Устройство для автоматической смены инструмента

 

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано в многооперационных станках. Цель изобретения - упрощение конструкции и сокращение .времени смены инструмента. Для этого в корпусе, закрепленном на станине станка при помощи оси 2 и фланцев с выступами, смонтированы две взаимозаменяемые руки 7 и 8 с одиночными захватами 9 и 10 инструментов. Привод захватов 9 и 10 осуществляется гидроцилиндром 23 с двойным штоком 26 и 27, которые взаимодействуют с венцами блоков зубчатых колес с выступами. Блоки содержат колеса 21, взаимодействующие с толкателями 13 и 14, которые кинематически связаны с кулачками-мопирами 11 и 12, жестко связанными с захватами , а выступы блоков взаимодействуют с выступами механических рук и поворачивают их на 90. 8 ил.

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН 5ц 4 В 23 Q 3/155

ОПИСАНИЕ И30БРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4135328/25-08 . (22) 16.10.86 (46) 07.09.88. Бюл. У 33 (75) К.А.Украженко (53) 62-229,72(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 554129, кл. В 23 Q 3/155, 1974. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ

СИЕНЫ ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано в многооперационных станках.

Цель изобретения . — упрощение конструкции и сокращение .времени смены инструмента. Для этого в корпусе, заÄÄSUÄÄ 1421483 А1 крепленном на станине станка при помощи оси 2 и фланцев с выступами, смонтированы две взаимозаменяемые руки 7 и 8 с одиночными захватами 9 и

10 инструментов. Привод захватов 9 и 1.0 осуществляется гидроцилиндром 25 с двойным штоком 26 и 27, которые взаимодействуют с венцами блоков зубчатых колес с выступами. Блоки содержат колеса 21, взаимодействующие с толкателями 13 и 14, которые кинематически связаны с кулачками-мопирами 11 и 12, жестко связанными с за-. хватами, а выступы блоков взаимодействуют с выступами механических рук и поворачивают их на 90 . 8 ил.

1421483

Изобретение относится к станкостроению, в частности к вспомогательным устройствам, применяемым в много.операционных станках типа .обрабаты5 вающий центр.

Цель изобретения — упрощение конструкции и сокращение времени смены инструмента за счет совмещения отдельных движений по загрузке-разгрузке инструмента., На фиг. 1 изображено устройство, общий вид в плане; на фиг. 2 — разрез

А-А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг ° 4 — разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 5 — вид Г на фиг.1; на фиг. 6 — вид Д на фиг. 5; на фиг.7 вид Е на фиг. 5; на фиг. 8 — разверт ка кулачка-копира.

Устройство состоит из корпуса 1, закрепленного неподвижно на станине станка. В нем вертикально установлена ось 2 при помощи кронштейнов 3 и 4.

На оси 2 в опорах качения смонтирова. 25 ны фланцы 5 и 6. Фланец 5 принадлежит механической руке 7, а фланец 6— руке 8. Руки 7 и 8 разнесены по высоте на расстояние h (фиг. 2 и 5), которое определяется максимальными габа- 30 ритами инструментов. По конструкции руки 7 и 8 взаимозаменяемы и состоят. иэ захватов 9 и 10 инструментов, кулачков-копиров 11 и 12, реек-толкателей 13 и 14» роликов 15, 16 и 17, 18 соответственно. Захваты 9 и 10 жест" ко "îåäèíåíû с кулачками-копирами 11 и 12, содержащими по два профиля (фнг. 8): винтовой (участок 1 g) и радиально-осевой (участок 1„). С вин- щ товым профилем взаимодействуют ролики 15 и 17, а с радиально-осевым ролики 16 и 18. На каждом кулачкекопире 11 и 12 должно быть по меньшеи мере по одному из двух упомянутых профилей (т.е. один винтовой и один радиально-осевой) и по ролику 15, 17 и 16, 18, следящему за данным профилем. Ролики 15 и 17 установлены на толкателях 13 и 14, а ролики 16 и 18 в корпусах рук 7 и 8 соответственно.

Для надежного слежения роликов 16 и

18 за профилем кулачков-копиров 11 и 12 по соответствующей траектории служат односторонние упоры 19, под55 пружиненные пружинами 20 (фиг. 8) .

