Устройство для автоматической смены инструмента

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 19) (И) 3 3/15 АНИЕ ИЗОБРЕТЕН Эксперименательского 27 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССР В 852163, кл. В 23 О 3/155, 1976, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СМЕНЫ ИНСТРУМЕНТА(57) Изобретение относится к станко строению, в частности станкам с автоматической сменой инструментов, Целью изобретения является сокращение времени смены инструмента, Рука содержащая гильзу 1, расположеннуюв кронштейне 2, закрепленном на неподвижном основании 3, может качаться вокруг оси 0 под воздействиемдвигателя 4. Внутри гильзы можетперемещаться выдвижная часть руки 5,скрепленная с хвостовиком 6. Второйконец хвостовика отогнут, и на немрасположен ролик 7. На стенке подвижной шпиндельной бабки 21 закрепленкулачок 22, с кривой которого ролик7 входит в контакт при качании гильзы 1 вокруг оси 0; По верхней стороне кулачка 22 ходит ползун 23, который перемещается с помощью винта 24,В ползуне 23 имеется углубление 26,в которое входит ролик 7. 13 ил.13183Изобретение относится к станкостроению и может быть использованопри автоматизации процесса обработкина фрезерных станках, обрабатывающихцентрах и прочих машинах, где применяются загрузочно-разгрузочные механизмы с автоматическим поиском и сменой рабочих инструментов,Целью изобретения является сокращение времени на смену инструмента.Это достигается согласованиемпродольного движения руки с перемещением шпинделя. Для продольной фиксации руки относительно шпинделя служит кулачок с толкателем, жестко связанным с подвижной частью руки и упруго с частью, установленной на станке, с возможностью перемещения междушпинделем станка и инструментальныммагазином и содержащим на своем рабочем конце ролик. Ползун закрепленна шпиндельной бабке, содержащей пазпод размер ролика, расположенныйпротив концевой точки профиля кулачка, находящегося в положении перегрузки, и сопряжен с винтом, соединенным с выходным валом двигателя ирасположенным в продольном направлении шпинделя,На фиг, 1 показан один из вариантов конструктивной схемы предлагаемо-го устройства; на фиг, 2-13 - последовательность движений всех механизмов при полном цикле смены инструмента, 35Рука, содержащая гильзу 1, расположенную в кронштейне 2, закрепленномна неподвижном основании 3, можеткачаться вокруг оси 0 под воздействием двигателя 4, Внутри гильзы перемещается выдвижная часть 5 руки,скрепленная с хвостовиком 6. Второйконец хвостовика 6 отогнут, и на немрасположен ролик 7. Пружина 8 находится внутри гильзы 1 и стремится вытолкнуть из нее выдвижную часть 5руки. Этому мешает форма хвостовика6, который упирается отогнутым концом в гильзу 1.50Длина хода выдвижной части 5 руки внутри гильзы 1 должна быть не менее ., равного сумме длины хвостовика инструмента и необходимого зазора,. обеспечивающего нормальный поворот диска 9 с. двумя элементами 10 захвата,Диск 9 получает вращение вокруг оси 11 от двигателя 12, Ось 11 служит штоком выдвижной части 5 руки и при 85 2водится поршнем 13. Длина хода осиштока 11 также составляет 1.,Среза 14, сверло 15 и резец 16 имеют одинаковые стандартные хвостовикии закрепляются ими в элементах 10захвата, конусах 17 инструментального магазина8 или конусе 19 шпинделя20 в шпиндельной бабке 21На стенке подвижной шпиндельнойбабки 21 закреплен кулачок 22, с кривой которого ролик 7 входит в контакт при качании гильзы 1 вокруг осиО. По верхней стороне кулачка 22 ходит полэун 23, который перемещаетсяс помощью винта 24, вращаемого двигателем 25, на длину Ь. В ползуне23 имеется углубление 26, в котороеможет входить роликИнструментальный магазин 18 можетвращаться на оси 27 от двигателя 28,закрепленного на ползуне 29 . Ползун29 с инструментальным магазином 18перемещается вдоль оси шпинделя 20 пооснованию 3 при помощи гидроцилиндра 30, закрепленного на основании 3.Штрихпунктиром на фиг, 1 показаныкрайнее переднее положение и положение перегрузки (крайнее заднее)шпиндельной бабки 21 со шпинделем 20,- текущее значение положения шпиндельной бабки 21, На фиг. 1 показаны также размеры 1, на средстве дляперегрузки и шпиндельной бабке 21,Соблюдение равенства этих размеровгарантирует надежный вход элементов10 захвата в паз на хвостовике инструмента, Траектории движения точекАи А, соединенных прямой А 10 Аподобны, т.е. движение точки Анаэлементе захвата повторяет движениеточки А по кулачку 22. Это позволяет соблюдать размер Е и нужнуютраекторию движения элементов 1 Озахвата.Устройство работает следующимобразом.