NO168568B - Verktoeyhaandteringssystem - Google Patents
Verktoeyhaandteringssystem Download PDFInfo
- Publication number
- NO168568B NO168568B NO844104A NO844104A NO168568B NO 168568 B NO168568 B NO 168568B NO 844104 A NO844104 A NO 844104A NO 844104 A NO844104 A NO 844104A NO 168568 B NO168568 B NO 168568B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- tool
- tools
- arms
- transfer station
- gripping
- Prior art date
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 33
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 30
- 238000003754 machining Methods 0.000 claims description 20
- 230000008859 change Effects 0.000 description 8
- 239000012190 activator Substances 0.000 description 7
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 3
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000003801 milling Methods 0.000 description 1
- 239000002991 molded plastic Substances 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
- B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
- B23Q3/157—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools
- B23Q3/15773—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling of rotary tools a transfer device taking the tool from a storage device and passing it on to other transfer devices, which insert it in a spindle
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
- B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
- B23Q3/1552—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling parts of devices for automatically inserting or removing tools
- B23Q3/15526—Storage devices; Drive mechanisms therefor
- B23Q3/15536—Non-rotary fixed racks
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T483/00—Tool changing
- Y10T483/17—Tool changing including machine tool or component
- Y10T483/1733—Rotary spindle machine tool [e.g., milling machine, boring, machine, grinding machine, etc.]
- Y10T483/1748—Tool changer between spindle and matrix
- Y10T483/1752—Tool changer between spindle and matrix including tool holder pivotable about axis
- Y10T483/1755—Plural tool holders pivotable about common axis
- Y10T483/1757—Plural tool holders pivotable about common axis including intermediate tool changer
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T483/00—Tool changing
- Y10T483/17—Tool changing including machine tool or component
- Y10T483/1733—Rotary spindle machine tool [e.g., milling machine, boring, machine, grinding machine, etc.]
- Y10T483/1748—Tool changer between spindle and matrix
- Y10T483/1752—Tool changer between spindle and matrix including tool holder pivotable about axis
- Y10T483/1755—Plural tool holders pivotable about common axis
- Y10T483/1767—Linearly movable tool holders
- Y10T483/1771—Translatable axis
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T483/00—Tool changing
- Y10T483/17—Tool changing including machine tool or component
- Y10T483/1733—Rotary spindle machine tool [e.g., milling machine, boring, machine, grinding machine, etc.]
- Y10T483/1748—Tool changer between spindle and matrix
- Y10T483/1783—Tool changer between spindle and matrix including linearly translatable tool changer [e.g., shuttle, ram, etc.]
- Y10T483/1788—Orthogonally translatable
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T483/00—Tool changing
- Y10T483/18—Tool transfer to or from matrix
- Y10T483/1818—Matrix including means to project tool for transfer
- Y10T483/1827—Rectilinear
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
- Warehouses Or Storage Devices (AREA)
- Materials For Medical Uses (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse vedrører verktøymaskiner som omfatter et verktøyhåndteringsarrangement og spesielt, men ikke utelukkende, arrangementer for verktøyvalg og lagring for fleksible fremstillingssystemer.
I et kjent arrangement er verktøyene for en rekke maskiner-ingsoperasjoner frigjørbart plassert rundt periferien av et sirkulært karusellorgan, som er roterbart montert inntil maskinen og som flyttes trinnvis for å bringe i stilling det riktige verktøy til maskinens verktøybyttemekanisme. Dette arrangement tillater imidlertid kun lagring av et lite antall verktøy for et gitt grunnareal for karusellen, fordi det maksimale antall verktøy som kan lagres bestemmes av omkretslengden av karusellen og manøvreringsområdet på hver side av hvert verktøy. Vanligvis får tyve verktøy plass i et slikt arrangement. Selve karusellen er også innrettet for bruk med en spesiell maskin og kan ikke lett utskiftes med en karusell innrettet for bruk i en annen maskin.
I et annet arrangement kjent fra GB-A-2073 625 og 2073626 er verktøyene lagret i rekker, med sine basispartier pekende oppad, idet hvert verktøy er understøttet av en U-formet sideunderstøttelse. Dette arrangement krever imidlertid at verktøyet tas sideveis ut av lagringsstilling, hvilket betyr at et relativt stort gap må anordnes mellom tilstøtende rekker for å gjøre det mulig for verktøygripemekanismen å bevege seg mellom rekkene og fjerne et verktøy fra sin understøttelse eller bringe dette tilbake.
Fra US-A-3458924 er det kjent et verktøyhåndteringssystem
som benytter et antall verktøy som er lagret i sirkulære hyller over hverandre og som er tilgjengelige ved hjelp av en roterende og høydeforskyvbar skifteinnretning. Verktøy-ene er montert med basisen nedad i hyllene og løftes ut og settes tilbake på plass vertikalt ved hjelp av én eller flere kamfingre på verktøyholderen. En arm montert på et tårn svinger verktøyholderen rundt slik at den vender mot spindelen for selve verktøyskifteoperasjonen. Den etasje-
forsynte verktøyhylle er tungvint, og på grunn av at verktøyene er lagret i forskjellige høyder, blir adkomsten og programmeringen av verktøyet komplisert.
Formålet med oppfinnelsen er å tilveiebringe forbedringer eller forenklinger av den kjente teknikk.
