Шпиндельный узел с устройством для автоматической смены инструмента Советский патент 1992 года по МПК B23Q3/157 B23Q3/155 

Изобретение относится к области станкостроения и может быть использовано для автоматизации смены инструмента в сверлильных станках.

Цель изобретения - упрощение конструкции за счет сокращения количества приводов.

На фиг. 1 изображено устройство автоматической смены инструмента в шпинделе; на фиг. 2 - механизм поштучной выдачи в исходном положении; на фиг. 3 - механизм поштучной выдачи в промежуточном положении; на фиг. 4 - механизм поштучной выдачи в момент выдачи инструмента.

Устройство для автоматической смены инструмента расположено внутри шпинделя 1, который на подшипниках установлен в пиноли2. Последняя с возможностью осевого перемещения установлена в корпусе 3, на котором закреплен соосно шпинделю 1 стакан 4, внутри последнего установлен шкив 5 привода вращения (на чертеже не показан) шпинделя, связанный со шпинделем шпонкой. Внутри шпинделя 1 закреплена втулка

6 с цангой 7, которая навинчена на втулку 8. В цанге 7 зажимается инструмент 9. Пружина 10 через втулку 8 создает необходимое усилие зажатия инструмента 9 в цанге 7. Внутри шпинделя 1 на подшипниках размещена втулка 11, внутри которой с возможностью осевого перемещения установлен накопитель 12. В окнах 13 накопителя 12 на осях установлены отсекатели 14 и 15, выполненные в виде двуплечих рычагов. Управление положением отсекателей 14 и 15 осуществляется ползунами 16 и 17, расположенными во втулке 11. Между ползунами 16 и 17 установлена пружина 18, создающая постоянное разводящее усилие. На пиноли 2 закреплен корпус 19, внутри которого с возможностью поворота установлен вал- шестерня 20, на конце которого закреплен ограничитель 21. Вал-шестерня 20 взаимодействует с зубчатой рейкой 22, контактирующей с копиром 23, закрепленным на корпусе 3. Для ограничения перемещения накопителя 12 в верхнем положении на корпусе 3 установлен упор 24. Накопитель 12, а

&

Ё

2

СА) Х| Ю О

вместе с ним и втулка 11 зафиксированы от вращения при помощи шпонки 25. На накопителе 12 в сжатом состоянии размещена пружина 26, которая через кольцо 27 создает усилие на накопителе, направленное вверх относительно втулки 11.

Устройство автоматической смены инструмента работает следующим образом.

При затуплении или поломке инструмента с датчика контроля (на чертеже не показан) поступает сигнал в систему управления станком, пиноль 2 отводится вверх, выключается привод вращения шпинделя 1, шпиндель останавливается. При этом накопитель 12. дойдя до упора 24, останавливается, а пиноль 2 продолжает движение от привода подачи (на чертеже не показано). Пружина 26 между втулкой 11 и кольцом 27 сжимается. После выбора зазора между накопителем 12 и втулкой 8 последняя начинает перемещаться вместе с накопителем относительно шпинделя, сжимая пружину 10 и смещая цангу 7 относительно втулки 6 вниз. В результате цанга 7 разжимается, отработанный инструмент выпадает из цанги в подведенный приемник (на чертеже не показан). После удаления отработанного сверла рейка 22 от копира 23 выставляет ограничитель 21 под цангу 7. При дальнейшем перемещении пиноли 2 вверх происходит смещение втулки 11 относительно накопителя 12 вверх, при этом ползун 17 поворачивает отсекатель 15 до упора в инструмент 9 (фиг. 3) и останавливается, проис- ходит сжатие пружины 18, в результате чего осуществляется стопорение верхнего столба инструментов внутри накопителя 12. При дальнейшем смещении втулки 11 выбирается свободный ход ползуна 16 и последний начинает смещаться вместе с втулкой 11 относительно накопителя 12. поворачивая отсекатель 14 по часовой стрелке (фиг.4).В результате одно сверло падает до ограничителя 21 под действием силы тяжести. После этого пиноль 2 начинает двигаться вниз (привод не показан). При этом втулка 11 перемещается вниз относительно накопителя 12. Отсекатель 14 поворачивается ползуном 16 против часовой стрелки до упора в стенку канала накопителя. При дальнейшем

движении ползун 16 смещается: отсекате- лем 14 относительно втулки 11, в пазе которой находятся ползуны. Дальнейшее движение втулки 11 относительно накопителя 11 выбирает свободный ход ползуна 17, последний начинает смещаться вместе с втулкой 11, поворачивая отсекатель 15 против часовой стрелки. В результате столб сверл опускается до упора в отсекатель 14.

При дальнейшем движении происходит зажим цанги 7 под действием пружины 10, отвод ограничителя 21. Между накопителем 12 и втулкой 8 образуется-зазор под действием пружины 26. Накопитель 12 отходит от

упора 24 и перемещается вместе со шпинделем. В шпинделе происходит смена инструмента.

Формула изобретения

1. Шпиндельный узел с устройством для автоматической смены инструмента, содержащее шпиндель, накопитель инструментов, механизм поштучной выдачи инструмента, механизм зажима инструмента, установленный в шпинделе, ограничитель, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции за счет сокращения количества приводов, шпиндель установлен вертикально с возможностью осевого перемещения, механизм поштучной выдачи инструмента и накопитель инструментов установлены соосно в шпинделе, при этом накопитель инструментов выполнен с возможностью осевого перемещения относительно шпинделя.

2.Шпиндельный узел по п. 1, о т л и ч а- ю щ и и с я тем, что механизм поштучной выдачи инструментов выполнен в виде втулки с подпружиненными ползунами, а накопитель инструментов установлен внутри упомянутой втулки.

3.Шпиндельный узел по пп. 1 и 2, о т- личающийся тем, что накопитель

инструментов выполнен с окнами, в которых установлены дополнительно введенные от- секатели, один конец каждого из которых выполнен с возможностью взаимодействия с соответствующим ползуном, а второй - с

инструментом.

25

Использование: в станкостроении для автоматизации процесса смены инструмента в сверлильных станках, Сущность изобретения: устройство содержит размещенные в шпинделе накопитель инструментов 12, со- осно которому расположен механизм поштучной выдачи инструмента, выполненный в виде втулки 11с подпружиненными ползунами 16 и 17. Накопитель инструментов 12 выполнен с окнами, в которых на осях установлены отсекатели 14 и 15, которые при осевом перемещении накопителя одним концом взаимодействуют с ползуном, а вторым - с инструментом. 2 з.п.ф-лы, 4 ил.

Фи.1

/jr

// 12 3

Фиг.2

ф/г5

ФмЬ