Толкатель 13 взаимодействует с зубчатым колесом 21, а толкатель 14 с колесом 22. Максимальный ход L толкателей 13 и 14 определяется из выражения

1 = 1 1г ход толкателей 13 и 14, необходимый для удаления инструментов иэ конусов шпинделя и магазина, регламентирован размерами хвостовиков инструментов;

1l + 12 + 2f; где 1

1 =

Ыпd .Х "

360 tgh ход толкателей 13 и 14, необходимйй для поворота захватов 9 и 10 на угол о(; диаметр кулачков-копиров 11 и 12 (фиг. 1); угол подъема винтового профиля кулачков-копиров 11 и 12;

Колеса 21 и 22, 23 и 24 составляют два зубчатых блока, установленных свободно на оси 2. Колеса 23 и 24 имеют привод от гидроцилиндра 25 посредством шток-реек 26 и 27, перемещающихся в направляющей 28, жестко связанной с корпусом 1. Для настройh .af,=àãcé8 — — -—

R-йд„ вЂ” угол, на который необходимо повернуть захваты 9 и 10 из исходного положения в положение захвата инструмен. тов;

h — расстояние между осями рук -7 и 8 по высоте (определяется габаритами инструментов);

R — - расстояние от оси поворота захватов 9 и 10 до оси выем- ки под инструмент;

d Ä вЂ” диаметр делительной окружности колес 21 и 22;

aug Wd

1 = — — —— 360 8 ход толкателей 13 и 14, необ. ходимый для поворота захватов. 9 и 10 на угол p(q, — угол, на который необходимо повернуть захваты 9 и 10 иэ одного положения посадочных конусов до плоскости очередных посадочных конусов под инструмент;

f7 â€, — расстояние необходимое для 2.

Э фиксации роликов 15 и 17 в одном из крайних положений;

d p — диаметр роликов. 15 и 17. з 14214 ки хода поршня 29 служит регулировочный винт 30, Величина хода а (фиг. 1) поршня 29 определяется из выражения а = Ъ+ с+ е. где . Ъ=1

° ddt

i=--- — передаточное отноше"

d ние

d и dg — делительные диаметры ш К шестерен 23 и 24 и колес 21 и 22;

1, и 1 — приведенный выше ход толкателей и расстояние на фиг. 8; (Дд е=- — + — - ход поршня 29, необходимый для поворота рук 7 и 8 на 90 .

Поворот рук 7 и 8 на 90 вокруг оси 2 осуществляется эа счет выступов 31 и 32 на ступицах колес. 21 и 22 и выступов 33 и 34 на фланцах 5 и 6 рук 7 и 8 соответственно. Между выступами в направлении поворота образует- 25 ся угол свободного поворота, который определяется выражением

Ь =360 — —, 7а д.k где Ь вЂ” максимальный . (суммар ный) ход 30 толкателей 13 и 14.

Для предотвращения преждевременного разворота рук 7 и 8 на 90, а также самопроизвольного поворота толкателей 13 и 14 вокруг своих осей служат ролики 35 и 36, смонтированные.

35 на толкателях 13 .и 14. Ролики 35 и 36 пРи ротации и выдвижении-вдвижении захватов 9 и 10 перемещаются в пазах

И, К и Л, M копиров 37 и 38 соответ40 ственно, выполненных на стяжках корпуса 1, а при повороте рук 7 и 8 на (+90 ) ролики 35 и 36 взаимодейсто вуют с криволинейными поверхностями. Н, 0 и П, P копиров 37 и 38 соот45 ветственно.

Для надежного слежения роликов

35 и 36 по соответствующим траекториям служат односторонние упоры 39 50

40 и 41, 42. Для плавного останова рук 7 и 8 в.двух положениях на каждую Руку предусмотрены по два амортизатора 43, 44 и 45, 46, установленных на станине станка.

Гидроцилиндр 25 можно установить под любым углом к осям рук 7 и 8, и для. уменьшения вылета толкателей 13 и 14 можно использовать промежуточные колеса и устанавливать их на корпусах рук 7 и 8.

Устройство работает следующим образом.

При подаче рабочей среды в. бесштоковую полость гидроцилиндра 25 поршень 29 перемещает шток-рейки 26 и

27, которые вращают колеса 23 и 24, а следовательно, и колеса 21 и 22.

При вращении колес 21 и 22 толкатели

13 и 14 перемещаются вначале прямолинейно, так как ролики 35 и 36 скользят IIQ IIBB M H H II KQIIHpoB 37 и 38 соответственно. Ролики -15 и 17 в это время взаимодействуют с винтовыми профилями кулачков-копиров 11 и 12 (обеих рук 7 и 8) на участке ( (Г+1 ). Происходит поворот кулачковкопиров 11 и 12 на угол a так как ролики 16 и 18 следят за радиальным

0(1профилем На Участке — — h d.

