Устройство автоматической смены инструмента

 

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано в многооперационных станках с ЧПУ. Целью изобретения является повьшение надежности работы механиэма смены инструментальных оправок. Устройство смены инструментальных оправок содержит промежуточный но

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (Ш

zg 4 В 23 Q 3/155

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

flPH ГКНТ СССР (21) 4048495/25-08 (22) 04.04.86 (46) 15.02.89. Бюл. И 6 (71) Экспериментальный научно-исследовательский институт металлорежущих станков (72) Л.М.Кордьпп, В.Л.Косовский и А,Н.Шигин (53) 621.9-114-229.29 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N2 537785, кл. В 23 Q 3/155, 1974. (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ СМЕНЫ

ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение относится к области станностроения и может быть использовано в многооперационных станках с ЧПУ. Целью изобретения является повышение надежности работы механизма смены инструментальных оправок.

Устройство смены инструментальных оправок содержит промежуточный но1458145 ситель 40, перемещаемый по направ- ° ляющим 38 с помощью гидроцилиндра

39. В корпусе промежуточного носителя на подшипниках смонтирован вал 43, с верхним концом которого соединена поворотная ручка с захватом спутника, состоящая иэ платформы 44 с гидроцилинлром и планкой 46, шток 47 гидроцилиндра снабжен кулачком 48 для взаимодействия

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в многооперационных станках с ЧПУ.

Целью изобретения является повышение надежности рабаты механизма

5 смены инструментальных аправок.

Промежуточный носитель спутника снабжей валом, при этом один конец вала жестко связан с поворотной рукой с захватом, а на втором конце вала жестко закреплено зубчатое колесо, установленное с возможностью взаимодействия с неподвижной зубчатой рейкой, параллельной направляющим промежуточного носителя, а также механизм зажима оправки в спутнике выполнен в виде рычага, ось качания которого смонтирована в корпусе спутника перпендикулярно продольной оси оправки, внутренняя поверхность переднего конца которого имеет возмож- . ность сопряжения с обращенной к ней поверхностью канавки на фланце оправки, при этом второй конец рычага вэа- 25 имодействует с пружиной одного из фиксаторов хвостовика инструмента.

На фиг.1 показан многоцелевой станок с системой автоматической смены инструментов; на фиг.2 — многоцеле- 30 вой станок с автоматической сменой инструментов, вид сбоку; на фиг.3— вид А на фиг,2 (на промежуточный носитель в позиции смены инструментов и механическую руку); на фиг.4— разрез Б-Б на фиг.3 (по оси спутника); на фиг.5 — вид сверху на промежуточный носитель позиции у инструментального магазина на фиг.6 — разрез Б.-Б на фиг.5 (по промежуточному носителю в позиции у инструментального магазина). с пазом ?Ь в корпусе 21 спутника.

На нижнем конце вала 43 смонтирована шестерня, взаимодействующая с зубчатой планкой, жестко установлен ной на корпусе станка. В процессе перемещения носителя 40 от шпинделя к инструментальному магазину поворотная рука, кинематически связанная с зубчатой рейкой, совершает поворот. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

На оановании 1 смонтирована шпиндельная бабка 2 со шпинделем 3. Ипиндельная бабка 2 имеет возможность пе-. ремещения по направлякщим 4 салазок

5 вдоль оси шпинделя (координата Z) и вместе с салазками 5 по направляющим Ь вЂ” в перпенликулярной оси шпинделя горизонтальной плоскости. По вертикальным направляющим 7 смоншированной на основании 1 стойки 8 перемещается бабка 9 поворотного стола

10 с вертикальной рабочей поверхностью, имеющей возможность поворота относительно горизонтальной оси.

На задней стороне стойки 8 смойтирован инструментальный магазин 11, гнезда 12 которого являются звеньями цепи, направляющейся по четырем звездочкам 13 с двумя параллельными дисками, между которыми проходят гнезда 12. Конструкция привода перемещения цепи магазина, связанного с одной из звездочек 13, не показана.

