Станок шипорезный
Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к оборудованию для подготовки пиломатериалов к склеиванию по длине. Станок шипорезный содержит станину с кареткой, стол для заготовок, суппорт пильный для подрезки торцов заготовок и суппорт фрезерный для формирования шипов, электродвигатели шпинделя пилы и фрезерного шпинделя, систему управления с конечными выключателями. Первый из пневмоцилиндров прижима размещен на каретке с возможностью прижима заготовок сверху, а второй - с возможностью прижима заготовок сбоку. Пневмоцилиндры перемещения установлены с возможностью перемещения фрезы и подачи каретки. Электродвигатель шпинделя пилы установлен с возможностью осевого перемещения, электродвигатель фрезерного шпинделя установлен на боковой стенке станины с возможностью поворота и соединен гибкой передачей с концом фрезерного шпинделя, связанного со штоком пневмоцилиндра перемещения фрезы. Пневмосистема снабжена первым и вторым распределителями, подключенными к пневмоцилиндру подачи каретки и к пневмоцилиндру перемещения фрезы соответственно, и третьим распределителем, подключенным к пневмоцилиндрам прижима. Изобретение позволяет повысить производительность и качество продукции, расширить функциональные возможности, снизить энергоемкость, сократить габариты и массу, упростить обслуживание. 9 з.п. ф-лы, 7 ил.
Изобретение относится к деревообрабатывающей промышленности, в частности к оборудованию для подготовки пиломатериалов к склеиванию по длине.
Известен станок шипорезный, содержащий станину, стол для набора заготовок, суппорт пильный для подрезки торцев заготовок и суппорт фрезерный для формирования шипов, гидроцилиндры прижима для прижима заготовок, электродвигатель шпинделя пилы, электродвигатель фрезерного шпинделя, систему управления, гидросистему и цилиндры перемещения (1). Недостатками данного шипорезного станка являются малая производительность, обусловленная перемещением заготовок с помощью стрелы, большие габариты с учетом зоны перемещения каждой стрелы, ухудшение качества, связанное с неоптимальной последовательностью включения цилиндров, сложность обслуживания из-за низкой эффективности автоматического контроля положений заготовок и завершения операций в цикле обработки. Известен также станок шипорезный, содержащий станину с установленной на направляющих кареткой, стол для заготовок, суппорт пильный для подрезки торцев заготовок и суппорт фрезерный для формирования шипов, пневмоцилиндры прижима для прижима заготовок, электродвигатель шпинделя пилы, электродвигатель фрезерного шпинделя, систему управления с конечными выключателями, пневмосистему и пневмоцилиндры перемещения (2). Недостатками данного шипорезного станка являются малая производительность, обусловленная перемещением заготовок поочередно в двух направлениях, большие габариты для перемещения каретки, ухудшение качества, связанное с неоптимальной последовательностью включения цилиндров и выбором их геометрических параметров, неоптимальной схемой привода шпинделей, а также с односторонним прижимом и отсутствием возможности регулирования ориентации суппортов, сложность обслуживания из-за низкой степени автоматизации контроля положений заготовок и завершения операций в цикле обработки. Технической задачей изобретения является создание эффективного шипорезного станка, а также расширение арсенала шипорезных станков. Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи, заключается в повышении производительности и качества продукции, расширении функциональных возможностей, снижении энергоемкости, сокращении габаритов и массы, упрощении обслуживания. Сущность изобретения заключается в том, что в станке шипорезном, содержащем станину с установленной на направляющих кареткой, стол для заготовок, суппорт пильный для подрезки торцев заготовок и суппорт фрезерный для формирования шипов, электродвигатель шпинделя пилы, электродвигатель фрезерного шпинделя, систему управления с конечными выключателями, пневмосистему, пневмоцилиндры прижима заготовок и пневмоцилиндры перемещения, для решения поставленной задачи первый из пневмоцилиндров прижима размещен на каретке с возможностью прижима заготовок сверху, а второй - с возможностью прижима заготовок сбоку, пневмоцилиндры перемещения установлены с возможностью перемещения фрезы и подачи каретки, электродвигатель шпинделя пилы установлен с возможностью осевого перемещения, электродвигатель фрезерного шпинделя установлен на боковой стенке станины с возможностью поворота на шарнирных опорах и соединен гибкой передачей с нижним концом фрезерного шпинделя, связанного со штоком пневмоцилиндра перемещения фрезы, а пневмосистема снабжена первым и вторым исполнительными распределителями, подключенными к пневмоцилиндру подачи каретки и к пневмоцилиндру перемещения фрезы, соответственно, и третьим исполнительными распределителем, подключенным к пневмоцилиндрам прижима. Предпочтительно стол для заготовок расположен на каретке и снабжен выступающей частью, к которой прикреплен пульт управления станка, а пневмоцилиндры прижима установлены вдоль осей, лежащих в двух параллельных плоскостях, и закреплены на каретке с помощью опор, связанных между собой горизонтальной плитой, при этом пневмоцилиндр подачи каретки размещен между направляющими станины, на которых установлена каретка, а пневмоцилиндр перемещения фрезы расположен под шкивом гибкой передачи. При этом электродвигатель шпинделя пилы установлен горизонтально на направляющих суппорта пильного с возможностью осевого перемещения с помощью регулировочного винта, электродвигатель фрезерного шпинделя установлен на вертикальной боковой стенке станины с возможностью поворота на шарнирных опорах, с одной из которых соединен винт, введенный в зацепление с гайкой, встроенной в основание этого электродвигателя, на валу которого установлен один шкив гибкой передачи, другой шкив которой установлен на нижнем конце фрезерного шпинделя, гильза последнего связана одной встроенной гайкой с винтом на штоке шарнирно установленного пневмоцилиндра перемещения фрезы и снабжена другой встроенной гайкой, введенной в зацепление с винтом-толкателем. Одновременно первый, второй и третий исполнительные распределители выполнены двухпозиционными пятилинейными, причем первый и второй исполнительные распределители снабжены каждый электромагнитом управления, а третий исполнительный распределитель выполнен с тремя двухпозиционными пневматическими распределителями управления, один из которых подключен к одной полости управления, а два других последовательно подключены к другой полости управления этого распределителя. Кроме того, система управления выполнена с конечными выключателями наличия ограждения фрезы, исходного положения бокового прижима, исходного и крайнего положений каретки, верхнего и нижнего положений фрезы, причем в системе управления конечный выключатель наличия ограждения фрезы связан с элементами блокировки электродвигателя фрезы, конечный выключатель исходного положения бокового прижима связан с элементами блокировки перемещения каретки и суппорта фрезерного, а также с электромагнитом первого исполнительного распределителя, конечный выключатель исходного положения каретки связан с электромагнитом второго исполнительного распределителя, конечный выключатель крайнего положения каретки связан с электромагнитом первого исполнительного распределителя, конечные выключатели верхнего и нижнего положений фрезы связаны с элементами сигнализации станка. Диаметры шкивов на валу электродвигателя и на шпинделе фрезы относятся как 2:1. Пневмосистема снабжена блоком подготовки воздуха, включающим последовательно установленные фильтр, клапан редукционный, реле давления, манометр и теплообменник, причем ход пневмоцилиндра верхнего прижима, ход пневмоцилиндра бокового прижима, ход пневмоцилиндра подачи каретки и ход