Устройство для автоматической смены инструмента

(504 В ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВТОРСКОМУ СВИ ЕПЬСТВ АВТОМАТИЧЕСКОЙ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯСИЕНЫ ИНСТРУМЕНТА(57) Изобретение отстанкостроения и мозовано в многоопераЦель изобретения . -рукции и сокращениеинструмента. Для зт осится к област ет быть испольных станках. упрощение конст.времени смены го в корпусе, з ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство ССУ 554129, кл. В 23 ч 3/155, 19 крепленном на станине станка при помощи оси 2 и фланцев с выступами, смонтированы две взаимозаменяемые ру ки 7 и 8 с одиночными захватами 9 и 10 инструментов. Привод захватов 9 и 1.0 осуществляется гидроцилиндром 25 с двойным штоком 26 и 27, которые взаимодействуют с венцами блоков зубчатых колес с выступами. Блоки содержат колеса 21, взаимодействующие с толкателями 13 и 14, которые кинематически связаны с кулачками-мопира ми 11 и 12, жестко связанными с за-. хватами, а выступы блоков взаимодействуют с выступами механических рук и поворачивают их на 90 . 8 ил,гИзобретение относится к станкостроению, в частности к вспомогательным устройствам, применяемым в многооперационных станках типа .обрабатывающий центр.Цель изобретения - упрощение конструкции и сокращение времени сменыинструмента за счет совмещения отдельных движений по загрузке-разгрузке инструмента.,На фиг, 1 изображено устройство,общий вид в плане; на фиг. 2 - разрезА-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Бна фиг. 2; на фиг. 4 - разрез В-В на 15Фиг. 2; на Фиг. 5 - вид Г на фиг,1;на Фиг. 6 - вид Д на фиг. 5; на Фиг,7 вид Е на фиг. 5; на фиг, 8 - развертка кулачка-копира. Устройство состоит из корпуса 1, закрепленного неподвижно на станине станка. В нем вертикально установлена ось 2 при помощи кронштейнов 3 и 4. На оси 2 в опорах качения смонтирова25 ны Фланцы 5 и 6. Фланец 5 принадлежит механической руке 7, а фланец б - руке 8. Руки 7 и 8 разнесены по высоте на расстояние Ь (Фиг. 2 и 5), которое определяется максимальными габа ритами инструментов, По конструкции руки 7 и 8 взаимозаменяемы и состоят. иэ захватов 9 и 10 инструментов, кулачков-копиров 11 и 12, реек-толкателей 13 и 14, роликов 15, 16 и 17, 18 соответственно, Захваты 9 и 10 жест" ко соединены с кулачками-копирами 11 и 12, содержащими по два профиля (Фнг. 8): винтовой (участок 1 ) и радиально-осевой (участок 1). С вин- щ товым профилем взаимодействуют ролики 15 и 17, а с радиально-осевым ролики 16 и 18. На каждом кулачкекопире 11 и 12 должно быть по меньшеи мере по одному из двух упомянутых профилей (т.е, один винтовой и один радиально-осевой) и по ролику 15, 17 и 16, 18, следящему за данным профилем, Ролики 15 и 17 установлены на толкателях 13 и 14, а ролики 16 и 18 - в корпусах рук 7 и 8 соответственно. Для надежного слежения роликов 16 и 18 за профилем кулачков-копиров 11 и 12 по соответствующей траектории служат односторонние упоры 19, подпружиненные пружинами 20 (фиг. 8). Толкатель 13 взаимодействует с зубчатым колесом 21, а толкатель 14 с колесом 22. Максимальный ход Ь толка телей 13 и 14 определяется из выражения 1,=1+1ход толкателей 13 и 14, необходимый для удаления инструментов иэ конусов шпинделя и магазина, регламентиро" ван размерами хвостовиков инструментов;1 + 1 " + 2 Г;2 где 1,/ Ыпй360 8 Л ход толкателей 13 и 14, необходимйй для поворота захватов 9 и 10 на угол о; диаметр кулачков-копиров 11 и 12 (фиг, 1);угол подъема винтового профиля кулачков-копиров 11 и 12; Колеса 21 и 22, 23 и 24 составляют два зубчатых блока, установленных свободно на оси 2. Колеса 23 и 24 имеют привод от гидроцилиндра 