Устройство для автоматической смены инструмента Советский патент 1983 года по МПК B23Q3/155 

Изобретение относится к станкостроению и касается загрузочно-разгрузочных устройств.для автоматической смены в металлорежущих станках, преимущественно токарных многошпиндельных автоматов.

Известно устройство для автоматической смены инструмента иа токарных станках, содержащее инструментальный магазин с инструментальными держава ками, суппорт с инструмен,тодержателем зажимные приспособления и механизм смены инструмента 13

Однако известное устройство сложно и металлоемко по конструкции в связи с применением манипулятора для смены инструмента переходниковспутников для установки инструментов , что увеличивает время на смену инструмента изтза удаленности инструментального магазина от инструментодержателя.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для автоматической смены инструмента, содержащее инструментальный магазин с пазами под инструмент, механизм поворота магазина механизма привода, инструментодержатель, установленный на суппорте

станка и состоящий из механизма поджима инструмента с упором под инструмент и пазом под инструмент с гнездом, механизм фиксации инструмента и механизм смены инструмента Ul.

i недостатком данного устройства . является необходимость дополнитель10ного поворота инструмента для установки его в инструментодержатель, что увеличивает время смеиы инструмента и усложняет конструкцию в связи с применением дополнительных ме-.

15 ханизмов для осуществления поворота. При этом инструменты установлены в переходниках-спутниках, что . также усложняет конструкцию, а установка инструментального магазина

20 на перемещающемся суппорте может привести к засорению его стружкой.

Цель изобретения - упрощение конструкции и сокращение времени смены инструмента.

25

Указанная цель достигается тем, что ось магазина расположена параллельно направлению перемещения суппорта и оси паза под инструмент инструментодержателя, с возможностью

30 совмещения осей пазов под инструменты магазина с осью паза под инструмент инструментодержателя.

Кроме того, механизм смены инструмента снабжен поводком для взаимодействия с.гнездом инструмента. В инструментодержателе направляющий паз, перпендикулярный к пазу под инструмент, а механизм поджима инструмента выполнен в виде рычажно-клинового замка с подпружиненным рычагом и клиновым упором, расположенным -В направляющем пазу.

На фиг. 1 изображено устройство для автоматической смены инструмента, продольное сечениеJ на фиг. 2 то же, вид сверху; на фиг. 3 - вид А на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 1 на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 1; на фиг. б - разрез Г-Г на фиг. 2; на фиг. 7 - разрез Д-Д на фиг. 2; на фиг. 8 - разрез Е-Е на фиг. 2.

Устройство для автоматической смены инструмента состоит из инструментодержателя 1, инструментального магазина 2, механизма 3 поворота магазина, механизма 4 смены инструмента, механизма 5 фиксации инструмента , механизма б поджима инструмента и механизма 7 привода, осуществляющего рабочие перемещения последних. Инструментодержатель 1 установлен на суппорте 8 станка.

В корпусе инструментодержателя 1 расположен механизм 4 смены, механизм 5 фиксации, механизм 6 поджима и выполнены пазы 9 и 10. Паз 9 под инструмент 11 выполнен в виде симметричной призмы. Йеханизм 4.смены состоит из поршня 12, неподвижно закрепленного в корпусе инструментодержателя 1, и подвижного гидроцилиндра 13 с поводком 14, входящим в гнездо инструмента 11. Кроме того, в механизм 4 смены входит толкатель 15, пружина 16 и опора 17,

Механизм 5 фиксации состоит из прихвата 18, штока 19 со сферической головкой и комплекта тарельчатых пружин 20. Механизм 6 поджима выполнен в виде рычажно-клинового замка и состоит из рычага 21 со сферической головкой, упора 22 инструмента, закрепленного на рычаге 21, и пружины 23. Направляющий паз 10 под упор 22 выполнен в виде несимметричной призмы, одна из плоскостей которой перпендикулярна к плоскостям призмы паза 9, а вторая наклонена к первой под углом, например 15. Инструментодержатель 1 .защищен от стружки щитком 24.

Магазин 2 состоит из корпуса 25 неподвижно закрепленного на базовой детали станка посредством плиты 26, стойки 27 и фланца 28, инструментального барабана 29, закрепленного на валу 30, диска 31, закрывающего торец барабана, и винта 32. На валу 30 закреплена втулка 33 храпового, механизма поворота барабана 29. В корпусе 25 располо5 жен фиксатор 34 барабана 29 и пружина 35. Барабан 29 имеет пазы 36 под инструменты 11, оси которых параллельны оси барабана 29. В пазах 36 расположены плоские пружины 37,

10 удерживающие инструменты 11. В диске 38, прикрепленном к торцу барабана 29, выполнены гнезда под фиксатор 34.

Механизм 3 поворота расположен

5 во фланце 39, прикрепленном к корпусу 25, и состоит из рейки 40, пру жины 41, винта 42, вала-шестерни

43,втулки 33, храпового механизма

44,штифта 45 и пружины 46. Механизм 0 привода расположен во фланце 28,

прикрепленном к корпусу 25. Он состоит из поршня 47, неподвижно закрепленного к торцу фланца 39, и подвижного гидроцилиндра 48, выпол5 ненного в виде ступенчатого кулака.

