Металлорежущий станок с автоматической сменой инструментов и инструментальных магазинов

 

Изобретение касается металлорежущего станка с автоматической сменой инструментов и инструментальных магазинов, в частности станка с вращающимися инструментами. Целью изобретения является повышение надежности. Металлорежущий станок состоит из станины 1, на которой расположены подвижные крестовые салазки 2 и поперечно подвижная колонна 3. На крестовых салазках закреплен дополнительно введенный кронштейн 8 V-образного сечения. За крестовыми салазками 2 жестко закреплено основание склада 11 для инструментальных магазинов, ячейки которого имеют такое же V-образное сечение, как и кронштейн 8. Кронштейн 8 имеет направляющие для размещения в них инструментальных магазинов, а также механизм позиционирования гнезд магазина в позиции смены инструмента. В ячейках склада 11 расположено несколько магазинов, при этом одна ячейка остается свободной и предназначается для размещения магазина, расположенного на кронштейне 8. В процессе работы происходит смена магазинов между кронштейном 8 и складом 11. Направляющие планки кронштейна 8 ориентируются относительно направляющих ячеек склада посредством крестовых салазок 2. Кронштейн 8 снабжен также двумя бесконтактными переключателями для подсчета гнезд. 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (l9) (11>

А1 (51) 4 и 23 i 3/155

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (89) ВО/58822 (48) 25,06,84 (21) 7773605 /25-08 (22) 01.11.84 (31) 62913 (32) 03.11 ° 83 (33) ВО (46) 07. 11 89. Бюл. !(41 (71) Институт по мета лорежещи машипи (ВО) (72) Никола Димов Стоилон (ВО) (53) 621,9-229.2 (088,8) (54 ) МЕТА1ЛОР ЕЖУ!ЦИ СТЛНОК С ЛВТОМЛЖ1ЧЕСКОЙ СМЕНОЙ ИНСТРУМЕНТОВ И ИНСТРУМЕНТАЛЫИХ МАГАЗИНОВ (57) Изобретение касается металлорежущего станка с автоматической сменой инструментов и инструментальных магаэинон, в частности станка с вращающимися инструментами. Целью изобретения является повышение надежности. Металлорежущий станок состоит иэ станины

1, на которой расположены подвижные крестовые салазки 2 и поперечно годвижная колонна 3. На крестовых салаз2 ках закреплен дополнительно введенный кронштейн 8 Ч-образного сечения, 3а крес тоными сал; э ками 2 жестко закреплено основание склада 11 для инструментальных магазинон, ячейки которого имеют такое же 7-образ ное сечение, как и кронштейн 8, Кронштейн 8 имеет направляющие для размещения в них инструментальных магазинон, а также механизм позиционирования гнезд магазина в позиции смены инстр;мента, В ячейках склада 11 располс жено несколько магазинон, при этом одна ячейка остается свободной и предназначается для раз мещения магазина, расположенного на кронштейне 8. В процессе работы происходит смена магазинов меяду кронштейном 8 и складом 11. Направляющие планки кронштейна 8 ориентируются относнтелено направляющих ячеек склада посредством крестовых салазок 2, Кронштейн 8 снабжен текже двумя бесконтак- » тными переключателями для подсчета гнезд. 1 з и флы, 9 ил, 1519860

Изобретение касается мет аллорежу— щего станка с автоматической сменой инструментов и инструментальгпгх магазинов, в частности станка с вращающимися инструментами, Известен металлорежущий станок (патент GIIA N" 4?40194, кл, Б 23 Я, 3/157>

1980 ) .

В известном металлорежущем станке 10 инструментальные магазины имеют круглую форму, а инструменты перпендикулярны их плоскости и одновременно с этим они перпендикулярны шпинделю станка, Один иэ инструментальных магазинов закреплен в колонне сганка, а остальные находятся в ячейках склада для игг стр уггб ггт ал ьпых магач ннов, который pdcIIOJ103;QH: ii o 1I

Большое расстояние между ячейками склада для инструментальных магазинов .является одним из основных недостатков известного станка, так как оно приводит к бопьшой длине склада для инструментальных магазинов; к большому ходу салазок под колонной для

35 смены инструментального магазина; к повышению цены станка вследствие необходимости длинного склада для инструментальных магазинов, длинного тел а и б ол ьш ой э аня той площади, 40

Второй основной недостаток заключается в гом, что ролики, посредством которых каждый инструментальный магазин передвигается от станка к складу для инструментальных магазинов илп наоборот, расположены с одной сторонь1 склада для инструментальных магазинов, Сила тяжести инструментального магазина и инструментов консольно расположена по отношению к роликам, Вследствиее э то ro направляющие нагружаются

50 не толь.:о силой тяжести, но также и большим крутящим моментом. Это приводит к использованию мощных направляющих балок, а также больших направляющих роликов для каждого маг аз и на.