Ifølge foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt et verktøyhåndteringssystem for verktøy av den type som har et maskineringsparti og et felles basisparti for inngrep med drivspindelen på et arbeidshode, hvilket system er innrettet for lagring av verktøyene og for å bevege et valgt verktøy til en overføringsstasjon, idet det nye og karakteristiske er at systemet omfatter: (i) en verktøylagringsinnretning som omfatter en tettpakket, stort sett plan oppstilling av verktøylagrings-plassen, hvor hver plass omfatter en konisk boring som er innrettet til å oppta det koniske basispartiet av et verktøy med dettes maskineringsparti pekende hovedsakelig oppad, og et tilstøtende oppstående anslag for samvirkning med en flate på verktøyet for å holde dette i forønsket vinkelstilling, (ii) en verktøyvelgerinnretning for bevegelse over verktøy-lagringsinnretningen og for griping av et valgt verktøy og beveging av dette vertikalt opp fra sin plass og deretter til nevnte overføringsstasjon, og (iii) en verktøyoverføringsinnretning som er anbragt i nevnte overføringsstasjon og som omfatter minst to verktøyklemmer. som er roterbart montert om en hovedsakelig horisontal akse og er innrettet for horisontal verktøytransportbevegelse mellom overføringsstasjonen og arbeidshodet for mottagelse og fastklemming av verktøy valgt fra verktøylagringsinnretningen ved hjelp av verktøyvelgerinnretningen og for utskifting av verktøy opptatt og fastklemt på arbeidshodets spindel.
I forhold til forannevnte britiske patentpublikasjoner gjør oppfinnelsen det mulig å pakke verktøyet tettere og samtidig benytte færre elementer for å utføre verktøyhåndteringen. Systemet ifølge oppfinnelsen har større fleksibilitet enn systemet kjent fra US-A-3458924 og utfører dessuten verktøyskiftingen raskere ved hjelp av den mellomliggende overføringsstasjon og overføringsinnretningen i denne.
Ytterligere aspekter av oppfinnelsen vil fremtre av følgende beskrivelse, som kun er ment som eksempel, under henvisning til vedføyede tegninger, hvor: Fig. 1 er en perspektivisk skisse av en utførelse av en maskineringscelle som omfatter trekk av denne oppfinnelse. Fig. 2 er en skjematisk skisse som viser elementer av verktøyvelger- og skiftemekanismen som benyttes i utførel-seseksempelet på fig. 1. Fig. 3 er et grunnriss av en del av utførelsen på fig. 1. Fig. 4 er et snitt langs linjen IV-IV på fig. 3, med visse deler fjernet for oversiktens skyld. Fig. 5 er et sideriss sett i retning av pilen V-V på fig. 4, med noen deler fjernet for oversiktens skyld. Fig. 6a og 6b er hhv. sideriss og snitt av et typisk verktøy; og Fig. 7 er et detaljriss av verktøygripemekanismen for verktøyvelgeren.
Det viste utførelseseksempel på en maskineringscelle omfatter en verktøymaskin med to horisontale spindler som maskinerer et par arbeidsstykker som holdes det ene over det andre i vertikal stilling. Horisontalspindelmaskinene er hver av den type som har en chuck eller patron med konisk boring og en knast ved boringens munning, og som opptar verktøy av den type som har en konisk ende og en tilhørende rundtgående flens som har et par motstående drivspor, hvorav det ene samvirker med knasten. Arbeidsstykkene er festet til en pall for lett håndtering før og etter maskinering, og verktøyene som er nødvendig for maskineringen, er huset i en spesiell form for verktøykasse - som skal beskrives nedenfor - som gjør det mulig å skifte ut sett av verktøy uten å benytte en menneskelig operatør.
Den maskineringscelle som er vist på tegningene kan med for-del betraktes.som omfattende et antall innbyrdes forbundne moduler som styres av en sentral styringsenhet, nemlig en verktøylagrings- og velgermodul A, en verktøyskiftemodul B,
en arbeidshodespindelmodul C, en maskineringsbordmodul D og en lastebordmodul E. For å lette beskrivelsen skal tre orto-gonale akser X,Y,Z defineres som følger: Z-aksen strekker seg horisontalt i retning parallelt med rotasjonsaksen for drivspindlene og bort fra arbeidsstykket, Y-aksen strekker seg vertikalt oppad, og X-aksen strekker seg horisontalt fra venstre mot høyre som sett på fig. 1.
Det skal først henvises til verktøylagrings- og velgermodulen A, som omfatter en basis 10 festet til bakken og definerer
et horisontalt lagringsområde 11 som kan understøtte opp til fire verktøykasser 12. Verktøylagringsområdet omfatter kule-rulleelementer (ikke vist) og kjedetransportsystemer (ikke vist) som gjør det mulig å flytte verktøykassene til hvilken som helst av de fire tilgjengelige posisjoner, og følere for å bestemme tilstedeværelsen av en verktøykasse. Verktøykas-sene 12 er konstruert for å motta og lagre verktøyer 5 av den type som omfatter et basisparti 9 som er innrettet for drivinngrep med drivspindelen av en horisontal fresemaskin, og et skjæreparti 6. Basispartiet av verktøyet er konisk og omfatter en drivflens 7. som har et V-formet spor 38 skåret ut av sin periferi. Flensen er også forsynt med to diametralt motstående drivspor 15 og et par flater 14 anbragt i 90° med disse. Verktøykassene 12 har i sin øvre flate en tettpakket rektangulær rekke av identiske koniske boringer 13 som er innrettet til å oppta den koniske spindel på et verktøy. For å gi lik vinkelinnretning av verktøyene i rekken under lagring, har hver konisk boring 13 et tilstøtende oppstående anslag 16 som inngriper med én av flatene på verktøyet for å holde det i en forønsket vinkelstilling. Den øvre flate av
kassen 12 utgjøres hensiktsmessigvis av en rekke støpte plast-elementer som hvert har en konisk boring og et tilhørende anslag, hvilken rekke holdes sammen ved hjelp av egnede side-vegger og en bunn.
