Устройство для автоматической смены инструмента

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Севвтскик

Сфцыаиистичеаыив

Респубпиы

r««657954

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (63) дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 230377 (2l) 2466281/25-08 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет—

В 23 Q 3/155

Государственный ноинтет

СССР но делан изобретений о открытий

Опубликовано 250479. Бюллетень % 15 (Щ УДЫ 621.9..06-229 74 (088. 8) Дата опубликования описания 2 04,79 й.К.Кириков

Ульяновское головное специальное конструкторское бюро тяжелых и фрезерных станков (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ

СМЕНЫ ИНСТРУМЕНТй.

Изобретение относится к станкостроению, в частности оно может быть применено в многооперационных станках типа обрабатывающий центр для комплексной обработки деталей.

Известно устройство для автоматической смены инструмента, содержащее манипулятор с двумя поворотными механическими руками, Каждая механическая рука имеет свою ось поворота. Магазин т0 с инструментами расположен на бабке, а оси инструментов в магазине перпендикулярны оси шпинделя (1).

Однако в этом устройстве механическая рука совершает большое количест- !в во движений при смене инструмента, инструментальный магазин может располагаться только на бабке на небольшом расстоянии от шпинделя, а при различной загрузке магазина инструментом могут меняться точйостные характеристики станка.

Наиболее близко к предлагаемому изобретению устройство для автоматической смены инструмента, содержащее ® магазин, расположенный на бабке и ма«типулятор с двумя поворотными механическим« руками. Обе механические руки имеют общую ось поворота. Кроме того, при смене инструмента захваты каждой механическои руки поворачиваются относительно своей оси, чтобы исключить столкновение инструментов.

Оси инструментов в магазине и ось шпинделя взаимно перпендикулярны (21.

Захваты поворачиваются с помощью поводков, закрепленных на осях поворота захватов. При работе шпинделя захваты механической руки находятся в отжатом состоянии вблизи от вращающегося шпинделя.

При смене инструмента манипулятор совершает следующие движения: захват инструмента в магазине, поворот механическ«тх рук вокруг общей оси и вокруг своей оси (смена инструмента) и разжим захватов инструмента у шпинделя.

Основные недостатки устройства: инструментальный магазин может располагаться только на бабке, на небольшом расстоянии от шпинделя, при различной загрузке магазина инструментом могут меняться точностные характеристики станка. Расположение магазина на бабке ограничивает возможность увеличения емкости магазина.

Пр«1 работе станка механическая рука с захватами находится вблизи вращающегося шпинделя в зоне резания.

3 65795

Сложи ост ь устройства мани пулятора.

Цель изобретения - упрощение устройства и повышение надежности его в работе.

Для этого в предлагаемом устройстве ось поворота захватов выполнена полой. На наружной поверхности оси закреплена втулка с торцовыми кулачками, взаимодействующими с кулачками, выполненными на захватах. Последние подпружинены к втулке и в них выполнены продольные казы под поводки, l0 закрепленные на валах, установленных внутри полой оси.

Кроме того, автооператор выполнен поворотным с осью поворота, параллельной осям шпинделя и магазина. 15

На фиг.l изображено описываемое устройство в положении захвата инструмента в шпинделе на фиг.2 бабка и устройство для автоматической смены инструмента, вид спереди у» на фиг.3 - разрез Л-Л на фиг. l (привод поворота механических рук); на фиг.4 — разрез Б.-Б на фиг.2 (привод поворотного рычага); на фиг.5 — разрез В-B на фиг.3 (механизм фиксации захватов механических рук).

Устройство автоматической смены инструмента содержит дисковый магазин 1 с вертикальной осью 2 вращения и поворотный рычаг 3 с осью 4 поворота.В корпусе рычага 3 радиально установлена ось 5 с двумя механическими руками 6 и 7.В шпинделе 8 (фиг.2) бабки 9 смонтирован инструмент 10, который в процессе смены инструмента заменяется инструментом 11, расположенным в правой механической, руке 7 °

В поворотном рычаге 3 (фи.r. 3) расположен механизм поворота рук с приводом от гидро- или пневмоцилиндра 12.

