Устройство для автоматической смены инструментов

 

Использование: станкостроение, в частности металлорежущие станки с автоматической сменой инструментов, Сущность изобретения: при смене инструмента силовой цилиндр 25 перемещает своей вертикальной планкой 24 ползушку с инструментом 21 до взаимодействия его со схватом. Цилиндр 27 перемещает своей планкой 29 корпус 44 схвата вниз, в результате чего инструмент 21 вынимается из гнезда ползушки, которая размещена в направляющих поворотного диска 18 инструментального магазина, Затем схват перемещается по горизонтальным направляющим к шпинделю, где также установлен вертикальный силовой цилиндр, с помощью которого производится смена инструмента в шпинделе аналогичным способом. 1 з.п.ф-лы, 5 ил.

СОВХОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 23 Q 3/155

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4877960/08 (22) 26.10.90 (46) 1541,93. Бюл, ¹ 2 (71) Экспериментальный научно-исследовательскийй институт леталлорежущих станков (72) Л.С, Столбов, И.З. Шнеерсон, В.Л, Косовский, Е. В, Давыдов и А.В. Тясно (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 860992, кл. В 23 Q 3/157, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СМЕНЫ ИНСТРУМЕНТОВ (57) Использование: станкостроение, в частности металлорежущие станки с автоматической сменой инструментов, Сущность

Изобретение относится к станкостроению и предназначено преимущественнодля вертикальных металлорежущих станков с

ЧПУ, Известны устройства для автоматической смены инструментов на металлорежущем станке с вертикальным шпинделем, содержащее дисковый инструментальный магазин и два одинаково ориентированных схвата, установленные на вертикальных направляющих каретки, смонтированной посредством роликовых опор на верхней

V-образной и нижней горизонтальных направляющих, выполненных на боковой стороне стойки станка.

Общим их недостатком является сложность конструкции при перемещении схватов между кареткой и шпинделем, B частности наличия в устройстве — прототипе

3-х реечных передач 25 — 17, 25-22, 25 — 26, кривошипного 21 — 20-19 и кулисного 6 — 13—

14 механизмов.. Ж 178773у А 1 изобретения: при смене инструмента силовой цилиндр 25 перемещает своей вертикальной планкой 24 ползушку с инструментом 21 до взаимодействия его со схватом, Цилиндр 27 перемещает своей планкой

29 корпус 44 схвата вниз, в результате чего инструмент 21 вынимается из гнезда ползушки, которая размещена в направляющих поворотного диска 18 инструментального магазина, Затем схват перемещается rio горизонтальным направляющим к шпинделю, где также установлен вертикальный силовой цилиндр, с помощью которого производится смена инструмента в шпинделе аналогичным способом, 1 э.п.ф-лы. 5 ил, Кроме того в устройстве-прототипе магазин размещен около станка, что увеличивает занимаемую производственную площадь, Цель изобретения — устранение отмеченных недостатков, т.е. упрощение конструкции и уменьшение занимаемой производственной площади, Для этого в устройстве для автоматической смены инструментов на металлорежущем станке с вертикальным шпинделем, содержащем дисковый инструментальный магазин и два одинаково ориентированных схвата, установленные на вертикальных направляющих каретки, смонтированной посредством роликовых опор на верхней

V-образной и нижней горизонтальных направляющих, выполненных на боковой стороне стойки станка, согласно предложению магазин смонтирован на стойке станка над ее горизонтальными направляющими и имеет горизонтальную ось поворота, перпендикулярную эти л направляющим, на

1787739 стойке станка закреплены сзади диска ма, газина соосное ему кольцо и горизонтальный силовой цилиндр с вертикальной планкой на конце его штока, а под горизонтальными направляющими — два вертикальных силовых цилиндра с горизонтальной планкой на конце штока, ось одного из которых лежит B вертикальной осевой плоскости магазина, а ось второго — в осевой плоскости шпинделя, перпендикулярной направляющим стойки, Каждое гнездо магазина выполнено в ползушке, установленной в параллельных оси магазина направляющих его диска, на заднем конце каждой ползушки выполнен перекрещивающийся под углом 90 с осью магазина сквозной паз с возможностью его взаимодействия в позиции смены инструмента с планкой третьего цилиндра и с периферией упомянутого кольца, а в корпусе каждого схвата выполнен сквозной паз, параллельный направляющим стойки, с возможностью его взаимодействия с планками вертикальных цилиндров.

Верхняя направляющая выполнена с расположенными на разной высоте скосами, а каждая иэ верхних роликовых опор .выполнена составной из двух конических роликов с общей вертикальной осью вращения, один из которых опирается на расположенный выше, а другой — на расположенный ниже скосы верхней направляющей.

