Устройство автоматической смены инструмента Советский патент 1984 года по МПК B23Q3/157 

Изобретение относится к станкостроению, в частности к многооперационным станкам расточной группы (предпочтительно координатно-расточиым), оснащенным устройствами автоматической смены инструмента.

Известно устройство автоматической смены инструмента, содержащее магазин, в гнездах которого расположены держатели инструментов, манипулятор с захватом, механизм фиксации держателей инструментов в гнездах магазина и в захвате манипулятора 1.

В этом устройстве манипулятор выполнен в виде поворотного рычага с захватом держателей, а загрузочный манипулятор - двухзахватной поворотной руки с захватом инструмента. Захват держателей выполнен в виде синхронно смыкающихся рцчажков, кинематически соединенных друг с другом и с приводом (в виде гидроцилиндра) через зубчатую передачу. В держателе инструмент удерживается с помощью механизма фиксации, выполненного в виде подпружиненного двустороннего упора, взаимодействующего с головкой на хвостовике инструмента. Корпус держателя выполнен сборным, состоящим из инструментальной втулки и сбоку привернутой к ней болтами планки с призматическими пазами под концы рычажков. В средней части инструментальная втулка имеет лыски для прохода в гнездо магазина.

Недостатками этого устройства являются малая надежность работы захвата держателя, так как при неравномерном износе зубьев передачи смещается точка встречи смыкания рычажков, а это ведет к боковому смещению инструмента и в итоге к возможному несрабатыванию захвата; сложность конструкции, так как держатель состоит из инструментальной втулки и планки с призматическими пазами, которые параллельны между собой и оси втулки; сложность проведения манипуляций при закладке и вынимании держателей из магазина, так как эти манипуляции содержат дополнительное движение вдоль оси держателя на мерную величину, что ведет к увеличению числа командной и исполнительной аппаратуры.

Целью изобретения является повышение надежности работы и упрощение конструкции.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве автоматической смены инструмента, содержащем магазин, в гнездах которого расположены держатели инструментов, манипулятор с захватом, механизм фиксации держателей инструментов в гнездах магазина и в захвате манипулятора, механизм фиксации держателей инструментов выполнен в виде закрепленного на каждом держателе валика с лыска)ми на концах, зубчатореечного механизма и привода, причем валики установлены с возможностью взаимодействия посредством лысок с полуцилиндрическими выточками, которые выполнены в гнездах магазина и захвате манипулятора, рейка зубчато-реечного механизма расположена параллельно оси держателя инструментов, а привод механизма фиксации установлен в захвате манипулятора с возможностью взаимодействия с буртиками, которые выполнены на одном из концов реек.

На фиг. 1 схематически показано предлагаемое устройство автоматической смены инструмента (в исходном положении манипулятора), вид спереди; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 5 - устройство автоматической смены инструмента в положении захвата переносной ячейки захватом манипулятора, вид спереди; на фиг. 6 - разрез Г-Г на фиг. 5; на фиг. 7 - устройство автоматической смены инструмента в положении перемещения переносной ячейки манипулятором, вид спереди; на фиг. 8 - вид Д на фиг. 7.

Устройство автоматической смены инструмента содержит магазин 1 с гнездами. Каждое гнездо имеет прямоугольный вырез для размещения переносного держателя 2 с расположенным в нем инструментом 3. Механизм фиксации инструмента 3 в держателе 2 конструктивно может быть выполнен различным, например, в виде двухстороннего подпружиненного упора, взаимодействующего с головкой хвостовика инструмента (не показано, так как общеизвестно). В случае использования поворотной руки 4 (с двумя захватами 5 для инструмента), установленной на транспортном манипуляторе 6, фиксирование инструмента осуществляется Г-образным упором 7, установленным на гнезде магазина 1. На транспортном манипуляторе со стороны магазина инструментов установлен захват 8 держателей 2, имеющий вилкообразную форму, которая образована прямоугольным вырезом для размещения держателей 2 вместе с зафиксированным в них инструментом 3. В средней части в гнездах магазина 1 выполнены пазы, перпендикулярные вырезам, под держатели, в которых при смене инструмента размещается вилка захвата 8. Держатели 2 снабжены механизмом фиксации (закрепления) их в гнездах магазина 1 и в захвате 8 манипулятора 6. Этот механизм выполнен в виде зубчато-реечной передачи, рейка 9 которой сориентирована параллельно оси инструмента 3. Рейка 9 сцеплена с зубчатым колесом 10, валик 11 которого выступает за пределы держателя 2. Концы 12 валика И, выступающие за пределы держателя 2, выполнены с лысками, а ось валика 11 совмещена с одной из боковых сопрягаемых плоскостей паза в гнезде и захвате 8, в Kotopbix выполнены полукруглые выточки. Рейка 9 снабжена головкой 13, с которой сцепляется стыковочная вилка 14, перемещаемая приводом перемещения рейки 9 (фиг. 7). Для примера приведеи привод в виде гидроцилиндра, на штоке 15 которого и закреплена вилка 14. Устройство автоматической смены инструмента работает следующим образом. В начале работы держатель 2 с инструментом 3 находится в гнезде магазина в зафиксированном положении относительно этого гнезда. Для переноса держателя 2 с инструментом 3 захват 8 надвигается на гнездо до жесткого контакта, при котором выполненные в нем полукруглые выточки расположились бы концентрично оси валика 11. При этом стыковочная вилка 14 сцепляется с головкой 13 рейки 9. Затем поворотом валика 11 рейкой 9 за счет лысок на концах 12 валика 11 производится расфиксирование держателя 2 относительно гнезда и фиксирование ее относительно захвата 8. В итоге держатель 2 может быть вынут из гнезда магазина перемещением захвата 8 манипулятора 6 в направлении от гнезда. Расположенные в полукруглых выточках захвата 8 концы 12 валика 11 надежно удерживают держатель 2. После доставки ма-.

ВидА 2 Ц 5 д 11

Фиг.2 нипулятором 6 держателя 2 с инструментом 3 в зону смены инструмента - у щпиндельной бабки, производится смена инструмента 3 на отработавший одним из известных способов. Установка держателя 2 с отработавшим инструментом в гнездо магазина производится в обратном порядке. Положительным техническим эффектом предложения является повышение надежности работы захвата держателя, так как механизмы фиксации имеют значительную рабочую поверхность контакта, подверженную вследствие этого уменьшенным удельным нагрузкам и меньшему изнашиванию; повышение долговечности работы, так как естественный износ выступов не нарушает кинематических связей работающих деталей; упрощение конструкции, так как число деталей в механизме фиксации мало по сравнению с известными механизмами аналогичного назначения и повышение технологичности при производстве, так как все детали предлагаемого устройства просты по форме и могут быть выполнены на универсальном оборудовании.

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ СМЕНЫ ИНСТРУМЕНТА, содержащее магазин, в гнездах которого расположены держатели инструментов, манипулятор с захватом, механизм фиксации держателей инструментов в гнездах магазина и в захвате манипулятора, отличающееся тем. что, с целью повышения надежности, механизм фиксации держателей инструментов выполнен в виде закрепленного на каждом держателе валика с лысками на концах, зубчато-реечного механизма и привода, причем валики установлены с возможностью взаимодействия посредством лысок с полуцилиндрическими выточками, которые выполнены в гнездах магазина и захвате манипулятора, рейка зубчато-реечного механизма расположена параллельно оси держателя инструментов, а привод механизма фиксации установлен в захвате манипулятора с возможностью взаимодействия с буртиками, которые выполнены на одном из концов реек. (Л 00 ел ел ю