Устройство для автоматической смены инструмента

 

Изобретение относится к станкостроению , в частности станкам с автоматической сменой инструментов. Целью изобретения является сокращение времени смены инструмента. Рука, содержап1ая гильзу , расположенную в кронщтейне 2, закрепленном на неподвижном основании 3, может качаться вокруг оси О под воздействием двигателя 4. Внутри гильзы может перемещаться выдвижная чястъ руки 5, скрепленная с хвостовиком 6. Второй конец хвостовика отогнут, и на нем расположен ролик 7. На стенке подвижной шпиндельной бабки 21 закреплен кулачок 22, с кривой которого ролик 7входит в контакт при качании гильзы 1 вокруг оси 0. По верхней стороне кулачка 22 ходит ползун 23, который перемещается с помощью винта 24. 8ползуне 23 имеется углубление 26, в которое входит ролик 7. 13 ил. J6 (Л со 00 со 00 ел ФигЛ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И1

5 А1 (д 4 В 23 3/155

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

29

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3805480/25-08 (22) 23.10.84 (46) 23.06.87. Бюл, 11 23 (71) Вильнюсский филиал Экспериментального научно-исследовательского института металлорежущих станков (72) М.Е.Хаймович (53) 621.9.229.2(088.8) (5Ü) Авторское свидетельство СССР

9 852163, кл. В 23 Q 3/155. 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ

СМЕНЫ ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение относится к станкостроению, в частности станкам с автоматической сменой инструментов.

Целью изобретения является сокращение времени смены инструмента. Рука, содержащая гильзу 1, расположенную в кронштейне 2, закрепленном на неподвижном основании 3, может качаться вокруг оси 0 под воздействием двигателя 4. Внутри гильзы может перемещаться выдвижная часть руки 5, скрепленная с хвостовиком 6. Второй конец хвостовика отогнут, и на нем расположен ролик 7. На стенке подвижной шпиндельной бабки 21 закреплен кулачок 22, с кривой которого ролик

7 входит в контакт при качании гильзы 1 вокруг оси О. По верхней стороне кулачка 22 ходит ползун 23, который перемещается с помощью винта 24.

В ползуне 23 имеется углубление 26, в которое входит ролик 7. 13 ил.

13183

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано при автоматизации процесса обработки на фрезерных станках, обрабатывающих центрах и прочих машинах, где приме- 5 няются загрузочно-разгрузочные механизмы с автоматическим поиском и сменой рабочих инструментов, Целью изобретения является сокращение времени на смену инструмента.

Это достигается согласованием продольного движения руки с перемещением шпинделя. Для продольной фиксации руки относительно шпинделя служит кулачок с толкателем, жестко свя- !5 занным с подвижной частью руки и упpyro с частью, установленной на станке, с возможностью перемещения между шпинделем станка и инструментальным магазином и содержащим на своем ра- 20 бочем конце ролик. Ползун закреплен на шпиндельной бабке, содержащей паз под размер ролика, расположенный против концевой точки профиля кулачка, находящегося в положении перегрузки, и сопряжен с винтом, соединенным с выходным валом двигателя и расположенным в продольном направлении шпинделя.

На фиг, 1 показан один из вариан- 30 тов конструктивной схемы предлагаемо- го устройства; на фиг, 2-13 — последовательность движений всех механизмов при полном цикле смены инструмента, 35

Рука, содержащая гильзу 1, расположенную в кронштейне 2, закрепленном на неподвижном основании 3, может качаться вокруг оси О под воздействием двигателя 4, Внутри гильзы пере- 40 мещается выдвижная часть 5 руки, скрепленная с хвостовиком 6. Второй конец хвостовика 6 отогнут, и на нем расположен ролик 7. Пружина 8 находится внутри гильзы 1 и стремится вы- 45 толкнуть из нее выдвижную часть 5 руки. Этому мешает форма хвостовика

6, который упирается отогнутым концом в гильзу 1.