Применение указанных отличительных признаков предложения в других известных совокупностях признаков по тому же назначению заявителю не известно.

На фиг,1 представлено предлагаемое устройство, установленное на станке; на фиг,2 — вид А на каретку со схватами на фиг.1; на фиг,З вЂ” разрез Б — Б на фиг.2; на фиг.4 — разрез В-В на фиг,1; на фиг.5 — вид

Г на фиг,4.

Устройство смонтировано на станке, содержащем стойку 1, на вертикальных направляющих 2 которой установлена подвижная от механизма 3 консоль 4 с горизонтально подвижным продольным столом

5, а на верхних горизонтальных направляющих 6 — поперечный ползун 7 с вертикальным шпинделем 8, На боковой стороне стойки 1 выполнены горизонтальные V-образная верхняя 9 и нижняя 10 направляющие, на которых посредством роликовых опор установлена каретка 11, На ее вертикальных направляющих — скалках 12 и скалках 13 установлены соответственно одинаково ориентированные схваты 14 и 15.

На стойке 1 над направляющей 9 закреплен корпус 16 инструментального магазина с поворотным от привода 17 диском 18, име5

35

50 ющим горизонтальную ось поворота, перпендикулярную направляющим 9, 10, По периферии диска выполнены равнорасположенные по окружности параллельные оси диска направляющие 19 в частности Т-образные, В каждой из них установлена полэушка 20 с гнездом под инструмент, в частности 21. На корпусе 16 соосно диску 18 закреплено кольцо 22, На заднем конце ползушек 20 выполнен перекрещивающийся под углом 90 с осью диска 18 сквозной паз

23 с возможностью его взаимодействия с периферией кольца 22 и в позиции смены инструмента с вертикальной планкой 24, толщина которой равна толщине кольца 22, закрепленной на штоке горизонтального силового цилиндра 25, смонтированного на стойке 1, В нижней части кольца 22 выполнено сквозное окно 26 для прохода ползушки 20 с планкой 24 цилиндра 25, Под направляющей 9 на стойке 1 закреплены вертикальные силовые цилиндры 27, 28 с горизонтальными планками 29, 30 на конце штоков, Ось штока цилиндра 27 лежит в вертикальной осевой плоскости диска 18, а ось штока цилиндра 28 — в осевой плоскости шпинделя 8, перпендикулярной направляющим 9, 10.

Направляющая 9 выполнена с расположенными на разной высоте скосами 31, 32, Каждая из двух верхних опор каретки 11 выполнена составной из двух конических роликов 33, 34 с общей вертикальной осью вращения.

Ролик 33 опирается на скос 31, а ролик

34 — на скос 32, Ролик ЗЗ установлен на подшипнике 35 в корпусе 36 каретки 11, а ролик 34 установлен на подшипниках 37 в центральном отверстии ролика 33. Корпус

36 каретки соединен скалками 12, 13 с нижней пластиной 38, к которой закреплен двигатель 39, соединенный с зубчатым колесом

40, находящимся в зацеплении с рейкой 41, выполненной на направляющей 10, Нижняя опора каретки 11 выполнена в виде ролика

42, размещенного в пазу 43 направляющей

10, ось которого закреплена на пластине 38.

В корпусах 44, 45 охватов 14, 15 выполнены сквозные горизонтальные пазы 46, 47 для сцепления с планками 29, 30 цилиндров 27, 28, Устройство работает следующим образом.

В исходном положении один инстру5 мент установлен в шпинделе 8, а другой— под магазином в схвате 15, и его ось расположена в вертикальной осевой плоскости диска 18 магазина соосно свободному гнезду нижней ползушки 20. Планка 24 цилиндра 25 вместе с этой ползушкой находится в

1787739

25

55 крайнем заднем положении. Схват 15, зацепленный с планкой 29 цилиндра 27, схват

14 и планка 30 цилиндра 28 находятся в крайнем нижнем положении.

Перемещением консоли 4, стола 5 с заготовкой и ползуна 7 выставляют шпиндель

8 напротив обрабатываемой поверхности заготовки и обрабатывают ее. Для смены инструмента опускают консоль 4 в крайнее нижнее положение, Включением двигателя

39 через зубчатое зацепление 40 — 41 перемещают каретку 11 в сторону шпинделя 8 до размещения схвата 14 сзади шпинделя 8, При этом схват 15 расцепляется с планкой

29 цилиндра 27, схват 14 зацепляется с планкой 30 цилиндра 28, ролики 33 катятся по скосу 31, а ролики 34 — по скосу 32 направляющей 9, ролик 42 катится в пазу 43 направляющей 10.

