Устройство для автоматической смены инструментов

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в многооперационных станках с автоматической сменой инструмента. Устройство содержит инструментальный магазин с полками, инструментальные захваты с фиксирующей планкой, размещенные в гнездах полок и выполненные в виде скобы с ножками, образующими захватный паз для инструмента, и манипулятор для перемещения инструментов между гнездами полок и исполнительным органом станка. При этом инструментальные захваты выполнены съемными и размещены в гнездах полок инструментального магазина фиксирующей планкой наружу, а гнезда полок и инструментальные захваты снабжены взаимно ответными направляющими, выполненными с возможностью перемещения инструментальных захватов относительно гнезд полок. Использование изобретения позволяет расширить технологические возможности устройства для автоматической смены инструмента. 9 ил.

 

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в многооперационных станках с автоматической сменой инструмента.

Известно устройство для автоматической смены инструментов (далее сокращенно УАСИ) многоцелевого станка, содержащее корпус с коническим гнездом под хвостовик оправки, концевая часть которой взаимодействует с расположенным во фланце через сквозные отверстия во втулке фиксирующим элементом в виде шарика (RU 2099169 С1, опубликовано: 20.12.1997).

К недостаткам такого устройства следует отнести ограниченные технологические возможности, обусловленные низким уровнем универсальности, связанным с возможностью установки, съема, хранения и перехвата инструмента при его автоматической смене в направлении гнездо магазина - манипулятор - шпиндель станка и обратно только с инструментами определенной конструкции, имеющими хвостовик типа конус с внешней канавкой.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению - прототипом - является устройство для автоматической смены инструментов, включающее инструментальный магазин с полками, размещенные в пазах полок инструментальные захваты, выполненные в виде скобы с ножками, образующими захватный паз для инструмента, и фиксирующей полкой, и манипулятор, предназначенный для перемещения инструмента к исполнительному органу и обратно (US 2005/0277529 А1, опубликовано 15.12.2005, с. 5, фиг. 6, поз. 14).

К недостаткам прототипа следует отнести ограниченные технологические возможности, обусловленные низким уровнем универсальности, связанным с возможностью установки, съема, хранения и перехвата инструмента при его автоматической смене в направлении гнездо магазина - манипулятор - шпиндель станка и обратно только с инструментами определенной конструкции, имеющими хвостовик типа DIN 69893 (HSK), Форма А-С-Е ISO 12164-1 (ГОСТ Р 51547-2000), в котором кроме захватной канавки (для фиксации в инструментальном захвате) имеется дополнительная зона захвата (например, дополнительная захватная канавка) для манипулятора автоматической смены инструмента.

Задачей изобретения является разработка устройства для автоматической смены инструментов, позволяющего осуществлять установку, съем, хранение и перехват инструмента при его автоматической смене в направлении гнездо магазина - манипулятор - шпиндель станка и обратно с любым хвостовиком, имеющим хотя бы одну стандартную захватную канавку (такое исполнение присуще большинству современных инструментов).

Технический результат - расширение технологических возможностей.

Поставленная задача решается, а заявленный технический результат достигается тем, что в устройстве для автоматической смены инструментов, включающем инструментальный магазин с полками, размещенные в гнездах полок инструментальные захваты, выполненные в виде скобы с ножками, образующими захватный паз для инструмента, и фиксирующей планкой, и манипулятор, предназначенный для перемещения инструментов из гнезд полок к исполнительному органу и обратно, инструментальные захваты размещены в гнездах полок инструментального магазина фиксирующей планкой наружу, гнезда полок и инструментальные захваты снабжены взаимно ответными направляющими, выполненными с возможностью перемещения инструментальных захватов относительно гнезд полок и их фиксации относительно друг друга при перемещении инструмента совместно с инструментальным захватом в магазин и расфиксации при перемещении инструмента совместно с инструментальным захватом из магазина, а фиксирующая планка инструментального захвата выполнена с ответной поверхностью, предназначенной для его оперативного захвата манипулятором.

Предложенное техническое решение основано на принципе съемности стандартного инструментального захвата, фиксирующего хвостовик инструмента с единственной захватной канавкой в стандартном захватном пазе для инструмента, при этом стандартный инструментальный захват одной стороной может захватываться манипулятором за его планку, а другой стороной устанавливаться в гнездо полки инструментального магазина. Таким образом решается задача установки, съема, хранения и перехвата инструмента при его автоматической смене в направлении гнездо магазина - манипулятор - шпиндель станка и обратно для инструментов практически с любым стандартным хвостовиком.

