!HU000004022T2! (19)
HU
(11) Lajstromszám:
E 004 022
(13)
T2
MAGYAR KÖZTÁRSASÁG Magyar Szabadalmi Hivatal
EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA B23Q 3/157
(21) Magyar ügyszám: E 06 009395 (22) A bejelentés napja: 2006. 05. 06. (96) Az európai bejelentés bejelentési száma: EP 20060009395 (97) Az európai bejelentés közzétételi adatai: EP 1733840 A1 2006. 12. 20. (97) Az európai szabadalom megadásának meghirdetési adatai: EP 1733840 B1 2008. 06. 25.
(51) Int. Cl.:
(30) Elsõbbségi adatok: 200510028358 2005. 06. 18.
(73) Jogosult: Alfing Kessler Sondermaschinen GmbH, 73433 Aalen (DE)
DE
(72) Feltaláló: A feltalálók nevük feltüntetésének mellõzését kérték
(54)
B23Q 3/155
(74) Képviselõ: Kis-Kovács Annemarie, DANUBIA Szabadalmi és Jogi Iroda Kft., Budapest
Megmunkálógép-elrendezés robottal és szerszámtárral
HU 004 022 T2
(57) Kivonat A találmány tárgya megmunkálógép-elrendezés (10, 100) egy megmunkálógéppel (11; 111) legalább egy szerszámorsóval (30; 130) és egy, a szerszámoknak a megmunkálógép részére való rendelkezésre bocsátásához egy szerszámtárral (24; 124), tárgya továbbá a találmánynak egy eljárás egy ilyen megmunkálógép-elrendezés (10, 100) mûködtetéséhez. A megmunkálógép-elrendezés egy többcsuklós robotkarral (15) rendelkezõ robotot (12) foglal magában, amely a szerszámtárnak egy szerszámkészlet-tárolóból (21) kiemelt szerszámokkal való ellátására és a használt szerszámoknak (13) a szerszámtárból (24; 124) való elvételére szolgál, és a szerszámtár legalább egy, váltakozóan egy robot-hozzáférési térbe (28) a robot (12) szerszámcseréjéhez és egy orsó-hozzáférési térbe (29) a legalább egy szerszámorsó szerszámcseréjéhez mozgatható, különösképpen elfordítható, legalább egy szerszámbefogóval (31, 131) ellátott legalább egy szerszámbefogó szakasszal (32, 321'; 132) rendelkezik egy szerszám (13) tartásához.
7. ábra
A leírás terjedelme 18 oldal (ezen belül 8 lap ábra) Az európai szabadalom ellen, megadásának az Európai Szabadalmi Közlönyben való meghirdetésétõl számított kilenc hónapon belül, felszólalást lehet benyújtani az Európai Szabadalmi Hivatalnál. (Európai Szabadalmi Egyezmény 99. cikk (1)) A fordítást a szabadalmas az 1995. évi XXXIII. törvény 84/H. §-a szerint nyújtotta be. A fordítás tartalmi helyességét a Magyar Szabadalmi Hivatal nem vizsgálta.
1
HU 004 022 T2
A találmány tárgya megmunkálógép-elrendezés egy, legalább egy szerszámorsóval rendelkezõ megmunkálógéppel és egy többcsuklós robotkarral kialakított robottal, a megmunkálógépnek szerszámokkal való ellátásához egy szerszámkészletbõl munkadarab-megmunkáláshoz és használt szerszámoknak a megmunkálógéptõl való elvételéhez, és eljárás egy ilyen megmunkálógép-elrendezés üzemeltetéséhez. Egy ilyen megmunkálógép-elrendezés például az EP 1004393 A2 iratból ismert. A robot a szerszámokat a szerszámorsón kicseréli. Forgácsoló megmunkálógépeknél például eszterga¹, maró- és/vagy fúrógépeknél ismert továbbá szerszámokat, például fúrókat, esztergakéseket vagy hasonlókat egy láncmagazin segítségével készenlétbe helyezni. Ha nagyszámú szerszámra van szükség, példaképpen komplex munkadarab megmunkálásokhoz és/vagy egy többorsós megmunkálógéphez, amelyeket szerszámokkal kell ellátni, a láncmagazinoknak nagy kapacitással kell rendelkezniük. A lánc ezáltal hosszabb lesz, úgyhogy bizonyos gépeknél meander alakban, kígyóvonalban van vezetve annak érdekében, hogy megfelelõ kapacitáshossz legyen elérhetõ. Egy nagy kapacitású láncmagazin sok helyet igényel és nehéz. Ehhez járul még, hogy nagyobb lánchosszak esetén a szerszámcsere sebessége is lecsökken. Egy olyan esetben, amelynél két szükséges szerszám, például egy két irányban mozgatható lánc ellentétes szakaszain van tárolva, a láncnak egy ilyen szerszámcsere esetén egy fél lánchossznak megfelelõ utat kell megtennie. Egy hosszú lánc esetén ez jelentõs veszteséghez vezet a szerszámellátási idõ vonatkozásában. Ezért a jelen találmány feladata a bevezetõben ismertetett típusú szerszámgép-elrendezésnél a szerszámcsere feltételeit megjavítani. A feladat megoldása az 1. igénypont mûszaki kitanítása szerinti megmunkálógép-elrendezéssel válik lehetõvé. A feladat megoldásához tartozik továbbá egy eljárás egy ilyen megmunkálógép-elrendezés üzemeltetéséhez a 26. igénypont szerint. A megmunkálógépet illetõen célszerûen munkadarabok forgácsolómegmunkálására szolgáló géprõl van szó, példaképpen egy maró- és/vagy fúró- és/vagy esztergagéprõl. A szerszámok lehetnek esztergakések, fúrók, marófejek vagy hasonlók. A találmány egy alapgondolata szerint több szerszám – amelyekre a megmunkálógépnél szükség van – kerül elhelyezésre a szerszámkészlet-tárolóba. Onnan emeli ki azokat a robot a többcsuklós robotkarjával, és látja el a készlettárolóhoz viszonyítva lényegesen kisebb, a megmunkálógépen lévõ szerszámtárat a mindenkor szükséges szerszámokkal. A legalább egy orsó – lehet több orsó is elrendezve – a munkadarab megmunkálásához kiveszi a szerszámokat a szerszámtárból. A szerszámtár egy robot-hozzáférési tér és egy orsó-hozzáférési tér között elfordítható úgy, hogy a szerszámbefogó szakasz a robot, illetve a legalább egy orsó részére a mindenkori hozzáférési térbe gyorsan bemozgatható. A kis kompakt szerszámtár, amelynél egy kis láncos tárról, egy tárcsás tárról, pél-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 2
2
dául 40–60 szerszámbefogóval, egy elfordítókar-elrendezésrõl vagy hasonlóról lehet szó, egy kis gyors közbensõ puffert vagy közbensõ tárolót képez szerszámoknak az orsó(k) részére való készenlétbe helyezéséhez. A szerszámtár példaképpen csak 10–30 százaléknyi vagy kevesebb tárolókapacitással rendelkezik összehasonlítva a készlettárral. A találmány értelmében lengés vagy elfordíthatóság alatt forgathatóságot is értünk úgy, hogy nem csak ide-oda mozgás valósítható meg, hanem forgómozgás is lehetséges. Célszerûen több szerszámbefogó is rendelkezésre állhat a szerszámbefogó szakaszban, amelyek elõnyösen párosan vannak elrendezve. Egy szerszámbefogópárnál elõször egy szerszámbefogó szabad, úgyhogy ott a robot vagy a legalább egy orsó egy szerszámot el tud helyezni, és a robot, illetve az orsó relatív mozgást követõen a szerszámbefogópár másik szerszámbefogójának irányában, amely egy szerszámot készenlétbe helyez, ez a szerszám kiemelhetõ. A legalább egy orsó és robot a szabad szerszámbefogóban lehelyeznek egy szerszámot, és egy másik szerszámot kivesznek a készenlétbe helyezõ szerszámbefogóból. A két szerszámbefogó célszerûen közvetlenül egymás mellett van elrendezve. Egy többorsós megmunkálógép részére így például egy elrendezés van kialakítva, amelynél egy szerszámbefogó váltakozóan szabad, és egy szerszámbefogó betárolt állapotban van. Csak a szerszámcsere rövid fázisa során a robot-hozzáférési tér, illetve az orsó-hozzáférési tér szakaszán van egy szerszámbefogópár mindkét szerszámbefogója rövid ideig szerszámokkal ellátva. A szerszámbefogópár vagy a szerszámbefogópárok állíthatóan lehetnek a szerszámtár egy bázisrészén elrendezve annak érdekében, hogy a szabad szerszámbefogó, illetve a tárolt állapotban lévõ szerszámbefogó a legalább egy orsó vonatkozásában pozicionálható legyen. Célszerûen általában a szerszámorsó vagy szerszámorsók pozicionálhatósága kerül kihasználásra annak érdekében, hogy az a szabad szerszámbefogóhoz, illetve egy szerszámmal ellátott készenlétbe helyezõ szerszámbefogóhoz mozgatható legyen. A szerszámtár a forgatáshoz célszerûen legalább egy forgásállító berendezéssel és/vagy a legalább egy szerszámbefogó szakasz egyenes vonalú állításához legalább egy lineáris állítóberendezéssel rendelkezik. Ezáltal egy szekvenciális vagy szuperponált rotatorikus és transzlatorikus állítás végezhetõ el. A szerszámbefogó szakasz célszerûen egy lényegében alakstabil bázisrészen van elrendezve. A legalább egy bázisrész célszerûen magában foglal legalább egy lengõkart, amelyen a szerszámtartó szakasz van elrendezve. A lengõkar a robot-hozzáférési térbõl az orsó-hozzáférési térbe és fordítva elfordítható. A bázisrész elõnyösen rotatorikusan, azaz elfordíthatóan mozgatható annak érdekében, hogy a szerszámbefogó szakasz a robot-hozzáférési tér és az orsó-hozzáférési tér között elfordítható legyen. Egy lineáris mozgathatóság ugyancsak célszerû. A szerszámtár célszerûen legalább két, váltakozóan a robot-hozzáférési térbe és az orsó-hozzáférési
1
HU 004 022 T2
térbe mozgatható egy vagy több szerszámbefogóval rendelkezõ szerszámbefogó szakaszt foglal magában. Ezután a szerszámorsó és a robot a mindenkori hozzáférési terükben egyidejûleg vagy legalábbis lényegében egyidejûleg tudnak szerszámot cserélni. Ezáltal a szerszámcsere meggyorsul. A legalább két, váltakozóan a hozzáférési terekbe bevihetõ szerszámbefogó szakaszok két változatban vannak kialakítva, ahol további kialakítási változatok is lehetségesek elvileg. Példaképpen a két szerszámbefogó szakasz egy elsõ és egy második lengõkaron van elrendezve, amelyek ellentétes értelemben forgathatók be a robot- és az orsó-hozzáférési térbe. Célszerûen a két lengõkar lineárisan pozicionálható úgy, hogy a két lengõkar egy ellentétes értelmû forgómozgásnál egymáshoz képest ki tud térni. Legalább egy, a lengõkarok közül egy lineáris kitérõmozgást végez a másik lengõkarhoz képest, annak érdekében, hogy ezzel egy mozgásteret hozzon létre, miáltal a két lengõkar, ha azok lényegében azonos forgási helyzetben vannak, egymást nem érintik. Ez esetben figyelemmel kell lenni arra, hogy a lineáris távolságnak olyan nagynak kell lennie, hogy adott esetben a lengõkarokon elrendezett szerszámok a másik lengõkarral vagy a másik lengõkaron lévõ szerszámokkal ne ütközzenek. Elvileg lehetséges volna mindkét lengõkart lineárisan mozgathatóan kialakítani, ahol egy egyszerû és célszerû változat szerint azonban csak a két lengõkar egyike mozgatható lineárisan. A két lengõkar lineáris mozgathatóságát egy további célra lehet kedvezõen kihasználni: a lengõkarok ugyanis lényegében azonos szerszámcsere helyzetbe hozhatók példaképpen a szerszámorsó(k) részére az orsó-hozzzáférési téren belül és/vagy a robot részére a robot-hozzáférési téren belül. Az orsó, illetve az orsók egy szerszámcserénél ugyanazon helyzetbe pozicionálhatók függetlenül attól, hogy melyik lengõkar bocsát éppen egy szerszámot rendelkezésre. Ugyanez érvényes értelemszerûen a robot részére is. Ebben az összefüggésben azonban megjegyzendõ, hogy robotok a viszonylag szabad pozicionálhatóságuk alapján nem feltétlenül egy mindig azonos szerszámellátási helyzetet igényelnek. A robot részére a programozási feladat azonban az azonos szerszámcsere helyzettel a robot-hozzáférési téren belül leegyszerûsödik, mert a robotnak úgyszólván nem kell arról „gondoskodnia”, hogy melyik lengõkar áll éppen a robot-hozzáférési térben egy szerszámcsere részére rendelkezésre. A második lengõkar célszerûen könyökösen van kialakítva. Egy könyökszakasz egy forgócsapágyazáson fut, amely példaképpen egy forgatóhajtást tartalmaz az elsõ lengõkar mellett elhaladva úgy, hogy az elsõ és a legalább egy második lengõkar szerszámbefogói a forgástengely irányában lényegében ugyanazon szerszámcsere helyzetet tudják felvenni. A könyökszakasz kompenzálja a forgócsapágyazás, illetve a forgóhajtás következtében megkívánt lineáris eltolást. A két lengõkar ugyanazon forgástengellyel vagy különösképpen
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 3
2
párhuzamos, közel egymáshoz fekvõ forgástengellyel rendelkezhet. A legalább két, a robot-hozzáférési térbe és az orsó-hozzáférési térbe bevihetõ szerszámbefogó szakasz a találmány egy további változatánál egy forgatható tartóberendezés különbözõ szakaszai lehetnek, amelyek egy forgás vagy forgatómozgás keretein belül egyidejûleg a robot-hozzáférési térbe, illetve az orsóhozzáférési térbe forgathatók, illetve fordíthatók be. A tartóberendezés példaképpen egy tárcsa alakú bázisrész lehet. A tartóberendezés példaképpen sokszögû, célszerûen négyszög alakú külsõ kontúrral rendelkezik. Ez a változat különösképpen többorsós gépeknél célszerû. Elvileg a bázisrész lehet azonban kör alakú kontúrral kialakítva, például egyorsós gépeknél. A szerszámtár célszerûen a megmunkálógép egy állványán van elrendezve. Ezzel a szerszámtár a megmunkálógép egy részét képezi. A találmány egy különösen elõnyös változatánál a megmunkálógép egy többorsós gép legalább két, egy vonal mentén, különösképpen egy egyenes mentén, egymás mellett elrendezett szerszámorsókkal. A szerszámorsók példaképpen egy vízszintes vagy egy függõleges tengelyen egymás mellett, illetve egymás fölött lehetnek csoportosítva. A szerszámtár szerszámbefogó szakasza vagy szakaszai szerszámbefogókkal rendelkeznek, amelyek az egymás mellett elrendezett szerszámorsók vonalának megfelelõen vannak csoportosítva úgy, hogy a szerszámorsók a szerszámbefogókról egyidejûleg több szerszámot tudnak elvenni és ott lehelyezni. Ezáltal a