Устройство автоматической смены инструмента Советский патент 1992 года по МПК B23Q3/155 

орган для механизмов осевого перемещения гильзы 8 с рукой 32, механизма поворота руки 32 и поджима инструмента выполнен в виде одного реверсивного кулачкового барабана 5. На барабане5 выпол- нены внутренний 6 и наружный 7

криволинейные пазы. Внутренний паз б связан роликом 9 с механизмом осевого перемещения гильзы 8 и механизмом поджима инструмента. Наружный паз 7 аналогичным образом связан с механизмом поворота руки 32.5 ил,

Изобретение относится к станкостроению, в частности к станкам с автоматической сменой инструмента. Цель изобретения - упрощение конструкции, уменьшение габаритных размеров и снижение материалоемкости устройства Указанная цель достигается тем, что управляющий ьв Ё ю о 00 со ю

Изобретение относится к станкостроению, в частности к станкам с автоматической сменой инструмента.

Цель изобретения - упрощение конструкции, уменьшение габаритных размеров и снижение материалоемкости устройства.

На фиг.1 изображено устройство автоматической смены инструмента, общий вид; на фиг.2 - вид А на фиг. 1; на фиг.З - кривые I и II, являющиеся разверткой проекции ра- бочей поверхности криволинейного паза, управляющего осевым перемещением гильзы с рукой; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.5 - разрез В-В на фиг.4.

Устройство автоматической смены инс- трумента состоит из неподвижных корпусов 1 и 2, управляемого двигателя 3 (например, электрического), сообщающего вращение через привод 4 (например, редуктор) реверсивному кулачковому барабану 5, со- держащему внутренний 6 и наружный 7 криволинейные пазы, предназначенные для управления циклом смены инструмента путем разворота барабана 5 с реверсом при последующем цикле, при этом один из па- зов, например, внутренний паз 6 (фиг.4), имеет зеркально-симметричное расположение профилированных рабочих поверхностей (кривая I, фиг.З) и обусловливает осевое перемещение гильзы 8, для чего в нем размещен ролик 9, установленный на оси 10, связанной через ось 11 и тарельчатые пружины 12с кареткой 13, содержащей установленное на оси 14 зубчатое колесо 15, входящее в зацепление с неподвижной зуб- чатой рейкой 16 и зубьями 17 зубчатого ползуна 18, установленного с возможностью перемещения в направляющих кронштейна 19 (фиг.4).

Зубчатый ползун 18 содержит установ- ленные на осях 20 ролики 21, входящие в проточку гильзы 8 и передающие ей осевое перемещение, а другой паз, например наружный паз 7 (фиг.1), выполнен в виде участка профилированных рабочих поверх- ностей, сопрягаемых с наклонными участками, и обусловливает повороты гильзы с рукой, причем участки а-в, е-к соответствуют отсутствию вращения гильзы, участок в-ё соответствует ее повороту на 180°, а участки

о-а и к-о - повороту для захвата инструмента (фиг.З), при этом в наружном пазу 7 размещен ролик 22, установленный на оси 23, закрепленной на штанге 24, связанной через ось 25 и тарельчатые пружины 26 с зубчатой рейкой 27, входящей в зацепление с зубчатым колесом 28 (фиг.1), закрепленным на оси - шестерне 29, входящей в зацепление с зубчатой втулкой 30, передающей вращение -через шпонку 31 гильзе 8 с закрепленной на ней рукой 32 (фиг.4), снаб- женной для захвата и удержания инструмента двумя штырями 33, подпружиненными пружинами 34 с ограничениями крайнего положения штифтами 35 (фиг.2),

Внутри гильзы 8 установлена штанга 36, подпружиненная пружиной 37, которая закрепленным на ней клиновым замком 38 воздействует на штыри 33, создавая дополнительное усилие поджима с возможностью снятия этого усилия при наезде торца штанги 36 на торец неподвижной оси 39 и осевом перемещении гильзы 8 с клиновым зажимом 38 (фиг,4). Точность позиционирования руки 32 при вводе-выводе инструмента достигается закреплением ее на гильзе 8 при совмещенных центрах схватов руки с осями шпинделя и магазина (не показаны) перед поворотом на 180°, а также регулировкой ее углового положения после поворота на 180° осевым перемещением упора

40(фиг.1). Закрепление руки может происходить в промежуток цикла смены инструмента, соответствующий участку б-в кривой И, а регулировка углового положения руки с помощью упора 40 в промежуток цикла, соответствующий участку е-ж (фиг.З). Датчик

41имеет возможность взаимодействия с бобышкой 42 для отключения двигателя 3 и останова барабана 5 (фиг.4).

Устройство работает следующим образом.