Пусть устройство находится в положении, когда фреза 14 работает, асамо устройство подготовлено дляперегрузки сверла 15 (фиг, 1),После окончания. обработки шпиндельная бабка 2 отходит по неподвижному основанию 3 в крайнее заднее положение. В тот момент, когдаширокая часть паза на кулачке 22 находится против ролика 7, механическая гильза 1 с выдвижной частью руки вместе со сверлом 15 под действием двигателя 4 начинает поворачи 3 131,83 ваться вокруг оси О, В это же время в штоковую полость выдвижной части 5 руки подается под давлением рабочая жидкость, и поршень 13 опускается на величину Е, обеспечивая тем самым соблюдение расстояния Е от ролика 7 до плоскости элементов 10 захвата. Ролик 7 входит в узкую часть паза на кулачке 22 и обеспечивает движение диска 9 через тягу 10 и выдвижную часть 5 руки с поршнем 13 и осью 11, чтобы;элемент захвата оказался в позиции перегрузки инструмента одновременно с инструментом в шпинделе 20 (фиг. 2 и 3). Это 15 согласование необходимо, так как при подаче захвата с опережением шпинделя или отставанием от него захват не попадет на паз хвостовика, Кроме того, захват не должен быть переко шенным относительно паза, так как только при параллельном расположении зажимающих элементов относительно паза возможно надежное схватывание хвостовика. Это обеспечивается сообщением дополнительного движения диску 9, которое в сумме с качательным его движением дает движение захватов 10 пр траектории, перпендикулярной к оси шпинделя 20. Это дополнитель ное движение происходит за счет соответствующего профиля кулачка 22,После того, как ось гильзы 1 расположится параллельно оси шпинделя, элемент 1 О захвата входит в паз на фрезе 14. При этом ролик 7 входит в углубление 26 на ползуне 23, исключая тем самым перемещение захвата 1 О продольно оси шпинделя и обеспечивая сохранение надежного схвата инструмента захватом 10. Начинает работать двигатель 25 и, вращая винт 24, перемещает ползун 23 вперед на величину 1 Это перемещение через ролик 7, тягу, выдвижную часть 5 ру ки и поршень 13 с осью 11 передается диску 9 с элементами 10 захватаВместе с диском 9 перемещаются фреза 14 и сверло 15 (фиг. 3 и 4), Благода - ря этому при остановке шпиндельной О бабки 21 в крайнем заднем положении фреза 14 вынута из конуса 19 шпинделя 20 на величину Ь и зафиксирована в захвате 10 (механизм фиксации не показан). Начинает работать двигатель 55 12, и диск 9 поворачивается на 180 меняя местами фрезу 14 и сверло 15 (фиг. 5). После этого шпиндельная бабка 21 передвигается вперед в рабо 85 4чую позицию, В этот же момент начинает работать двигатель 25 и, вращая винт 24 в обратную сторону, перемещает ползун 23 назад на величину 1(фиг. 6), При этом с помощью ролика 7, находящегося в углублении 26 хвостовика 6, выдвижной части 5 руки и поршня 13 с осью 11 сверло 15 вводится в конус 19 шпинделя 20 до упора, и происходит зажим инструмента в шпинделе 20. Углубление 26 располагается против паза на кулачке 22, На это тратится до 0,95 Ев зависимости от скорости подачи. Гильза 1 с помощью двигателя 4 начинает устанавливаться вертикально, перемещая вместе с собой фрезу 14 (фиг. 7). Траектория этого движения определяется пазом на кулачке 22, Во второй половине качания под поршень 13 выдвижной части 5 руки подается рабочая жидкость и диск 9 выдвигается из цилиндра. Устройство занимает вертикальное положение (фиг, 8). После этого сверло 15 находится в рабочей позиции,. а рука вместе с инструментальным магазином 18 устанавливает в гнездо фрезу 14 и подготавливает к замене новый инструмент, например резец 16. Для этого рабочая жидкость подается в штоковую полость выдвижной части 5 руки и фреза 14 опускается и садится н конус 17 (фиг. 1 и 9). Инструментальный магазин 18 двигается по основанию 3 благодаря подаче рабочей жидкости в бесштоковую полость гидроцилиндра 30 и отодвигает ползун 29 с магазином 18 и фрезой 14 в положение, где совершается его поворот от двигателя 28 (фиг. 10). При достижении резцом 16 положения загрузки двигатель 28 останавливается (фиг, 11). Рабочая жидкость поступает в штоковую полость гидроцилиндра 30 и ставит ползун 29 с магазином 18 в положение, при котором резец 16 заходит в элемент 1 О захвата (фиг. 12), Рабочая жидкость подается в бесштоковую полость цилиндра, и диск 9 поднимается, вынимая резец 16 из конуса 17 в инструментальном магазине 18, Устройство находится в исходном положении.Формула изобретенияУстройство для автоматической смены инструмента, содержащее инструментальный магазин, автооператорс рукой, выполненной с возможностьювыдвижения и поворота, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью сокращения времени смены инструмента,оно снабжено профилированным кулачком, расположенным на подвижнойшпиндельной бабке, механизмом линейного перемещения выдвижной части руки автооператора, выполненным в видерасположенного на винте ползуна спазом, а также гильзой с приводом каченйя, расположенной на неподвиж - ной части станка, при этом выдвижная часть руки автооператора установлена с воэможностью продольного перемещения в гильзе, подпружинена относительно нее и снабжена введенным в конструкцию хвостовиком, причем хвостовик выполнен с возможностью взаимодействия в период смены инст О румента с профилированным кулачкоми ползуном.1318385 г. 1 Ю Составитель А,Логвиндактор О.Юрковецкая Техред Л,Олийнык Корректор Т,Кол 459/ Подписное а 5 изводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. 11 роектная, 4 Тираж 786 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 113035, Москва, Ж, Рауш