Металлорежущий станок с автоматической сменой инструмента

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

770736 (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 03.01.78 (21) 2557804/25-08 (51) М. Кл.

В 23 Q 3/155 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР (23) Приоритет ло делам нэобретеннй н открытнй

Опубликовано 15. 10.80. Бюллетень № З8 (53) УДК 621.9.02-22 9 (088.8) Дата опубликования описания 18. 1р.8р (72) Авторы изобретения

Ф. А. Осмоловский и С, И. Ковальцун (71) Заявитель

Ордена Трудового Красного Знамени экспериментальный научно-исследовательский институт (54) МЕТАЛЛОРЕЖУШИЙ СТАНОК, С А ВТОМ А ТИ НЕС КОЙ СМ ЕНОЙ

И НСТР УМ ЕНТА

Изобретение относится к области станкостроения, а именно к устройствам ав томатической смены птструмента цля многоцелевых сверлильно-фрезерно-расточных станков с ЧПУ.

Известно устройство автоматической смены инструментов, содержащее каретку с блоком механизмов поворота и выд.. вижения цвухзахватной руки с управляемыми зажимными губками, которая переме- 1О щается от магазина к шпиндельной бабке по закрепленной на ней траверсе. Это позволяет осушествлять смену инструмента в любом положении шпинцельной бабки.

Оцнако механизм выдвижения двухзахват-, ной руки и связанный с ним механизм поворота жестко закреплены на корпусе каретки, в связи с чем не имеют возМожности поворота на 90с в вертикальной плоскости. 20

Перемещение каретки по траверсе и поворот двухзахватной руки осуществлены от различных приводов, несмотря на то, что их работа по времени не совмещенат.1).

Недостатком этого устройства является невозможность смены инструмента в вертикально расположенном шпинцеле станка.

Для этого шпиндель необходимо перевес ти в горизонтальное положение, что предусмотрено специальной конструкцией шпин« цельной бабки. Такой дополнительный по ворот шпинцельной бабки увеличивает вспомогательное время, снижая производительность станка в целом, и также снижает точность обработки. Кроме того, осущест вление перемещения каретки и поворота цвухзахватной руки от индивидуальных приводов усложняет конструкцию и снижает надежность работы устройства и станка в целом.

Целью настоящего изобретения является обеспечение возможности смены инст румента на станке с горизонтально или вертик ально расположенным шпинделем.

Иля этого цвухзахватная механическая рука установлена на каретке с возможностью поворота в вертикальной плоскос7707 ти, перпендикулярной направлению ее перемещения, и снабжена закрепленной на корпусе цапфой, с размещенным в ней валом и установленной с возможностью поворота во втулке, закрепленной на корпусе каретки, причем втулка снабжена кулачковой полумуфтой внутреннего зацепления, цапфа «установленной с возможностью перемещения в относительнонее двухсторонней кулачковой муфтой, а вал — кулач- 1î ковой полумуфтой внешнего зацепления и связан с приводом перемещения каретки.

На фиг. 1 представлен сверлильно-фрезерно-расточный станок с ЧПУ и автоматической сменой инструмента в одностоеч- yg ном исполнении; на фиг. 2 — вид А нафиг.1 (при автооператоре, расположенном у шпиндельной головки дпя смены инструмента в горизонтальном шпинделе); на фиг. 3 — вид А на фиг. 1 (при автоопера- 2О торе, расположенном у шпиндельной головки для смены инструмента в вертикальном шпинделе); на фиг. 4 — кинематическая схема привода перемещения каретки по траверсе и привода поворота;, на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 4;:на фиг. 6 - разрез В-В на фиг. 5; на фиг. 7 — вид Г на фиг. 4.

Станок состоит из станины 1, на которой расположены стол 2 для закреп- 3о ления обрабатываемого изделия и стойка 3 с вертикально перемещающейся шпиндельной бабкой 4, которая снабжена поворачивающейся головкой 5. Поэтому шпиндель может занимать горизонтальное (см. фиг. 2) или вертикальное (см.фиг. 3) положение. К шпиндельной бабке 4 крепится траверса 6, по которой перемещается устройство автоматичеокой смены инструмента, состоящее из 4р каретки 7 с корпусом 8, в котором смонтирован привод вращательного движения

9 а .также поворотный блок 10 с ме ханизмами поворота и выдвижения двух . захватной руки 11. 45

Привод вращательного движения включает в себя двигатель 12, ведущий вал

13, на котором смонтированы фрикционные муфты 14 и 15 и шестерня 16, взаимодействующая с муфтой 14. С шестерней 16 взаимосвязана шестерня 17, закрепленная на вертикальном приводном валу 18, которая в свою очередь взаимодействует с рейкой 19, закрепленной на траверсе 20. Вал 13 посредством муфты 15 связан с валом червячной передачи 21, размещенной в корпусе

8, а вал 22 червячного колеса пере36 4

1дачи 21 размещен в цапфе 23, закрепленной на корпусе 24 блока 10. раифа смонтирована с возможностью поворота ро втулке 25, закрепленной на корпусе 8.

На цапфе смонтирована двухсторонняя кулачковая муфта 26 с зубьями внутреннего 27 и наружного 28 зацепления. Она перемещается вдоль оси индивидуальным приводом 29. Зубья внутреннего зацепления муфты 26, перемещаясь по цапфе вдоль оси, взаимодействуют с зубьями наружного зацепления полумуфты 30, закрепленной на валу 22, а зубья наружного зацепления муфты 28 взаимосвязаны с зубьями внутреннего зацепления полумуфты 31, закрепленной на втулке 25.