Тре ий основной недостаток з аключае гсч гг уг гожнении автооператора для омега.. пнструме1гтов, т ак как приходится осуществлять дополнительное движение — поворот на 90 каждого инструс; мента после его вытаскивания иэ инструггентнльного магазина для того, чтобы ось инструмента стала параллельной шпинделю, Целью изобретения является повышение надежности.

11а фиг, 1 представлен металлорежущий станок, общий вид, вид спереди (без рабочего стопа станка); на фиг,2 то же, общий вид, вид сбоку; на фиг ° 3 — то же, общий вид, вид сверху; на фиг. 4 — разрез А-А на фиг, 2; на фиг. 5 — узел 1 на фиг. 2; на фиг, 6 разрез Б-Б на фиг. 5; на фиг ° 7 — разрез В-B на фиг. 5; на фиг. 8 — станок, обций вид, вид сверху (во время возврата первого инструментального магазина в склад); на фиг. 9 — то же, общий внд, вид сбоку (во время возврата первого инструментального магазина в склад) .

Металлорежущий станок состоит из станины 1, на которой продольно расположены подвижные крестовые салазки 2 (ось Х) и попер ечно-подвижная колонна 3 (ось Z), К поперечно подвижной колонне 3 установлена вертикально подвижная шпиндельная ксробка 4 (ось Y) с горизонтальной осью 5 шпинделя 6, Перед крестовыми салазками 2 неподвижно к фундаменту закреплена основа рабочего стола 7, который может быть различной формы или rrе может быть неподвижным, или с вращательным движением, Неподвижно к крестовым салаз кам

2 э акреплен дополнительно введенный крогшгтейн 8 V-образного сечения. На нем закреплены направляющие планки

9, на которых размещен инструментальнын магазин 10. За крестовыми салазками 2 жестко з акреплено основание скл чда 11 для инструментальных магазинов, который имеет пять ячеек для инструментальных магазинов, Ячейки того же V-образного сечения, как и кронштейн 8, Между кронштейном 8 и ячейками склада имеется набольшой зазорр Ь. Ячейка 12 склада 11 пустая, а в остальных ячейках находятся инструментальные магазины 13- 16.

Инструментальггые магазины состоя г иэ тела 17, цепных колес 18 и цепи, образованной иэ гнезд 19 Конструкция тела 17 и цепь, а также число цепных колес не являются объектом настоящего изобретения, Инструментальные магази1519860 ньl ь1<11 У 1 бь!т l, и

19 имс н>т Оси 20, 1 руги<>и ф<>рмы, Гнезда кото!>ы< я Р>1яются Ося

21, а -ти Оси 20 перм 22 цепных колес или ьнь1х магазинов. Эт<

1о, чтобы инструменбылн узкими и укла— е с большей илотносми инструментoв ивндикулярны < ся

Оси инстру. <е;<тал тр об у стев для 1

>(l)II«nJIIrcr. в склад т ь1<>, 10

Оси 20 1 >le«д 19 дчя квжд >1т инструм нтальll г: м газика лежат в плоскости, иар.>ллел111О1 1 горизонт<«льной оси 5 шпинделя 6.

Нс><одвижно к телу 7 инструменталь-15 ных магазинов 3 акреплены несколько опор 23, в ко горых установлены ролики 24. Посредством роликов 24 каждый инструментал1ный магазин опирается на направляющие планки 9 кронштейна 8 20 или направляющие ячеек склада 1! и

В каждой ячейке склада 11 для инструментальных магазинов и к кронш1ейну 8 закреплены по одному фикса35 тору 28, наконечник которого p2cnoJIO жен I::сланя 26 соответствующего инструментального магазина, Наподв;..жио к кронштейну О з акреплен кс>рпус двигателя 29 посредством 40 планки 30. К валу этого двигателя 29 э акреплено зубчатое колесо 3! . Дви— гатель 29 закреплен таким образом в .<ространстве, что его зубчатое колесо