szerszámcsere meggyorsul. Magától értetõdik, hogy a szerszámorsók példaképpen egy egyenes vagy cikcakkos vonal, egy ívelt vonal, egy poligon vonal vagy hasonlók mentén egymás mellett, egymás fölött vagy más módon lehetnek csoportosítva. A roboton elõnyösen egy szerszámtartó van elrendezve, amely a szerszámorsó csoportosításának megfelelõen egymás mellett elrendezett szerszámbefogókkal rendelkezik. Ezáltal a robot a szerszámtár szerszámbefogóiról egyidejûleg több szerszámot tud levenni és oda lehelyezni. Ez meggyorsítja a szerszámcserét. A készlettároló legalább egy állványt foglal magában, amely célszerûen szekrény alakkal rendelkezik annak érdekében, hogy ott szerszámok legyenek tárolhatók. Elõnyös módon több állvány, illetve szerszámszekrény van gyûrû alakban a robot körül csoportosítva, úgyhogy a többcsuklós robotkar a szerszámokat az állványokban meg tudják ragadni, illetve ott le tudják helyezni. Az állványok lehetnek azonban legalább egy sorban egymás mellett és/vagy egymás mögött elrendezve. Az állványnál vagy az állványoknál elõnyös módon több szerszámbefogó-csoport van elrendezve, amelyeknél a szerszámbefogók a többorsós gép szerszámorsói csoportosításának megfelelõen, például egymás mellett elrendezett szerszámbefogók vonalának megfelelõen helyezkednek el. A robotkar a szerszámtartójával egyidejûleg egy szerszámbefogó-csoport szerszámbefogóival több szerszámot tud leemelni vagy ott lehelyezni. Ebben az összefüggésben megemlítendõ,
1
HU 004 022 T2
hogy a befogócsoportok ugyancsak célszerûen egymás mellett elrendezett, különösképpen egymással váltakozóan szabad helyekkel és foglalt helyekkel rendelkezhetnek, úgyhogy a szerszámok lehelyezése, illetve felvétele rövid úton át a robottal megvalósítható. A robot egy robotmunkatérben van elrendezve, amely felé a legalább egy állvány elülsõ oldalilag nyitott és a robot részére hozzáférhetõ. Az állvány célszerûen hátoldalilag zárt, úgyhogy egy dolgozó a robotmunkatérbe nem tud benyúlni. A készlettároló állványa, illetve állványai elõnyös módon a robotmunkatér határolásának egy részét képezik. A továbbiakban a találmány kiviteli példáját rajz segítségével ismertetjük: az 1. ábra egy találmány szerinti megmunkálógépelrendezés egy robottal, egy, vízszintesen elrendezett orsókkal rendelkezõ többorsós megmunkálógéppel, valamint egy lengõkarral rendelkezõ szerszámtárral a megmunkálógépen, elölrõl; a 2. ábra az 1. ábra szerinti megmunkálógép-elrendezés felülrõl; a 3a–3d. ábrák az 1. és 2. ábra szerinti megmunkálógép-elrendezés lengõkarjának forgási folyamata; a 4a–4d. ábrák egy találmány szerinti szerszámtár egy második kiviteli példája két lengõkarral ellenkezõ értelmû forgási folyamatnál; az 5a., 5b. ábra a 4a–4d. ábrák szerinti szerszámtár továbbképzése egy járulékos, egyenes vonalú mozgással egy robot-hozzáférési tér szakaszán az 1., 2. ábra szerinti robot részére; a 6. ábra egy találmány szerinti megmunkálógépelrendezés második kiviteli példája egy tárcsa vagy lap alakú forgószerszámtárral ferdén felülrõl ábrázolt nézetben; a 6a. ábra a 6. ábrából kivágott S rész; és a 7. ábra a 6. ábra szerinti megmunkálógép-elrendezés egy további perspektivikus nézete ferdén felülrõl. Egy 10 megmunkálógép-elrendezés 11 megmunkálógépét, például egy maró- és/vagy fúró- és/vagy esztergagépet, különösképpen fém munkadarabok forgácsolómegmunkálásához, egy 12 robot 13 szerszámokkal látja el. A 12 robot egy 14 robotmunkatéren belül mozgatható, és a többcsuklós 15 robotkarjával a 13 szerszámokat egy 21 készlettároló 16–20 állványaiból kiemeli és a használt 13 szerszámokat a 16–20 állványokra lehelyezi. Egy 22 szerszámtartóval, amely a kiviteli példánál négy 23 szerszámbefogóval rendelkezik, a 12 robot több 13 szerszámot, adott esetben egyidejûleg legfeljebb négy szerszámot emel ki egy 16–20 állványból. A robot azután a felvett 13 szerszámokat a 11 megmunkálógép 24 szerszámtárához szállítja. Ez esetben a robot a 15 robotkarját mozgatja, és példaképpen egy függõleges 25 forgástengely körül elfordul addig, amíg az a szaggatott vonallal berajzolt behelyezési helyzetet a 24 szerszámtárnak a 13 szerszámokkal való ellátásáig el nem éri.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 4
2
A 24 szerszámtár egy 27 lengõkar alakjában kiképzett alapszakasza egy 28 robot-hozzáférési tér, ahol a 12 robot a 27 lengõkarhoz hozzáféréssel rendelkezik, például a 2. ábrán vonalkázottan szemléltetett behelyezési helyzetben, és egy, a 11 megmunkálógép egy vagy több 30 szerszámorsóján szerszámcsere részére rendelkezésre álló 29 orsó-hozzáférési tér között elfordítható. A 24 szerszámtár a 12 robot által rendelkezésre bocsátott új 13 szerszámokat a 27 lengõkar 32 szerszámtartó szakaszán lévõ 31 szerszámbefogókkal átveszi. A 31 szerszámbefogók jelen esetben villa alakúak, ahol azonban más befogók is, például szorítóbefogók, felfogógyûrûk vagy hasonlók minden további nélkül alkalmazhatók. Ezt követõen egy 33 forgatómû, amely egy 34 tartóelem felfelé kinyúló 76 tartószakaszán van elrendezve, elfordítja a 34 tartóelemen forgathatóan ágyazott 26 alapszakaszt a 29 orsó-hozzáférési térbe. A 33 forgatómû egy forgásállító berendezést képez. A 3a–3d. ábrákon különbözõ elfordítási helyzetek vannak szemléltetve, ahol például a 3a. ábra a 27 lengõkart a 28 robot-hozzáférési tér szakaszán mutatja, a 3b. ábra a lengõkart a 29 orsó-hozzáférési tér irányában való forgómozgásánál szemlélteti, míg a 3c. és 3d. ábra a 27 lengõkart csatlakozóhelyzetben szemlélteti. Magától értetõdik, hogy egy teljes körülfordulás – amennyiben a megfelelõ mozgástér rendelkezésre áll – a találmány keretein belül egy forgómozgásnak tekinthetõ. A 29 orsó-hozzáférési térben a 30 orsók elõször a használt, például az 1. ábrán felületileg feketén szemléltetett 13 szerszámokat helyezi le a 32 szerszámbefogó szakaszra, és azután veszik le az ott rendelkezésre álló új, az 1. ábrán kontúrjukkal ábrázolt 13 szerszámokat a további munkadarab megmunkáláshoz. A 11 megmunkálógép egy forgácsoló, többorsós megmunkálógép, konkrét esetben négy, egy vonal, illetve egy 35 tengelysor mentén vízszintesen egymás mellett elrendezett 30 szerszámorsóval. Egy 36 gépágy vonatkozásában a 30 orsók, amelyek összesen egy 37 orsóelrendezést vagy orsócsoportot képeznek, vízszintesen X irányban a 35 vonallal párhuzamosan, valamint Z irányban merõlegesen a 35 vonalra, valamint függõlegesen Y irányban mozgatható. Egy 38 vízszintes szán, amely a 36 gépágy 39 vezetékén van vezetve, Z irányban mozgatható, és egy 40 hajtással, példaképpen egy golyós körbefutó hajtással vagy egy egyenes vonalú közvetlen hajtással Z irányban elõre és hátra mozgatható. A 38 Z szánon egy X irányban mozgatható 41 horizontálszán van a 42 vezetékeken vezetve. Egy 43 hajtás hajtja egy 44 áttételen át a 41 X szánt. Az X szánon ugyancsak van egy 45 függõleges vagy Y szán vezetve, amely a 37 orsóelrendezést vagy orsócsoportot tartja. A 41 vízszintes szán, amely például toronyszerûen van kialakítva, a 45 függõleges szánt a találmány egy célszerû változatánál keretszerûen körülveszi. A 46 hajtások 47 áttételen át hajtják a 45 Y szánt. A 37 orsóelrendezés, illetve a 48 gépállvány elõtt 49 megmunkálóállomás van egy 50 munkadarabváltóval elrendezve. Az 50 munkadarabcserélõ példakép-
