksi, jolloin työkalun kiinnityslaitteisto (18) käsittää ala- 10 osassaan otsapinnan (76) tai vastaavan, joka muodostaa osan syvennyksessä (82) olevaa paineväliainetilaa (75).

11. Patenttivaatimuksen 1,6, 9 tai 10 mukainen levytyökeskus, tunnettu siitä, että alatyökalun (8) irrottamiseksi työkalun kiinnitusrunko 15 (60) on järjestetty siirrettäväksi alaspäin, jolloin vastimen kiinnitysrunko (16) ja työkalun kiinnityslaitteisto (18) on varustettu elimin (16a, 18a), jotka mekaanisella kosketuksella irrottavat alatyökalun (8) kiinnityksen.

12. Patenttivaatimuksen 1,6,9,10 tai 11 mukainen levytyökeskus, 20 tunnettu siitä, että alatyökalun (8) lukitus on toteutettu osien (78 ja 79) välisellä aksiaalisuunnassa vaikuttavalla voimalla, joka vaikuttaa ala-työkalun (8) alapuolisen otsapinnan (8b) ja kiinnitysrungon (10) yläpuolisen otsapinnan (80) välillä.

13. Patenttivaatimuksen 1 mukainen levytyökeskus, tunnettu siitä, että levytyökeskuksessa on siirtolaitteistoon (17) kuuluva pyörityslaitteisto (84) alatyökalun (8) pyörittämiseksi vastinrakenteen (3) pituusakselin ympäri. 17 100648