Устройство для автоматической смены инструмента

72) Автор изобретения Г. Скляревски 7) Заявите ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СМЕНЫСТРУМЕНТА 4) УСТРОЙ е). Это не позволную (без зазоров)й руки в кольцевынта при его захва ое движе ечить точ механичес я вспомогаорежущих для автомаения инстру устройствам л те, что работе, икла точках инструме стройства в окончания ц снижает надежностьКроме того, посл смены инструмента тельное движение ш струментоо-расточны одни- ндра уется до гидроцил тре ок а в исотерю автоматичес ором осе ние механ 1 О времени и услож Еще одним с указанных вышесм ного при аническойствие)сложных мещения м лая скорост Это устройство имеет сложные кинем тические цепи и конструкцию. В связи с тем, что механическая рука выполняет повороты и осевые перемещения от одного штока гидроцилиндра, непрерывно перемещаюшегося в осевом направлении, то при переходе от одного вида движения к другому (при входе роликов из продольных пазов в кольцевые проточки и обратно) механическая рука совершает два вида движений одновременно ( т. е. уки ( з-за инемПе ние надеж стродейст. 20 приводной вух частей,возможностьюо перемеИзобретение относится ктельным устройствам металлстанков, предназначеннымтической установки или удалментов, преимущественно, кдля автоматической смены инв многооперационных фрезерстанках с .ЧПУ,Известно устройство длякой смены инструмента, в квое и вращательное перемещческой руки происходит от ода 1. установки барабанного кулачк ное положение, что вызывает п няет управление. ущественным недост устройств являетсянедостаточное быстроде наличия гидропривоца и тических цепей, ь изобретения - повышестройства в работе и бы ости уия.Достигается она тем, что ал выполнен составным из оединенных между собой с овместного вращения и осевщения одной части относительно другой.Часть вала, несущая рычаг смены инструмента, избирательно связана сшестернейпосредством резьбового соединения иодной электромагнитной муфты, а другаячасть - с корпусом через другую элект- фромагнитную муфту,Обе части приводного вала соединенышлицевым соединением.Это позволяет упростить компоновк;и кинематическую цепь устройства приодновременном повышении технологич.ности его конструкции а также повыситьбыстродействие механической руки.На фиг, 1 изображено описываемоеустройство, разрез; на фиг, 2 - сечение фА-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид по стрелке Б на фиг, 1.В корпусе 1 устройства смонтированышестерня 2 привода (не показанного начертеже ) и приводной вал, выполненныйсоставным из частей 3 и 4, соединенныхмежду собой с возможностью совместного вращения и осевого перемещения части 3, Части 3 и 4 соединены, например,ишлицевым соединением, шлицевой участток 5 которого выполнен на части 4 вала, а шлицевое отверстие (с целью повышения технологичности конструкции)во втулке 6, жестко установленной втдрцовой расточке 7 части 3, Часть 3вала опирается на вращающиеся вместе .с ним шлицевые втулки 8, 9 и неподвижную втулку 10 с возможностью осевогоперемещения. Часть 3 вала несет рычагсмены инструмента. (механическую руку)1 1 и избирательно связана с шестерней2 посредством реэьбового соединения иэлектромагнитной фрикционной муфты (муфты поворота), состоящей из полумуфты 12,.,установленной на шлицевом участке 13 части 3 вала, и полумуфты 14, жестко связанной с шестерней 2. Резьбовое соединение части 3 с шестерней 2 образованорезьбовыми участками 15 части 3 валаи резьбовым отверстием 16 шестерни 2,Часть 4 вала связана с корпусом 1 .через другую электромагнитную фрикционную муфту (муфту осевого перемещения),полумуфта 17 которой посажена на шли- ууцевой участок 5, а полумуфта 18 жестко связана с корпусом 1,На корпусе 1 неподвижно установленыпутевые выключатели 19 - 23 и концевой упор 24, ИНа шлицевой втулке 8 закреплены лепестки 25, 26 (фиг. 2), входящие впрорезь выключателя 1 9 контролирующего поворот руки, и выполнены пазы 27,28, взаимодействующие с выключателем20 (вводящим замедление при поворотеруки), установленным под угломо( к плоскости установки выключатели 19, Времяработы привода на замедленном вращении регулируется угломер .Реэьбовое отверстие 16 и торцоваярасточка,7 выполнены на длину, не меньшую величины В осевого перемещенияруки 11,Длину осевого перемещения В руки 11контролируют выключатели 21, 22. Выключатель 21 взаимодействует с шейкой 29 части 3 вала и кольцевой проточкой 30, а выключатель 22 - с кольцевой проточкой 31 и шейкой 29. Исходное (и конечное) положение руки 11 контролирует выключатель 23 (фиг. 3), аограничивает ход руки - концевой упор24, Часть 4 вала, шестерня 2, полумуфта 1 2 и втулки 8, 9 установлены безвозможности осевого перемещения.