Изобретение поясняется изображениями, где на:

Фиг. 1 - УАСИ в позиции 1, изометрия;

Фиг. 2 - УАСИ в позиции 2, изометрия;

Фиг. 3 - УАСИ в позиции 3, изометрия;

Фиг. 4 - УАСИ, вид сверху;

Фиг. 5 - Разрез А-А на Фиг. 5;

Фиг. 6 - Местный вид Б на Фиг. 6;

Фиг. 7 - Местный вид В на Фиг. 6;

Фиг. 8 - Местный вид Г на Фиг. 6;

Фиг. 9 - Местный вид Д на Фиг. 5.

На изображениях указаны следующие позиции:

1 - инструментальный магазин;

2 - полка инструментального магазина;

3 - гнездо полки инструментального магазина;

4 - инструментальный захват, выполненный в виде скобы;

5 - ножки инструментального захвата;

6 - захватный паз для инструмента;

7 - фиксирующая планка инструментального захвата;

8 - манипулятор;

9 - инструмент;

10 - направляющая гнезда полки;

11 - направляющая инструментального захвата;

12 - ответная поверхность фиксирующей планки инструментального захвата;

13 - захватная канавка инструмента;

14 - фиксатор;

15 - выступ ножки под сочленение с захватной канавкой инструмента.

В соответствии с заявленным техническим решением представлен вариант реализации устройства для автоматической смены инструментов. Гнездо 3 полки 2 инструментального магазина 1 выполнено в виде профиля, формирующего собственно гнездо 3, с внутренним пазом, являющимся направляющей 10 гнезда полки, высотой h и внешним пазом высотой Н, посредством которого профиль установлен в теле полки 2 инструментального магазина 1 с высотой Нп (см. Фиг. 6). Съемный инструментальный захват 4 выполнен в виде скобы с фиксирующей планкой 7, снабженной ответной поверхностью 12 под ее захват манипулятором 8 и упругими относительно планки 7 ножками 5 высотой НЗ. Ножки 5 снабжены выступами 15 сочленения со стандартной захватной канавкой 13 радиусом r инструмента 9, причем HЗ<h<HЗ+0,5 мм, а Нп≤Н<Нп+0,5 мм, упомянутый профиль, формирующий гнездо 3, имеет фиксаторы 14 (например, гибкие/пружинные защелки, как это показано на Фиг. 9) на входе гнезда для фиксации/расфиксации в нем инструмента 9. При этом внешние поверхности ножек 5 представляют собой направляющие 11 инструментального захвата, ответные направляющим 10 гнезд полки 2 инструментального магазина 1. Манипулятор 8 для преодоления упругости фиксаторов 14 при перемещении инструментальных захватов 4 относительно гнезд 3 полок 2 и их фиксации относительно друг друга при перемещении инструмента 9 совместно с инструментальным захватом 4 в магазин 1 и расфиксации при перемещении инструмента 9 совместно с инструментальным захватом 4 из магазина 1 следует выполнять с активным захватом/зажимом ответной поверхности 12 фиксирующей планки 7 (когда сила зажима изменяется от нулевой до превышающей упругость фиксатора 14).

Профиль гнезд 3 и съемные инструментальные захваты 4 могут быть выполнены литьем из полипропилена высокого давления.

Профиль гнезд 3 крепится к полке 2 инструментального магазина 1 с помощью клея или иного крепежа.

Съемные инструментальные захваты 4 могут быть предусмотрены сменными, различных размеров и конфигурации в соответствии с стандартами используемых инструментов.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии съемные инструментальные захваты 4 с инструментами 9 вставлены в гнезда 4 полки 2 инструментального магазина 1, где удерживаются фиксаторами 14, а манипулятор 8 свободен от съемных инструментальных захватов 4 и находится в произвольном положении (не показано). При необходимости установки инструмента 9 в исполнительный орган (например, в шпиндель) станка по команде системы управления (не показана, аналогична прототипу) манипулятор 8 устанавливается напротив данного инструмента 9 (в позицию 1, см. Фиг. 1). Затем манипулятор 8 надвигается на фиксирующую планку 7 съемного инструментального захвата 4 и осуществляет активный захват/зажим ответной поверхности 12 фиксирующей планки 7 (Фиг. 2). После этого манипулятор 8 идет в противоположном направлении вместе со съемным инструментальным захватом 4 и установленным в нем инструментом 9, раздвинув фиксаторы 14, до полного выхода инструментального захвата 4 из гнезда 4 полки 2 инструментального магазина 1 (Фиг. 3). Далее манипулятор 8 устанавливается в зону установки - съема инструмента 9 в исполнительный орган станка, куда подходит исполнительный орган, например шпиндель станка, наезжает на хвостовик инструмента, фиксирует его и боковым движением выводит инструмент 9 из захвата (процесс аналогичен прототипу, на изображениях не показан). После выполнения операции обработки шпиндель возвращается в зону установки - съема и все операции повторяются в обратном порядке до установки съемного инструментального захвата 4 в свободное гнездо 3 полки 2 инструментального магазина 1 и отвода манипулятора 8 в исходное положение.