Det skal så vises til fig. 2 og 3, hvor et par horisontale fø-ringsskinner 17 som strekker seg i X-retningen, er understøt-tet ved den ene side av basisen 10 og danner glidbar monter-ing for horisontal bevegelse av en verktøyvelgerblokk 18, som er bevegelig langs skinnene 17 i X-retningen ved hjelp av en motor 19, som styres av den sentrale styreenhet. En velger-føringsbjelke 20 strekker seg på tvers av velgerblokken 18
i Z-retningen og understøtter en velgervogn 21 for bevegelse langs denne. Bevegelsen av vognen i Z-retningen oppnås ved hjelp av en motor 22 og en tilhørende tannstangmekanisme som styres av den sentrale styringsenhet. Vognen 21 understøtter en vertikal søyle 28, som har en verktøygripemekanisme 24 for bevegelse i Y-retningen under styring av en tilhørende motor (ikke vist) ved hjelp av en tannstangmekanisme. Tannstangen kan erstattes med én av større lengde dersom størrelsen av verktøyene plassert i verktøykassene gjør dette nødvendig. Verktøygripemekanismen kan derfor beveges til ethvert sted i X - Z-retningene i den valgte verktøykasse under styring av den sentrale styreenhet. Imidlertid virker bevegelsen i ver-tikalretningen, dvs. i Y-retningen, etter anslagsprinsippet.
Det skal så vises til fig. 7, hvor verktøygripemekanismen
24 omfatter et par adskilte, L-formede armer 25 (hvorav kun
én kan ses på figuren), hvor de frie ender av de lengre grener er festet til en gripeaktivator 26 som kan bevege armene mellom en gripende stilling hvor armene er parallelle, og en fri stilling hvor armene spriker. Ved den frie ende av hver kortere gren er det anordnet et innadragende anslag 27 som er innrettet for opptagelse i et respektivt drivspor 15 i verk-tøyet 9 når gripeaktivatoren befinner seg i klemmende stilling .
Verktøygripemekanismen er dreibar ved sin øvre ende for dreie-bevegelse om en akse F som strekker seg i X-retningen for 90° bevegelse mellom en tilbaketrukket/ladende stilling hvor hovedpartiene av armene strekker seg i Z-retningen, og en velg-ende/tilbakesettende stilling (som vist på fig. 7) hvor armene strekker seg nedad i Y-retningen.
Det skal på nytt vises til fig. 2, hvor verktøyskiftemodulen
B omfatter et par føringsskinner 29 som er festet til en fast del av verktøymaskinkonstruksjonen og strekker seg i X-retningen, på hvilke det er understøttet en verktøyskiftevogn 30 for bevegelse i X-retningen, idet en motor 31 er anordnet for å bevirke slik bevegelse. En verktøyklemmeanordning 32 som omfatter fire verktøyklemmer 33 anordnet parvis rygg-mot-rygg i H-formasjon er montert for rotasjon om en akse G som strekker seg i Z-retningen. Bevegelse av klemanordningen om aksen G oppnås ved hjelp av en motor 34. Hver klemme omfatter to klemarmer 3 5 som har buede gripepartier 36 med V-tverrsnitt. Klemarmene er bevegelige mellom en klemmestilling og en sprikende, åpen stilling ved hjelp av en aktivator 37. Gripepartiene 36 med V-tverrsnitt er utformet for å passe til V-sporet 38 anordnet i flensen på verktøyet 9. I tillegg er det til ett av gripepartiene 36 festet en plate 50 som danner en flat anleggsflate som samvirker med flaten 14 anordnet på flensen av verktøyet 9 for å holde verktøyet i forønsket vinkelstilling når det fastklemmes av verktøyklemmen 33. Når et verktøy holdes fastklemt av gripepartiene 36, er det videre tilstrekkelig klaring mellom de motstående endepartier av de buede partier til å tillate innføring av de utragende anslag 27 i hvert gap for senere å kunne gripe inn i drivsporene 15 av verktøyet 9 når verktøyet overføres fra verktøyvelgeren til verktøyskifteren.
Det horisontale nivå\ og den vertikale avstand mellom verktøy-klemmene 33 er tilpasset avstanden mellom verktøymaskinens spindler, slik at ingen vertikal bevegelse av verktøyskifte-mekanismen i forhold til spindlene er nødvendig i løpet av verktøyskiftesyklusen. Når verktøygripemekanismen 24 befinner seg på sitt lavere nivå, er videre aksen F den dreier seg om på samme horisontale nivå som det øvre par klemmer 33. Dette muliggjør at verktøygripemekanismen kun behøver å bevege seg mellom et høyere nivå (for å bevege seg henover verktøykassen til verktøyvelgeren før eller etter griping av et verktøy) og et lavere nivå hvor den griper et verktøy, og etter at den har beveget seg til verktøyvelgeren, returnerer den til samme nivå for å utføre overføringen av verktøyet. Således er det ikke nødvendig med noe midlere nivå.
