Устройство для автоматической смены инструмента

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Сфевтскик Сфцыаиистичеащв Респубпиы(23) Приоритет -В 23 0 3/155 Государственный ноинтет СССР но дедам изобретений и открытийДата опубликования описания 210479 й,К.Кириков Ульяновское головное специальноеконструкторское бюро тяжелых и фрезерныхстанков(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СМЕНЫ ИНСТРУМЕНТйИзобретение относится к станкостроению, в частности оно может быть применено в многооперационных станках типа обрабатывающий центр для комплексной обработки деталей.Известно устройство для автоматической смены инструмента, содержащее манипулятор с двумя поворотными механическими руками, Каждая механическая рука имеет свою ось поворота. Магазин тО с инструментами расположен на бабке, а оси инструментов в магазине перпендикулярны оси шпинделя 1).Однако в этом устройстве механическая рука совершает большое количест во движений при смене инструмента, инструментальный магазин может располагаться только на бабке на небольшом расстоянии от шпинделя, а при различной загрузке магазина инструментом фт могут меняться точйостные характеристики станка.Наиболее близко к предлагаемому изобретению устройство для автоматической смены инструмента, содержащее М магазин, расположенный на бабке и матипулятор с двумя поворотными механическии руками, Обе механические руки имеют общую ось поворота. Кроме того, при смене инструмента захваты ЗО каждой механическои руки поворачиваются относительно своей оси, чтобыисключить столкновение инструментов.Оси инструментов в магазине и осьшпинделя взаимно перпендикулярны 2,Захваты поворачиваются с помощьюповодков, закрепленных на осях поворота захватов. При работе шпинделязахваты механической руки находятсяв отжатом состоянии вблизи от вращающегося шпинделя.При смене инструмента манипуляторсовершает следующие движения:захват инструмента в магазине, поворот механическтх рук вокруг общейоси и вокруг своей оси (смена инструмента) и разжим захватов инструментау шпинделя,Основные недостатки устройства:инструментальный магазин можетрасполагаться только на бабке, на небольшом расстоянии от шпинделя, приразличной загрузке магазина инструментом могут меняться точностные характеристики станка. Расположениемагазина на бабке ограничивает возможность увеличения емкости магазина.Пр 1 работе станка механическаярука с захватами находится вблизивращающегося шпинделя в зоне резания.3 65795Сложиость устройства манипулятора.Цель изобретения - упрощение устройства и повышение надежности его вработе.Для этого в предлагаемом устройстве ось поворота захватов выполненаполой, На наружной поверхности оси 5закреплена втулка с торцовыми кулачками, взаимодействующими с кулачками,выполненными на захватах. Последниеподпружинены к втулке и в них выполнены продольные казы под поводки, Юзакрепленные на валах, установленныхвнутри полой оси.Кроме того, автооператор выполненповоротным с осью поворота, параллельной осям шпинделя и магазина. 15На фиг.1 изображено описываемоеустройство в положении захвата инструмента в шпинделе; на фиг.2бабка и устройство для автоматической смены инструмента, вид спереди; 20на фиг.З - разрез Л-Э на Фиг.1 (привод поворота механических рук); наФиг.4 - разрез Б.-Б на фиг,2 (приводповоротного рычага); на Фиг,5 - разрез В-В на фиг.З (механизм фиксациизахватов механических рук).устройство автоматической сменыинструмента содержит дисковый магазин 1 с вертикальной осью 2 вращенияи поворотный рычаг 3 с осью 4 поворота.В корпусе рычага 3 радиально установлена ось 5 с двумя механическими руками б и 7.В шпинделе 8 (фиг.2)бабки 9 смонтирован инструмент 10,который в процессе смены инструментазаменяется инструментом 11, расположенным в правой механической руке 7.В поворотном рычаге 3 (Фиг.