пневмоцилиндра перемещения фрезы относятся между собой как 8:5:50:2, а диаметр штоков пневмоцилиндров верхнего прижима, бокового прижима, подачи каретки и перемещения фрезы относится к диаметру штока пневмоцилиндра бокового прижима как 5:8, пневмосистема снабжена регулируемыми дросселями с установленными параллельно им обратными клапанами, подключенными к каждой полости пневмоцилиндров. На фиг. 1 изображен общий вид станка, на фиг.2 - кинематическая схема станка вдоль подачи каретки, на фиг.3 - кинематическая схема станка поперек подачи каретки, на фиг.4 - схема установки электродвигателя шпинделя фрезы, на фиг. 5 - каретка, на фиг.6 - схема пневматическая общая, на фиг.7 - устройство шпинделя фрезы. Станок шипорезный содержит станину 1 с установленной на направляющих кареткой 2 для набора пакета 3 заготовок, суппорт 4 пильный для подрезки торцев заготовок и суппорт 5 фрезерный для формирования зубчатых шипов, пневмоцилиндры 6, 7 прижима, закрепленные на каретке 2, первый из которых снабжен прижимом 8 для прижима пакета 3 заготовок сверху, а второй - прижимной плитой 9 для прижима пакета 3 заготовок сбоку. Пневмоцилиндр 10 перемещения фрезы и пневмоцилиндр 11 подачи каретки 2 установлены на станине 1, электродвигатель 12 шпинделя 13 пилы (не обозначена) установлен горизонтально на круглых направляющих (не обозначены) суппорта 4 пильного с возможностью осевого перемещения с помощью регулировочного винта 14, электродвигатель 15 шпинделя 16 фрезы (не обозначена) установлен на вертикальной боковой стенке станины 1 с возможностью поворота на шарнирных опорах 17, 18. Электродвигатель 15 размещен в нижней части станины 1, ниже стола каретки 2. С опорой 18 соединен винт 19, введенный в зацепление с гайкой 20, встроенной в основание электродвигателя 15, вал 21 которого направлен вниз. На валу 21 электродвигателя 15 установлен один шкив 22 гибкой передачи, а другой шкив 23 установлен на нижнем конце шпинделя 16 фрезы, гильза 24 которого связана одной встроенной гайкой 25 с винтом 26 на штоке шарнирно установленного пневмоцилиндра 10 перемещения фрезы и другой встроенной гайкой 27 с винтом-толкателем 28. Система автоматического управления содержит конечный выключатель 29 наличия ограждения 30 фрезы, конечные выключатели 31, 32, 33 исходного положения бокового прижима, исходного и крайнего положений каретки 2, конечные выключатели 34, 35 верхнего и нижнего положений фрезы соответственно. Пневмосистема включает регулируемые дроссели 36 с установленными параллельно им обратными клапанами 37, подключенные к каждой полости пневмоцилиндров 6, 7, 10, 11, первый и второй исполнительные двухпозиционные пятилинейные распределители 38, 39 с электромагнитами 40, 41 соответственно управления. Распределитель 38 подключен к пневмоцилиндру 11 подачи каретки 2, а распределитель 39 - к пневмоцилиндру 10 перемещения фрезы. Третий исполнительный двухпозиционный пятилинейный распределитель 42 подключен к параллельно соединенным между собой пневмоцилиндрам 6, 7 и снабжен тремя двухпозиционными пневматическими распределителями 43, 44, 45 управления, первый из которых подключен к одной полости управления (не обозначены), а два других последовательно подключены к другой полости управления распределителя 42 и выполнены с возможностью ручного переключения. Отношение диаметров шкивов 22, 23 на валу электродвигателя 15 и на шпинделе 16 фрезы соответственно равно 2:1. При этом диаметры шкивов 22, 23 могут быть равны 140 и 70 мм соответственно. Исполнительные распределители 38, 39, 42 снабжены пневмоглушителями 46, 47. Электромагнит 40 связан с кнопкой ручного включения (не изображена). Блок подготовки воздуха содержит последовательно установленные фильтр 48, клапан 49 редукционный, реле 50 давления, манометр 51 и теплообменник 52. Ход пневмоцилиндра 6, ход пневмоцилиндра 7, ход пневмоцилиндра 11 и ход пневмоцилиндра 10 относятся между собой как 8:5:50:2 и