Устройство работает следующим . образом.

По сигналу специсшьного контрольного устройства, замеряющего вели0 чину режущей кромки инструмента 11, либо сигналу оператора, определившем необходимость смены инструмента 11, по изменению размеров обрабатываемой детали, прерывается рабочий

5 цикл станка. Суппорт 8 вoзвpiaщaeтcя в исходное положение, при этом ось паза 9 под инструмент 11 инструментодержателя 1 и ось паза 36 под инструмент 11 инструментального бараба0 на 29 инструментального магазина 2 совмещаются, а зазор между магазином 2 и инструментодержателем 1 минимален. Остановка суппорта 8 в исходном положении служит сигналом

5 начала работы устройства. Подвижный гидроцилиндр 48 механизма 7 привода перемещается и нажимает ступенчатьш кулаком на сферические головки рычага 21 и прихвата 18. При этом

инструмент 11 расфиксируется, а упор

22, поднимаясь, освобождает путь для перемещения инструмента 11 по пазу 9 из инструментодержателя 1 в паз 36 барабана 29.

Система путевого контроля фикси5 рует окончание перемещения гидроцилиндра 48 и дает команду начала работы механизма 4 смены инструмента. Подвижный гидроцилиндр 13 перемещается н своим поводком 14, входя0 щим в гнездо инструмента 11, перемещает последний в свободный паз 36 барабана 29. Гидроцилиндр 13 своим скосом нажимает на рейку 40 механизма 3 поворота магазина. Рейка 40,

5 перемещаясь, вращает вал-шестерню

43, которая через храповой механизм 44 передает вращение валу 30, на котором установлен барабан 29. По окончании поворота последний фиксируется с помощью фиксатора 34. При повороте барабана 29 гнездо сменяемого инструмента 11 выходит из зацепления с поводком 14 гидроцилиндр 13, а гнездо нового инструмента 11, предназначенного для смены, входит в контакт с поводком 14.

Момент окончания поворота барабана 29 определяется положением рейки 40 в крайнем положении, после чего дается команда на перемещение гидроцилиндра 13 от магазина 2 к инструментодержателю 1, Гидроцилиндр 18 перемещает поводком 14 новый инструмент 11 в исходное положение в пазу 9 инструментодержателя 1, при этом рейка 40,освободившись от дав.ления гидроцилиндра 13, под деиствием пружины 41 перемещается в исходное положение, поворачивая валшестерню 43. Срабатывает- храповой механизм 44, фиксируя вал 30 с барабаном 29; По окончании перемещения гидроцилиндра 13 с новым инструментом 11 дается команда на отвод гидроцилиндра 48 в исходное положение. При этом последовательно происходит опускание рычага 21 и упора 22 в исходное положение и фиксация инструмента в пазу 9 инструментодержателя 11. В период между окончанием установки упора 22 в исходное положение и фиксацией инструмента 11 давление в гидроцилиндг ре 13 Сбрасывается и толкатель 15 под действием пружины 1Ъ поводком 14 прижимает плоскость торца инструмента 11 к плоскости упора 22. Окончание перемещения гидроцилиндра 48 в исходное положение является сигналом, что смена инструмента окончена. Система путевого контроля даёт команду на продолжение работы станка.

По сравнению с известными аналогичными устройствами для автоматической смены инструмента предлагаемая конструкция проще и позволяет сократить время на смену инструмента и таким образом повысить производительность металлорежущих стан-ков .

Формула изобретения

1.Устройство для автоматической смены инструмента, содержащее инструментальный магазин с пазами под инструмент, механизм поворота магазна, инструментодержатель, установленный на суппорте станка и состоящий из механизма поджима инструмента с упором под инрурумент и пазом под инструмент с гнездом, механизм фиксации инструмента и механизм смены инструмента, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и сокращения времени смены инструмента, ось магазина расположена параллельно направлению перемещения суппорта и оси паза под инструмент инструментодержателя, с возможностью совмещения осей пазов под инструменты магазина с осью паза под инструмент инструментодержателя.

2.Устройство по п. .1, отличающееся тем, что механизм смены инструмента снабжен поводком для взаимодействия с хнездсми инструмента.

3.Устройство по пп. 1 и 2, о т личающееся тем, что в инструментодержателе выполнен направляющий паз, перпендикулярный к пазу под инструмент ,f а механизм поджима инструмента выполнен в виде рычажно-клинового замка с подпружиненным рычаге и. клиновым упором, расположенным в направляющем пазу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 763066, кл. В 23 Q 3/155, 1977.

2.Авторское свидетельство СССР 500009, кл. В 23 О 3/155, 1974.

Вид А

Б-Б

ФиъЛ

г- г (повернуто)

Д-Д (повернуто)

в-в

fas. 6

Риг.

7 7

.8