Автооператор для металлорежущих станков

 

АВТООПЕРАТОР ДЛЯ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ по авт. ев, № 944866, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности путем сокращения исполнительных звеньев и элементов цепей управления, он снабжен рычагом, закрепленным на корпусе автооператора с возможностью взаимодействия с выталкивателем инструментальных оправок из шпинделя станка и кинематически связанным с кулачковым механизмом автооператора.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .РЕСПУБЛИК

4СЮ В 23 7/04

Ф ЮЮФ ы.оюзкл

i RkTBITfl0 1

ТВХ1 11": "ь уЩИОТВ1 1.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И AST0PGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 944866 (21) 3680893/25-08 (22) 28. 12.83 (46) 15.03.85. Бюл. № 10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (72) А. В. Емельянов, Е. Ю...Кнауэр, Э. Н. Костров и В. В. Суров (53) 62-129.7 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 944866, кл. В 23 Q 7(04, 1980 (прототип).

„„SU„„1144844 (54) (57) АВТООПЕРАТОР ДЛЯ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИХ СТАНКОВ по авт. св. № 944866, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения надежности путем сокращения исполнительных звеньев и элементов цепей управления, он снабжен рычагом, закрепленным на корпусе автооператора с возможностью взаимодействия с выталкивателем инструментальных оправок из шпинделя станка и кинематически связанным с кулачковым механизмом автооператора.

1144844

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в различных загрузочно-разгрузочных устройствах станков-автоматов.

По основному авт. св. № 944866 известен автооператор для металлорежущих станков, содержащий корпус, пиноль-рейку, продольно-подвижную относительно корпуса, механическую руку с двумя клещевыми захватами и приводы поворота руки и возвратно-поступательного перемещения пиноль-рейки, кинематически связанные между собой, а также жестко закрепленный на корпусе руки фиксатор и двухвенцовую шлицевую полумуфту, жестко закрепленную на входном валу привода поворота руки. Автооператор снабжен также кулачковым механизмом, кинематически связанным с приводом поворота руки и возвратно-поступательного перемещения пиноль-рейки, толкатель которого расположен с возможностью взаимодействия с зажимным устройством инструментальных оправок в шпинделе металлорежущего станка (1) .

Шпиндели металлорежущих станков, имеющих автоматическую смену инструмента, оснащены специальными выталкивателями инструментальных оправок из шпинделя станка, которые предварительно страгивают инструментальную оправку в момент ее смены автооператором, преодолевая усилие самозаклинивания инструментальной оправки в конусе шпинделя и, тем самым, разгружая автооператор от дополнительных нагрузок, вызывающих дополнитель.ный износ его механизмов.

Недостатком данного устройства является невозможность взаимодействия автооператора (отсутствие жесткой кинематической связи) с выталкивателем инструментальных оправок из шпинделя станка.

Поэтому в станках, где применен такой автооператор, выталкиватели инструментальных оправок должны иметь индивидуальные гидро-, пневмо-, электроприводы и соответственно аппаратуру и цепи управления, что приводит к удорожанию и снижению надежности механизма смены инструмента в целом.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей автооператора и повышение надежности путем сокращения исполнительных звеньев и элементов цепей управления.

Указанная цель достигается тем, что автооператор снабжен рычагом, закрепленным на корпусе автооператора с возможностью взаимодействия с выталкивателем инструментальных оправок из шпинделя станка и кинематически связанным с кулачковым механизмом автооператора.

На фиг. 1 представлена кинематическая схема автооператора; на фиг. 2 — взаимо55 ства инструментальных оправок в шпинделе. Кинематическая цепь привода выталкивателя инструментальных оправок из шпинделя содержит кулачок 23 с качающимся связь конечных звеньев кинематических цепей с исполнительным органом автооператора; на фиг. 3 - взаимное расположение и рабочие профили кулачков возвратно-поступательного перемещения пиноль-рейки, управления элементом зажимного устройства шпинделя и выталкивателем инструментальной оправки; на фиг. 4 - вид А на фиг. 1; на фиг. 5 — взаимосвязь рычага с элементом зажимного устройства (чашкой шпинделя, осуществляющей зажим-разжим инструментальных оправок) и выталкивателем инструментальных оправок из шпинделя.