По сигналу о начале цикла смены инструмента включается двигатель 3, вращающий через привод 4 барабан 5, например против часовой стрелки, если смотреть со стороны торца вала двигателя 3. При этом рейка 27, находящаяся в наиболее удаленном положении от упора 40, получает пере- мещение от криволинейного паза 7

барабана 5 через штангу 24 с роликом 22 и пакет тарельчатых пружин 26, движется в направлении упора 40, вращая колесо 28 с валом-шестерней 29 и втулкой 30, вместе с которой с помощью шпонки 31 против часовой стрелки вращается гильза 8 с рукой 32 и происходит одновременный захват инструмента в инструментальном шпинделе и магазине (не показаны) с последующим его откреплением в них, после чего гильза 8 получает осевое перемещение от внутреннего криволинейного паза 6 через ролик 9 и ось 10, воздействующую на каретку 13 с колесом 15, которое, обкатываясь по неподвижной рейке 16, перемещает зубчатый ползун 18 на удвоенное расстояние.

Вместе с зубчатым ползуном 18 с помощью роликов 21 перемещается гильза 8, и происходит вывод инструмента из гнезд шпинделя и магазина, а далее рейка 27, перемещаясь от упора 40, поворачивает гильзу 8 также против часовой стрелки на 180°, при этом погрешность подъема криволинейной рабочей поверхности паза 7 компенсируется пакетом пружин 26 (фиг.1). В дальнейшем гильза 8 получает от паза 6 осевое перемещение в обратном направлении через ролик 9, ось 10 и ось 11, воздействующую на каретку 13 через пакет тарельчатых пружин 12, компенсирующих погрешности изготовления хвостовиков инструмента и гнезд под него, и происходит ввод инструмента в гнезда магазина и инструментального шпинделя с последующим его закреплением в них, после чего рейка 27, перемещаясь от упора 40, т.е. в обратном направлении, осуществляет отвод руки 32, поворачивающейся уже по часовой стрелке, от инструмента, а датчик 41, взаимодействуя с бобышкой 42, дает сигнал об окончании цикла и останове двигателя.

По сигналу о начале последующего цикла смены инструмента реверсивный цилиндрический барабан 5 поворачивается двигателем 3 через привод 4 по часовой стрелке, и рейка 27, перемещаясь в направлении упора 40, разворачивает руку 32 против часовой стрелки для захвата инструмента, после чего он открепляется в гнездах инструментального шпинделя и магазина и. при последующем перемещении зубчатого ползуна 18с гильзой 8 выводится из гнезд шпинделя и магазина, а далее рейка 27, перемещаясь от упора 40, разворачивает гильзу 8 с рукой 32 на 180° по часовой стрелке, после чего перемещением зубчатого ползуна 18 и гильзы 8 производится ввод инструмента с последующим закреплением. После этого рейка 27, перемещаясь от упора 40, разворачивает гильзу 8 с рукой 32 по часовой стрелке и происходит освобождение инструмента. Датчик 41 при взаимодействии с бобышкой 42 подает сигнал об остановке двигателя и окончании цикла смены инструмента.

Формула изобретения Устройство автоматической смены инструмента, содержащее неподвижный корпус, гильзу, установленную в корпусе параллельно оси инструментального шпинделя с закрепленной на ее конце двухзах- ватной рукой, управляющий орган

механизмов устройства, механизм, осевого перемещения гильзы с рукой и механизм поворота руки, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции, уменьшения габаритных размеров и снижения материалоемкости, управляющий орган механизмов устройства выполнен в виде реверсивного кулачкового барабана, на внутренней и наружной цилиндрических поверхностях которого выполнены соответствующие криволинейные пазы, при этом внутренний паз имеет зеркально-симметричное расположение профилированных рабочих поверхностей и связан с механизмом осевого перемещения гильзы, а наружный паз выполнен в виде центрального участка профилированных поверхностей, сопряженного с наклонными участками и связан с механизмом поворота гильзы, при этом механизм поворота снабжен роликом

с подпружиненным толкателем, причем ролик установлен на толкателе с возможностью взаимодействия с наружным пазом и реечной передачей с упором для рейки, зубчатая шестерня которой закреплена на дополнительно введенной втулке, внутри которой с возможностью возвратно-поступательного перемещения от упомянутого толкателя установлена гильза, при этом тол- катель выполнен в виде механизма удвоения хода, содержащего установленный на каретке с возможностью взаимодействия с внутренним пазом подпружиненный ролик и дополнительную реечную передачу, зубчатая шестерня которой размещена с возможностью поочередного взаимодействия с закрепленной на корпусе неподвижной соответствующей ей рейкой и с подвижным зубчатым ползуном, связанным с гильзой, причем гильза снабжена механизмом поджима инструмента со штангой, установленной внутри гильзы с возможностью взаимодействия с осью поворота реверсивного кулачкового барабана.

22

J2

Фиг. 1

а

I

о

Начало отсчета:

Ж Е

О

к

0сь шмме/прии

flAOCKOCfflb

симметрии

Фиг.З

15