Устройство автоматической смены инструмента

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК аи в Я(21) (22) та о о авто- чаю- повыше абот бжен т щеи инстйки и положетая рей- возвора" ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТКРЫТИЙ СВИДЕТЕЛЬСТВ 3610168/25-0829.06.83(72) В.Д. Брусов и А.Н. Кучерявый (71) Ульяновское головное специальное конструкторское бюро тяжелых и фрезерных станков(54)(57) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ СМЕНЫ ИНСТРУМЕНТА, содержащее инструментальный магазин, двухзахватный автооператор и промежуточный манипулятор для переноса инструме инструментального магазина оператора и обратно, о т л щ е е с я тем, что, с цель ния надежности устройства в промежуточный манипулятор с механизмом поворота инструм выполненным в виде охватыва румент шестерни, зубчатой р упоров, определяющих углово ние инструмента, причем зуб ка установлена с возможност ратно-поступательного переме и взаимодействия с шестерней1 11171Изобретение относится к станкостроению и предназначено для многоцелевых станков с ЧПУ и автоматической сменой инструмента.Известно устройство автоматической смены инструмента, состоящее из инструментального магазина, автооператора с двухзахватной механической рукой и промежуточного манипулятора, предназначенного для переноса инструмента 1 О от инструментального магазина до авто- оператора и обратно 1 .Однако в известном устройстве автоматической смены инструмента используется специальный инструмент, имеющий удлиненную захватную часть, что приводит к удорожанию инструмента, к уменьшению его вибростойкости, т.е. снижает надежность устройства.Цель изобретения - повышение надежности устройства в работе.Указанная цель достигается тем, что в устройстве автоматической смены инструмента, содержащем инструментальный магазин, двухзахватншй авто оператор и промежуточный манипулятор для переноса инструмента от инструментального магазина до автооператора и обратно, промежуточный манипулятор снабжен механизмом поворота инстру 1 мента, выполненным в виде охватывающей инструмент шестерни, зубчатой рейки и упоров, определяющих угловое положение инструмента, причем зубчатая рейка установлена с возможностью возвратно"поступательного перемещения35 и взаимодействия с шестерней и упора- мие 82 2румента в гнезде магазина. Вращениедиска 11 магазина осуществляетсяот электродвигателя и редуктора, ведущая шестерня которого закреплена надиске 11 (не показаны). Шпонка 14предназначена для угловой Фиксацииинструмента 15 в промежуточном манипуляторе 10.Инструмент 15 установленв шпинделе шпиндельной бабки 2 Угловое положение оправки 16 с инструментом 15 в шпинделе 17 фиксируется спомощью шпонки 18. Инструмент 15(Фиг.З) базируется конической поверхностью в шестерне 19 и фиксируетсяс помощью шариков 20 (механизмзажима не показан) во втулке 21. Шестерня 19 смонтирована в двух опорах22 и 23 с возможностью поворота, аосевое ее положение ограничено буртом24 и компенсаторным кольцом 25. Шестерня 19 зацепляется с зубчатой рейкой 26 и удерживается от поворотасухарем 27 (фиг. 3 и 4).Рейка 26 перемещается в опорах 28и 29, смонтированных в отверстияхкорпуса головки 9, который установленв направляющих 30 каретки промежуточного манипулятора 10. Рейка 26 однимконцом контактирует с регулируемымупором 31, закрепленным на кронштейне32, установленным на корпусе автооператора 3, а вторым концом через вращающийся на оси 33 ролик 34 контактирует с упором 35, поворачивающимсяна оси 36, подпружиненным пружиной37, закрепленной на кронштейне 38,установленным на инструментальном магазине 5, На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг.2 - схема располо жения инструмента в инструментальном магазине, промежуточном манипуляторе и автооператоре; на фиг.З - разрез А-А на фиг. 1; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.3.45На направляющих поперечины 1 установлена шпиндельная бабка 2, к корпусу которой прикреплен автооператор 3 с двумя захватами 4. К торцу поперечи ны 1 прикреплен инструментальный мага 5 О зин 5, к корпусу которого на кронштей не 6 закреплен шток гидроцилиндра 7, который вилкой 8 контактирует с захватной частью головки 9 промежуточного манипулятора 10. На инструментальном диске 11 магазина 5 равномерно по окружности расположены гнезда 12, имеющие шпонки 13 для ориентации инстУстройство работает следующим образом.Диск 11 инструментального магазина 5 поворачивается вокруг вертикальной оси и выводит запрограммированный инструмент 15 в позицию загрузки (положение 1 на фиг.2), Головка 9 промежуточного манипулятора с помощью гидроцилиндра 7 перемещается в нижнее положение (фиг.1), и шпонка 14 входит в центрирующий паз оправки инструмента 15.Втулка 21 зажимного устройства фиксирует инструмент в осевом направлении, и головка 9 вместе с инструментом 15 и промежуточным манипулятором 10 перемещаются по направляющим поперечины 1 вправо до автооператора 3, закрепленного на шпиндельной бабке При подходе к автооператору 33 11.171 рейка 26 упирается в упор 31, закрепленный на кронштейне 32 автооператора и останавливается, а промежуточный манипулятор 10 продолжает двигаться, при этом происходит поворот шестерни 19 вместе с инструментом 15, который занимает угловое положение 11 (фиг.2), а захваты автооператора находятся в положении 111.Затем шпиндель 17 останавливается и ориентируется таким образом, что шпонки 18 устанавливаются в положение 1 У. Автооператор поворачивается по часовой стрелке и захваты захватывают инструмент 15 в шпинделе 17 и инструмент 15 в головке 9, Автооператор перемещается вниз, вынимая одновременно инструмент 15 из конуса шпин деля 17 и инструмент 15 из головки 9,оповорачивается на 180, поднимается вверх, вставляет инструмент 15 в шпин дель 17 и инструмент 15 в головку 9. После того, как инструмент 15 зажат в шпинделе 17, а инструмент 15 - в головке 9, автооператор поворачивается г 5 против часовой стрелкии занимает положение 111 (фиг.2), а промежуточный манипулятор 10 перемещается влево, рейка 26 теряет контакт с упором 1 82 431 и при подходе к гнезду 12 инструментального диска 11 рейка 26 через ролик 34 (фиг.4), вступает в контакт с упором 35, который, поворачиваясь, растягивает пружину 37 и рейка 26 останавливается. При этом происходит поворот оправки 16 вместе с шестерней 19, так, что ее паз совпадает со шпонкой 13, которая входит в него до точного центрирования. Головка 9 поднимается вверх, освобождая инструмент 15, при этом ролик 34 постоянно находиться в контакте с упором 35, так как он выполнен удлиненным вверх и постоянно прижимается к нему пружи,ной 37. Диск 11 магазина 5 поворачивается и подает в позицию 1 новый инструмент, далее цикл повторяется.Благодаря применению предлагаемого механизма поворота инструмента в промежуточном манипуляторе на станке возможно использование стандартного инструмента, требующего угловой ориентации в магазине, в автооператоре и шпинделе станка. Использование предлагаемого инструмента позволяет уменьшить стоимость станка, увеличить виб" ростойкость инструмента, т.е, повысить надежность устройства.