Устройство автоматической смены инструментов многоцелевого станка
Изобретение относится к области станкостроения , в частности, к многоцелевым станкам и с магазином цепного типа, и с бесконечной цепью. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства за счет возможности точной ориентации гнезд магазина в зоне взаимодействия последнего с автооператором смены инструментов в шпинделе станка, а также при необходимости в зоне автоматической подпитки магазина инструментов. Устройство содержит инструментальный магазин с подвижной частью, выполненной в виде пластинчатой втулочно-роликовой замкнутой цепи 3 с приводной звездочкой 11, механизм 16 ориентации гнезда для инструмента в зоне смены инструмента в плоскости Y-Z и автооператор 28 с захватом. В каждом звене замкнутой цепи 3 внутренняя втулка является осью цепи 3 и одновременно гнездом для инструмента. Механизм 16 ориентации гнезда для инструмента выполнен на прямолинейном участке цепи в виде установленного соосно с захватом автооператора 28 с возможностью возвратно-поступательного перемещения цилиндра, на торцовой поверхности которого симметрично относительно его оси выполнена опорная уголковая призма с расположением рабочих поверхностей, с возможностью контактирования с цилиндрической поверхностью ролика цепи. В призме выполнен также симметрично относительно оси цилиндра прямоугольный паз и на рабочей поверхности призмы выполнены скосы под углом α с возможностью контактирования со скосами, выполненными под тем же углом α по боковым наружным поверхностям буртиков, которыми снабжена цилиндрическая поверхность ролика каждого звена цепи, а ширина прямоугольного паза призмы соответствует ширине этих буртиков. Для перемещения роликов цепи 3 гнезда инструментальный магазин снабжен катками 10, на одном из которых установлена приводная звездочка 11 и на образующей цилиндра которых выполнены направляющие в виде проточки с двумя скосами под углом α к образующей поверхности для контактирования с наружными боковыми поверхностями буртиков роликов и цилиндрической поверхностью роликов каждого звена цепи. 6 ил.
8 А1
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (19) (И) (51) 4 В 23 3/155
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
М А8Т0РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4223910/25-08 (22) 08.04.87 (46) 07.06.89. Бюл. Н - 21 (71) Ивановское специальное конструкторское бюро расточных станков (72) Н.А.Маринин (53) 62-229.74(088.8) (56) Проспект фирмы YASVDA INDUSTRY
СО., LTD Япония, на серию обрабатывающих центров "УВМ-70N" 1981.
2 (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ СМЕНЫ
ИНСТРУМЕНТОВ МНОГОЦЕЛЕВОГО СТАНКА (57) Изобретение относится к области станкостроения, в частности к многоцелевым станкам и с магазином цепного типа, и с бесконечной цепью.
Цель изобретения — повышение надежности работы устройства за счет возможности точной ориентации гнезд ма газина в зоне взаимодействия послед1484568 него с автооператором смены инструментов в шпинделе станка, а также при необходимости в зоне автоматической подпитки магазина инструментов. Устройство содержит инструментальный магазин с подвижной частью, выполненной в виде пластинчатой втулочно-роликовой замкнутой цепи 3 .с приводной звездочкой 11, механизм 16 ориентации гнезда для инструмента в зоне смены инструмента в плоскости У-Z и автооператор 28 с захватом. В каждом звене замкнутой цепи 3 внутренняя втулка является осью цепи 3 и, одновременно гнездом для инструмента. Механизм 16 ориентации гнезда для инструмента выполнен на прямолинейном участке цепи в виде установленного соосно с захватом автооператора 28 с возможностью возвратно-поступательного перемещения цилиндра, на торцо-! вой поверхности которого симметричl но относительно его оси выполнена опорная уголковая призма с расположением рабочих поверхностей, с воэИзобретение относится к станкостроению, в частности к многоцелевым станкам с магазином цепного типа и с бесконечной цепью.
Цель изобретения — повышение надеж- 5 ности работы устройства, обеспечивается возможностью точной ориентации гнезд магазина в зоне взаимодействия последнего с автооператором смены инструмента в шпинделе станка, а также, при необходимости, в зоне автоматической подпитки магазина инструментов.
На фиг. 1 изображено устройство автоматической смены инструментов (УАСИ), общий вид; на фиг, 2 — сечение А-А на фиг. l; на фиг. 3 — сечение Б-Б на фиг, 1; на фиг. 4 — механизм ориентации звена цепи магазина; на фиг. 5 — сечение В-В на фиг. 4; на фиг. 6 — сечение Г-Г на фиг. 5.
