Металлорежущий станок с устройством для автоматической смены инструментальных головок

(19) (1 51)5 В 23 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ О К ПАТЕН 2 ГмбХ (ВЕ).айнрих Бургт Шнаидер (РЕ) онс и инха ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(г) Рольф КелКлаус Пайс и Р(54) МЕТАЛЛОРЕЖУ 1 ЦИЙ СТАНОК С УСТРОЙСТВОМ ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СМЕНЫ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ ГОЛОВОК(57) Изобретение относится к станкостроению, а именно к станкам с автоматической сменой инструмента. Цельюизобретения является расширение технологических возможностей. Станокимеет вертикальную стойку 5, на которой смонтирован механизм 10 сменыинструментальных головок 8, находящихся на супнорте 7. Платформа 11 механизма смены инструментальных головок имеет возможность вращения вокругвертикальной оси. Платформа 11 несетна себе по меньшей мере один захват.13 головки. На платформе может бытьтакже размещен инструментальный м-; -газин, а захваты головок выполнены1537127 Изобретение относится к станкостроению, а именно к станкам с автоматической сменой инструмента,Целью изобретения является расширепие технологических возможностей.На Фиг. 1 представлена гибкая поточная линия из нескольких металлорежущих станков с устройством для автоматической смены инструментальныхголовок, вид в перспективе; наФиг. 2-4 - различные формы выполненияплатформы с захватами для инструментальных головок и механизмом сменыинструментов на фиг. 5-10 - различ"Ф15ные модификации системы станка; наФиг. 11 - схематическое изображениеодной Формы выполнения приспособления для складирования; на фиг. 12другая Форма выполнения приспособления для складирования.На Фиг, 1 изображены несколько металлорежущих станков с устройствомавтоматической смены инструментальных головок, расположенных вдоль линии обработки. Станки с числовым управлением имеют станину 1, образующую базовую часть станка, котораяснабжена направляющими планками 2,проходящими в направлении Х. По направляющим планкам 2 может перемеЗОщаться в направлении Х горизонтальный суппорт 3. Суппорт 3 имеет направляющие планки 4, проходящие в горизонтальном направлении 2.По направляющим планкам 4 направляется вертикальная стойка 5, содержащая направляющие планки 6, по которым может перемещаться в вертикальном направлении (в направлении координатной оси У) суппорт 7, имеющийшпиндель и держатель инструментальной головки, Передняя сторона суппорта обращена к заготовке и несетна себе сменную инструментальную головку 8. Инструментальная головка 845является, например, передней бабкой,которая может принимать один илинесколько обрабатывающих инструментов 9.Иеханизм 10 смены инструментальной головки 8 состоит из платформы11, установленной над шпинделем навертикальной стойке 5 и имеющей возможность вращения относительно вертикальной оси . Привод платформы 1 1 55осуществляется через закрепленныйна. стойке 5 двигатель 12, приводяшийв движениенапример, шестерню на 4ходящуюся в зацеплении с зубчатымвенцом платформы 11. С двух диаметрально противоположных сторон отплатформы 11 отходят вниз захваты13, 14 головок. Каждый захват может захватывать сверху одну инструментальную головку 8.Инструментальная головка 8 имеетна верхней стороне элемент для взаимодействия с захватом платформы 15.Приводные устройства для фиксирующего механизма содержатся в захвате13 головки,Если инструментальную головку 8необходимо снять с держателя, тосуппорт 7 перемещается вдоль координатной оси 7 в позицию, в которойинструментальная головка 8 находитсяна необходимой для смены высотеЗахват 13 головки уже находится(фиг. 1) в позиции смены. Далее головка захватывается захватом. Затемкрепление инструментальной головки8 в держателе освобождается настолько, что она висит лишь на захвате13. Суппорт 7 может опускаться незагруженным. С помощью двигателя 12платформа 11 поворачивается на 180так что теперь другая инструментальная головка 8, стоявшая в позициипередачи (фиг, 1), приходит в позицию смены. После того, как суппорт7 занимает позицию смены, осуществляется Фиксирование другой инструментальной головки 8 в держателе,оцновременно создается приводноесоединение для инструментов 9 . ЗатемФиксирование инструментальной головки в захвате платформы прекращаетсяи суппортможет перемещаться сов 1 местно с инструментальной головкой 8вдоль координатной оси У и устанавливаться в требуемой позиции. Находящаяся теперь в позиции складирования на задней стороне стойки 5 инструментальная головка может передаваться на приспособление для складирования,Приспособление для складированияв простейшем случае представляет собой неподвижную плиту, имеющую несколько позиций для складирования,С помощью соответствующего перемещения стойки 5 и,соответственно, суппорта 3 задний захват головки может приводиться в любую иэ позиций.В примере реализации согласнофиг. 1 показано другое приспособление5 1537 для складирования. Это приспособление содержит передаточное приспособление 16 с перемещаемым в горизонтальном и вертикальном направлениях передаточным столом 1. Передаточное приспо 5, собление 16 представляет собой суппорт, имеющий возможность перемещения вдоль стеллажа с помощью направляющих планок 18 параллельно ряду стан- ков.