Длина хода выдвижной части 5 руки внутри гильзы 1 должна быть не менее L<, равного сумме длины хвостовика инструмента и необходимого зазора,. обеспечивающего нормальный поворот диска 9 с. двумя элементами 10 захвата.

Диск 9 получает вращение вокруг оси 11 от двигателя 12, Ось 11 служит штоком выдвижной части 5 руки и при85 2 водится поршнем 13. Длина хода оси штока 11 также составляет L

Фреза 14, сверло 15 и резец 16 имеют одинаковые стандартные хвостовики и закрепляются ими в элементах 10 захвата, конусах 17 инструментального магазина 8 или конусе 19 шпинделя

20 в шпиндельной бабке 21 °

На стенке подвижной шпиндельной бабки 21 закреплен кулачок 22, с кривой которого ролик 7 входит в контакт при качании гильзы 1 вокруг оси

О. По верхней стороне кулачка 22 ходит полэун 23, который перемещается с помощью винта 24, вращаемого двигателем 25, на длину L„. В ползуне

23 имеется углубление 26, в которое может входить ролик 7 °

Инструментальный магазин 18 может вращаться на оси 27 от двигателя 28, закрепленного на ползуне 29. Ползун

29 18 перемещается вдоль оси шпинделя 20 по основанию 3 при помощи гидроцилиндра 30, закрепленного на основании 3.

Штрихпунктиром на фиг, I показаны крайнее переднее положение и положение перегрузки (крайнее заднее)шпиндельной бабки 21 со шпинделем 20, — текущее значение положения шпиндельной бабки 21. На фиг. 1 показаны также размеры L на средстве для перегрузки и шпиндельной бабке 21, Соблюдение равенства этих размеров гарантирует надежный вход элементов

10 захвата в паз на хвостовике инструмента. Траектории движения точек

А„и А, соединенных прямой А1ОА, подобны, т.е. движение точки А „ на элементе захвата повторяет движение точки А по кулачку 22. Это позволяет соблюдать размер L и нужную траекторию движения элементов 10 захвата.

Устройство работает следующим образом.

Пусть устройство находится в положении, когда фреза 14 работает, а само устройство подготовлено для перегрузки сверла !5 (фиг. 1).

После окончания. обработки шпиндельная бабка 2! отходит по неподвижному основанию 3 в крайнее заднее положение. В тот момент, когда широкая часть паза на кулачке 22 находится против ролика 7, механическая гильза 1 с выдвижной частью руки вместе со сверлом 15 под действием двигателя 4 начинает поворачи3 131,83 ваться вокруг оси О, В это же время в штоковую полость выдвижной части 5 руки подается под давлением рабочая жидкость, и поршень 13 опускается на величину L обеспечивая тем самым соблюдение расстояния L от ролика 7 до плоскости элементов

10 захвата. Ролик 7 входит в узкую часть паза на кулачке 22 и обеспечивает движение диска 9 через тягу 10 и выдвижную часть 5 руки с поршнем

13 и осью 11, чтобы; элемент захвата оказался в позиции перегрузки инструмента одновременно с инструментом в шпинделе 20 (фиг. 2 и 3). Это 15 согласование необходимо, так как при подаче захвата с опережением шпинделя или отставанием от него захват не попадет на паз хвостовика, Кроме того, захват не должен быть переко- Zp шенным относительно паза, так как только при параллельном расположении зажимающих элементов относительно паза возможно надежное схватывание хвостовика. Это обеспечивается сооб- 25 щением дополнительного движения диску 9, которое в сумме с качательным его движением дает движение захватов

10 пр траектории, перпендикулярной к оси шпинделя 20. Это дополнительное движение происходит за счет соответствующего профиля кулачка 22.