Det skal så vises til modulen C for arbeidshodets spindelmo-dul C. Denne omfatter et par horisontale føringsbjelker 39 som strekker seg i Z-retningen og som hver er forsynt med en verktøymaskin-drivspindel 4 0 og tilhørende drivmidler for lineær bevegelse i Z-retningen. Hver drivspindel 4 0 har en konisk boring 41 og en tilhørende drivknast 4 2 som griper inn i ett av drivsporene 15 i verktøyet. I likhet med verktøy-velgermekanismen, har gripepartiene 36 ved griping av et verk-tøy tilstrekkelig klaring derimellom til å forhindre at driv-anslagene på arbeidshodespindelen ikke skader gripepartiene under en verktøyoverføring.
Det skal så vises til maskineringsbordmodulen D, som omfatter en understøttelsesplate 43 anordnet i X-Y-planet for bevegelse i disse retninger ved hjelp av føringer og motorer (ikke vist). Platen 4 3 er forsynt med føringsorganer og en drivdonkraft (ikke vist) for å trekke en arbeidsstykkepall 44 fra lastebordet når sistnevnte er dreiet for å plassere en arbeidsstykkepall i X-Y-planet til fast inngrep med understøttelsesplaten.
Det skal til sist henvises til lastebordmodulen E, som omfatter en dobbeltsidet basisdel 4 6 som er montert for rotasjon om en akse H mellom en stilling hvor lasteflatene er horisontale for at en arbeidsstykkepall 44 skal kunne skyves inn på eller bort fra den øverste flate fra eller til en vogn, og en stilling hvor flatene er plassert vertikalt og holder én av arbeidsstykkepallene 44 klar for inntrekking på understøt-telsesplaten. Basisdelen roteres ved hjelp av en likestrøms-skrittmotor 47. Basisdelen 46 omfatter føringsmidler og fri-gjørbare låsemidler (ikke vist) som inngriper med tilsvarende elementer i arbeidsstykkepallen for å holde pallen i forønsket stilling og gjøre det mulig å trekke den inn på eller av basis-
en i en forutbestemt retning.
En operasjonssekvens for den ovenfor beskrevne maskin skal nå beskrives. (a) En arbeidsstykkepall 44 til hvilken det er festet et par emner som skal maskineres, lastes inn på én side av basisdelen 46 og festes til denne. (b) En verktøykasse 12 som inneholder de passende verk-tøyer 5 for maskineringsoperasjonene som skal ut-føres plasseres i velgeområdet for lagringsområdet 11 (øvre venstre kvadrant sett på fig. 3), enten manuelt eller ved hjelp av transportsystemet som reagerer på styringssignaler gitt av den sentrale styringsenhet. (c) Den sentrale styringsenhet lastes med data vedrørende identiteten og plasseringen av hvert verktøy i verk-tøykassen i velgeområdet. Dette trinn vil være u-nødvendig dersom verktøykassen har en standardplan hvis detaljer er lagret i styringsenheten. Like-ledes lastes styringsenheten med detaljer av maski-neringsoperas jonene som skal utføres. (d) Basisdelen 46 roteres 90° slik at dens øvre flate bringes til å ligge i X-Y-planet koplanart med understøttelsesflaten på platen 43. Låsemidlene på basisdelen frigjøres, og arbeidsstykkepallen 44 trekkes inn på platen og festes til denne. Basisdelen 4 6 kan deretter roteres for fjerning av en pall som har arbeidsstykker som tidligere er maskinert eller for lasting av en ny pall som har to nye emner som, skal maskineres. (e) I utgangspunktet er verktøygripemekanismen 24 plassert ved sitt øvre nivå i en utgangsposisjon over lagringsarealet, med sine gripearmer 25 innrettet med hovedpartiene liggende horisontalt. Den sentrale styringsenhet bringer verktøygripemekanismen
24 til å bevege seg til en stilling hvor den ligger
over det verktøy som skal velges, men adskilt en mindre avstand i Z-retningen. Mens verktøygripe-mekanismen fortsatt befinner seg ved sitt øvre nivå, dreies de L-formede armer 25 90° om aksen F, og mekanismen beveges deretter til sitt nedre nivå i Y-retningen. Gripeaktivatoren 26 benyttes så til
å bevege armene 35 til deres sprikende stilling.