Автооператор содержит корпус 1 и расположенные в нем двигатель привода автооператора 2, механическую руку с двумя клещевыми захватами 3, корпусом 4 и приводом захватов с входным валом 5, пинольрейку 6 с направляющими 7 поступательного перемещения, а также кинематические цепи приводов поворота руки, возвратно о поступательного перемещения пиноль-рейки, привода автооператора, зажима-разжима инструментальных оправок в шпинделе станка,. выталкивателя инструментальных оправок из шпинделя станка. (В корпусе 1 размещен также и шпиндельный узел станка) .

В корпусе 1 выполнены направляющие

8, ответные направляющиМ 7, по которым осуществляется возвратно-поступательное перемещение пиноль-рейки 6. Корпус 4 ру30 ки установлен поворотно-подвижно на подшипниках 9 в пиноль-рейке 6. Кинематическая цепь привода поворота руки содержит мальтийский механизм, состоящий из диска 10, водила 11, совмещенного с замком

12, и промежуточные зубчатые передачи.

Кинематическая цепь привода возвратнопоступательного перемещения пиноль-рейки 6 содержит кулачок 13 с качающимся толкателем 14 и промежуточные зубчатые передачи. На корпусе 4 руки жестко закреп4п лен фиксатор 15, а в корпусе 1 выполнено ответное ему отверстие 16. На выходном валу 17 привода поворота руки размещена шлицевая полумуфта с венцами 18 и 19.

На корпусе 4 руки выполнены венцы 20, ответные шлицевым венцам 18, а на вход4 ном валу 5 привода захватов выполнены шлицы 21, ответные шлицевым венцам 19.

Кинематическая цепь привода автооператора содержит червячное колесо 22. Кинематическая цепь привода устройства зажима-разжима инструментальных оправок в шпинделе станка содержит кулачок 23 с качающимся толкателем 24, кинематически связанным с рычагом 25, закрепленным на корпусе 1 и имеющим возможность контакта с элементом 26 зажимного устрой1144844 толкателем 24, кинематически связанным с рычагом 27, закрепленным на корпусе 1 и имеющим возможность контакта с выталкивателем 28 инструментальных оправок из шпинделя.

На кулачке 13 (фиг. 3) точка 0 — исходное положение на дуге постоянного радиуса R), А — дуга угла подъема качающегося толкателя 14; ВС вЂ” дуга выстоя на радиусе R,; CD — дуга опускания толкателя 14; DO — возврат в исходное положение.

На кулачке 23 точка P — исходное положение на дуге постоянного радиуса Кз;

EN — дуга угла подъема качающегося толкателя 24; NM — дуга выстоя на радиусе

К ; М1 — дуга угла опускания толкателя

24; fP — возврат в исходное положение (дуга выстоя на радиусе R3).

Автооператор работает следующим образом.

В исходном положении толкатели 14, 24 находятся в точках 0 и P кулачков 13 и 23 соответственно, а водило 11 стоит на входе в паз диска 10, фиксатор 15 введен в отверстие 16 корпуса 1, а шлицевой венец 19 полумуфты находится в зацеплении со шлицами 21 входного вала 5 привода захватов — рука автооператора находится в верхнем положении, захваты 3 задвину: ты в корпус 4 руки, рычаг 25 не воздействует на элемент 26 зажимного устройства инструментальных оправок в шпинделе, рычаг 27 не воздействует на выталкиватель.

28 инструментальных оправок из шпинделяинструментальная оправка зажата в шпинделе.

От двигателя движение по общему участку кинематической цепи передается до червячного колеса 22 и далее разветвляется: а) в цепи привода возвратно-поступательного перемещения пиноль-рейки качающийся толкатель 14 перемещается по дуге ОА постоянного радиуса R s кулачка 13 — перемещения на пиноль рейке нет; б) в цепи зажима-разжима инструментальных оправок в шпинделе и в цепи выталкивателя инструментальных оправок из шпинделя качающийся толкатель 24 перемещается по дуге PE постоянного радиуса Rs кулачка

23 — перемещения рычагов 25 и 27 нет; в) в цепи привода руки и привода захватов водило 11 входит в паз диска 10 и осуществляет поворот через вал 17, венец 19 шлицевой полумуфты и шлицы 21 входного вала 5 привода захватов 3 — захваты выдвигаются.