25 посредством шток-реек 26 и 27, перемещающихся в направляющей 28, жестко связанной с корпусом 1. Для настройЬ=агсй 8 - --1К-с 1 д- угол, на который необходимоповернуть захваты 9 и 10из исходного положения в положение захвата инструмен. тов;Ь - расстояние между осями рук .7и 8 по высоте (определяетсягабаритами инструментов);К - расстояние от оси поворотазахватов 9 и 10 до оси выем-ки под инструмент;О - диаметр делительной окружЭнности колес 21 и 22; , й,юй=3608 ход толхателей 13 и 14, необ"ходимый дляповорота захватов 9 и 10 на угол 1,- угол, на который необходимоповернуть захваты 9 и 10 иэодного положения посадочныхконусов до плоскости очередных посадочных конусовпод инструмент;даЙ 7 в , - расстояние необходимое для2.Ффиксации роликов 15 и 17 водном из крайних положений;Й р - диаметр роликов.15 и 17,з 14214ки хода поршня 29 служит регулировочный винт 30, Величина хода а (фиг. 1)поршня 29 определяется из выраженияа = Ь+ с+ е.где .Ъ=11;(1,р,р1= - передаточное отноше"дм ние;д,1 и Й, - делительные диаметрыш Кшестерен. 23 и 24 иколес 21 и 22;11, и 1 - приведенный выше ходтолкателей и расстояние на фиг, 8;НДде=- -- ход поршня 29, необходимый для поворотарук 7 и 8 на 90,Поворот рук 7 и 8 на 90 вокругоси 2 осуществляется эа счет выступов 31 и 32 на ступицах колес. 21 и 22и выступов 33 и 34 на фланцах 5 и 6рук 7 и 8 соответственно. Между выступами в направлении поворота образуется уголсвободного поворота, который определяется выражениемЬ=360 -- ,7 й 1,где 1 - максимальный .(суммарный) ход 30толкателей 13 и 14.Для предотвращения преждевременного разворота рук 7 и 8 на 90 , а также самопроизвольного поворота толкателей 13 и 14 вокруг своих осей служат ролики 35 и 36, смонтированные35на толкателях 13,и 14. Ролики 35 и 36при ротации и выдвижении-вдвижениизахватов 9 и 10 перемещаются в пазахИ, К и Л, М копиров 37 и 38 соответ 40ственно, выполненных на стяжках корпуса 1, а при повороте рук 7 и 8 на(+90 ) ролики 35 и 36 взаимодейстовуют с криволинейными поверхностямиН, 0 и П, Р копиров 37 и 38 соот 45ветственно. Для надежного слежения роликов35 и 36 по соответствующим траекториям служат односторонние упоры 39ф 5040 и 41, 42, Для плавного остановарук 7 и 8 в.двух положениях на каждую Руку предусмотрены по два амортизатора 43, 44 и.45, 46, установленных на станине станка,55Гидроцилиндр 25 можно установитьпод любым углом к осям рук 7 и 8,и для. уменьшения вылета толкателей 13и 14 можно использовать промежуточные колеса и устанавливать их на корпусах рук 7 и 8.Устройство работает следующим образом.Прр подаче рабочей среды в бесштоковую полость гидроцилиндра 25 поршень 29 перемещает шток-рейки 26 и 27, которые вращают колеса 23 и 24, а следовательно, и колеса 21 и 22, При вращении колес 21 и 22 толкатели 13 и 14 перемещаются вначале прямолинейно, так как ролики 35 и 36 скользят по пазам И и Л копиров 37 и 38 соответственно. Ролики .15 и 17 в это время взаимодействуют с винтовыми профилями кулачков-копиров 11 и 12 (обеих рук 7 и 8) на участке(ЮГ+1). Происходит поворот кулачковкопиров 11 и 12 на угол а так как ролики 16 и 18 следят за радиальнымАпРофилем на участке 36-М.Захваты 9 и 10 захватывают одновременно инструменты как в шпинделе, так и инструментальном магазине. Затем инструменты удаляются из своих гнезд на расстояние 1 так.