УАСИ включает в себя магазин сменных инструментов. Магазин сменных инструментов представляет собой кор25 пус 1; установленный на опорах 2 рядом со станиной станка, транспортер в виде оригинальной втулочно-роликовой цепи 3, осью которой является втулка 4 с гнездом для инструментов
30 можностью контактирования с цилиндрической поверхностью ролика цепи.
В призме выполнен также симметрично относительно оси цилиндра прямоугольный паз и на рабочей поверхности призмы выполнены скосы под углом о6 с воэможностью контактирования со скосами, выполненными под тем же углом о по боковым наружным поверхностям буртиков, которыми снабжена цилиндрическая поверхность ролика каждого звена цепи, а ширина прямоугольного паза призмы соответствует ширине этих буртиков. Для перемещения роликов цепи 3 гнезда инструментальный магазин снабжен катками 10, на одном иэ которых установлена приводная звездочка 11 и на образующей цилиндра которых выполнены направляющие в виде проточки с двумя скосами под углом оа к образующей поверхности для контактирования с наружными боковыми поверхностями буртиков роликов и цилиндрической поверхностью роликов каждого звена цепи. 6 ил.
5 пластин 6 цепи, и ролика 7 с элементами ориентации в виде буртиков
8 со скосами под углом oL по наружным кромкам, проставок 9.
Ролик 7 свободно вращается на втулке 4. Цепь 3 магазина смонтирована на катках 10 и на базовом катке с приводной звездочкой 11, Катки 10 установлены на опорах качения в корпусе магазина 1. Базовый каток с приводной звездочкой 11 смонтирован в корпусе 12 привода вращения цепи магазина и приводится во вращение от электродвигателя.)3 через редуктор, цилиндрическую пару, шестерни и колеса с внутренним зацеплением (не показаны), Корпус 12 привода вращения цепи установлен на корпусе магазина 1, На корпусе 1 магазина закреплен си ловой фиксатор 14 приводной звездочки 11., В зоне смены инструмента на магазине на кронштейне 15 смонтирован механизм 16 ориентации гнезда для инструмента. Механизм 16 ориентации гнезда для инструмента является частью устройства автоматической смены
1484568 6 инструментов и представляет собой гидроцилиндр 1 7 .
На штоке 18 закреплен цилиндр 19, который вмонтирован в отверстие 20 кронштейна 15 и базируется по этому отверстию 20.
Наружные пластины 6 цепи 3 имеют возможность поворота относительно внутренних пластин 6 и между ними размещены протравки 9.
На кронштейне 15 механизма 16 ориентации цепи магазина установлены направляющая планка 21 и базирующая планка 22 с заходными скосами 23.
Плоскости Иl, Kl планок 21 и 22 параллельны между собой и перпендикуляр ны к оси опорной призмы цилиндра 19 в плоскости Х-Z, Для натяжения цепи предусмотрен механизм 24 натяжения. От провисания цепи горизонтальной ветви установлены поддерживающие планки 25. Для автоматической подпитки инструмента в магазин предусмотрен механизм 26 расфиксации оправки в гнезде магазина.
На базирующей планке 22 и поддерживающих планках 25 выполнен паз с двумя скосами под углом а к поверхности Kl.
В кронштейне 15 установлена планка . 27, которая взаимодействует с пазом цилиндра 19 и фиксирует его от разворота в плоскости У-Z. На штоке 18 закреплен цилиндр 19 с опорной уголковой призмой симметрично относительно его оси так, чтобы грани А1, Bl .уголка этой призмы были расположены с возможностью контактирования с цилиндрической поверхностью ролика 7 цепи 3 в плоскости Х-У, т.е. в направлении перемещения цепи.
В плоскости У-7. призмы также симметрично относительно оси цилиндра
19 выполнен прямоугольный паэ и на плоскости каждого элемента призмы со стороны паза выполнены скосы Вl,. Г! под углом а к граням А1, Б1 призмы с возможностью контактирования в плоскости Х вЂ” 2 со скосами Дl, Еl, выполненными под тем же углом — а по наруж ным поверхностям буртиков 8, которыми снабжена цилиндрическая поверхность ролика 7 каждого звена цепи, а ширина прямоугольного паза призмы соответствует ширине этих буртиков.
На образующих цилиндров катков 10 и катка приводной звездочки 11 выполнены проточки с двумя скосами под yr5
55 лом ос, к образующей цилиндра создавая тем самым направляющие для роликов 7 цепи. Ориентация роликов 7 цепи производится по скосам направляющих поверхностей Лl и М! са скосами буртиков 8 ролика 7 поверхности Д! и Е! и по цилиндрической поверхности ролика.
