Устройство для автоматической смены инструмента

 

Изобретение относится к машиностроению , в частности к станкостроению, и может быть использовано в многоинструментальных станках, предназначенных для комплексной обработки деталей. Цель изобретения - расширение технологических возможностей путем обеспечения возможности смены инструмента как в вертикальном, так и в горизонтальном шпинделях, расположенных с противоположных сторон. Устройство для автоматической смены инструмента содержит выполненный с возможностью перемещения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях корпус, в котором установлен вал, несущий механическую руку с захватами 29, 30, которые закреплены на концах дополнительно введенного шлицевого вала 28. Шлицевой вал 28 установлен в траверсе 24 соосно последней с возможностью перемещения относительно траверсы 24, а также поворота от привода 37. 10 ил. Ј

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 Q 3/157

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

R»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4649172/08 (22) 13.02.89 (46) 15.12.91. Бюл. М 46 (71) Ульяновское головное специальное конструкторское бюро тяжелых и фрезерных станков (72} А.А,Кашлаков (53) 621.9.02-229(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ь1074700,ъ . В 23 а 3/157,1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СМЕНЫ ИНСТРУМЕНТА (57) Изобретение относится к машиностроеH»t»e, в частности к станкостроению, и может быть использовано в многоинструментальных станках, предназначенных для комплекИзобретение относится к машиностроению, в частности к станкостроению, и может быть использовано в многоинструментальных станках, предназначенных для комплексной обработки деталей.

Целью изобретения является расширение технологических возможностей путем обеспечения возможности смены инструмента как ввертикально,м,,так и в горизонтальном шпинделях, расположенных с противоположных сторон.

На фиг. 1 представлен автооператор, установленный на станке; на фиг, 2 — автооператор, общий вид; на фиг. 3 — вид по стрелке

А на фиг. 2; на фиг. 4- разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 — разрез  — В на фиг. 2; на фиг. 6— разрез Г-Г на фиг. 5; на фиг. 7 — разрез Д-Д на фиг. 4; на фиг, 8 — разрез Е-Е на фиг. 2;

„, . Ж „„1698035А1 сной обработки деталей, Цель изобретения — расширение технологических воэможностей путем обеспечения возможности смены инструмента как в вертикальном, так и в горизонтальном шпинделях, расположенных с противоположных сторон. Устройство для автоматической смены инструмента содержит выполненный с возможностью перемещения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях корпус, в котором установлен вал, несущий механическую руку с захватами 29, 30, которые закреплены на концах дополнительно введенного шлицевого вала 28. Шлицевой вал 28 установлен в траверсе 24 соосно последней с возможностью перемещения относительно траверсы

24, а также поворота от привода 37, 10 ил, на фиг. 9 — разрез И вЂ” И на фиг. 4; на фиг, 10 — разрез Ж-Ж на фиг. 8.

Устройство для автоматической смены инструмента расположено на портале, установленном перед шпиндельной бабкой 1 (фиг. 1), состоящем из стоек 2 и поперечины

3. На направляющих поперечины 3 установлена каретка 4 с приводом 5 для ее горизонтального перемещения и приводом 6 для вертикального перемещения ползуна 7 по направляющим каретки 4. На нижнем конце полэуна 7 закреплен автооператор 8.

Автооператор 8 содержит корпус 9 (фиг, 2, 10), закрепленный на ползуне 7 посредством плит 10, 11 и стоек 12, в котором вертикально установлен поворотный вал 13, несущий двухэахватную механическую руку

14 (фиг. 2), 1698035

Привод вращения вала 13 включает в себя двигатель 1}5 (фиг. 10) с шес ерней 16 на г}риводнам валу двигателя 15, которая находится в зацег}ленин с и}естерней 17, смонтированной на валу 13. Г!Оворот вала

13 Огра".è÷è}2àåTcÿ упорами 18 и 19 (фиг, Bj, установленными на корпусе 9, Положение вала }3, а следовательно, и руки "4 фиксируется механизмом фиксации, установленным на шпон«е 20 (фиг. 10) в корпусе 9, состОЯЩим иэ Втулки 21, В которой перемещается поршень-фиксатор 22, подл})у?к}}не}-}нь}}} пружиной 23, Двухзахватная механическая рука 14 содержйг траверсу 24 (фиг, 4, 6), несущую

-}етыре шариковые втулки 25 (фиг. Gj, по которым перемеща}отся две направляющие штанги 26 (ф;}Г..>, фиг. 2), На штангах 26 с обеих сторон закреплены две планки 27 (фиг, 4, 6>, через которые пропущен шлицевой вал 28 (фиг. 4j, на концах которого закреплены захвать} 29 и 30, на}2равленнце в противоположные стороны, йлицевой вал

28 установлен в траверсе 24 и планках 27 с возможностью поворота вокруг своей продольной Оси От исходнОГО лоло?кения, напри"

90с винтов 31 и 32 (фиг. 9 ; с двухсторонним упором 33, р .сполох енным на планке 27. ч?иксаци}о каждого положения шлицевого вала 28, а следовательно, и захватов 29 и

30 вокруг продольной оси осуществляет фиксатор 34, установленный на планке 27, состоящий из штока 35 и пружины 36 (фиг. 6).