выполнены, например, равными 160, 100, 1000 и 40 мм соответственно, а диаметр штоков пневмоцилиндров 6, 10, 11 (выполненных с одинаковыми диаметрами штоков) относится к диаметру штока пневмоцилиндра 7 как 5:8 и выполнены, например, равными 20 и 32 мм соответственно. Конечный выключатель 2 наличия ограждения фрезы связан с предусмотренными в системе автоматического управления элементами блокировки (не изображено) электродвигателя 15 шпинделя 16 фрезы, конечный выключатель 31 исходного положения плиты (бокового прижима) 9 связан с элементами блокировки перемещения каретки 2 и суппорта 5 фрезерного и с электромагнитом 40 первого исполнительного распределителя 38, конечный выключатель 32 исходного положения каретки 2 связан с электромагнитом 41 второго исполнительного распределителя 39, конечный выключатель 33 крайнего положения каретки 2 связан с электромагнитом 40 первого исполнительного распределителя 38, конечный выключатель 34 верхнего положения фрезы связан с элементами сигнализации (не изображены), конечный выключатель 35 нижнего положения фрезы также связан с элементами сигнализации станка. Стол 53 для набора пакета 3 заготовок расположен на каретке 2 и снабжен выступающей частью 54, к которой прикреплен пульт 55 управления станка, а пневмоцилиндры 6, 7 прижима установлены вдоль осей, лежащих в двух параллельных плоскостях, которые смещены между собой на расстояние "h". Пневмоцилиндры 6, 7 закреплены на каретке 2 с помощью опор 56, связанных между собой горизонтальной плитой 57. Пневмоцилиндр 11 подачи каретки 2 размещен между направляющими 58, 59 станины 1, на которых установлена каретка 2, а пневмоцилиндр 10 перемещения фрезы расположен практически вертикально под шкивом 23 гибкой передачи. Ход шпинделя 16 фрезы ограничен упорами 60, 61. Станок снабжен стружкоприемниками 62. Электротехническое оборудование станка размещено в электрошкафу 63. Станок работает следующим образом. Перед включением производится настройка аппаратуры блока подготовки воздуха, при этом редукционный клапан 49 настраивается на давление 4...6 кгс/см2 по манометру 51, реле 50 настраивается на давление 3...5 кгс/см2, скорости перемещения пневмоцилиндров 6, 7, 10, 11 задаются настройкой дросселей 36. С помощью винта 19 производится настройка положения электродвигателя 15 для обеспечения натяжения гибкой передачи, с помощью винта-толкателя 28 - настройка исходного положения шпинделя 16 фрезы, с помощью винта 14 - настройка исходного положения пилы. Геометрические соотношения, принятые в конструкции станка, обеспечивают обработку заготовок с наиболее применяемыми габаритными размерами: длина 250-1000 мм, ширина 40-140 мм, толщина 20-70 мм, с наивысшей производительностью и точностью. Параметры зубчатых шипов 10

Формула изобретения
1. Станок шипорезный, содержащий станину с установленной на направляющих кареткой, стол для заготовок, суппорт пильный для подрезки торцов заготовок и суппорт фрезерный для формирования шипов, электродвигатель шпинделя пилы, электродвигатель фрезерного шпинделя, систему управления с конечными выключателями, пневмосистему, пневмоцилиндры прижима заготовок и пневмоцилиндры перемещения, отличающийся тем, что первый из пневмоцилиндров прижима размещен на каретке с возможностью прижима заготовок сверху, а второй - с возможностью прижима заготовок сбоку, пневмоцилиндры перемещения установлены с возможностью перемещения фрезы и подачи каретки, электродвигатель шпинделя пилы установлен с возможностью осевого перемещения, электродвигатель фрезерного шпинделя установлен на боковой стенке станины с возможностью поворота на шарнирных опорах и соединен гибкой передачей с нижним концом фрезерного шпинделя, связанного со штоком пневмоцилиндра перемещения фрезы, а пневмосистема снабжена первым и вторым исполнительными распределителями, подключенными к пневмоцилиндру подачи каретки и к пневмоцилиндру перемещения фрезы, соответственно, и третьим исполнительным распределителем, подключенным к пневмоцилиндрам прижима. 