Захваты 9 и 10 захватывают одновременно инструменты как в шпинделе, так и инструментальном магазине. Затем инструменты удаляются из своих гнезд на расстояние 1,, так.как ролики 16 и 18 следят за профилем кулачков-копиров 11 и 12 на осевом участке 1,. После чего захваты 9 и 10 с инструментами поворачиваются на угол aq и фиксируются, так как ролики 15 и 17 следят за винтовым профиII лем на участке (1 + ) фиг. 8, а ролики 16 и 18 следят за радиальным про "1 филем на участке (йd) односторонние упоры 19 при этом беспрепятственно пропускают в одну сторону ролики 16 и 18. Ролики 35 и Зб,в. это время переместились по пазам И и Л копиров 37 и 38 на расстояние L (фиг. 6 и 7) и вышли из пазов. Поэтому происходит поворот рук 7 и 8 на о

90 вокруг оси 2, так как выступы 31 и 32 колес 21 и 22 повернулись на угол (фиг. 3 и 4) и вступили во взаимодействие с выступами 33 и 34 фланцев 5 и 6 соответственно. Ролики

35 и 36 в это время следят за криволинейными поверхностями Н и II копиров 37 и 38 соответственно. После поо ворота на 90 срабатывают односторонние упоры 40 и.42, ролики 35 и 36 запираются, срабатывают амортизаторы

44 и 46, и датчики дают команду на реверсивную подачу рабочей среды в гидроцилиндр 25. Поршень 29 перемещается в обратную сторону и толкатели

13 и 14 также возвращаются обратно посредством шток-реек 26 и 27, колес 23 и 24 и колес 21.и 22 соответственно. Замененные инструменты устанавливаются в конусах шпинделя и магазина., так как ролики 15 и 17 втягивают кулачки-копиры 11 и 12

:на расстояние (1> +f). Затем ролики 15 и 17 следят эа винтовым профилем кулачков-копиров 11 и 12 на уча,стках (1" +1 + ). Происходит отвод захватов 9 и 10 из места взаимодействия с инструментами на угол с(,, затем на . Ролики 35 и 36 в зто . время скользят по паэам К и M копиров 37 и 38 на расстоянии Ь, а затем выходят из пазов и скользят по криволинейным поверхностям 0 и Р, так как выступы 31 и 32 колес 21 и 22 взаимодействуют уже обратными контактными площадками с выступами 33 и 34 фланцев 5 и 6 соответственно.

Руки 7 и 8 в этом время поворачиваются обратно на 90 . Затем срабатывают односторонние упоры 39 и 41, ролики 35 и 36 запираются, срабатывают амортизаторы 43 и 45.

Ролики 15, 17, 16, 18, а следовательно, и захваты 9 и 10 и руки 7 и 8 занимают свое исходное положе" ние. Цикл по смене инструментов можно повторять.

Формула изобретения устройство для автоматической смены инструмента, содержащее размещенный на станине станка корпус, в котором с возможностью поворота

21483 6 относительно соосных осей установлены механические руки, имеющие связанные с зубчатыми рейками захваты для инструментов, а также привод пе5 ремещения механических рук и захватов, включающий в себя зубчатые передачи, кинематически связанные с силовым цилиндром, имеющим зубчатую рейку, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и сокращения времени смены инструмента, каждый захват установлен в соответствующей механической руке с воэ" можностью поворота относительно оси, параллельной направлению перемещения рейки этого захвата, а корпус жестко связан со станиной станка, причем привод перемещения механических рук

20 и захватов выполнен в виде двух блог ков зубчатых колес, соосных осям поворота рук, каждый из которых одним своим зубчатым венцом связан с зубчатой рейкой силового цилиндра, а другим — с рейкой захвата соответствующей механической руки, при этом каждый захват жестко связан с кулачком-копиром, а его рейка снабжена парой роликов, один из которых размещен в пазу рабочего профиля соответствующего кулачка-копира, а другой расположен с возможностью взаимодействия с криволинейными поверхностями и стенками пазов, выпол- ненными на корпусе, причем кая цый

35 кулачок-копир выполнен с копирным пазом, в котором размещен ролик, жестко связанный с рукой, на каждом из блоков зубчатых колес выполнен выступ, предназначенный для взаимодействия с выступом, выполненным на со-1 ответствующей механической руке.

1421483

1421483

1421483

1f, 1Я

Составитель Е.Ермолаев

Редактор Е.Папп Техред М.Ходанич Корректор С.Шекмар

Тираж 922 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4368/11

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4