Предложенная конструкция верхних опор позволяет корпусу каретки 11 свободно поворачиваться при перемещении с боковой на переднюю сторону стойки 1 в тех же подшипниках 35, в которых вращаются ролики 33. Цилиндром 28 поднимают планку 30 со схватом 14 s крайнее верхнее положение. Перемещают ползун 7 назад, использованный инструмент заходит в схват 14, освобождают инструмент в шпинделе 8, цилиндром 28 опускают схват 14 вниз, вытаскивая инструмент из шпинделя

8, перемещают каретку 11 до размещения схвата 15 сзади шпинделя 8, При этом схват

14 расцепляется с планкой 30 цилиндра 28, а схват 15 с ней зацепляется, Цилиндром 28 поднимают схват 15 и вставляют новый инструмент в шпиндель, зажимают инструмент в шпиндель, перемещением ползуна 7 вверх вынимают инструмент из схвата 15, опускают схват 15, перемещают каретку 11 к магазину до совмещения оси схвата 14 с вертикальной осевой плоскостью диска 18.

При этом схват 15 расцепляется с планкой

30 цилиндра 28, а схват 14 зацепляется с планкой 29 цилиндра 27. После ухода каретки из зоны резания начинают обработку новым инструментом. Цилиндром 27 поднимают схват 14 и вставляют использованный инструмент в гнездо нижней ползушки 20. Цилиндром 25 выдвигают эту ползушку в крайнее переднее положение, При этом инструмент вынимают из схвата

14, планка 24 закрывает окно 26 кольца 22 и становится как бы его продолжением.

Цилиндром 27 опускают схват 14, перемещают каретку 11 до совмещения оси схвата 15 с вертикальной осевой плоскостью диска 18. При этом схват 14 расцепляется, а схват 15 зацепляется с планкой 29 цилиндра

27. Поднимают схват 15. Одновременно после выдвижения ползушки в крайнее переднее положение приводом 17 поворачивают диск 18 до выставления очередной ползушки 20 с новым по программе инструментом в нижнюю позицию смены, Движением ползушки назад вставляют инструмент в схват

15 и опускают его. Цикл смены инструмента закончен.

Крайние положения цилиндров 25, 27, 28 и положение каретки 11 контролируются конечными выключателями (не показано).

Формула изобретения

1,Устройство для автоматической смены инструментов преимущественно на металлорежущем станке с вертикальным шпинделем, содержащее дисковый инструментальный магазин, включающий корпус и поворотный диск с гнездами под инструмент и два одинаково ориентированных схвата, установленных на вертикальных направляющих каретки, размещенной посредством роликовых опор на верхней

V-образной и нижней горизонтальных направляющих, закрепленных на боковой стороне стойки станка, о т л и ч а ю ще е с я тем, что, с целью повышения надежности и уменьшения занимаемой производственной площади, оно снабжено тремя силовыми цилиндрами, а магазин снабжен ползушками и кольцом, при этом магазин установлен на стойке станка над горизонтальными направляющими с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, перпендикулярной направляющим, ползушки установлены в направляющих, выполненных на периферии диска с возможностью перемещения в направлении, параллельном оси магазина, причем гнезда под инструмент выполнены в ползушках, на корпусе последних выполнены поперечные сквозные пазы, а кольцо закреплено на корпусе магазина с задней стороны диска соосно с последним с возможностью взаимодействия своей периферийной поверхностью с пазами ползушек, при этом один из силовых цилиндров установлен на стойке станка за магазином горизонтально и снабжен вертикальной планкой, закрепленной на его штоке с возможностью размещения в окне, дополнительно выполненном в кольце магазина в позиции смены инструмента и поочередного взаимодействия с поперечными пазами ползушек, а два других силовых цилиндра закреплены на стойке станка под горизонтальными направляющими, причем один из них установлен в вертикальной плоскости, проходящей через горизонтальную ось магазина, а другой — в вертикальной плоскости, проходящей через ось шпинделя станка, перпендикулярно горизонтальным

1787739 направляющим, и снабжены горизонтальными планками, закрепленными на их штоках с возможностью взаимодействия со сквозными пазами, дополнительно выполненными на корпусе каждого схвата.

2.Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что скосы верхней V-образной направляющей выполнены на разной высоте, а каждая из верхних роликовых опор выполнена составной из двух разновеликих конических роликов, при этом ролик с большим диаметром установлен с возможностью вза5 имодействия с верхним скосом, а ролик с меньшим диаметром установлен соосно с первым с возможностью взаимодействия с нижним скосом направляющей, 1787739

1787739

Вид Г гг

Яб

СРиг

Составитель Л,Столбов

Редактор B.©ельдман Техред М.Моргентал Корректор О.Густи

Заказ 35 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