1
HU 004 022 T2
pen egy 51 munkadarab-forgató tartóval rendelkezik 52 munkadarabok rendelkezésre bocsátásához a 30 orsó segítségével való megmunkáláshoz. Két, a 30 orsók 35 tengelysorának vagy vonalának irányában elhelyezkedõ munkadarabtartó, például 53 munkadarab-síklap az 54 lengõkarpárokon forgathatóan van ágyazva. Az 54 lengõkarpárok a maguk részérõl ismét forgathatóan oldalsó 55 forgótartókon forgathatóan vannak ágyazva, amelyek az alapkeret, illetve 36 gépágy elülsõ szakaszán felfelé nyúlnak. Az 56 hajtások az 53 munkadarab-síklapokon, illetve az 55 forgótartók egyikén alkalmas forgómozgással pozicionálják az 53 munkadarab-síklapokat a 30 orsók elé úgy, hogy azok az orsókkal megmunkálhatók. A 30 orsók elé nem befordított 53 munkadarab-síklapon a 30 orsók által történõ megmunkálás alatt 52 munkadarabok cserélhetõk. Elvileg lehetséges volna a 12 robotot munkadarabcserére alkalmazni, ha annak munkatere a 49 megmunkálóállomás elé kinyúlna, példaképpen, ha egy olyan robottípus kerülne alkalmazásra, amely például nemcsak a 25 forgástengely körül elforgatható, hanem a robotmunkatéren belül mozgatható is. A 11 megmunkálógépnél a 30 orsók egy egyenes vagy a 35 tengelysor mentén egymás mellett azonos „a” távolsággal vannak egymáshoz képest elrendezve. Ezt az elrendezésrasztert vagy ¹sémát követve – azaz jelen esetben egy azonos jellegû sorelrendezésben – vannak a 21 készlettároló, a 12 robot, valamint a 24 szerszámtár komponensei kialakítva úgy, hogy több 13 szerszám egyidejû cseréje lehetséges. A 31 szerszámbefogók példaképpen „a” távköznek megfelelõen egymás mellett vannak elrendezve, úgyhogy a 30 orsók a 24 szerszámtáron egyidejûleg szerszámcserét tudnak megvalósítani. A szerszámcsere a következõk szerint történik: a 38, 41 és 45 szánok oly módon mozgatandók, hogy a 30 orsók a 29 orsó-hozzáférési térben forgó 27 lengõkarhoz képest úgy vannak elhelyezve, hogy a 30 orsók elõször a szabad 31f szerszámbefogókon (lásd 3c. ábrát) használt 13 szerszámokat tudják lefektetni. A szabad 31f szerszámbefogók a foglalt, a 13 szerszámokat rendelkezésre bocsátó 31b szerszámbefogók között vannak elrendezve, úgyhogy a 31 szerszámbefogók váltakozóan szabadok és foglaltak, amint az a 3a–3d. ábrákból kitûnik. Szerszámcserénél a 30 orsók példaképpen az 1. ábrán összefüggõ vonallal, a 2. ábrán szaggatottan rajzolt felsõ szerszámcsere helyzetben vannak. A szabad 31 szerszámbefogók és a 13 szerszámokat tartalmazó 31b szerszámbefogók mindenkor rasztertávolságban vannak egymáshoz képest elrendezve. Ezzel a 37 orsócsoport elõször is használt 13 szerszámokat tud a szabad 31f szerszámbefogókon csoportonként és egyidejûleg elhelyezni, példaképpen becsappantani, és azután X irányban oldalt mozogni annak érdekében, hogy a foglalt 31 szerszámbefogókkal szemben helyezkedjenek el, és az ott lévõ 13 szerszámokat felvegyék. A 3c. és 3d. ábra a 27 lengõkart szemlélteti az új, a 24 szerszámtár útján rendelkezésre bocsátott 13 szerszámok kivétele elõtt és után. A 3d. ábrán a használt 13 szer-
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 5
2
számok az elõzõleg szabad (3c. ábra) 31 szerszámbefogóin vannak elrendezve. Azután a 27 lengõkar egy ellenkezõ értelmû mozgással ismét visszafordul a 28 robot-hozzáférési térbe, a 3b. ábrának és csatlakozóan a 3a. ábrának megfelelõ helyzetbe. A 27 lengõkar forgási tartománya célszerûen, mintegy 180°¹ot foglal magában, a jelen esetben például elõnyösen, mintegy 270°¹ot. Ott a 12 robot a 22 szerszámtartóval egyidejûleg valamennyi használt 13 szerszámot kiemeli a 24 szerszámtárból, mert a 23 szerszámbefogók a 30 orsók „a” rasztertávközének megfelelõen vannak a 22 szerszámtartón elrendezve. A 12 robot a használt 13 szerszámokat a 21 készlettárolóba helyezi le, példaképpen a 16–20 állványok egyikébe. A 16–20 állványoknál a rasztertávolság ugyancsak figyelembevételre kerül. Példaképpen a 16–20 állványok 13 szerszámok tárolásához 57 szerszámbefogócsoportokkal rendelkeznek, amelyeken a 13 szerszámok részére tárolóhelyek vannak egymáshoz képest rasztertávolsággal elrendezve. A 13 szerszámoknál, amelyeknek szélessége vagy átmérõje kisebb, mint az „a” raszterméret, lehetséges az 58 befogadóhelyeket egy olyan távközzel elrendezni, amely példaképpen „a”/2 méretû. Ez megfelel a 31 szerszámbefogók elrendezésének, illetve távközének a 24 szerszámtáron, úgyhogy a 12 robot példaképpen elõször a 13 használt szerszámokat a szabad tárolóhelyekre, illetve 58 szerszám-befogadó helyekre helyezi le, és némely esetben egy 57 szerszámbefogó-csoport 58 szomszédos befogadóhelyein közvetlenül az a mellett fekvõ 13 szerszámokat fel tudja venni, ha arra a szerszámtípusra éppen szükség van. A 20 állványon 13 szerszámok nagyobb szélességgel, illetve nagyobb átmérõvel vannak tárolva, úgyhogy a 20 állvány 57’ szerszámbefogó-csoportjai a kiviteli példánál csak négy 13 szerszámot tudnak befogadni, mert az 57’ szerszámbefogó-csoport 58 befogadóhelyei szélesebbek, mint az „a”/2 távolság. Ebben az esetben a 12 robot a 13 szerszámokat elõször egy elsõ 57’ szerszámbefogó-csoport szabad 58 befogadóhelyeire helyezi le, és azután vesz fel új 13 szerszámokat a 16–20 állványok egyikérõl annak érdekében, hogy azokat csatlakozóan a 24 szerszámtárba helyezze el. A 16–20 állványok elülsõ oldalaikon a 12 robot részére hozzáférhetõk és nyitottak, célszerûen hátoldalukon zártak. A rajzokon a 16–20 állványok hátsó oldalai a jobb áttekinthetõség kedvéért nincsenek szemléltetve. Mindazonáltal célszerû ott zárókészülékeket elrendezni, úgyhogy a 16–20 állványok hátulról, azaz a 14 robotmunkatéren kívül új 13 szerszámokkal legyenek elláthatók. A zárókészülékek egyikének nyitásánál az egész 10 megmunkálógép-elrendezés célszerûen lekapcsol annak érdekében, hogy a 13 szerszámokat cserélõ dolgozó sérülése elkerülhetõ legyen. További védõintézkedés, hogy a 16–20 állványok egy 59 elkülönített egység részeit képezik, amelyet a 14 robotmunkatér határol. A 16–20 állványok között 60 falak vannak elrendezve, amelyek a 16–20 állványokkal együttesen összességében egy zárt 59 elkülönített egységet ké-