På dette trinn befinner anslagene 27 seg inntil, men i en liten avstand i Z-retningen frå drivsporene 15 i verktøyet 9 som skal velges. Verktøygri-pemekanismen beveges deretter forover i Z-retningen inntil anslagene er innrettet med drivsporene i verktøyet, og gripeaktivatoren betjenes så slik at anslagene 27 tvinges inn i drivsporene 15 for å gripe verktøyet. (f) Verktøygripemekanismen 24 beveges deretter vertikalt (langs Y-aksen) til sitt øvre nivå for å trekke verktøyet 9 ut av kassen 12 og klar av de omgivende verktøy. Verktøygripemekanismen bringes deretter til å dreie seg 90°, slik at basispartiet av verktøy-et peker i Z-retningen og dets maskineringsparti peker mot lastebordet E. Verktøygripemekanismen 24 beveges så i X- og Z-retningene og deretter tilbake til det nedre Y-nivå for å ligge i overførings-posisjon inntil den øvre klemme 33 i klemanordningen 32 som er nærmest spindlene 40. (g) Aktivatoren 37 betjenes for å åpne gripepartiene 36 av klemmen 33, og verktøygripemekanismen 24 inn-fører verktøyet på tvers i klemmen, hvoretter aktivatoren lukker klemmen slik at de V-formede gripepartier 36 opptas i det V-formede spor 38 anordnet i flensen 7 av verktøyet. Platen 50 plasseres mot én av flatene 14 på verktøyet for å holde dette i nødvendig vinkelstilling. Verktøygripemekanismen frigjør så verktøyet 9 og returnerer til sitt øvre Y-nivå.
(h) Verktøygripemekanismen 24 gjentar så trinn (e)
for å hente et andre verktøy mens klemanordningen 32 roterer 180°. Gripemekanismen utfører så trinn
(f), bortsett fra at denne gang returnerer den til en overføringsposisjon inntil den øvre klemme 33 som er nærmest lagringsområdet, og trinn (g) gjentas . På dette trinn vil det høyre par klemmer 3 3 som sett på fig. 3 og 4, holde de valgte verktøy. Det skal her understrekes at lastingen av høyre øvre og nedre klemmer er oppnådd uten at det har vært nød-vendig å bevege verktøygripemekanismen i Y-retningen til noen andre stillinger enn dennes øvre nivå - som kun benyttes for overføringsbevegelser - og dens nedre nivå hvor mekanismen både plukker ut verktøyet og senere overfører det til klemanordningen. Dette oppnås ved å konstruere verktøygripeme-kanismen slik at når den befinner seg på nedre nivå med armene 25 plassert vertikalt, befinner den seg i riktig høyde for å gripe et verktøy lagret i kassen 12, og når armene 25 ligger horisontalt, vil det fastholdte verktøy befinne seg i riktig høyde for innføring i den øvre klemme av klemanordningen 32. Det øvre nivå for verktøygripemekanismen er derfor kun nødvendig for å sikre at mekanismen og et eventuelt fastholdt verktøy ikke forstyrrer andre verktøy i rekken når mekanismen beveger seg i X-Y-retningene. (i) Med fastklemte verktøyer i høyre side av klemanordningen 32 og med venstre side tom, beveger klemanordningen seg lang X-aksen og roterer deretter 180° slik at klemmene som fastholder verktøyer befinner seg inntil spindlene 40. Samtidig eller før dette er arbeidshodene trukket tilbake til en stilling for innføring eller fjerning av verktøyene i noen avstand fra de fastholdte verktøy, og hver drivspindel er orientert slik at dens drivknast 42 ligger i en vinkelstilling på 90° i forhold til et vertikal-plan. Dette oppnås normalt ved å,tilveiebringe ori-enter ingsmidler som sikrer at hver drivspindel 4 0 alltid stopper i denne stilling og tilveiebringe en frigjørbar bremse for å. holde arbeidshodene i denne stilling når de er stasjonære. Spindlene 40 føres så fremover i Z-retningen til inngrep med verktøyene, med drivknasten 4 2 plassert i ett av drivsporene 15 på verktøyene. Klemmen 33 frigjøres deretter, og klemanordningen 32 returnerer klemmene 33 til deres overføringsstasjon. Maskinering av arbeidsstykkene kan nå begynne, idet relativ bevegelse av arbeidsstykket i forhold til drivspindelen 4 0 oppnås i X- og Y-retningene ved å bevege under-støttelsesplaten, mens bevegelse i Z-retningen oppnås ved bevegelse av spindlene. (j) Trinn (i) forutsetter at arbeidshodespindlene i utgangspunktet er tomme. Dersom dette ikke er til-felle, ville de tomme klemmer fastklemme verktøyene allerede i drivspindlene før rotasjon av klemanordningen 33 i 180° og tilbaketrekkingen av drivspindlene. Deretter vil disse verktøy bli frigjort fra spindlene og spindlene deretter trukket tilbake i Z-retningen. Trinn (i) vil så fortsette, men når verktøyklemanordningen 32 returnerer til lagringsområdet, vil den inneholde to verktøy. Disse blir returnert til sine respektive, forutprogrammerte plasseringer i kassen 12 ved en reversering av trinnene (e), (f) og (g). (k) Mens maskineringsoperasjonene utføres med de valgte verktøy i arbeidshodespindlene, velges det neste par verktøy for den påfølgende maskineringsoperasjon og plasseres i et par klemmer 3 3 i klemanordningen 32 ifølge trinnene (e), (f), (g) og (h),
for utskifting av verktøyene i arbeidshodespindlene når den pågående maskineringsoperasjon er fullført. (1) Disse trinn gjentas inntil de nødvendige maskiner-ingsoperas joner er utført på arbeidsstykkene. Drivspindlene 40 trekkes så tilbake, basisdelen 46 roteres deretter 90° for å vende en fri arbeidsflate mot understøttelsesplaten 43. Låsemidlene som låser arbeidsstykkepallen 44 frigjøres slik at arbeidsstykkepallen kan skyves over på basisdelen 46, hvor den fastlåses. Basisdelen kan så roteres 180° for å fremby en ny arbeidsstykkepall 44 klar for inntrekking på platen 43. Basisdelen 46 roteres så 90° slik at pallen med arbeidsstykkene som er ferdig maskinert snus opp-ned slik at spon og lignende fal-ler ned i en oppsamler og for å tillate vasking av arbeidsstykkene. Basisdelen roteres deretter 180° slik at pallen vender opp for påfølgende fjerning og overføring til en vogn for levering til en ytterligere arbeidsstasjon eller for lagring.