31 зацегглено с консольно выстУпающим 45 зубчатым колесом 25 инструментальногo магазина, который зафиксирован в кронштейне 8, Таким образом, посредством вращения вала двигателя 29 каждое гнездо 19 и>1струментального мага- 50 зина может быть приведено в noçèöèè, назь>ваемой пс>зицией смены 32, Ось

20 гнезда 19, 11аходяшееся в позиции смены 32, параллельна горизонтальной оси 5 в<пигщеля б металлорежущего стан55 ка, Для фиксирования гнезда 19 в этой пс>.«ицин предусмотрены два приводных фиксатора, закрепленных к двум внеш«им стенкам V-образ ного кронштейна 8, К;«ждый фиксатор состоит из качающег<>ся цилиндра 33, к штоку которого закреплено коромысло 34, несущее в своем другом конце два ролика 35.

На кронштейне 8 ра сположены также два бесконтактных переключателя — один

36 для подсчета гнезд 19 инструментального магазина, а другой 37 — для определения первого гнезда 19. Каждый инструментальный магазин имеет по одному кулачку 38 для включения другого переключателя 37, К внешней боковой стенке кронштейна 8 з,акреплец цепно-реечный механизм

39 для перемещения инструментальных магазинов от кронштейна 8 в склад 11 и обратно, К погеречно-подвижной колонне 3 или к кронштейну 8 закреплена механическая рука 40 — автаоператор для смены инструментов между шпинделем

6 и позицией для смены 32, Механизм 39 состоит из одной длинной подвижной планки 41, к обоим концам которой прикреплены по одному цепному колесу 42 и 43. Они связаны посредством втулочно-роликовой цепи 44, у которой в одном иэ звеньев есть выступ 45 <,обозначенный схематически на фиг, 2, 5 и 9 одной черной точкой), Передг<ее (правое на фиг, 2) колесо

42 приводится в движение посредством гидродвигателя 46. Неподвижно к план- ке 4! прикреплена и зубчатая рейка

47, которая з ацеплена с зубчатым колесом, прикреггленным неподвижно к валу другого гидродвигателя 48, 1<1еталлорежущи>«станок работает следующим образом, Во время обработки (инструментом, который находится в шпинделе 6) подключается расфиксирова1гие цилиндров

33 и вращение двигателя 29 для поиска следующего инструментà nporpаммой.

Вращательное движение двигателя 29 посредством его зубчато о колеса 31, другого колеса 25 и цепного колеса 18 приводит в движение цепь гнезд 19.

Это движение продолжается до тех пор, пока искомое гнездо 19 дойдет до позиции смены 32. Останавливается вращение двигателя 29 и подключается фиксирование посредством цилиндров

33. Таким образом, подготовленный новый инструмент ожидает з аканчивание обработки "старым" инструментои. Следует перемещение поперечно подвижной колонны 3 по оси Z и шпиндельной ко1 !9860 робки 4 по <и и У до тех и< р, пока шпиндель 6 Окажется текже н позиции смены, Механическая рука 40 поворачивается и схватывает старый и <,îíbté инструменты. Поступательным движением вп .ред Она вытаскивает инструменты соответственно перед торцом шпинделя 6 и перед торцом гнезда 19, Следует поворот механической руки на 180", перемещение

<наз ад и поворОт до исхОднОГО пОлОжения, Повый инструмент — в шпинделе Г<, Начинаетсяя обработка этим инструментом и так далее °

После Окончания предусмотренных операций инструментами из первого инструме итал ьного магазина 10 подается сигнал дпя Смены инструмент альж<х магазинон, «ереключается передвижение по Оси Х до rex пор, пока кронштейн

8 займет место напротив пустой ячеики, предназначенной для инструментапьного магазина 10 (фиг. 8), Во время этого передвижения механическая рука

40 возвращает последний инструмент иэ шпинделя 6 в пустое гнездо 19, когорое перед тем з афиксировано в позиции смены 32, Шпиндель 6 уже свободен и ожидает новый инструмент, например, из второго инструментального магазина 13 °

После вынолне HHR только что опиСанных начальных действий подключаются расфиксирование цилиндров 33 и расфиксирование двух из фиксаторов

28 (тот, который на кронштейне 8, и

35 тот, который в пустой ячейке 12), Следует зацепление цепно-реечного механизма 39 с консолью 27, перемешение Йнструментального магазина 10 из кронштейна 8 в пустую ячейку 12 склада 11, фиксирование инструментального