1
HU 004 022 T2
peznek. Az egyszerûség okából az 59 elkülönített egység nincs teljesen ábrázolva. Magától értetõdik, célszerû, ha az 59 elkülönített egység a robot-munkatartományt vagy 14 robotmunkateret teljesen körülveszi, miáltal illetéktelen belépés a 10 megmunkálógép-elrendezés üzeme alatt megakadályozható. A rajzon csak részben szemléltetett 63 védõburkolat a 11 megmunkálógépet körülveszi, ahol a 24 szerszámtár szakaszán, amely a 48 gépállványon van rögzítve, egy nyílás van a 27 lengõkar részére kialakítva. Továbbá a 49 megmunkálóállomás tartományában lehetnek oldalsó 64 nyílások a 63 burkolatban kialakítva, úgyhogy a 11 megmunkálógép egy megmunkálótartománya hozzáférhetõ. Egy oldalsó 64 nyílás egy 65 ajtóelrendezéssel zárható. Az 58, 58’ befogadóhelyeket nem kell feltétlenül a legnagyobb precizitással elkészíteni. Különösképpen az 57, 57’ szerszámbefogó-csoportok lehetnek viszonylag egyszerû módon egymáshoz képest a 16–20 állványokon szerelve, illetve felhegesztve, mert a 12 robot egy tanulási folyamatban a 13 szerszámok helyeit a 16–20 állványokon meg tudja tanulni. Egy 61 robotvezérlés megjegyzi a 13 szerszámok helyét a 16–20 állványokon egy késõbbi üzem részére, azaz a 13 szerszámok cseréje esetében. A 21 készlettároló ezzel egyszerûen és kedvezõ költségekkel állítható elõ. A 61 robotvezérlés a 11 megmunkálógép vezérléséhez egy 62 vezérléssel kooperál annak érdekében, hogy az elhelyezési feladatok és szerszámcserék koordináltan legyenek eszközölve. A 61, 62 vezérlések például CNC-vezérlések, vagy más számítógépes vezérlések. Magától értetõdik, hogy a 61 robotvezérlés és a 62 megmunkálógép-vezérlés egy szuperponált, az ábrán nem szemléltetett vezérléssel összekapcsolható, vagy egy egyetlen vezérléssel helyettesíthetõ. A 27 lengõkar vagy a 28 robot-hozzáférési térben, vagy a 29 orsó-hozzáférési térben egy szerszámcseréhez rendelkezésre áll, úgyhogy vagy a 12 robot, vagy a 11 megmunkálógép eszközölni tud egy szerszámcserét. Mind a 12 robot, mind a 11 megmunkálógép egyidejû szerszámcseréje vagy lényegében egyidejû szerszámcseréje a 4a–4d., 5a., 5b. ábrák szerinti 70 szerszámtár esetén lehetséges. A 70 szerszámtár a 24 szerszámtár alternatívájaként a 11 megmunkálógépen, pontosabban annak 48 gépállványán elrendezhetõ. A következõ leírás egyszerûsítésének érdekében a 24 és 70 szerszámtárolók azonos és azonos típusú komponenseit ugyanazon hivatkozási jelekkel láttuk el a különbségek megvilágításához részben egy aposztróffal (’) jelölve. Egy 27’ lengõkar hasonlóan a 27 lengõkarhoz elfordítható a 28 robot-hozzáférési tér és a 29 orsó-hozzáférési tér között. A 27’ lengõkar elfordíthatóan, illetve forgathatóan van egy 71 tartóelemen ágyazva, és egy 33’ forgató vagy elfordító hajtómûvel van hajtva. A 27 lengõkar lineáris állíthatósága nincs kialakítva. Ezzel szemben egy második 72 lengõkar a 71 tartóelemhez képest mind lineárisan, mind forgathatóan mozgatható. A 27’ és 72 lengõkarok 32’ szerszámbefogó szakaszai azonosan vannak kialakítva, mint a
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 6
2
32 szerszámbefogó szakasz, úgyhogy a 12 robot – amint az a 24 szerszámtár kapcsán megvilágításra került – egyidejûleg több 13 szerszámot tud a 31 szerszámbefogókon elhelyezni, illetve onnan felvenni. A 72 lengõkar elfordíthatóan van egy 73 szánon elrendezve, amely 74 vezetékeken a 71 tartóelemen egyenes vonalúan van vezetve. A 71 tartóelem asztalszerûen példaképpen egy vízszintes felsõ oldallal van ellátva, amelyen a 73 szán a 27’ lengõkarhoz képest mozgatható a kiviteli példa esetén Z irányban. Egy 75 lineáris hajtás példaképpen egy elektromos és/vagy pneumatikus golyós-körbefutóhajtás, lineárisdirekthajtás vagy hasonló hajtja a 73 szánt. A 75 lineáris hajtás egy egyenes vonalú állítóberendezést képez. A 27’, 72 lengõkarok a 71 tartóelem, illetve a 73 szán fölfelé kinyúló 76 tartószakaszán forgathatóan vannak ágyazva. A 27’ lengõkar részére egy 33’ hajtás a 73 szán irányában, azaz Z irányban nyúlik elõre. Ugyanebben az irányban helyezkedik el egy 77 hajtás a lengõkar, illetve 72 lengõkar forgásához, illetve elforgatásához. A 72 lengõkar könyökkel van kialakítva. A 72 lengõkar egy 78 könyökszakasza a 27’ lengõkar 33 hajtása mentén fut, például párhuzamosan az elfordulásvagy forgástengellyel, úgyhogy a 72 lengõkar a Z irány vonatkozásában, illetve lineáris állítási irányban lényegében azonos cserehelyzetet vesz fel, mint a 27’ lengõkar, példaképpen a 29 orsó-hozzáférési tér vonatkozásában, amint az a 4a. és 4d. ábrán felismerhetõ. A 72 lengõkar 75 lineáris hajtása, illetve lineáris állíthatósága a 27’ lengõkarhoz képest lehetõvé teszi a két 27’, 72 lengõkar kitérõmozgását, ha azok ellenkezõ értelemben a 28 robot-hozzáférési térben, illetve a 29 orsó-hozzáférési térben fordulnak el és találkoznak. A kinematikailag egyszerûbb változatnál a 4a–4d. ábrák szerint a 72 lengõkar a szerszámcserélõ helyzetnél a 28 robot-hozzáférési térben a 27’ lengõkartól távközzel helyezkedik el, a rajzon például a 75 hajtás irányában elõl látható. Azután mindkét 27’, 72 lengõkar ellenkezõ értelemben egymás mellett elhalad, ahol a 27’, 72 lengõkarok egy „b” egyenes vonalú távolságra helyezkednek el egymástól, úgyhogy mindkét 27’, 72 lengõkar, valamint az azokon elrendezett 13’ szerszámok ütközés nélkül egymás mellett el tudnak fordulni. A „b” egyenes vonalú távköz a 13 szerszámok hosszirányára tekintettel van megállapítva, ahol a szerszámok a kiviteli példánál a 72 lengõkar irányában elõre kiállnak. Ha mindkét 27’, 72 lengõkar egymás mellett a forgásnál elhalad, a 73 szán a 27’ lengõkar irányában egy „c” nyílnak megfelelõen hátrafelé mozog, úgyhogy a 72 lengõkar a szerszámcsere helyzetben a 30 orsók vonatkozásában a 29 orsó-hozzáférési térben ugyanazon helyzetet veszi fel, mint elõzõleg (lásd 4a. ábra) a 27’ lengõkar. Mint a 4a. ábrán felismerhetõ, a 78 könyökszakasz következtében a 72 lengõkar 32’ szerszámbefogó szakasza a Z irány vonatkozásában lényegében azonos helyzetet vesz fel a 28 robot-hozzáférési térben, mint a 27’ lengõkar megfelelõ 32’ szerszámbefogó szakasza,