Det er å foretrekke at arbeidsstykkepallen og verktøykassen har samme grunnrissdimensjoner og at lagringsområdet for kassene og den øvre flate på basisdelen, når denne er horisontal, befinner seg i samme høyde, slik at verktøykassene og arbeidsstykkepallene kan tilføres og fjernes av den samme vogn. Vognen kan være bevegelig manuelt eller den kan være et automatisk styrt kjøretøy som henter kassene eller pallene fra sine respektive steder og leverer dem andre steder.
Når det gjelder verktøylagringskassene 12, er disse konstruert for å oppta de felles basispartier av verktøyene, dvs.
de koniske skaft, og så lenge diameteren av verktøyets skjæreparti befinner seg innenfor forutbestemte grenser (typisk 7,5 cm i diameter), kan alle verktøyene opptas i kassen uten å ta hensyn til variasjoner i lengde og diameter. Verktøy-ene trekkes ut vertikalt, og derfor kan verktøyene pakkes mye tettere enn tidligere fordi det ikke foreligger noe krav til sideveis bevegelse av verktøyene i nærheten av kassen.
I det beskrevne utførelseseksempel danner kassene en oppstilling på 7 x 9 plasser innenfor et grunnareal på 680 x 605 mm. Når en menneskelig operatør er involvert i håndtering av verk-tøykassen, vil han dertil lett kunne identifisere verktøyene i oppstillingen fordi deres karakteristiske skjærepartier rager ut fra oppstillingen og derfor er lett synlige.
Siden kassene tillater en tettpakket oppstilling av verktøy
i rektangulær grunnform, kan kassene selv lett håndteres sam-menlignet med eksisterende karuselltypelagre av sirkulær form. I det viste utførelseseksempel er tre verktøykasser som hver inneholder opptil 63 verktøy, tilgjengelig på lagringsområdet for forskyvning inn i velgeområdet.
I maskiner av karuselltypen vil forskjellige maskiner kreve forskjellige former for karuseller. Innsetting og skifting av verktøy for en gruppe maskiner er derfor ikke så lett å gjøre automatisk fordi hver karusell må håndteres forskjellig. Verktøylagrings- og velgersystemet beskrevet ovenfor kan imidlertid benyttes istedenfor karusellagringen, slik at gruppen av maskiner, selv om de opprinnelig er konstruert for å benytte flere forskjellige karuseller, kan gjøre bruk av et felles verktøylagringssystem. En av hovedfordelene som oppnås , ved dette er at samme type verktøykasse kan benyttes for alle de forskjellige maskiner. Dette tillater automatisk verktøy-inspeksjon og utskifting, idet kassene kan overføres fra verk-tøymaskinen til inspeksjonsområdet ved hjelp av automatisk
styrte kjøretøy.
Claims (5)
1. Verktøyhåndteringssystem for verktøy av den type som har et maskineringsparti (6) og et felles basisparti (9) for inngrep med drivspindelen (40) på et arbeidshode, hvilket system er innrettet for lagring av verktøyene (5) og for å bevege et valgt verktøy til en overføringsstasjon (B), karakterisert ved at systemet omfatter: (i) en verktøylagringsinnretning (11) som omfatter en tettpakket, stort sett plan oppstilling av verktøylag-ringsplassen (12), hvor hver plass omfatter en konisk boring. (13) som er innrettet til å oppta det koniske basispartiet (9) av et verktøy med dettes maskineringsparti (6) pekende hovedsakelig oppad, og et tilstøtende oppstående anslag (16) for samvirkning med en flate på verktøyet for å holde dette i forønsket vinkelstilling, (ii) en verktøyvelgerinnretning (17-24) for bevegelse over verktøylagringsinnretningen (11) og for griping av et valgt verktøy (5) og beveging av dette vertikalt opp fra sin plass (12) og deretter til nevnte overførings-stasjon, og (iii) en verktøyoverføringsinnretning (30) som er anbragt i nevnte overføringsstasjon (B) og som omfatter minst to verktøyklemmer (33) som er roterbart montert om en hovedsakelig horisontal akse og er innrettet for horisontal verktøytransportbevegelse mellom overfør-ingsstasjonen og arbeidshodet for mottagelse og fastklemming av verktøy valgt fra verktøylagringsinn-retningen (11), ved hjelp av verktøyvelger innretningen (17-24) og for utskifting av verktøy opptatt og fastklemt på arbeidshodets spindel (40).
2. System ifølge krav 1,
karakterisert ved at verktøylagringsinnret-ningen (11) omfatter en rektangulær oppstilling av verktøy-lagringsplasser som sammen definerer en verktøykasse (12) og en basisunderstøttelse (10) som har en øvre flate som er innrettet til å understøtte og lokalisere i det minste fire verktøykasser (12), og midler for å bevege en kasse lokalisert på basisunderstøttelsen fra et område til et annet.