З) расположен механизм поворота рук с приводом от гидро- или пневмоцилиндра 12,На приводном валу 13, который смонтирован на подшипниках 24, установленаприводная шестерня 15, с другой стороны вала 13 - коническое зубчатоеколесо 16 которое через коническиешестерни 17 и 18 соединено с другим 45коническим колесом 19, расположеннымна валу 20. Валы 13 и 20 имеют ролики 21 и 22, которые входят в осевыепазы механических рук б и 7. На оси5 закреплена втулка 23 с торцовыми 50кулачками 24 и 25, которые контактируют с помощью гружин 26 и .27 с торцовыми кулачками 28 и 29 механическихрук 6 и 7. В пазах рук б и 7 установлены на осях 30 и 31 захваты 32 и 33,которые фиксируются коническими фиксаторами 34 и 35 с цилиндрическимипружинами 36 и 37 (фиг.5). В положении у шпинделя Фиксаторы контактируютс кулачком 38,60 Привод поворота рычага 3 (фиг.4) состоит из зубчатого колеса 39, закрепленного на оси 4 поворота, цилиндра 40 с поршнем 41 и зубчатой рейки 42 . 4 4По команде устройства ЧПУ рычаг3 из промежуточного положения Т 1поворачивается вокруг оси 4 на угол, 41 и захваты 32 механической руки бзахватывают инструмент 10 в шпинделе8 (Фиг.1). Инструмент 10 в шпинделе 8отжимается. В другой механическойруке 7 в это время установлен новыйинструмент 11. После отжима инструмента 10 от гидро" или пневмоцилиндра 12 через приводную шестерню 15 поворачивается на подшипниках 14 приводной вал 13, на другом конце которогонаходится коническое колесо 16. Колесо16 через конические шестерни 17 и 18поворачивает другое коническое колесо19 с валом 20 в противоположнуюсторону,Ролики 21 и 22, смонтированные навалах 13 и 20 через пазы в корпусахмеханических рук б и 7 поворачиваютруки б и 7 в противоположные сторонына угол с(з = 180 (фиг.2), производясмену инструмента. В процессе автоматической смены инструмента Фиксаторы34 и 35 через пружины 36 и 37 запи-"рают захваты 32 и 33, предохраняяинструмент 10 и 11 от выпаданияВположении руки б у шпинделя фиксатор34 скользит по скосу кулачка 38 ирасфиксирует инструмент 10 в захват32При повороте мехнических рук б и 7торцовые кулачки 28 и 29 рук б ие 7контактируют с торцовыми кулачками24 и 25 втулки 23 и смещают руки б и7 по оси 5 в противоположные сторонына величину, исключающло столкновениеинструментов 10 и 11 при поворотерукПружины 26 и 27 постоянно поджимают торцовые кулачки 28 и 29 рук 6 и7 к торцовым кулачкам 24 и 25 втулки23.После зажима инструмента 11 в шпинделе 8 бабки 9 рычаг 3 возвращаетсяв исходное положение. 11. Инструментустанавливают в магазин поворотомрычага 3 на угол с( й в положении 111.Рычаг 3 поворачивается вокруг оси4 из исходного положения 11 в ноложения Т (к шпинделю бабки) и 11 Г(к магазину) зубчатым колесом 39, посаженным на ось 4 поворота рычагаот гидро- или пневмоцилиндра 40,поршня 41 цилиндра и зубчатой рейки42Таким образом, при смене инструмента в шпинделе устройство автоматической смены инструмента совершаетследующие движения:1, Поворот рычага 3 в положение То(эахват инструмента в шпинделе).2, Поворот механических рук б и 7навстречу друг другу (смена инструмента).3. Поворот рычага 3 в положение11 (выход рычага в исходное положение).Формула изобретения 1. Устройство для автоматической смены инструмента, содержащее магазин инструмента и двухзахватный автооператор с общей осью поворота захватов, траектории движения которых разветвляются и сходятся в точках установки инструмента в шпинделе и магазине, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целъю упрощения устройства и повышения надежности его в работе, ось поворота захватов выполнена полой, на ее наружной поверхности закреплена втулка с торцовыми кулачками, взаимодействующими с кулачками, выполненными на захватах, последние поднружинены к втулке и в них выполнены продольные пазы под поводки, закрепленные на валах, установленных с воэможностью поворота навстречу друг к другу внутри полой осн поворота эахватоэ.2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью увеличения емкос=и магазина, двухэахнатный автооператор выполнен поворотным с осью вращения, параллельной осям шпинделя и магазина. Источники инФормации, принятыево внимание при экспертизе1.Патент США Р 3608188, кл. 29-568,1971.2.Патент СЕР Ю 3619898, кл. 29-568,1971.