Устройство автоматической смены инструмента Советский патент 1984 года по МПК B23Q3/155 

111

Изобретение относится к станкостроению и предназначено для многоцелевых станков с ЧПУ и автоматической сменой инструмента.

Известно устройство автоматической смены инструмента, состоящее из инструментального магазина, автооператора с двухзахватной механической рукой и промежуточного манипулятора, предназначенного для переноса инструмента от инструментального магазина до автооператора и обратно lJ.

Однако в известном устройстве автоматической смены инструмента используется специальный инструмент, имеющий удлиненную захватную часть, что приводит к удорожанию инструмента, к уменьшеншо его вибростойкости, т.е. снижает надежность устройства.

Цель изобретения - повышение надежности устройства в работе.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве автоматической смены инструмента, содержащем инструментальный магазин, двухзахватный автооператор и промежуточный манипулятор для переноса инструмента от инструментального магазина до автооператора и обратно, промежуточный манипулятор снабжен механизмом поворота инструjMeHTa, выполненным в виде охватывающей: инструмент шестерни, зубчатой рейки и упоров, определяющих угловое положение инструмента, причем зубчатая рейка установлена с возможностью

. возвратно-поступательного перемещения и взаимодействия с щестерней и упора.ми.

На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 - схема расположения инструмента в инструментальном магазине, промежуточном манипуляторе и автооператоре; на фиг.З - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3.

На направляющих поперечины 1 установлена шпиндельная бабка 2, к корпусу которой прикреплен автооператор 3 с двумя захватами 4. К торцу поперечи ны 1 прикреплен инструментальный мага ЗИН 5, к корпусу которого на кронштей не 6 закреплен шток гидроцилиндра 7, который вилкой 8 контактирует с захватной частью головки 9 промежуточного манипулятора 10. На HHCTpyMeHTanbном диске 11 магаэина 5 равномерно по окружности расположены гнезда 12, имеювще шпонки 13 для ориентации инст822

румента в гнезде магазина. Вращение диска 11 магазина осуществляется от электродвигателя и редуктора, ведущая шестерня которого закреплена на диске 11 (не показаны). Шпонка 14 предназначена для угловой фиксации инструмента 15 в промежуточном манипуляторе 10.Инструмент 15 установлен в шпинделе шпиндельной бабки 2..Угловое положение оправки 16 с инструментом 15 в шпинделе 17 фиксируется с помощью шпонки 18. Инструмент 15 (фиг.З) базируется конической поверхностью в шестерне 19 и фиксируется с помощью шариков 20 (механизм зажима не показан) во втулке 21. Шестерня 19 смонтирована в двух опорах 22 и 23 с возможностью поворота, а осевое ее положение ограничено буртом 24 и компенсаторньм кольцом 25. Шестерня 19 зацепляется с зубчатой рейкой 26 и удерживается от поворота сухарем 27 (фиг. 3 и 4).

Рейка 26 перемещается в опорах 28 и 29, смонтированных в отверстиях корйуса головки 9, который установлен в направляющих 30 каретки промежуточного манипулятора 10. Рейка 26 одним концом контактирует с регулируемым упором 31, закрепленным на кронштейне 32, установленным на корпусе автооператора 3, а вторым концом через вращаюш ийся на оси 33 ролик 34 контактирует с упором 35, поворачивающимся на оси 36, подпружинеHHbD4 пружиной 37, закрепленной на кронштейне 38, установленным на инструментальном магазине 5,

Устройство работает следующим образом.

Диск 11 инструментального магазина 5 .поворачивается вокруг вертикальной оси и выводит запрограммированный инструмент 15 в позицию загрузки (положение 1 на фиг.2). Головка 9 промежуточного манипулятора с помощью гн1цроцилиндра 7 перемещается в нижнее положение (фиг.1), и шпонка 14 входит в центрирующий паз оправки инструмента 15.

Втулка 2t зажимного устройства фиксирует инструмент в осевом направлении, и головка 9 вместе с инструментом 15 и промежуточным манипулятором to перемещаются по направляющим поперечины 1 вправо до автооператора 3, закрепленного на шпиндельной бабке,, При подходе к автооператору 3

J 11.

рейка 26 упирается в упор 31, закрепленный на кронштейне 32 автооператора и останавливается, а промежуточный манипулятор 10 продолжает двигаться, при этом происходит поворот шестерни 19 вместе с инструментом 15, который занимает угловое положение 11 (фиг.2), а захваты автооператора находятся в положении 111.

Затем шпиндель 17 останавливается и ориентируется таким образом, что шпонки 18 устанавливаются в положение 1У. Автооператор поворачивается по часовой стрелке и захваты захватывают инстрзмент 15 в шпинделе 17 и инструмент 15 в головке 9. Автооператор перемещается вниз, вынимая одновременно инструмент 15 из конуса шпин деля 17 и инструмент 15 из головки 9, поворачивается на 180, поднимается вверх, вставляет инструмент 15 в шпин дель 17 и инструмент 15 в головку 9. После того, как инструмент 15 зажат в шпинделе 17, а инструмент 15 - в головке 9, автооператор поворачивается против часовой стрелки и занимает положение 11..1,(фиг.2) , а промежуточный манипулятор 10 перемещается влево, рейка 26 теряет контакт с упором

7182 .4

31 и при подходе к гнезду 12 инструментального диска 11 рейка 26 через ролик 34 (фиг.4), вступает в контакт с упором 35, который, поворачиваясь, растягивает пружину 37 и рейка 26 останавливается. При этом происходит поворот оправки 16 вместе с шестерней 19, так, что ее паз совпадает со шпонкой 13, которая входит в него до точного центрирования. Головка 9 поднимается вверх, освобождая инструмент 15, при этом ролик 34 постоянно находиться в контакте с упором 35, так как он вьтолнен удлиненным вверх и постоянно прижимается к нему пружи.ной 37. Диск 11 магазина 5 поворачивается и подает в позицию 1 новый инструмент, далее цикл повторяется.

Благодаря применению предлагаемого механизма поворота инструмента в промежуточном манипуляторе на станке возможно использование стандартного инструмента, требующего угловой ориентации в магазине, в автооператоре и шпинделе станка. Использование предлагаемого инструмента позволяет уменьшить стоимость станка, увеличить вибростойкость инструмента, т.е. повысить надежность устройства.

УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ СМЕНЫ ИНСТРУМЕНТА, содержащее инструментальный магазин, двухзахватный автооператор и промежуточный манипулятор для перенос.а инструмента от инструментального магазина до автооператора и обратно, о т л и ч а ю- щ е е с я тем, что, с целью повыгаения надежности устройства в работе, промежуточный манипулятор снабжен механизмом поворота инструмента, выполненным в виде охватывающей инструмент шестерни, зубчатой рейки и упоров, определяющих угловое положение инструмента, причем зубчатая рейка установлена с возможностью возвратно-поступательного перемещения и взаимодействия с шестерней и упора ми. (П

1117182

Л-Д