На валу 22 закреплена коническая шестерня 32, взаимодействующая с коническим колесом 33, закрепленном на сгупице 34, снабженной упором 35 с возможностью ограниченного винтами 36 и

37 поворота в корпусе блока 24.

Шток 38 силового цилиндра жестко закреплен в корпусе 24 блока, а гильза 39 имеет возможность поворота и осевого перемещения и связана со ступицей 34 посредством шлицевого соединения. Двухзахватная рука 11, несущая инструмент 40, жестко закреплена на гильзе 39.

Работает устройство следующим образом.

При расположении устройства в промежуточной между магазином сменных инструментов- и шпинделем станка позиции включением двигателя 12 и муфты 1 при включенной муфте 15 приводится шес терня 17, и каретка 7 с корпусом 8, блоком 10 и двухзахватной рукой 11 перемешается по траверсе 20 от магазина сменных инструментов к шпинделю станка(вниз в плоскости фиг. 2).

При подходе к ш пик делю станк а муфта 14 выключается, каретка 7 останавливается, а свободные губки (на чертеже не обозначены) двухзахватной руки 11 захватывьпот инструмент, установленный в шпинделе станка (на чертеже не показан).

Затем подают давление в поршневую полость цилиндра и гильза 39 извлекает инструмент из шпинделя.

Далее включается муфта 15 и вращательное движение от блока 1О передается через червячную передачу 2 1 на вал

22, коническую шестерню 32 и колесо

33, которое посредством ступицы 34

736 6 ние, расцепляя муфтч 26 с полумуфгой

30 и сцепляя ее с полумуфгой 31.

Затем ппоизвоцитая обмен инструментами двухзахватной руки с вертикальным шпинделем и каретка возвращается в промежуточную позицию. Зцесь блок аналогично описанному возвращается в горизонтальное положение и в послецующем производится обмен инструментами авухэахватной

0 руки с магаэ п ом.

5 770 поворачивает гильзу. 39 и двухзахватную руку 11 на 180 цо упора в винт 37.

После этого муфта 15 выключается и подается цавление в штоковую полость цилиндра, гильза 39 возвращается.в исхопное положение, устанавливая при этом инструмент 40 в шпиндель станка.

Одновременным включением двигателя

12 в противоположном направлении и муфты 14, каретка 7 с двухэахватной 1 рукой 11, несущей извлеченный иэ шпинделя инструмент, возвращается к магазину сменных инструментов, в котором происхоцит смена инструмента, аналогичная приведенной. Выше был описан цикл 15 смены инструмента пля станка с горизонтально расположенным шпинцелем, при условии, что в магазине сменных инструментов, последние расположены также в горизонтальной плоскости. 20

Для станка с вертикальным расположением шпинделя и горизонтальным расположением инструментов в магазине цикл смены буцет следующим.

В промежуточной позиции (см. фиг.6) 25 при остановленном цвигателе 12 попается цавление в привод 29, который перемешает муфту 26 в положение, обозначенное пунктиром. При этом зубья 28 нару>кного зацепления муфгы 26 расцепляются зубьями внутреннего зацепления полумуфты 31, а зубья 27 внутреннего за-. цепления муфты 26, оставаясь в зацеплении с цапфой 23, зацепляются также с зубьями наружного зацепления полумуф- з5 ты 30.

После этого включается цвигатель 12 и муфта 15 (муфта 14 выключена) передает вращение от вала 13 через червячную передачу 21, вал 22, полумуфгу 30,,щ муфту 26 на цапфу 23 "и жестко закреп-. ленный с ней блок 10. Блок 10 поворачивается в соответствующую сторону на

90 до упора (на чертеже не показан), в результате чего ось инструмента 40 занимает вертикальное положение, а двухзахватная рука 11 при этом находится в нижнем положении (см. фиг. 1). Привод 29 возвращается в исходное положеФормула изобретения

Металлорежущий станок с автоматической сменой инструмента, содержащий-. шпиндельную бабку с поворачивающейся

Головкой и устройство для автоматичес кой смены инструмента, выполненное в вице поцвижной по траверсе, закреплен-. ной на шпинцельной бабке, каретки, несу щей цвухзахватную механическую руку и снабженной механизмом ее перемещения по траверсе, выполненным в виде зубчатс реечной передачи, и механизмом стабилизации ее положения при перемещении, отличающийся тем,что,с целью обеспечения возможности смены инструмента на станке с горизонтально или вертикально расположенным шпинцелем, цвухзахватная механическая рука установлена на каретке с возможностью поворота в вертикальной плоскости, перпендикулярной направлению ее перемещения, и снабжена закрепленной на корпусе цапфой, с размещенным в ней валом и установленной с возможностью поворота во втулке, закрепленной на корпусе карет ки, причем втулка снабжена кулачковой полумуфФой внутреннего зацепления, цапфа — установленной с возможностью перемещения относительно нее цвухсторонней кулачковой муфтой, а вал - кулпчковой полумуфтой внешнего зацепления и связан с приводом перемещения каретки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции Мо 2307615, кл. В 23 6 3/155, 1976.

770736

21

Фиг. 7

Составитель М. Пуряев

Редактор H. Аристова Техред М.Табакович Коппектор И. Муска

Заказ 7353/15 Тираж 1160 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4