Устройство автоматической смены инструментов многоцелевого станка Советский патент 1989 года по МПК B23Q3/155 

Изобретение относится к станкостроению, в частности к многоцелевым станкам с магазином цепного типа и с бесконечной цепью.

Цель изобретения - повышение надежности работы устройства, обеспечивается возможностью точной ориентации гнезд магазина в зоне взаимодействия последнего с автооператором смены инструмента в шпинделе станка, а также, при необходимости, в зоне автоматической подпитки магазина инструментов.

На фиг, 1 изображено устройство автоматической смены инструментов (УАСИ), общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - механизм ориентации звена цепи магазина; на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 4; на фиг. 6 - сечение Г-Г на фиг. 5„

УАСИ включает в себя магазин сменных инструментов. Магазин сменных инструментов представляет собой корпус 1, установленный на опорах 2 рядом со станиной станка, транспортер в виде оригинальной втулочно-ролико- вой цепи 3, осью которой является втулка 4 с гнездом для инструментов

5 пластин 6 цепи, и ролика 7 с элементами ориентации в виде буртиков 8 со скосами под углом об по наружным кромкам, Проставок 90

s Ролик 7 свободно вращается на втулке 4. Цепь 3 магазина смонтирована на катках 10 и на базовом катке с приводной звездочкой 11.

Катки 10 установлены на опорах

0 качения в корпусе магазина 1. Базовый каток с приводной звездочкой 11 смонтирован в корпусе 12 привода вращения цепи магазина и приводится во вращение от электродвигателя-13 че- рез редуктор, цилиндрическую пару, шестерни и колеса с внутренним зацеплением (не показаны).

Корпус 12 привода вращения цепи - установлен на корпусе магазина 1.

® На корпусе 1 магазина закреплен силовой фиксатор 14 приводной звездочки 11 .

В зоне смены инструмента на магазине на кронштейне 15 смонтирован механизм 16 ориентации гнезда для инструмента. Механизм 16 ориентации гнезда для инструмента является частью устройства автоматической смены

5

инструментов и представляет собой гидроцилиндр 17.

На штоке 18 -закреплен цилиндр 19, который вмонтирован в отверстие 20 кронштейна 15 и базируется по этому отверстию 20.

Наружные пластины 6 цепи 3 имеют возможность поворота относительно внутренних пластин 6 и между ними размещены протравки 9.

На кронштейне 15 механизма 16 ориентации цепи магазина установлены направляющая планка 21 и базирующая планка 22 с заходными скосами 23. Плоскости И1, К1 планок 21 и 22 параллельны между собой и перпендикуляны к оси опорной призмы цилиндра 19 в плоскости X-Z.

Для натяжения цепи предусмотрен механизм 24 натяжения. От провисания цепи горизонтальной ветви установлены поддерживающие планки 25. Для автоматической подпитки инструмента в

лом &б к образующей цилиндра, создавая тем самым направляющие для роликов 7 цепи. Ориентация роликов 7 цепи производится по скосам направляющих поверхностей Л1 и Ml со скосами буртиков 8 ролика 7 поверхности Д1 и Е1 и по цилиндрической поверхности ролика.

Q Зазоры между этими поверхностями примерно 1 см.

На краях базирующей планки 22 и поддерживающих планках 26 с двух сторон выполнены скосы под углом об для 5 надежного попадания роликов 7 между направляющими.

Устройство автоматической смены инструментов включает автооператор 28 с захватом для перенесения ин- о струмента в шпиндель станка и обратно, и механизм ориентации звена цепи.

Устройство работает следующим образом.

По команде из системы ЧПУ произво

Изобретение относится к области станкостроения , в частности, к многоцелевым станкам и с магазином цепного типа, и с бесконечной цепью. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства за счет возможности точной ориентации гнезд магазина в зоне взаимодействия последнего с автооператором смены инструментов в шпинделе станка, а также при необходимости в зоне автоматической подпитки магазина инструментов. Устройство содержит инструментальный магазин с подвижной частью, выполненной в виде пластинчатой втулочно-роликовой замкнутой цепи 3 с приводной звездочкой 11, механизм 16 ориентации гнезда для инструмента в зоне смены инструмента в плоскости Y-Z и автооператор 28 с захватом. В каждом звене замкнутой цепи 3 внутренняя втулка является осью цепи 3 и одновременно гнездом для инструмента. Механизм 16 ориентации гнезда для инструмента выполнен на прямолинейном участке цепи в виде установленного соосно с захватом автооператора 28 с возможностью возвратно-поступательного перемещения цилиндра, на торцовой поверхности которого симметрично относительно его оси выполнена опорная уголковая призма с расположением рабочих поверхностей, с возможностью контактирования с цилиндрической поверхностью ролика цепи. В призме выполнен также симметрично относительно оси цилиндра прямоугольный паз и на рабочей поверхности призмы выполнены скосы под углом α с возможностью контактирования со скосами, выполненными под тем же углом α по боковым наружным поверхностям буртиков, которыми снабжена цилиндрическая поверхность ролика каждого звена цепи, а ширина прямоугольного паза призмы соответствует ширине этих буртиков. Для перемещения роликов цепи 3 гнезда инструментальный магазин снабжен катками 10, на одном из которых установлена приводная звездочка 11 и на образующей цилиндра которых выполнены направляющие в виде проточки с двумя скосами под углом α к образующей поверхности для контактирования с наружными боковыми поверхностями буртиков роликов и цилиндрической поверхностью роликов каждого звена цепи. 6 ил.