1
HU 004 022 T2
lásd 4d. ábrát. Egy további javítás azáltal érhetõ el, hogy amint ez az 5. ábrából kitûnik, a 73 szán a 12 robot szerszámcseréje részére a 27’ lengõkar felé mozog, úgyhogy a 12 robot függetlenül attól, hogy a 27’, 72 lengõkarok közül melyik van szerszámcsere helyzetben a 28 robot-hozzáférési térben, a 27’, 72 lengõkarok 32 szerszámbefogó szakaszainak 31 szerszámbefogóit meg tudja közelíteni, és azokhoz hozzá tud férni. Ezáltal a 12 robot részérõl az elhelyezkedési mûvelet könnyebbé válik. Ennél a kinematikailag valamivel igényesebb, mindazonáltal célszerûbb változatnál a 73 szán a 12 robot általi szerszámcsere elõtt a 27’ lengõkar irányában mozog, úgyhogy a 12 robot is „komfortosan” a cserélendõ 13 szerszámokat mindig ugyanazon a helyen találja (lásd 5a. ábrát). A 12 robot általi szerszámcsere után a 73 szán a „d” irányában a 27’ lengõkartól távolodóan mozog (lásd 5b. ábrát) annak érdekében, hogy a 27’, 72 lengõkarok ütközése az ellentétes irányú forgásnál elkerülhetõ legyen. A 6. és 7. ábra szerinti 100 megmunkálógép-elrendezés részben azonos komponensekkel rendelkezik, mint a 10 megmunkálógép-elrendezés, példaképpen ugyancsak egy 12 robottal és egy 21 készlettárolóval van ellátva. A 11 megmunkálógép helyett egy 111 megmunkálógép van elrendezve, ahol az egyszerûség kedvéért ennek a 111 megmunkálógépnek a védõburkolata nincs ábrázolva. A 111 megmunkálógép ugyancsak egy többorsós gép 52 munkadarabok forgácsolómegmunkálásához, célszerûen egy marógép, fúrógép vagy/vagy esztergagép. Egy 149 megmunkálóállomás például egy forgóasztalként kialakított 150 munkadarabasztalt foglal magában, vagy egy más készüléket munkadarabok készenlétbe helyezéséhez, példaképpen egy lengõkaron rögzített munkadarabasztalokat, amelyek váltakozóan a 111 megmunkálógép 130 szerszámorsói elé beforgathatók. 52 munkadarabok megmunkálásánál a leesõ hulladékok, például fémforgácsok vagy hasonlók, a 151 levezetõcsatornában a 150 munkadarabasztal mellett egy 152 forgácselvezetõ csatorna irányában lefolyhatnak vagy levezethetõk, ahol egy, az ábrán nem szemléltetett, forgácselszállító szalag vagy egy más forgácseltávolító berendezés rendezhetõ el. A 159 megmunkálóállomás védõburkolata egyszerûség okából nincs ábrázolva. A 130 orsók vízszintesen egymás fölött vannak elrendezve, és egyenként Z irányban 139 vezetõelrendezések vagy 138 lineáris hajtások, például egyenes vonalú közvetlen hajtások, golyós-körbefutóhajtások vagy hasonlók segítségével a 149 megmunkálóállomáshoz képest vízszintesen mozgathatók. Egy további vízszintes állíthatóság, azaz X irányban egy 141 vízszintes szánnal történik, amely egy 148 gépállványbázison 142 vezetékek segítségével mozgatható. A 148 gépállvány toronyszerûen és mintegy keret alakban van kiképezve, amelyen a 141 X szán van vezetve. A 142 vezetékelrendezések példaképpen a 148 gépállvány elülsõ oldalán vannak elrendezve, amely a 111 megmunkálógép egy alapállványa, illetve 136 gépágya fölött felfelé nyúlik ki.
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 7
2
A 141 X szánon egy 145 függõleges szán vagy Y szán van a 146 vezetékek segítségével vezetve, amely nem szemléltetett hajtások segítségével függõlegesen mozgatható. A 146 vezetékek oldalt elöl, a 141 szán egy 147 nyílása mellett vannak elrendezve, ahol a 145 vízszintes szán elülsõ oldali oldalsó szakaszai a 146 vezetékeket lefedik. A 147 nyílásba a 145 függõleges szán mintegy be van helyezve, úgyhogy a 141 vízszintes szán a 145 függõleges szánt keret alakban körülveszi. Ezáltal nagy csavarómerevség érhetõ el. A 130 szerszámorsók váltakozóan a 145 függõleges szán egy 144 nyílásának egymással szemben fekvõ oldalain vannak elrendezve, úgyhogy egy helytakarékos elrendezés érhetõ el, amelynél a 130 orsók orsótengelyei függõlegesen egymáshoz közel fekszenek, egyidejûleg azonban egy viszonylag széles támasztóbázis áll rendelkezésre a 139 vezetékelrendezések részére. A 12 robot 13 szerszámokkal látja el a 124 szerszámtárat, amint ez a fentiekben a 24 szerszámtárral kapcsolatban már ismertetésre került. A 124 szerszámtár a 148 gépállványnak a 12 robot felé esõ oldalán, példaképpen egy szög alakban meghajlított 115 tartó segítségével van rögzítve. Egy 117 bázisrésszel rendelkezõ 116 tartóberendezés forgathatóan van a 115 tartón rögzítve, és több 132 szerszámbefogó szakaszt foglal magában, a kiviteli példánál négy 132 befogószakaszt, amelyeket a lap alakú 117 bázisrész – amely egy lényegében négyszög alakú testet alkot – négy külsõ oldala képez. Egy 119 hajtás, amely egy rotációs állítóberendezést képez, hajtja a 117 bázisrészt. A 119 hajtás mindenkor egy 132 szerszámbefogó szakaszt fordít be a 28 robot-hozzáférési térbe, és ugyanakkor egy másik, a 117 bázisrész egy ellenkezõ oldalán lévõ 132 szerszámbefogó szakaszt a 29 orsó-hozzáférési térbe, ahol a valamennyi 130 orsó egyidejûleg 13 szerszámokat tud a mindenkori 132 szerszámbefogó szakaszból kivenni, illetve a használt 13 szerszámokat oda behelyezni. A 132 szerszámbefogó szakaszok alapvetõ felépítése megfelel a 27 lengõkar 32 szerszámbefogó szakasza felépítésének, azaz 130 szerszámorsónként mindenkor két, a 31 szerszámbefogóknak megfelelõ 131 szerszámbefogó van elrendezve. Két-két 131 szerszámbefogó egy 133 szerszámbefogópárt képez, amelyek közül egy 131 szerszámbefogó egy szerszámcsere során elõször szabadon van, úgyhogy a hozzárendelt 130 szerszámorsó ott egy 13 szerszámot le tud helyezni, és ezt követõen a 133 szerszámbefogópár szomszédos 131 szerszámbefogójához mozog, hogy ott, egy már rendelkezésre álló 13 szerszámot felvegyen. Változatként lehetséges volna azonban szerszámbefogó szakaszonként kevesebb 131 szerszámbefogót elrendezni. Amennyiben megfelelõen nagy 13 szerszámok kerülnek alkalmazásra, példaképpen a 20 állványban elhelyezett 13 szerszámok, lehetséges volna csak minden második 131 szerszámbefogót ellátni. Ezután a 130 orsók egy szerszámcserénél elõ-
1
HU 004 022 T2