2. Станок по п. 1, отличающийся тем, что стол для заготовок расположен на каретке и снабжен выступающей частью, к которой закреплен пульт управления станка, а пневмоцилиндры прижима установлены вдоль осей, лежащих в двух параллельных плоскостях, и закреплены на каретке с помощью опор, связанных между собой горизонтальной плитой, при этом пневмоцилиндр подачи каретки размещен между направляющими станины, на которых установлена каретка, а пневмоцилиндр перемещения фрезы расположен под шкивом гибкой передачи. 3. Станок по п. 1 или 2, отличающийся тем, что электродвигатель шпинделя пилы установлен горизонтально на направляющих суппорта пильного с возможностью осевого перемещения с помощью регулировочного винта, электродвигатель фрезерного шпинделя установлен на вертикальной боковой стенке станины с возможностью поворота на шарнирных опорах, с одной из которых соединен винт, введенный в зацепление с гайкой, встроенной в основание этого электродвигателя, на валу которого установлен один шкив гибкой передачи, другой шкив которой установлен на нижнем конце фрезерного шпинделя, гильза последнего связана одной встроенной гайкой с винтом на штоке шарнирно установленного пневмоцилиндра перемещения фрезы и снабжена другой встроенной гайкой, введенной в зацепление с винтом-толкателем. 4. Станок по любому из пп. 1-3, отличающийся тем, что первый, второй и третий исполнительные распределители выполнены двухпозиционными пятилинейными, причем первый и второй исполнительные распределители снабжены каждый электромагнитом управления, а третий исполнительный распределитель выполнен с тремя двухпозиционными пневматическими распределителями управления, один из которых подключен к одной полости управления, а два других последовательно подключены к другой полости управления этого распределителя. 5. Станок по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что система автоматического управления выполнена с конечными выключателями наличия ограждения фрезы, исходного положения бокового прижима, исходного и крайнего положений каретки, верхнего и нижнего положений фрезы. 6. Станок по п. 5, отличающийся тем, что в системе автоматического управления конечный выключатель наличия ограждения фрезы связан с элементами блокировки электродвигателя фрезы, конечный выключатель исходного положения бокового прижима связан с элементами блокировки перемещения каретки и суппорта фрезерного, а также с электромагнитом первого исполнительного распределителя, конечный выключатель исходного положения каретки связан с электромагнитом второго исполнительного распределителя, конечный выключатель крайнего положения каретки связан с электромагнитом первого исполнительного распределителя, конечные выключатели верхнего и нижнего положений фрезы связаны с элементами сигнализации станка. 7. Станок по любому из пп. 1-6, отличающийся тем, что диаметры шкивов на валу электродвигателя и на шпинделе фрезы относятся как 2: 1. 8. Станок по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что пневмосистема снабжена блоком подготовки воздуха, включающим последовательно установленные фильтр, клапан редукционный, реле давления, манометр и теплообменник. 9. Станок по любому из пп. 1-8, отличающийся тем, что ход пневмоцилиндра верхнего прижима, ход пневмоцилиндра бокового прижима, ход пневмоцилиндра подачи каретки и ход пневмоцилиндра перемещения фрезы относятся между собой как 8: 5: 50: 2, а диаметр штоков пневмоцилиндров верхнего прижима, бокового прижима, подачи каретки и перемещения фрезы относится к диаметру штока пневмоцилиндра бокового прижима как 5: 8. 10. Станок по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что пневмосистема снабжена регулируемыми дросселями с установленными параллельно им обратными клапанами, подключенными к каждой полости пневмоцилиндров.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7