3. System ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at verktøyvelgerinnret-ningen (17-24) omfatter en vogn (18) som er preprogrammerbar til å bevege seg i et hovedsakelig horisontalt plan mellom en stilling nær overføringsstasjonen (B) og en forutbestemt verktøylagringsplass, hvilken vogn omfatter en verktøygripe-mekanisme (24) som er bevegelig i hovedsakelig vertikal retning, hvilken gripemekanisme omfatter et par armer (25) som er bevegelige mellom en hovedsakelig parallell stilling hvor de griper et verktøy (5) og en hovedsakelig sprikende stilling i hvilken verktøyet er frigjort.
4. System ifølge krav 3,
karakterisert ved at armene (25) har L-form og har gripepartier (27) anordnet ved de frie ender av deres kortere grener.
5. System ifølge krav 3 eller 4, karakterisert ved at verktøygripemekanismen (24) er dreibart montert på vognen (18) for bevegelse mellom en stilling hvor armene (25) er rettet hovedsakelig nedad og en stilling hvor armene er rettet hovedsakelig horisontalt.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB838327437A GB8327437D0 (en) | 1983-10-13 | 1983-10-13 | Machine tools |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO844104L NO844104L (no) | 1985-04-15 |
NO168568B true NO168568B (no) | 1991-12-02 |
NO168568C NO168568C (no) | 1992-03-11 |
Family
ID=10550136
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO844104A NO168568C (no) | 1983-10-13 | 1984-10-12 | Verktoeyhaandteringssystem |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4654954A (no) |
EP (1) | EP0138600B1 (no) |
JP (1) | JPS60150937A (no) |
AU (1) | AU579328B2 (no) |
CA (1) | CA1252275A (no) |
DE (1) | DE3484293D1 (no) |
ES (1) | ES536722A0 (no) |
GB (1) | GB8327437D0 (no) |
GR (1) | GR80633B (no) |
NO (1) | NO168568C (no) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE8531304U1 (de) * | 1985-11-06 | 1987-08-13 | Schmoll Maschinen GmbH, Werkzeug- und Vorrichtungsbau, 6242 Kronberg | Werkzeugmaschine |
US4739145A (en) * | 1986-04-07 | 1988-04-19 | Ex-Cell-O Corporation | System for positioning and transferring EDM electrodes |
DE3718322A1 (de) * | 1987-06-01 | 1988-12-22 | Klessmann Ima Norte Maschfab | Werkzeugmaschine in gestalt eines bearbeitungszentrums |
US5068958A (en) * | 1990-09-18 | 1991-12-03 | Dynamotion Corporation | Method and apparatus for changing tools in an automated machine tool |
JP2869254B2 (ja) * | 1992-05-19 | 1999-03-10 | 富士機械製造株式会社 | 工作機械 |
US5405025A (en) * | 1994-02-25 | 1995-04-11 | Ingersoll-Rand Company | Adjustable socket tray |
DE19503482C2 (de) * | 1995-02-03 | 1996-12-05 | Honsberg Gmbh Geb | Werkzeugmaschine mit einem Ständer, an dem zwei Spindelstöcke unabhängig voneinander verfahrbar sind |
US6010440A (en) * | 1997-09-03 | 2000-01-04 | Miyano; Toshiharu Tom | Automated machine tool including a plurality of processing units and a shared tool stocker |
US6637097B2 (en) * | 2000-08-07 | 2003-10-28 | Toshiharu Miyano | System and method for processing elongate workpieces |
US6494821B1 (en) * | 2000-08-31 | 2002-12-17 | Hurco Companies, Inc. | Movable arm activated tool changer for machine tool system |
US6641511B2 (en) | 2000-08-31 | 2003-11-04 | Hurco Companies, Inc. | Movable arm activated tool changer for machine tool system |
DE10337547A1 (de) * | 2003-08-05 | 2005-03-03 | Ex-Cell-O Gmbh | Werkzeugwechselvorrichtung für eine Werkzeugmaschine und Verfahren zum Werkzeugwechsel an einer Werkzeugmaschine |
JP4970761B2 (ja) * | 2004-10-08 | 2012-07-11 | オークマ株式会社 | 工具交換装置及びこれを備えた工作機械 |
US7712876B2 (en) * | 2005-10-11 | 2010-05-11 | Silverbrook Research Pty Ltd | Inkjet printhead with opposing actuator electrode polarities |
US7753496B2 (en) * | 2005-10-11 | 2010-07-13 | Silverbrook Research Pty Ltd | Inkjet printhead with multiple chambers and multiple nozzles for each drive circuit |
US20220250199A1 (en) * | 2019-09-30 | 2022-08-11 | Mori Machinery Corporation | Tool magazine |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3709623A (en) * | 1960-04-27 | 1973-01-09 | New Britain Machine Co | Combined boring, drilling and milling machine |
DE2048801A1 (de) * | 1970-01-27 | 1971-08-12 | Werkzeugmasch Okt Veb | Verfahren und Anordnung zum Beschicken mehrerer Werkzeugmaschinen |
US3951273A (en) * | 1973-02-02 | 1976-04-20 | Fadal Engineering Company, Inc. | Removable attachment for automating milling machines |
JPS5918181B2 (ja) * | 1974-12-16 | 1984-04-25 | 東芝機械株式会社 | 群管理工作機械における工具の集配システム |