ször egy szabad 132 szerszámbefogó szakaszon helyeznék el az aktuálisan szerelt 13 szerszámaikat. Azután a 117 bázisrész például továbbfordul egy negyed körfordulattal, úgyhogy például az ott lévõ nagy volumenû 13 szerszámot a 130 orsó fel tudja venni. A 6. és 7. ábrán szemléltetett elrendezésnél, amelynél a 124 szerszámtár viszonylag kis 13 szerszámokkal van ellátva, a 12 robot a felé forduló, illetve felé esõ 132 szerszámbefogó szakaszt 13 szerszámokkal látja el, amelyek a mindenkori következõ utáni szerszámcsere ütemnél a 130 orsókon szükségesek lesznek. A 12 robot és a 130 orsók egyidejûleg tudják a feléjük esõ 132 szerszámbefogó szakaszokat használni egy szerszámcsere részére. Magától értetõdik, hogy lehetnek olyan szerszámbefogó szakaszok elrendezve, amelyek a 31, 131 szerszámbefogók más csoportosításával, illetve elrendezésstruktúrájával rendelkeznek, amelyek célszerû módon a 30, 130 orsók csoportstruktúrájának felelnek meg, példaképpen egy cikcakkvonalnak, egy sokszögnek vagy hasonlónak. Továbbá lehetnek más módon kialakított többorsós gépek, adott esetben egyorsós gépek is, amelyek a találmány szerint effektíven és gyorsan elláthatók szerszámokkal. Példaképpen lehetséges volna egy kétorsós gépet vagy egy ötorsós gépet 13 szerszámokkal ellátni az elõírt módon. Amennyiben a közbensõ, pufferként szolgáló 24, 124 szerszámtár nagyobb kapacitása volna kívánatos, példaképpen további lengõkarokat lehetne alkalmazni vagy másképpen kialakított 117 bázisrészt további oldalszakaszokkal, amelyek mint szerszámbefogó szakaszok volnának alkalmazhatók, példaképpen egy hexagonális bázisrészként. Alkalmazhatók volnának továbbá komplikáltabb kinematikák is a találmány szerinti szerszámtáraknál, amelyek szerszám-közbensõpufferként szolgálnak. Így például a 27’, 72 lengõkarokat lehetne például különkülön lineárisan vezetni, úgyhogy a két 27’, 72 lengõkar lineáris állíthatóságát illetõen további szabadságfokok adódnának. A 27’, 72 lengõkarok mindegyike azután egy külön lineárisan volna egy hozzárendelt tartón, amely a 71 tartóelemnek felelne meg, vezetve, és célszerû módon egy külön lineáris hajtással volna állítható. Lehetne még egy lépéssel tovább menni, és egy vagy több egyedileg Z irányban állítható lengõkart járulékosan X irányban állíthatóan kialakítani, példaképpen járulékos szánok segítségével, amelyek a Z szánon volnának elrendezve. Ezáltal két, egymáshoz képest ortogonálisan irányított transzlatorikus szabadságfok volna járulékosan nyerhetõ kiegészítésként a forgató szabadságfokokhoz. Elképzelhetõ továbbá hajtásokat megtakarítani úgy, hogy több hajtás helyett egy hajtás kerülne alkalmazásra, amely alkalmas áttételeken át több mozgást tudna megvalósítani. Példaképpen lehetséges volna a 77 és/vagy 75 és/vagy 33’ hajtásokat egy egyetlen hajtással helyettesíteni, amely egy alkalmas áttételen át a megfelelõ forgómozgásokat, illetve lineáris állítómozgásokat megvalósítaná.
2
SZABADALMI IGÉNYPONTOK
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 8
1. Megmunkálógép-elrendezés egy megmunkálógéppel (11; 111) és egy többcsuklós robotkarral (15) rendelkezõ robottal (12) a megmunkálógépnek (11; 111) szerszámokkal való ellátásához egy szerszámkészlet-tárolóból (21) munkadarab-megmunkáláshoz, és használt szerszámoknak (13) a megmunkálógéptõl (11; 111) való elvételéhez, azzal jellemezve, hogy a megmunkálógép (11; 111) legalább két szerszámorsóval (30; 130) és szerszámoknak (13) a megmunkálógép (11; 111) részére való rendelkezésre bocsátásához egy szerszámtárral (24; 124) rendelkezik, és a szerszámtár (24; 124) legalább egy, a robot (12) általi szerszámcseréhez egy robot-hozzáférési térbe (28) és a legalább két szerszámorsó (30; 130) szerszámcseréjéhez egy orsó-hozzáférési térbe (29) váltakozóan bemozgatható, különösképpen beforgatható, több szerszámbefogóval (31; 131) ellátott szerszámbefogó szakasszal (32, 32’; 132) rendelkezik, szerszámoknak (13) a legalább két szerszámorsón (30; 130) való egyidejû cseréjéhez. 2. Az 1. igénypont szerinti megmunkálógép-elrendezés, azzal jellemezve, hogy a több szerszámbefogóból (31; 131) legalább egy szerszámbefogó (31f) egy szerszámbefogópár (133) egy részét képezi, amely a legalább egy szerszámbefogó szakaszon (32, 32’; 132) van elrendezve, és a szerszámbefogópár (133) rendelkezik egy második szerszámbefogóval (31b), úgyhogy egy szerszámcserénél az egyik szerszámbefogó (31f) elõször szabad és a másik szerszámbefogó (31b) egy szerszámot (13) a legalább egy szerszámorsó (30; 130) vagy a robot (12) általi elvételhez rendelkezésre bocsát. 3. A 2. igénypont szerinti megmunkálógép-elrendezés, azzal jellemezve, hogy a szerszámbefogópárnak (133) a két szerszámbefogója (31; 131) közvetlenül egymás mellett van elrendezve. 4. A 2. vagy 3. igénypont szerinti megmunkálógépelrendezés, azzal jellemezve, hogy a szerszámbefogópár (133) a mindenkori szerszámorsóhoz (30; 130) képest, a szabad szerszámbefogónak (31; 131) és egy szerszámot (13) rendelkezésre bocsátó szerszámbefogónak a mindenkori szerszámorsó (30; 130) vonatkozásában való pozicionálásához állítható. 5. A 2–4. igénypontok egyike szerinti megmunkálógép-elrendezés, azzal jellemezve, hogy a szerszámbefogópár (133) a szerszámtár (24; 124) egy alapszakaszán (26) állíthatóan van elrendezve, és/vagy a legalább egy szerszámorsó (30; 130) a szerszámbefogópárhoz (133) képest állítható. 6. Az elõzõ igénypontok egyike szerinti megmunkálógép-elrendezés, azzal jellemezve, hogy a szerszámtár (24; 124) a legalább egy szerszámbefogó szakasz (32, 32’; 132) forgatásához egy forgásállító berendezéssel (33) és/vagy a lineáris állításához egy lineáris állítóberendezéssel (75) rendelkezik. 7. Az elõzõ igénypontok egyike szerinti megmunkálógép-elrendezés, azzal jellemezve, hogy a legalább egy szerszámbefogó szakasz (32, 32’; 132) legalább
1
HU 004 022 T2
egy, lényegében alakmerev alapszakaszon (26) van elrendezve. 8. Az elõzõ igénypontok egyike szerinti megmunkálógép-elrendezés, azzal jellemezve, hogy a szerszámtár (24; 124) legalább egy lengõkart (27; 27’; 72) foglal magában, amelyen van a legalább egy szerszámbefogó szakasz (32, 32’; 132) elrendezve, ahol a lengõkar a robot-hozzáférési térbõl (28) az orsó-hozzáférési térbe (29) és fordítva, forgatható. 9. Az elõzõ igénypontok egyike szerinti megmunkálógép-elrendezés, azzal jellemezve, hogy a szerszámtár (24; 124) legalább két, váltakozóan a robot-hozzáférési térbe (28) és az orsó-hozzáférési térbe (29) mozgatható szerszámbefogó szakasszal (32’; 132) rendelkezik, úgyhogy a legalább egy szerszámorsó (30; 130) és a robot (12) egy-egy szerszámbefogó szakaszon (32’; 132) lényegében egyidejûleg tudnak szerszámokat (13) cserélni. 