магазин предусмотрен механизм 26 рас- 25 дится расфиксацйя приводной звездочфиксации оправки в гнезде магазина,

На базирующей планке 22 и поддерживающих планках 25 выполнен паз с двумя скосами под углом об к поверхности К1.

В кронштейне 15 установлена планка 27, которая взаимодействует с пазом цилиндра 19 и фиксирует его от разворота в плоскости У-Z. На штоке 18 закреплен цилиндр 19 с опорной уголковой призмой симметрично относительно его оси так, чтобы грани Al, B1 уголка этой призмы были расположены с возможностью контактирования с цилиндрической поверхностью ролика 7 цепи 3 в плоскости Х-У, т.е. в направлении перемещения цепи.

В плоскости У-Z призмы также симметрично относительно оси цилиндра 19 выполнен прямоугольный паз и на плоскости каждого элемента призмы со стороны паза выполнены скосы В1,- Г1 под углом об к граням А1, Б1 призмы с возможностью контактирования в плоскости X-Z со скосами Д1, Е1, выполненными под тем же углом об по наружным поверхностям буртиков 8, которыми снабжена цилиндрическая поверхность ролика 7 каждого звена цепи, а ширина прямоугольного пача призмы соответствует ширине этих буртиков.

На образующих цилиндров катков 10 и катка приводной звездочки 11 выполнены проточки с двумя скосами под уг0

ки 11 и гнезда магазина механизмом расфиксации звездочки и механизмом ориентации звена цепи 16. Включается электродвигатель 13 и производится поиск инструмента или пустого гнезда для инструмента.

Цепь магазина перемещается по направляющим катков 10, по направляющим базового катка со звездочкой 11 и

5 поддерживающих планок 25. В зоне смены цепь перемещается между направляющей планкой 21 и базирующей планкой 22 кронштейна 15. При этом ролик 7 звена цепи 3 может обкатываться по

о поверхности И1 направляющей планки 22 и по поверхности К1 базирующей планки 23.

Ролик 7 цепи 3 перемещается между планками 21 и 22 с зазором примерно 2 мм в плоскости Х-У и 2 мм в плоскости X-Z.

При нахождении нужного гнезда цепи 3 электродвигатель 13 отключается и производится фиксация приводной звездочки 11. Так как гнездо магазина с инструментами 5 в зоне смены имеет зазоры между направляющей планкой 21 и базирующей 22 в плоскостях Х-У, X-Z, У-Z, то его ориентация произво5 дится механизмами 16 ориентации звена цепи.

Подается давление в гидроцилиндр 17, шток 18 выдвигает цилиндр 19 с опорной уголковой призмой, которая

5

0

вначале взаимодействует поверхности- ми В1, Г1 скосов с поверхностями Д1, El на наружных поверхностях буртиков 8 ролика 7, ориентируя ролик 7 и в це лом звено цепи 3 в осевом направлении в плоскости X-Z, оставляя при этом небольшой зазор около 0,2 мм между поверхностями В1 , Г скосов призмы и поверхностями Д1, El бурти- ков 8 ролика 7. Затем призма поверхностями А1, Б1 взаимодействует с цилиндрической поверхностью ролика звена цепи, прижимая его к поверхности К1 базирующей планки 23 в плоскостях Х-У, У-Z. Таким образом, звено цепи 3 магазина в зоне смены инструмента ориентируется по трем координатам (в 3-х плоскостях), оставляя небольшой зазор в осевом направлении в плоскости X-Z.

После этого включается цилиндр перемещения каретки автооператора 28, на котором смонтирован захват инструмента с упорами для расфикса- ции оправки в гнезде магазина (не показаны) .

Так как ось призмы механизма ориентации лежит на одной оси в плоскости X-Z с конусной втулкой 4 звена цепи 3 магазина и захватом автоопёра- тора 28 устройства смены инструмента, происходит захват инструмента и дальнейшая его смена.

Формула изобретения

Устройство автоматической смены инструментов многоцелевого станка, содержащее магазин инструментов, ав- 40

5 0

5

0

5

0

тооператор смены инструментов в шпинделе станка, механизм ориентации гнезда магазина в зоне взаимодействия последнего с автооператором, при этом магазин инструментов выполнен в виде перемещающейся по сложной трассе с прямолинейными и криволинейными участками пластинчатой втулочно-ро- ликовой бесконечной цепи, взаимодействующей с приводной звездочкой и направляющими катками и планками, причем гнезда под инструменты размещены во втулках цепи, а зона взаимодействия автооператора и магазина расположена на прямолинейном участке трассы, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, на наружном диаметре каждого из роликов цепи выполнены два кольцевых буртика со скосами под острым углом к оси ролика на наружных кромках, а сопряженные с роликами цепи поверхности приводной звездочки, направляющих катков и планок выполнены р проточками, ответными и с возможностью в них попадания кольцевых буртиков роликов, при этом механизм ориентации гнезд снабжен установленным перпендикулярно прилегающему участку трассы и в этой же плоскости с последним, силовым цилиндром, на штоке которого закреплена уголковая призма с рабочими поверхностями уголка, выполненными также ответными наружной поверхности роликов, а на противоположной стороне этого участка трассы расположена одна из направляющих планок с возможностью поджима ролика к последней.

S 89Smi

15

21

Я

Редактор С.Патрушева

Составитель А.Котов Техред л.Олийнык

Заказ 2980/14

Тираж 894

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

2Г

Фиг. 5

Е1

Фиг.6

Корректор С.Шекмар

Подписное