US4042122A (en) * | 1975-05-27 | 1977-08-16 | The Bendix Corporation | Reorientation device for an object manipulator |
US4110898A (en) * | 1976-03-02 | 1978-09-05 | Kanzaki Kokyukoki Mfg. Co., Ltd. | Machine tool |
FR2362703A1 (fr) * | 1976-08-30 | 1978-03-24 | Komatsu Mfg Co Ltd | Machine-outil complexe destinee a des usinages multiples |
GB1580086A (en) * | 1976-12-06 | 1980-11-26 | Toyoda Machine Works Ltd | Machine tool with automatic tool change apparatus |
JPS55163856A (en) * | 1979-06-06 | 1980-12-20 | Toshiba Corp | Apparatus for positioning semiconductor device enclosure |
JPS5669056A (en) * | 1979-11-08 | 1981-06-10 | Fanuc Ltd | Robot-equipped machining center |
DE3022717A1 (de) * | 1980-06-18 | 1982-01-07 | Heyligenstaedt & Co, Werkzeugmaschinenfabrik Gmbh, 6300 Giessen | Werkzeugmaschine mit einer automatischen werkzeugwechselvorrichtung |
DE3023539A1 (de) * | 1980-06-24 | 1982-01-14 | Heyligenstaedt & Co, Werkzeugmaschinenfabrik Gmbh, 6300 Giessen | Drehmaschine |
JPS57144639A (en) * | 1981-02-27 | 1982-09-07 | Toyoda Mach Works Ltd | Machine tool |
JPS58120441A (ja) * | 1981-12-29 | 1983-07-18 | Osaka Kiko Co Ltd | 工具自動供給装置 |
DE3216891A1 (de) * | 1982-05-06 | 1983-11-10 | Index-Werke Kg Hahn & Tessky, 7300 Esslingen | Mehrspindel-revolerverdrehautomat |
CH648232A5 (fr) * | 1982-09-01 | 1985-03-15 | Posalux Sa | Machine-outil. |
-
1983
- 1983-10-13 GB GB838327437A patent/GB8327437D0/en active Pending
-
1984
- 1984-10-11 ES ES536722A patent/ES536722A0/es active Granted
- 1984-10-12 CA CA000465243A patent/CA1252275A/en not_active Expired
- 1984-10-12 AU AU34172/84A patent/AU579328B2/en not_active Ceased
- 1984-10-12 US US06/660,133 patent/US4654954A/en not_active Expired - Fee Related
- 1984-10-12 GR GR80633A patent/GR80633B/el unknown
- 1984-10-12 NO NO844104A patent/NO168568C/no unknown
- 1984-10-13 JP JP59213296A patent/JPS60150937A/ja active Granted
- 1984-10-15 DE DE8484307020T patent/DE3484293D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1984-10-15 EP EP19840307020 patent/EP0138600B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU579328B2 (en) | 1988-11-24 |
EP0138600A3 (en) | 1986-01-02 |
DE3484293D1 (de) | 1991-04-25 |
JPH0460776B2 (no) | 1992-09-29 |
AU3417284A (en) | 1985-04-18 |
EP0138600A2 (en) | 1985-04-24 |
NO844104L (no) | 1985-04-15 |
GB8327437D0 (en) | 1983-11-16 |
ES8600992A1 (es) | 1985-10-16 |
ES536722A0 (es) | 1985-10-16 |
EP0138600B1 (en) | 1991-03-20 |
JPS60150937A (ja) | 1985-08-08 |
CA1252275A (en) | 1989-04-11 |
US4654954A (en) | 1987-04-07 |
NO168568C (no) | 1992-03-11 |
GR80633B (en) | 1985-02-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO168568B (no) | Verktoeyhaandteringssystem | |
US4951375A (en) | Punch press utilizing workpiece guidance system to effect tool changing | |
US4587716A (en) | Machine tool center with multipurpose robot assembly for loading and unloading tooling and workpieces from machine tool | |
HU220906B1 (en) | Machine tool with horizontal spindles | |
US3546774A (en) | Machine tool | |
US20190232448A1 (en) | Feeding device for a tool magazine of a machine tool and method for changing a tool on a tool magazine | |
CA1302344C (en) | Machine tool with index means | |
US4604027A (en) | Manipulator of articles and methods of moving articles over an extended distance | |
JPS5924934A (ja) | 工具入替装置 | |
US4590661A (en) | Hobbing machine tool changer having vertically and horizontally movable jaws | |
US3822466A (en) | Automatic tool exchanger for large-scaled floor-type horizontal boring machines | |
US20060075625A1 (en) | Multiple side processing machine and positioning device for a workpiece | |
US20040110614A1 (en) | Machine center with two machining devices with tool change position | |
US4631981A (en) | Machine tool with two tool changers | |
EP0483781A2 (en) | Tool magazine | |
US4729159A (en) | Tool Exchange device | |
US4612697A (en) | Automated machining system having a workpiece transfer apparatus | |
US3992822A (en) | Installation for polishing pieces of cutlery | |
US4574464A (en) | Automatic tool changing mechanism for machine tools | |
US5673975A (en) | Brush manufacturing machine and method for manufacturing brushes | |
JPH0215338B2 (no) | ||
US20240165761A1 (en) | Tool magazine | |
JPS6047052B2 (ja) | 工具の取替え装置 | |
US5007157A (en) | Machine tool | |
JP2626723B2 (ja) | 自動工具交換装置 |