10. A 9. igénypont szerinti megmunkálógép-elrendezés, azzal jellemezve, hogy a legalább két, váltakozóan a robot-hozzáférési térbe (28) és az orsó-hozzáférési térbe (29) vihetõ szerszámtartó szakasz (32’; 132) egy elsõ és legalább egy második lengõkaron (27’, 72) van elrendezve, amelyek a robot-hozzáférési térbe (28) és az orsó-hozzáférési térbe (29) ellentétes értelemben elfordíthatók. 11. A 10. igénypont szerinti megmunkálógép-elrendezés, azzal jellemezve, hogy az elsõ és a legalább második lengõkar (27’, 72) egymáshoz képest lineárisan pozicionálható, úgyhogy a lengõkarok (27’, 72) találkozása esetén egy ellentétes értelmû lengõmozgás keretein belül legalább egy lengõkar (27’, 72) lineáris kitérõmozgása folytán mozgástér áll rendelkezésre. 12. A 10. vagy 11. igénypont szerinti megmunkálógép-elrendezés, azzal jellemezve, hogy az elsõ lengõkar (27’) kizárólag forgatható, és a legalább egy második lengõkar (72) forgatható és az elsõ lengõkarhoz (27’) képest egyenes vonalban mozgatható. 13. A 10–12. igénypontok egyike szerinti megmunkálógép-elrendezés, azzal jellemezve, hogy az elsõ lengõkar (27’) és a legalább egy második lengõkar (72) lényegében azonos szerszámcsere helyzetekben a legalább egy szerszámorsó részére az orsó-hozzáférési téren (29) belül, és/vagy a robot (12) részére a robothozzáférési téren belül (28), mozgathatók. 14. A 10–13. igénypontok egyike szerinti megmunkálógép-elrendezés, azzal jellemezve, hogy a legalább egy második lengõkar (27; 27’, 72) könyökösen van kialakítva, ahol egy könyökszakasz az elsõ lengõkar (27; 27’, 72) forgáságyazása, különösképpen forgatóhajtása (33) mellett fut el. 15. A 9. igénypont szerinti megmunkálógép-elrendezés, azzal jellemezve, hogy a legalább két, a robothozzáférési térbe (28) és az orsó-hozzáférési térbe (29) bevihetõ szerszámbefogó szakasz (32, 32’; 132) egy forgatható tartóberendezés (116) különösen egymással szemben fekvõ szakaszai, ahol a legalább két szerszámbefogó szakasz (32, 32’; 132) forgómozgással vagy elfordítómozgással a robot-hozzáférési térbe
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60 9
2
(28), illetve az orsó-hozzáférési térbe (29) szimultán forgatható vagy befordítható. 16. A 15. igénypont szerinti megmunkálógép-elrendezés, azzal jellemezve, hogy a tartóberendezés (116) lényegében sokszög, különösen négyszög, vagy kör alakú külsõ kontúrral rendelkezik. 17. Az elõzõ igénypontok egyike szerinti megmunkálógép-elrendezés, azzal jellemezve, hogy a szerszámtár (24; 124) a megmunkálógép (11; 111) állványán (16–20) van elrendezve. 18. Az elõzõ igénypontok egyike szerinti megmunkálógép-elrendezés, azzal jellemezve, hogy a megmunkálógép (11; 111) egy többorsós gép legalább két, egy vonal mentén egymás mellett elrendezett szerszámorsóval (30; 130), és a legalább egy szerszámbefogó szakasz (32, 32’; 132) a vonalnak megfelelõen egymás mellett elrendezett szerszámbefogókkal (31, 131) rendelkezik, úgyhogy a legalább két szerszámorsó (30; 130) a szerszámbefogókról (31; 131) egyidejûleg több szerszámot (13) el tud venni vagy ott lehelyezni. 19. Az elõzõ igénypontok egyike szerinti megmunkálógép-elrendezés, azzal jellemezve, hogy a vonal lényegében egyenes. 20. Az elõzõ igénypontok egyike szerinti megmunkálógép-elrendezés, azzal jellemezve, hogy a robot (12) robotkarján (15) egy szerszámtartó van elrendezve, amely a többorsós gépként kialakított megmunkálógép (11; 111) a szerszámorsói (30; 130) konfigurációjának megfelelõen elrendezett szerszámbefogókkal (23) rendelkezik, úgyhogy a robot (12) a szerszámtár (24; 124) szerszámtartóiról (31; 131) egyidejûleg több szerszámot el tud venni vagy ott lehelyezni. 21. Az elõzõ igénypontok egyike szerinti megmunkálógép-elrendezés, azzal jellemezve, hogy a készlettároló legalább egy, különösképpen szekrény alakú állvánnyal rendelkezik a szerszámoknak (13) a robot (12) által való lehelyezéséhez. 22. A 21. igénypont szerinti megmunkálógép-elrendezés, azzal jellemezve, hogy a robotkar (15) elérési tartományában a robot (12) körül kör alakban több állvány (16–20) van elrendezve. 23. A 21. vagy 22. igénypont szerinti megmunkálógép-elrendezés, azzal jellemezve, hogy a legalább egy állvány (16–20) több, a többorsós gépként kialakított megmunkálógép (11; 111) szerszámorsói (30; 130) konfigurációjának megfelelõen elrendezett szerszámbefogókkal (31; 131) ellátott, különösen egymás fölött függõlegesen és/vagy egymás mellett vízszintesen elrendezett szerszámbefogó-csoporttal (57, 57’) rendelkezik. 24. A 21–23. igénypontok egyike szerinti megmunkálógép-elrendezés, azzal jellemezve, hogy a robot (12) egy robotmunkatérben (14) van elrendezve, amely felé esõen a legalább egy állvány (16–20) elülsõ oldalilag nyitott és a robot (12) részére hozzáférhetõ, és a legalább egy, különösképpen hátoldalilag zárt állvány (16–20) a robotmunkatér (14) egy elkülönített egységének (59) egy részét képezi. 25. Az elõzõ igénypontok egyike szerinti megmunkálógép-elrendezés, azzal jellemezve, hogy a robot
1
HU 004 022 T2
(12) a megmunkálógép (11; 111) által megmunkálandó és megmunkált munkadarabok munkadarabcseréjéhez van kialakítva. 26. Eljárás egy megmunkálógép-elrendezés (10, 100) üzemeltetéséhez egy megmunkálógéppel (11; 111) és egy többcsuklós robotkarral (15) ellátott robottal (12), amely a megmunkálógépet (11; 111) munkadarab-megmunkáláshoz egy szerszámkészlet-tárolóból (21) szerszámokkal látja el és használt szerszámokat (13) távolít el a megmunkálógéprõl (11; 111), azzal jellemezve, – hogy a robot a megmunkálógép szerszámtárát (24; 124) a szerszámkészlet-tárolóból (21) szer-
2
számokkal (13) látja el és használt szerszámokat eltávolít a szerszámtárból (24; 124), – hogy a szerszámtár (24; 124) a szerszámokat (13) a megmunkálógép (11; 111) részére rendelkezésre bocsátja, és 5 hogy a szerszámtár (24; 124) több szerszámbefogóval (31, 131) ellátott legalább egy szerszámbefogó szakaszt (32, 32’; 132) egy robot általi szerszámcseréhez váltakozóan egy robot-hozzáférési térbe (28) és 10 egy szerszámcseréhez a megmunkálógép-elrendezés (10, 100) legalább két szerszámorsóján (30; 130) lévõ szerszámok (13) egyidejû cseréjéhez egy orsó-hozzáférési térbe (29) mozgatja, illetve befordítja.
10
HU 004 022 T2 Int. Cl.: B23Q 3/157
11
HU 004 022 T2 Int. Cl.: B23Q 3/157
12
HU 004 022 T2 Int. Cl.: B23Q 3/157
13
HU 004 022 T2 Int. Cl.: B23Q 3/157
14
HU 004 022 T2 Int. Cl.: B23Q 3/157
15
HU 004 022 T2 Int. Cl.: B23Q 3/157
16
HU 004 022 T2 Int. Cl.: B23Q 3/157
17
HU 004 022 T2 Int. Cl.: B23Q 3/157
Kiadja a Magyar Szabadalmi Hivatal, Budapest Felelõs vezetõ: Törõcsik Zsuzsanna Windor Bt., Budapest