Изложенное позволяет сделать вывод о том, что поставленная задача - разработка устройства для автоматической смены инструментов, позволяющего осуществлять установку, съем, хранение и перехват инструмента при его автоматической смене в направлении гнездо магазина - манипулятор - шпиндель станка и обратно с любым хвостовиком, имеющим хотя бы одну стандартную захватную канавку (такое исполнение присуще большинству современных инструментов) - решена, а заявленный технический результат - расширение технологических возможностей - достигнут.

Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в формуле признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности необходимых признаков, неизвестной на дату приоритета из уровня техники и достаточной для получения заявленного технического результата.

Вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении относится к области станкостроения и может быть использован в многооперационных станках с автоматической сменой инструмента;

- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в формуле полезной модели, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке и/или известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.

Следовательно, заявленное техническое решение соответствует критериям патентоспособности «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.

Устройство для автоматической смены инструментов многооперационного станка, содержащее инструментальный магазин с полками, инструментальные захваты с фиксирующей планкой, размещенные в гнездах полок и выполненные в виде скобы с ножками, образующими захватный паз для инструмента, и манипулятор для перемещения инструментов между гнездами полок и исполнительным органом станка, отличающееся тем, что инструментальные захваты выполнены съемными и размещены в гнездах полок инструментального магазина фиксирующей планкой наружу, при этом гнезда полок и инструментальные захваты снабжены взаимно ответными направляющими, выполненными с возможностью перемещения инструментальных захватов относительно гнезд полок с возможностью их фиксации относительно друг друга при перемещении инструмента совместно с инструментальным захватом в магазин и расфиксации при перемещении инструмента совместно с инструментальным захватом из магазина, а фиксирующая планка инструментального захвата выполнена с ответной поверхностью для его захвата упомянутым манипулятором.



 

Похожие патенты:

Устройство содержит приводимую во вращение фрезерно-ножевую головку, установленную на несущей ее привод ходовой части и содержащую по меньшей мере один режущий зуб из нескольких режущих пластин для фрезерования головок рельсов.

Настоящее изобретение может быть использовано для замены сварочных наконечников пистолета для точечной сварки. На верхней поверхности стойки устройства установлена соединительная пластина.

Изобретение может быть использовано для замены рабочего наконечника сварочного электрода клещей для точечной сварки. Средство извлечения рабочего наконечника соединено с рукой робота.

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано в металлорежущих станках с ЧПУ для многоцелевой обработки деталей. Станок содержит станину 2 с подвижным поворотным столом 3 и подвижной коробообразной колонной 4, оправку 5 с соосно установленными в ней сменной кондукторной втулкой 6 и сменной направляющей втулкой 14, узел зажима 7 оправки 5 и кондукторную плиту 8.

Изобретение относится к конструкциям металлорежущих станков с ЧПУ, предназначенных для 4-х и 5-ти осевой обработки деталей сложной криволинейной формы. Станок содержит основание 1, устройство автоматической смены инструмента с магазином 2, установленное на основании 1, подвижный поворотный стол 3, подвижную колонну 4 и подвижную шпиндельную бабку 5.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для крепления инструмента с конической оправкой в шпинделе металлорежущих станков. Механизм содержит связанную с приводом зажима тягу и зажимные элементы, выполненные в виде подпружиненных рычагов.

Изобретение относится к автоматизированным системам инструментального обеспечения (АСИО) машиностроительных производств и может быть применено в гибких производственных системах.

Изобретение относится к области станкостроения, а именно к устройствам крепления и освобождения инструмента в шпинделе станка. .

Изобретение относится к машиностроению, а именно к технологической оснастке, и может быть использовано для обработки нежестких деталей. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для смены шпиндельных головок. .

Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в многооперационных станках с автоматической сменой инструмента. Устройство содержит инструментальный магазин с полками, инструментальные захваты с фиксирующей планкой, размещенные в гнездах полок и выполненные в виде скобы с ножками, образующими захватный паз для инструмента, и манипулятор для перемещения инструментов между гнездами полок и исполнительным органом станка. При этом инструментальные захваты выполнены съемными и размещены в гнездах полок инструментального магазина фиксирующей планкой наружу, а гнезда полок и инструментальные захваты снабжены взаимно ответными направляющими, выполненными с возможностью перемещения инструментальных захватов относительно гнезд полок. Использование изобретения позволяет расширить технологические возможности устройства для автоматической смены инструмента. 9 ил.

Наверх