В момент выхода водила 11 из паза диска 10 толкатель 24 подходит к точке Е кулачка 23, толкатель 24 начинает поворачиваться вокруг своей оси, воздействуя кинематически на рычаги 25 и 27, в свою оче педь, рычаг 25 воздействует на элемент 26 ажимного устройства инструментальных оправок в шпинделе, элемент 26 перемещается, освобождая инструментальную оправку, а рычаг 27 при этом воздействует на выталкиватель 28 инструментальных оправок, выталкиватель 28 перемещается и вы5 талкивает инструментальную оправку из шпинделя.

При подходе толкателей 14 и 24 к точкам А и N кулачков 13 и 23 водило 11 выходит из паза диска 10 и последний встает на замок 12. При переходе толкателя 14 на дугу АВ кулачка 13 начинается совместное опускание руки и пиноль-рейки 6 по направляющим 8 корпуса l. Фиксатор 15 и шлицы 21 вала 5 выходят из зацепления

15 с отверстием 16 и венцом 19 соответственно, а венцы 20 на корпусе 4 руки входят в зацепление с венцом 18 шлицевой полумуфты. Толкатель 24 встает на дугу NM постоянного радиуса R< кулачка 23, его поворот вокруг своей оси прекращается, рычаг 25, 20 воздействуя на элемент 26 зажимного устройства инструментальных оправок в шпинделе, оставляет зажимное устройство инструментальных оправок в положении разжима, а рычаг 27, воздействуя на выталки25 ватель 28 инструментальных оправок из шпинделя, оставляет его в положении контакта с инструментальной оправкой.

Опускание заканчивается в точке В кулачка 13 и толкатель 14 выходит на дугу

ВС постоянного радиуса R,. Мальтийский

gg механизм начинает передавать вращение на вал 17 и через венец 18 шлицевой полумуфты, венец 20 — на корпус 4 руки автооператора, и происходит поворот на 180 (инструментальные оправки меняются местами). После поворота руки толкатель 14

35 перемещается на дугу CD и начинается подъем пиноль-рейки 6 с рукой в верхнее положение, а мальтийский механизм запирается замком 12. В точке 0 подъем пиноль-рейки 6 с рукой закончен, фиксатор

4 15 входит в отверстие 16 корпуса 1, венцы

18 и 20 размыкаются, а венец 19 и шлицы

21 замыкаются.

В момент захода водила 11 в паз диска

10 толкатель 24, перемещаясь по дуге Mf кулачка 23, начинает поворачиваться во45 круг своей оси в обратном направлении, воздействуя кинематически на рычаги 25 и 27. В свою очередь, рычаги 25 и 27, поворачиваясь вокруг своих осей в обратном направлении, прекращают воздействие на элемент 26 зажимного устройства инструментальных оправок в шпинделе и выталкиватель 28 инструментальных оправок из шпинделя, соответственно, инструментальная оправка зажимается. Водило 11 передает вращение через диск 10 на вал 17 и у далее на привод захватов 3, которые задвигаются в корпус 4 руки. Автооператор встает в исходное положение — точки О и P на кулачках 13 и 23.

1144844

25

QzЗ

Фиг. Ф

Изобретение позволяет расширить функциональные возможности автооператора и, тем самым, произвести дальнейшую автоматизацию станков, применяющих подобный автооператор, без увеличения количества электро-, гидро-, пневмоприводов, а также цепей электроавтоматики станка, осуществляющих управление взаимосвязи кинематических цепей, что значительно удешевляет и повышает надежность механизма автоматической смены инструмента в целом.

1144844

Редактор М. Бандура

Заказ 1016/11

Составитель А. Сапенок

Техред И. Верес Корректор В. Бутяга

Тираж 838 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4