Гнездо магазина состоит из корпуса 14 с двумя осями 15, которые служат как для соединения с соседними гнездами, так и для.взаимодействия с впадинами звездочек 13. На корпусе гнезда закреплен ступенчатый кронштейн 16, на котором спереди расположены два фиксирующих штифта 17, а сзади — один .фиксирующий штифт 18, В гнездо устанавливается спутник

19 с инструментальной оправкой 20, спутник 19 состоит из корпуса 21 с коническим и цилиндрическим отверстиями для установки инструментальной оправки 20 и фланцем 22, в котором с одной стороны выполнены посадочные отверстия 23, а с другой посадочные

3 .14581 отверстия 24. На заднем торце корпуса

21 имеется еще одно посадочное отверстие 25. На корпусе 21 имеется также прямоугольный паэ 26 и Ч-образный паз 27.

Спутник 19 устанавливается в гнезде 12 магазина на .штифтах 17 и 18 ° взаимодействующих соответственно с отверстиями 23 и 25. и удерживается от наклонов в любом направлении этими штифтами, а от осевого смещения— фиксатором 28 ° взаимодвйствукщим с пазом 27.

На корпусе 21 имеется также выс- 15 туп (не обозначен), в пазу которого на оси 29 смонтирован поворотный рычаг 30 с передним концом, выполненный в виде кулачка 31, имеющего с внутренней стороны профиль, совпадающий с профилем боковой стороны

V-образной канавки фланца.32 инструментальной оправки 20. На боковой стороне переднего конца рычага ймеется также жестко закрепленный цилинд- 25 рический штифт 33.

Задний конец рычага 30 опирается на пружину 34 одного из двух шариковых фиксаторов 35. взаимодействующих с зажимным элементов ("ввертышем")

36 инструментальной оправки.

На боковой стороне стойки 8 эакв реплен кронштейн 37, на верхней стороне которого смонтированы направляющие 38, по которым может перемещаться параллельно оси шпинделя 3 с помощью

35 гидроцилиндра 39 промежуточный носитель 40. В корпусе 41 промежуточного носителя на подшипниках 42 смонтирован поворотный вал 43, с верхним концом которого жестко соединена поворотная рука с захватом .спутника, состоящий из платформы 44 с гидроцилиндром 45 и планкой 46. Иток 47 гидроцилиндра снабжен расположенным на его

45 конце кулачком 48 для взаимодействия с пазом 26 в корпусе 21 спутника 19 °

На планке 46 смонтированы два фиксирующих штифта 49 для взаимодействия с посадочными отверстиями 24 на фланце 22 спутника 19.

На нижнем конце вала 43 смонтировано зубчатое колесо 50, зацепляющееся с рейкой 51, жестко закрепленной на кронштейне 37 параллельно направляющим 38. На кронштейне 37 установлены также жесткие упоры 52 и 53, определякщие соответственно положение промежуточного носителя у инструмен"5

4 тального магазина 11 и в позиции смены инструментов.

На боковой стороне кронштейна 37 закреплен манипулятор 54 с двухзахватной механической рукой 55. имеющей .воэможность поворота на угол ас для стыковки с фланцами 22 инструменталь ных оправок 20 в шпинделе 3 и промежуточном носителе 40, а также осевого перемещения (не показан) и повоо рота на 180 для выполнения цикла смены инструментов.

Ка захватах 56 и 57 руки 55 имеются жестко закрепленные цилиндрические штифты 58 с конической захолной частью.

Работа системы автоматической смены инструментов происходит следующим образом.

Перед сменой инструментов промежуточный носитель 40 находится в переднем, выдвинутом к шпинделю 3 положении на упоре 53 (позиция смены), рука 55 — в горизонтальном положении (фиг.1 и 2), цепь инструментального магазина перемещается до тех дор. пока в позиции стыковки (фиг.5) с промежуточным носителем не установится гнездо 12, в котором после смены должен быть установлен спутник 19 с инструментальной оправкой 20, находящейся пока в шпинделе 3 °

По команде от устройства ЧПУ на смену инструментов шпиндельная бабка

2, перемещаясь по направляющим 4 и вместе с салазками 5 по направлякщим

6, устанавливается в позицию смены инструментов. Механическая рука 55 манипулятора 54 поворачивается на угол с, захват 57 стыкуется с фланцем зажатой в шпинделе оправки 20, захват 56 стыкуется с фланцем оправки 20, находящейся в спутнике

19. и при этом штифт 58 (фиг.3) воздействует своей цилиндрической частью на штифт 33 и отводит от фланца 32 оправки 20 рычаг 30, преодолевая усилие пружины 34, Фиксаторы

35 удерживают за ввертьпа 36 оправку

20 от смещения, когда кулак 31 рычага 30 выходит из контакта с канавкой фланца 32, обеспечивая правильную стыковку захвата 56 с фланцем оправки, но не препятствует ее выводу с некоторым усилием из спутника.