Привод вращения шлицевого вала 28 содержитдвигатель 37(фиг. 4), установленный в траверсе 24, шестерн}о 38, закрепленную на приводном валу двигателя 37, зацег}ляющуюся с шестерней 39, установленной на шлицевом валу 28 и Ограниченной от Осевого перемещения траверсой 24, Кроме того, шлицевой вал 28 установлен " возможностью возвратно-поступательного осевого перемещения, KGTgp08 Осуществляется От, например, двухстороннего гидроцилиндра

40 (фиг. 4), установленного в траверсе 24.

Гидро цилиндр е0 содер>кит поршень

41. штоки 42, на концах которых, в сво}о очередь, жестко закрег}гены планки 27, взаимосвязанные с шлицевым валом 28.

Поднодмасна поддавлением в гидроцилиндр 40 производится через штуцера 43.

Захваты 29 и 30 состоят иэ корпуса захватов 44 (фиг. 7), подпру>киненных пружиной 45, рычагов 46, установленных на осях

47 и контактирующих с упорами 48.

Упоры 48 взаимодейгтвуют со скошенными поверхностями клк на 49, насаженного на шток 50 Гидроцилиндра 51. Ц)ток 50 поджимается пружиной 52, которая у(}ира5

50 ется во фланец 53, служащий одновременно центрирующим элементом для инстр,мента 54.

Подвод масла под давлением к гидроцилиндру 51 осуществляется через штуцер 55, Автооператор работает следующим образом.

Смена инструмента осуществляется по запрограммированному циклу от системы

Ч ПУ.

При смене инструмента в вертикальном шпинделе включается привод 5 (фиг. 1) и каретка 4 перемещается к инструментальному магазину, включается привод 6, ползун 7 перемещается вниз к инструменту и автооператор 8 останавливается около ма}азина на уровне нужной ячейки с инструмвнтом.

По команде ЧПУ масло под давлением подается в правую полость гидроцилиндра

40 (фиг. 4) и поршень 41 с помощью штоков

42 перемещает планки 27 с шлицевым валом 28 и захватом 29 по направлению к инструменту. По ходу перемещения захвата

29 рычаги 46 (фиг, 7) охватывают оправку инструмента 54 за специальный поясок, В это время в гидроцилиндре 51 масло находится под давлением. Пружина 52 с>ката, а клин 49 отведен влево, левые концы рычагов

46 разведены. После того, как рычаги 46 охватили оправку инструмента 54, по команде управления давление масла в цилиндре

51 снимается, пружина 52 перемещает клин

49 вправо и разводит упоры 48, которые нажимают на правые концы рычагов 46, осуществляя зажим .Оправки, Масло под давлением подается в левую полость гидроцилиндра 40 (фиг. 4) и захват 29 с инструментом 54 отводится от магазина.

Затем автооператор 8 полэуном 7 поднимается на запрограммированную высоту, кареткой 4 перемещается в сторону шпиндельной бабки 1 и останавливается в зоне действия руки 14, Все зто время фиксатор

22 (фиг. 10) находится в зацеплении с шестерней 17, предохраняя руку 14 о г поворота.

Затем по циклу системы управления ЧПУ фиксатор 22 под действием давления подаваемого масла смещается влево, происходит расфиксация руки 14.

Срабатывает двигатель 15 (фиг, 10) и вращение через шестерни 16 и 17 передается руке 14. Рука 14 поворачивается по часовой стрелке на 90 (фиг. 3) до упора 18 (фиг.

8). Захват 29 с инструментом 54 направлен в сторону шпинделя, Таким образом, инструмент 54 оказался в позиции ожидания около бабки 1 с веотикально-расположенным шпинделем.

1698035

По команде ЧПУ масло подается в правую полость гидроцилиндра 40 и шлицевой вал 28 с захватом 29 перемещается к шпинделю станка, Инструмент 54 оказывается соосным со шпинделем. Автооператор 8 ползуном 7 поднимается вверх и оправка инструмента 54 вводится в шпиндель.