После того, как ось гильзы 1 расположится параллельно оси шпинделя, элемент 10 захвата входит в паз на фрезе 14. При этом ролик 7 входит в углубление 26 на ползуне 23, исключая тем самым перемещение захвата

10 продольно оси шпинделя и обеспечивая сохранение надежного схвата инструмента захватом 10. Начинает работать двигатель 25 и, вращая винт

24, перемещает ползун 23 вперед на величину 1.„. Это перемещение через ролик 7, тягу, выдвижную часть 5 ру- 4> ки и поршень 13 с осью 11 передается диску 9 с элементами 10 захвата °

Вместе с диском 9 перемещаются фреза

14 и сверло 15 (фиг. 3 и 4). Благода— ря этому при остановке шпиндельной gp бабки 21 в крайнем заднем положении фреза 14 вынута из конуса 19 шпинделя 20 на величину L„ è зафиксирована в захвате 10 (механизм фиксации не показан). Начинает работать двигатель55

12, и диск 9 поворачивается на 180 меняя местами фрезу 14 и сверло 15 (фиг. 5). После этого шпиндельная бабка 21 передвигается вперед в рабо85 4 чую позицию. В этот же момент начинает работать двигатель 25 и, вращая винт 24 в обратную сторону, перемещает ползун 23 назад на величину L, (фиг. 6). При этом с помощью ролика

7, находящегося в углублении 26 хвостовика 6, выдвижной части 5 руки и поршня 13 с осью 11 сверло 15 вводится в конус 19 шпинделя 20 до упора, и происходит зажим инструмента в шпинделе 20. Углубление 26 располагается против паза на кулачке 22.

На это.тратится до 0,95 L„a зависимости от скорости подачи. Гильза 1 с помощью двигателя 4 начинает устанавливаться вертикально, перемещая вместе с собой фрезу 14 (фиг. 7).

Траектория этого движения определяется пазом на кулачке 22, Во второй половине качания под поршень 13 выдвижной части 5 руки подается рабочая жидкость и диск 9 выдвигается из цилиндра. Устройство занимает вертикальное положение (фиг, 8). После этого сверло 15 находится в рабочей позиции,. а рука вместе с инструментальным магазином 18 устанавливает в гнездо фрезу 14 и подготавливает к замене новый инструмент, например резец

l6. Для этого рабочая жидкость подается в штоковую полость выдвижной части 5 руки и фреза 14 опускается и садится н конус 17 (фиг. 1 и 9).

Инструментальный магазин 18 двигается по основанию 3 благодаря подаче рабочей жидкости в бесштоковую полость гидроцилиндра 30 и отодвигает ползун 29 с магазином 18 и фрезой 14 в положение, где совершается его поворот от двигателя 28 (фиг. 10).

При достижении резцом 16 положения загрузки двигатель 28 останавливается (фиг. 11). Рабочая жидкость поступает в штоковую полость гидроцилиндра 30 и ставит ползун 29 с магазином

18 в положение, при котором резец

16 заходит в элемент 10 захвата (фиг. 12). Рабочая жидкость подается в бесштоковую полость цилиндра, и диск 9 поднимается, вынимая резец

16 из конуса 17 в инструментальном магазине 18. Устройство находится в исходном положении.

Фор мул аизобретени я

Устройство для автоматической смены инструмента, содержащее инструментальный магазин, автооператор

13l8385 с рукой, выполненной с возможностью выдвижения и поворота, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени смены инструмента, оно снабжено профилированным кулачком, расположенным на подвижной шпиндельной бабке, механизмом линейного перемещения выдвижной части руки автооператора, выполненным в виде расположенного на винте ползуна с пазом, а также гильзой с приводом каченйя, расположенной на неподвиж— ной части станка, при этом выдвижная часть руки автооператора установлена с воэможностью продольного перемещения в гильзе, подпружинена относительно нее и снабжена введенным в конструкцию хвостовиком, причем хвостовик выполнен с возможностью взаимодействия в период смены инструмента с профилированным кулачком и ползуном.

1318385 юг. 7 и

Фиг. /1

Составитель А.Логвинов

Редактор О.Юрковецкая Техред Л.Олийнык Корректор Т.Колб

Заказ 2459/11

Тираж 786 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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