40 магазина 10 в ячейке 12 и расцепление цепно-реечного механизма 39 с консолью

27 (фиг, 9), Последний убирается в зону кронштейна 8, Этим з акончился про45 цесс по перемещению старого, уже ненужного инструментального магазина О в склад 1 1 для инструментальных магаэинов °

Дпя схватывания следующего инструментального магазина, например 13, необходимо осуществить следуцие действия: перемещение крестовых салазок 2 по оси Х до тех пор, пока приемная станция встанет напротив ячей55 ки с магазином 13; холостой ход цепно-реечного механизма 39 к складу

11 для инструменталыгых магазинов; расфиксиронание инструментального маГ;азина 1 3 в ячейке; <ацепление цепнореечнОГО механизма 39 с консолью 27 инструментального магазина 13 и начал< перемещения этого магазина из склада 11 на кронштейн 8; в этот момент подключается медлен»ое вращение двигателя 29 для обле Гче ния з аце иле ния консольно выступающего зубчатого колеса 25 и зубчатого колеса 31; фиксирование инструментального магазина 13 посредством фиксатора 28 кронштейна 8, Этим заканчивается процесс размещения нового инструментального магазина на кронштейн 8, Однако, новый инструментальный магазин э апеплен с двига— телем 29 в произвольном положении. Поэтому необходимо быстрое перемещение гнезд 19, чтобы кулачок 38 первого гнезда 19 мог принести в дейст-.÷å бесконтактный переключатель 37. Сигнал с последнего нармализует функционирование другого бесконтактного переключателя для подсчета гнезд 19 инструментального магазина, Вращение инструментального магазина продолжается до тех пор, пока в позиции смены

32 займет место нужное гнездо 19. Это

Гнездо 19 фиксируется посредством цилиндров 33, после чего подается сигнал к механической руке 40 для у становки в шпиндель 6 инструмента из нового инструментального магазина 13, Описанный, таким образом, станок явля ет ся примерным, Идею изобретения можно применить и в станках беэ крестовых салазок 2 под колонной 3, например, если колонна 3 перемещается только по оси 2, а движение по оси X осуществляется рабочим столом 7. В таком случае под складом 11 необходимо установить механизм для продольного перемещения, параллельно оси складе

X ll для того, чтобы каждая ячейка склада 11 могла бы встать эа кронштейном 8, который в этом случае закрепляют непосредственно к станине 1, Ф о р мул а и з об р е т е ни я

1 ° Металлорежущий станок с автоматической сменой инструментов и инструментальных магазинов, содержащий станину, шпиндель, который установлен с возможностью вертикального перемещения на колонне, расположенной на станине на крестовых салазках с воэможностью продольного и поперечl5l9860

Фиг. 2 ного относительно оси шпинделя горизонтального перемещения, склад инструментальных магазинов с гнездами для инструментов, ячейки которого рас5 положены в ряд и имеют направляющие для магазинов, выполненные с возможностью совмещения с направляющими планками на крестовых салазках, механизм перемещения магазинов из ячеек на салазки и обратно, привод гнезд магазинов для смены инструментов в шпинделе, включающий в себя смонтированный на салазках двигатель с валом, механизм позиционирования гнезд и фиксатор положения магазина на салазках с фиксирующим пальцем, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности, оси гнезд каждого инструментального магазина распо- О ложены в плоскости, параллельной оси шпинделя, а привод гнезд каждого магазина выполнен с консольно расположенным на магазине зубчатым колесом, размещенным на магазине с возможнос- 25

TF,ю зацепления с зубчатым колесом, см< нтированным на валу двигателя, причем направляющие планки расположены на дополнительно введенном кронштейне, закрепленном на крестовых салазках, на котором установлен механизм позиционирования гнезд, выполненный в в)ще двух приводных фиксаторов, расположенных по обе стороны гнезда с инструментом, подлежащим смене, при этом фиксатор положения магазина на салазках расположен на кронштейне, а каждый магазин снабжен планкой с выполненным в ней отверстием под фиксирующий палец, 2, Станок по п ° 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что кронштейн и ячейки склада инструментальных магазинов выполнены с Ч-образным сечением, при этом кронштейн снабжен двумя бесконтактными переключателями для подсчета гнезд, а каждый магазин — роликами для размещения их на направляющих планках, 1 "> 19860

70

Z2

17

29

1519860, Корректор М, Максимишинец

Подписное

Тираж 894

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

ll 1l

Производственно-издательский комбинат Патент, r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Редактор Л, Гратилло

Заказ 6642/17

Составитель А.Шкурки

Техред М. Ходанич