После этого происходит разжим оправки 20 в шпинделе, замена ее с помощью манипулятора на новую оправ14581

50 ку 20 и ее эажим в шпинделе. При вдвигании оправки 2Q н спутник штифт

59 (фиг.2), воздействуя своей конической частью на штифт 33 отводит кулак 31 рычага 30, обеспечивая возможность ввода хвостовика оправки

20 в спутник. IIo окончании цикла смены рука 55 снова устанавливается в горизонтальное положение, после 10 чего возможно проведение обработки новым инструментом. При отводе захвата от фланца оправки освобождается . штифт 33 и рычаг 30 запирает оправку в спутнике 19. 15

Одновременно начинавтся цикл установки отбработавшей инструментальной оправки в магазин и перенос следующей в позицию смены.

Промежуточный носитель 4Q с по- 20 мощью цилиндра 39 перемещается в положение у инструментального магазина (фиг.6} на упоре 52. Во время перемещения промежуточного носителя благодаря тому, что зубчатое колесо 25

50 находится в зацеплении с рейкой

51, происходит поворот вала 43 и вместе с ним платформы 44 со спутником 19, зафиксированным на штифтах

49 и зажатым с помощью цилиндра 45 между планкой 46 и кулаком 48. Жесткий упор 52 отрегулирован таким образом, что при взаимодействии с ним промежуточного носителя 40 ось спутника 19 с оправкой становится парал; лельной оси гнезда магазина. При этом оси штифтов 17 и 18 кронштейна совмещаются с осями отверстий 23 и 25 в спутнике. Затем шток 47 цилиндра

45 смещается вниз и кулак 48, воздействуя на заднюю стенку паза 26 в .корпусе 21 спутника, сдвигает спутник со штифтов 49 промежуточного носителя на штифты 17 и 18 гнезда (длины и взаимное расположение штиф45 тов подобраны таким образом, чтобы спутник всегда опирался на какие-либо из них и в то же время полностью освобождался в конце соответствующего хода от штифтов на гнезде или промежуточном носителе). При этом фиксатор 28 западает в V-образный паз 27, досыпает спутник до упора в тррец кронштейна 16, и в дальнейшем удерживает спутник в гнезде магазина от самопроизвольного выпалания.

При установке спутника в магазин между боковыми сторонами паза 26 и

45 6 кулака 48 под действием фиксатора

28 устанавливаются зазоры. благодаря чему возможен свободный проворот цепи магазина для поиска гнезда со следующим по программе инструментом. который и выводится в позицию стыковки с промежуточным носителем.

Затем с помощью цилиндра 45 кулак

48 выдвигается, переталкивает новый спутник на штифты 49 и прижимает его к планке 46 носителя. После этого цилинлр 39 перемещает промежуточный носитель вперед до упора 53, а платформа 44 при этом под действием того же перекатывающегося по рейке 51 зубчатого колеса 50 поворачивается, устанавливая спутник с новой оправкой в позицию смены инструментов, параллельную оси шпинделя. Точность установки в позицию смены регулируется упором 53. В этой позиции промежуточный носитель, как уже описывалось, остается по окончания следующего цикла смены инструментов.

Формула .из обрете ния

1. Устройство автоматической смены инструмента, содержащее магазин с гнездами для спутников инструментальных оправок, установленный на направляющих промежуточный носитель спутников инструментальных оправок с приводом его перемещения и .поворотной рукой с захватом для спутников, а также манипулятор с двухзахватной рукой и механизм зажима оправки в каждом спутнике, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения надежности за счет упрощения конструкции, поворотная рука промежуточного носителя снабжена закрепленным на ней соосно оси ее поворота зубчатым колесом, кинематически связанным с установленной на основании станка дополнительно введенной зубчатой рейкой, расположенной параллельно направляю щим промежуточного носителя спутников.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что механизм зажима инструментальной оправки в спутнике выполнен в виде рычага, один конец которого расположен с возможностью взаимодействия с проточкой, выполненной на фланце оправки, а другойс пружиной фиксатора хвостовика инструмента в спутнике. 1458145

11

1д

1458145 б- б юз ге за

20 32 ю

У

Фиг.б

Составитель А.Логвинов

Техред Л.Олийнык Корректер Г.Решетник

Редактор Н.Горват

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

Заказ 303/17 Тираж 892 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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