Механическая рука 11 переносит инструмент иэ инструментального магазина в шпиндель и из шпинделя в инструментальный магазин (на чертеже не показаны),Цикл смены инструмента состоит изследующих последовательных движенийомеханической руки 11: поворота на 90из нейтрального положения в положениеодновременного захвата инструмента иэшпинделя и магазина - осевого перемещения вперед на величину , необходимуюдля извлечения инструмента иэ магазинаои шпинделя станка, поворота на 180осевого перемещения назад на величину,необходимую для вставки инструмента вшпиндель станка и магазин, поворота на90 в обратном направлении до нейтрального положения.Укаэанная последовательность действия механической руки 1 1 обеспечивается согласованным включением - выключением полумуфт 12, 14, 17, 18 и реверсированием привода (не показанногона чертеже), взаимодействующего с шестерней 2,Устройство работает следующим образом.Из системы программного управления станком в виде импульса подаетсякоманда на автоматическую смену инструмента и шестерня 2 (фиг. 1) на знаетвращаться в соответствующем направле-нии. Одновременно включается муфта12, 14 поворота. Последняя жестко свя0850 685ывеет часть 3 вала с шестерней 2 приода, поэтому приводной вал 3, 4 и за:репленная на нем рука 1 1 начнут врацатьсяВпереди (например, по часовой стрелке, фиг. 2 3). При повороте нао90 - А (- угол замедления) от паза 27 (фиг, 2) срабатывает выключатель 20 и остается включенным в пределах угла А (этому соответствует профиль паза 27). При этом привод переводится на малую скорость вращения. 6устройство снабжено пружинящим ко невы., упором 24,При повороте руки 11 не угол 27090 срабатывает выключатель 23. Прпвадо"Назад и муфта 12, 14 будут отк;поче ны. Устройство находится в исходном сск.- тоянии для выполнения очередного циклеработы. Приводной вал при этом ловеронут на 180 по отношению к его положению в начале первого цикла. 0 Следующий цикл работы устройствеоПри повороте на 90 лепесток 26(фиг. 2) входит в прорезь выключателя19 и включает его, При этом отключаютмуфту 12, 14 и включают муфту 17, 18 1осевого перемещения. Муфты 17, 18жестко связывают часть 4 вала с корпусом 1 (фиг. 1), Вращательное движениевала 3,. 4 будет запрещено.С момента выключения муфты 12, 14 Ишестерня 2 резьбовым отверстием 16начнет взаимодействовать с приводнымвалом через резьбовой участок 15, ат. к. вращение части 4 вала запрещеновключенной муфтой 17, 18, то часть 3приводного вала и закрепленная на нейрука 11 начнут перемещаться в осевомнаправлении (навстречу стрелке Б). Приэтом часть 3 вала скользит по шлицевому участку 5 части 4 вала, втулкам 8,9, 10 и полумуфте 12.При перемещении руки 11 и части 3вала на длину Р шток выключателя 21входит в кольцевую проточку 30 вала,при этом отключается привод "Вперед"и муфта 17, 18 и одновременно включается муфта 12, 14. Начинается вращение руки в выдвинутом состоянии,оПри повороте на 270 - Д, от паза28 описанным выше способом в цепьпривода вводится замедление.оПри повороте на 270 выключатель19 отключает привод "Вперед" и включает своим размыкающим контактомпривод "Назад",Одновременно включается муфта 17,18 и начинается осевое перемещениеруки 11 в обратном направлении (пострелке Б). В конечной точке осевого50перемещения руки шток выключателя 22входит в кольцевую проточку 31 и выключатель срабатывает переведя привод"Назад", Муфта 17, 18 при этом отключена, а муфта 12, 14 - включена, Начи 5нается вращение руки в обратном направлении. На этом этапе движения замедление в цепь шлводе не вводится, т. к. аналогичен описанному.Применение электромагнитных муфт исключает возможность выхода из строя (поломок) элементов устройстве и привода в случае отказа путевых выключателей и связанного с этим нарушения последо вательности движения приводного вела, т, к. при перегрузках фрикционные диски муфт начинают проскальзывать, Возмож ность проскальзывания дисков муфт при перегрузках обеспечивает также необходимую гибкость при захвате инструментов. Все это повышает надежность работы устройства.Формула и з о б р е т е н и ч1. Устройство для автоматической смены и струмента, содержащее смонтированный в корпусе рычаг смены инстру-. мента, закрепленный на конце приводного вала ц установленный с возможностью поворота и осевого перемещения от одного привода, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности в работе и быстродействия, приводной вел выполнен составным из двух частей, соединенных между собой с возможностью совместного вращения и осевого перемещения одной части относительно другой, причем часть вЛле, несущая рычаг смены инструмента, связана избирательно с приводной шестерней посредством резьбового соединения и электромагнитной муфты, а другея - с корпусом устройства через дополнительную электромагнитную муфту.2, Устройство по п. 1, а т л ич а ю щ е е с я тем, что обе части приводного вала соединены между собой шлицевым соединением.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельствоР 382498, кл. В 23 О, 3/155, 1971,/12 Тираж ЦНИИ ПИ Государст по делам иэобре 113035, Москва, Ж222 Подписное енного комитета СССР ений и открытий 35, Раушская наб., д,