как ролики 16 и 18 следят за профилем кулачков-копиров 11 и 12 на осевом участке 1,. После чего захваты 9 и 10 с инструментами поворачиваются на угол Ы и фиксируются, так как роли" ки 15 и 17 следят за винтовым профи")лем на участке (1+) фиг. 8, а ролики 16 и 18 следят за радиальным профилем на участке ( НЙ), односторонние упоры 19 при этом беспрепятственно пропускают в одну сторону ролики 16 и 18. Ролики 35 и Зб,в. это время переместились по пазам И и Л копиров 37 и 38 на расстояние Ь (фиг. 6 и 7) и вышли из пазов, Поэтому происходит поворот рук 7 и 8 нао90 вокруг оси 2, так как выступы 31 и 32 колес 21 и 22 повернулись на угол(фиг. 3 и 4) и вступили во взаимодействие с выступами 33 и 34 фланцев 5 и б соответственно. Ролики 35 и 36 в это время следят за криволинейными поверхностями Н и П копиров 37 и 38 соответственно. После пооворота на 90 срабатывают односторонние упоры 40 и.42, ролики 35 и 36 запираются, срабатывают амортизаторы 44 и 46, и датчики дают команду на реверсивную подачу рабочей среды в гидроцилиндр 25. Поршень 29 перемещается в обратную сторону и толкатели 13 и 14 также возвращаются обратно посредством шток-реек 26 и 27, колес 23 и 24 и колес 21.и 22 соответственно. Замененные инструментыустанавливаются в конусах шпинделя и магазина., так как ролики 15 и втягивают кулачки-копиры 11 и 12 :на расстояние (11+1). Затем ролики 15 и 17 следят эа винтовым профилем кулачков-копиров 11 и 12 на уча,стках (1" +1+1). Происходит отвод захватов 9 и 10 из места взаимодействия с инструментами.на угол с затем на д . Ролики 35 и 36 в зто . время скользят по паэам К и М.копиров 37 и 38 на расстоянии Ь, а затем выходят из пазов и скользят по криволинейным поверхностям 0 и Р, так как выступы 31 и 32 колес 21 и 22 взаимодействуют уже обратными контактными площадками с выступами 33 и 34 Фланцев 5 и 6 соответственно, Руки 7 и 8 в этом время поворачиваются обратно на 90 . Затем срабатывают односторонние упоры 39 и 41, ролики 35 и 36 запираются, срабатывают амортизаторы 43 и 45. Ролики 15, 17, 16, 18, а следовательно, и захваты 9 и 10 и руки 7 и 8 занимают свое исходное положе" ние. Цикл по смене инструментов можно повторять. Ф о р и у л а изобретения устройство для автоматической смены инструмента, содержащее размещенный на станине станка корпус, в котором с возможностью поворота 21483 6относительно соосных осей установлены механические руки, имеющие связанные с зубчатыми рейками захватыдля инструментов, а также привод перемещения механических рук и захва"тов, включающий в себя зубчатые пере"дачи, кинематически связанные с силовым цилиндром, имеющим зубчатую рейку, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью упрощения конструкциии сокращения времени смены инструмента, каждый захват установлен в соответствующей механической руке с воэ"можностью поворота относительно оси,параллельной направлению перемещениярейки этого захвата, а корпус жесткосвязан со станиной станка, причемпривод перемещения механических рук 20и захватов выполнен в виде двух блоРков зубчатых колес, соосных осямповорота рук, каждый из которыходним своим зубчатым венцом свя"эан с зубчатой рейкой силовогоцилиндра, а другим - с рейкой захвата соответствующей механическойруки, при этом каждый захват жесткосвязан с кулачком-копиром, а его рейка снабжена парой роликов, один изкоторых размещен в пазу рабочего проФиля соответствующего кулачка-копира,а другой расположен с возможностьювзаимодействия с криволинейными поверхностями и стенками пазов, выпол-ненными на корпусе, причем каяцый 35кулачок-копир выполнен с копирнымпазом, в котором размещен ролик, жестко связанный с рукой, на каждом изблоков зубчатых колес выполнен выступ, предназначенный для взаимодействия с выступом, выполненным на со ответствующей механической руке./5 13035,скв изводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектн ираж 922ИИПИ Государ по делам из Под твенного ко бретений и 35, Раушск исноеитета ССткрытийнаб., д