На приводном валу 13, который смонти- 40 рован на подшипниках 14, установлена приводная шестерня 15 с другой стороны вала 13 - коническое зубчатое колесо 16„ которое через конические шестерни 17 и 18 соединено с другим коническим колесом 19, расположенным на валу 20. Валы 13 и 20 имеют ролики 21 и 22, которые входят в осевые пазы механических рук 6 и 7. На оси

5 закреплена втулка 23 с торцовыми 50 кулачками 24 и 25, которые контактируют с помощью гружин 26 и .27 с торцовыми кулачками 28 и 29 механических рук 6 и 7. В пазах рук 6 и 7 установлены на осях 30 и 31 захваты 32 и 33, которые фиксируются коническими фиксаторами 34 и 35 с цилиндрическими пружинами 36 и 37 (фиг.5). В положении у шпинделя фиксаторы контактируют с кулачком 38.

Привод поворота рычага 3 (фиг.4) состоит из зубчатого колеса 39, закрепленного на оси 4 поворота, цилиндра 40 с поршнем 41 и зубчатой рейки

*42 .

4 4

Ilo команде устройства ЧПУ рычаг

3 из промежуточного положения TI поворачивается вокруг оси 4 на угол, (1 и захваты.32 механической руки 6 захватывают инструмент 10 в шпинделе

8 (фиг.1) . Инструмент 10 в шпинделе 8 отжимается. В другой механической . руке 7 в это время установлен новый инструмент 11. После отжима инструмента 10 от гидро- или пневмоцилиндра 12 через приводную шестерню 15 поворачивается на подшипниках 14 приводной вал 13, на другом конце которого находится коническое колесо 16. Колесо

16 через конические шестерни 17 и 18 поворачивает другое коническое колесо

19 с валом 20 в противоположную сторону.

Ролики 21 и 22, смонтированные на валах 13 и 20 через пазы в корпусах механических рук 6 и 7 поворачивают руки 6 и 7 в противоположные стороны на угол с(з = 180 (фиг.2), производя смену инструмента. В процессе автоматической смены инструмента фиксаторы

34 и 35 через пружины 36 и 37 запи-" рают захваты 32 и 33, предохраняя инструмент 10 и 11 от выпадания ° В положении руки 6 у шпинделя фиксатор

34 скользит по скосу кулачка 38 и расфиксирует инструмент 10 в захват

32.

При повороте мехнических рук 6 и 7 торцовые кулачки 28 и 29 рук 6 и@7 контактируют с торцовыми кулачками

24 и 25 втулки 23 и смещают руки 6 и

7 по оси 5 в противоположные стороны на величину, исключающего столкновение инструментов 10 и 11 при повороте рук °

Пружины 26 и 27 постоянно поджимают торцовые кулачки 28 и 29 рук 6 и

7 к торцовым кулачкам 24 и 25 втулки

23.

После зажима инструмента 11 в шпинделе 8 бабки 9 рычаг 3 возвращается в исходное положение. Il Инструмент устанавливают в магазин поворотом рычага 3 на угол g и в положении III, Рычаг 3 поворачивается вокруг оси

4 из исходного положения II в ноложения I (к шпинделю бабки) и Irr

° (к магазину) зубчатым колесом 39, посаженным на ось 4 поворота рычага от гидро- или пневмоцилиндра 40, поршня 41 цилиндра и зубчатой рейки

42 °

Таким образом, при смене инструмента в шпинделе устройство автоматической смены инструмента совершает следующие движения:

1. Поворот рычага 3 в положение I о (эахват инструмента в шпинделе) .

2. Поворот механических рук 6 и 7 навстречу друг другу (смена инструмента).

3. Поворот рычага 3 в положение

II (выход рычага в исходное положение) .

657954

Формула из обрет ени я

1. Устройство для автоматической смены инструмента, содержащее магазин инструмента и двухзахватный автооператор с общей осью поворота захватов, траектории движения которых разветвляются и сходятся в точках установки инструмента в шпинделе и магазине, отличающееся тем, что, с целъю упрощения устройства и повышения надежности его в работе, ось поворота захватов выполнена полой, на ее наружной поверхности закреплена втулка с торцовыми кулачками, взаимодействующими с кулачками, выполненными на захватах, последние поднружинены к втулке и в них выполнены продольные пазы под поводки, закрепленные на валах, установленных с воэможностью поворота навстречу друг к другу внутри полой осн поворота эахватоэ.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я -тем, что, с целью увеличения емкос=и магазина, двухэахнатный автооператор выполнен поворотным с осью вращения, параллельной осям шпинделя и магазина.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США 9 3608188, кл. 29-568, 1971.

2.Патент СНА 9 3619898, кл ° 29-568, 1971.