Масло подается в гидроцилиндр 51 (фиг.

7), клин 49 смещается влево, левые концы рычагов 46 разводятся, происходит отжим инструмента в захвате.

Затем масло подается в левую полость гидроцилиндра 40 (фиг. 4) и свободный захват 29 отводится от шпинделя, В то время, когда осуществляется технологический переход, захват 29 забирает из магазина новый инструмент. Перемещение автооператора 8 к магазину осуществляется в обратной последовательности. С новым инструментом автооператор 8 flo автоматическому циклу перемещается к шпинделю станка, рука 14 поворачивается на 90 против часовой стрелки до упора 19 (фиг. 8) свободным захватом 30 к шпинделю, останавливается в позиции ожидания, По окончании технологического перехода давление подается в.левую полость гидроцилиндра 40 и свободный захват 30 перемещается к инструменту в шпинделе. 3ахват 30 зажимает оправку инструмента.

Дви;:;<ением ползуна 7 вниз инструмент вынимается из шпинделя, Давление подается в праву.о часть гидроцилиндра 40 и захват 30 с инструментом отводится от шпинделя, Фиксатор 22 отводится от шестерни 177, срабатывает дви dTF lib 15, рука 14 поворачивается на 180", захватом 29 с новь и инструментом к шпинделю и аналогично предыдущему циклу вьодится в шпиндель.

Далее цикл повторяется.

Сме .-.а инструмента в горизонтальном шпинделе происходит следующим образом.

Перемещение руки 14 из исходного положения к магазину, захват инструмента и извлечение его из гнезда магазина происходит аналогично циклу смены инструмента в вертикальном шпинделе.

Зате;. погзуном 7 автооператор 8 перемещается вверх до запрограммированной высоты и каоеткой 4 в сторонубабки 1 до зоны действия руки 14, не доходя до бабки 1 или перейдя ее, а зависимости от того, с какой стороны расположен шпиндель. Пс команде

ЧПУ включается дви:. атель 34 (фиг, 4) и через шестерню 35 и шестерню 36, сидящую на шлицевом валу 28, поворачивает его на 90 вокруг продольной оси по часовой стрелке до

40 инструмента, содержа,ее вы олненный с

35 контакта упора 33 с упорным вин1ом 32 (фиг, 9) — если шпиндель находится с правой стороны бабки 1, и против часовой стрелки до контакта упсра 33 с упорным винтом 31— если шпиндель находится с леной стороны бабки 1, Фиксацию каждого из трех положений шлицевого вала 28 выполняет фиксатор 35 (фиг, 6 ;, установленный в корпусе 34, закрепленном на планке 27. Затем рука 14 поворачивается на 90" в горизонтальной плоскости пс часовой стрелке так, что хвостовик инструмента направлен в сторону шпинделя, Фиксатор 22 (фиг, 10) фиксирует положение вала i3. а следовательно, и руки

",4. Контроль фиксированных положений вала 13 и вала 28 осуществляется датчиками.

Ползуном 7 автооператор 8 поднимается до положения соосности оправки инструмента и шпинделя, Ввод и вывод инструмента из шпинделя осуществляется перемещением всего автооператора 8 кареткой 7, Операции зажима-отжима инструмента е руке выполняются аналогично циклу при смене инструмента в вертикальном шпинделе.

Yc;poAcTâG позволяет расширить технологи-,еские воэможности за счет осуществления автоматич=ской смены инструмента и в BGpòèêàëüHGì и в горизонтальных шпинделях, расположенных G двух сTopGH, путем оснащения устройства шлицевь,м валом с жестко закрепле::::- ыии на его концах захватами, установленного с возможностью его поворота вокруг гродальной оси в обе стороны в зависимо ти ат расположения шпинделя.

Формула изо".I; =.Tения

Устройство дл"-. автомг-ической смены возможностью переме.цения ь. двух взаимно г,ерпендикулярных плоскы:тях корпус с установленным Б нGvi и киtì<4RT!*Háñêè связанным с приводсм поворота .алом, несущим механическую руку, имеющую горизонтальную траверсу с захватами, расположенными с возможностью поворота от соответствующегс привода, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, захваты расположены с возможностью поворота в вертикальной плоскости перпендикулярно продольной оси траверсы посредством дополнительно введенного шлицевого вала, на концах которого закреплены захваты, причем шлицевой вал установлен внутри траверсы, соосно последней с возможностью перемещения относительно траверсы и связан с приводом поворота, 1698635

1б98035

1698035

1698035

Составитель А.Журавлева

Редактор Н.Сильнигина Техред М.Моргентал Корректор, М.Демчик

Заказ 4355 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101