Зазоры между этими поверхностями примерно 1 см, На краях базирующей планки 22 и подцерживающих планках 26 с двух сторон выполнены скосы под углом с6 для надежного попадания роликов 7 между направляющими.
Устройство автоматической смены инструментов включает автооператор
28 с захватом для перенесения инструмента в шпиндель станка и обратно, и механизм ориентации звена цепи.
Устройство работает следующим образом.
По команде из системы ЧПУ производится расфиксацИя приводной звездочки !1 и гнезда магазина механизмом расфиксации звездочки и механизмом ориентации звена цепи 16. Включается электродвигатель 13 и производится поиск инструмента или пустого гнезда для инструмента.
Цепь магазина перемещается по направляющим катков 10, по направляющим базового катка со звездочкой 11 и поддерживающих планок 25. В зоне смены цепь перемещается между направляющей планкой 21 и базирующей планкой
22 кронштейна 15. При этом ролик 7 звена цепи 3 может обкатываться по поверхности И! направляющей планки
22 и по поверхности К! базирующей планки 23.
Ролик 7 цепи 3 перемещается между планками 21 и 22 с зазором примерно
2 мм в плоскости Х-У и 2 мм в плоскости Х-Z.
При нахождении нужного гнезда цепи 3 электродвигатель 13 отключается и производится фиксация приводной звездочки ll. Так как гнездо магазина с инструментами 5 в зоне смены имеет зазоры между направляющей планкой
21 и баэирующей 22 в плоскостях Х-У, Х-Z У-Z то его ориентация производится механизмами 16 ориентации звена цепи.
Подается давление в гидроцилиндр
l7 шток 18 выдвигает цилиндр 19 с опорной уголковой призмой, которая
1484568
Е1
Фиг..2 вначале взаимодействует поверхностями В1, Гl скосов с поверхностями Дl, El на наружных поверхностях буртиков
8 ролика 7, ориентируя ролик 7 и в це-5 лом звено цепи 3 в осевом направлении в плоскости Х-Z оставляя при этом небольшой зазор около 0,2 мм между поверхностями Вl, Гl скосов призмы и поверхностями Дl, Е1 буртиков 8 ролика 7. Затем призма поверхностями Al Б1 взаимодействует с цилиндрической поверхностью ролика звена цепи, прижимая его к поверхности
Kl базирующей планки 23 в плоскостях 15
Х"У, У-Z. Таким образом, звено цепи 3 магазина в зоне смены инструмента ориентируется по трем координатам (в 3-х плоскостях), оставляя небольшой зазор в осевом направлении 29 в плоскости Х-Z.
После этого включается цилиндр перемещения каретки автооператора
28, на котором смонтирован захват инструмента с упорами для расфикса- 25 ции оправки в гнезде магазина (не показаны).
Так как ось призмы механизма ориентации лежит на одной оси в плоскости Х-Z с конусной втулкой 4 звена 30 цепи 3 магазина и захватом автооператора 28 устройства смены инструмента, происходит захват инструмента и дальнейшая его смена.
Формула изобретения
Устройство автоматической смены инструментов многоцелевого станка, содержащее магазин инструментов, ав- 4р тооператор смены инструментов в шпинделе станка, механизм ориентации гнезда магазина в зоне взаимодействия последнего с автооператором, при этом магазин инструментов выполнен в виде перемещающейся по сложной трассе с прямолинейными и криволинейными участками пластинчатой втулочно-роликовой бесконечной цепи, взаимодействующей с приводной звездочкой и направляющими катками и планками, причем гнезда под инструменты размещены во втулках цепи, а зона взаимодействия автооператора и магазина расположена на прямолинейном участке трассы; о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, на наружном диаметре каждого из роликов цепи выполнены два кольцевых буртика со скосами под острым углом к оси ролика на наружных кромках, а сопряженные с роликами цепи поверхности приводной звездочки, направляющих катков и планок выполнены с проточками, ответными и с возможностью в них попадания кольцевых буртиков роликов, при этом механизм ориентации гнезд снабжен установленным перпендикулярно прилегающему участку трассы и в этой же плоскости с последним,i силовым цилиндром, на штоке
l которого закреплена уголковая призма с рабочими поверхностями уголка, выполненными также ответными наружной поверхности роликов, а на противоположной стороне этого участка трассы расположена одна иэ напфавляюЩих планок с возможностью поджима ролика к последней.
484568
Ff
Фиг. 3
Фиг,Ч
1484568.
8-д
Составитель A.Êoòîâ
Редактор С,Патрушева Техред J1,0äèéíûê, Корректор С.Шекмар
Заказ 2980/14 Тираж 894 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101