Платформа 11 в средней зоне имеет окно 19, через которое могут проходить различные приводные устройства стойки 5, к которым относятся двигатель 20 для привода суппорта 7 вдоль координатной оси У, двигатель 21 для привода шпинделя инструментальной головки 8, а также гидроцилиндр 22 для уравнивания веса инструмен тальной головки 8.На фиг. 2 показана платформа 11, имеющая две пары захватов головок, причем захваты 13 , 14 головок одной пары соответственно оснащены ме ханизмом 23 смены инструментов. Оба захвата головок. (13 и 14) расположены оппозитно. один другому, захваты 24, 25 головок смещены относительнооних на 90 и расположены также оппо зитно. Платформа 11 имеет на своей верхней стороне кольцевой Формы инструментальный магазин 26, который может состоять из вращаемого кольца или вращающейся от дополнительного привода цепной системы. Инструментальный магазин 26 выполнен с гнездами под инструмент 27, Каждый механизм 23 смены инструментов имеет П-образный кронштейн 28, концы которого установлены на горизонтальнойоси 29 захватов 13, 14 головки и который может поворачиваться вокруг горизонтальной оси 29. На средней части П-образного кронштейна 28 закреплен линейный при 4 вод 30, перемещаемый вдоль оси 31, проходящей под прямым углом к оси 29, и несущий на себе двухзахватную консоль 32. Консоль 32 может пово-. рачиваться вокруг оси 31, имеет две 50 направленные в противоположные стороны захватные системы, на концах которыхнаходятся захваты 33, 34 соответственно. Каждый захват выполнен в виде двух пальцев, которые могут выдвигаться из консоли и при55 выдвигании сближаться один с другим, охватывая кругом инструмент 9. Инструменты 9 имеют конические муфты с конусом 35 и ловильные пальцы 36 127 6для закрепления и фиксирования внутриинструментальной головки 8.При изображенном на фиг. 2 состоянии инструмент 9 вынимается захватом34 из инструментальной головки 8, приэтом консоль 32 эа счет включениялинейного привода 30 перемещается внаправлении оси 31. Когда инструмент9 вынут, захватная консоль 32 поворачивается вокруг оси 31 так, чтодругой инструмент 9 находится передотверстием инструментальной головки8. За счет втягивания линейного привода 30 другой инструмент 9 входитв инструментальную головку 8 и фиксируется. Теперь кронштейн 28 поворачивается вокруг оси 29, одновременновыдвигается линейный привод 30 так,что один захват консоли 32 переводится в положение над находящимися впозиции передачи гнездом 27 инструментального магазина 26, За счет соответствующего включения линейногопривода 30 инструмент может опускать-ся в гнездо 27. Так же, как и складирование инструментов в инструментальный магазин 26, может осуществляться их выемка.В примере осуществления согласноФиг. 2 отдельным захватам 13 и 14головок придано по одному механизму23 смены инструмента.Следовательно, смена инструментаможет происходить тогда, когда соответствующая инструментальная головка8 находится на одном из захватов головок. Этим обеспечивается то преимущество, что смена инструментов, например, может осуществляться на инструментальной головке 8, которая вданное время не используется.ПлатФорма 11 согласно Фиг. 3 отличается .от платформы согласно фиг, 2лишь тем, что вместо четырех предусмотрены лишь два захвата 13 и 14головок. На каждом из захватов головок помещен механизм 23 смены инструментов. За счет того, что имеетсянесколько механизмов смены инструментов, существует возможность использования инструментов с различными .посадочными местами для крепленияинструмента, причем каждый механизмсмены инструментов согласуется спосадочным местом для крепления инструмента друГого вида.Изображенная на фиг. 4 платформа 11 имеет многочисленные захваты 13 головок, каждый иэ которых несет насебе закрепляемую путем подвешивания инструментальную головку 8.Иэ фиг. 5-10 можно видеть, в частности (в сравнении с фиг. 1) несколь ф ко модификаций станка с использованием одной и той же стойки, не обладающей возможностью вращения и имеющей простую конструкцию, отвечающего различным требованиям. Стойка 5 также не 1 О является перемещаемой по высоте.На фиг. 11 и 12 изображены примеры осуществления передаточного приспособления 16, используемого в станке и предназначенного для приема инструментальных головок 8 от захвата, не находящегося в рабочей позиции, и передачи их на приспособление для складирования,20Формула изобретения 1. Металлорежущий станок с устройством для автоматической смены инструментальных головок, содержащий 25 вертикальную стойку, установленную с возможностью линейного перемещения в горизонтальном направлении, расположенный на стойке с возможностью перемещения по ней в вертикальном 30 направлении суппорт, имеющий шпиндель с держателем инструментальной головки, платформу, установленную с возможностью поворота вокруг вертикальной оси, расположенные на этой платФорме один или несколько радиально размещенных захватов для инструментальных головок, попарно размещенных оппозитно друг другу с возможностью установки и съема инструментальной головки, расположенной в держателе за шпинделем в радиальном ат оси поворота платформы направлении, элементы для взаимодействия с держателем шпинделя и захватами платформы выполненные на инструментальных головках, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью расширения технологических возможностей, платформа установлена на вертикальной стойке надшпинделем с держателем на стационарной высоте, при этом элементы длявзаимодействия инструментальных головок с захватами платформы выполнены в верхних частях корпусов головок, а захваты расположены на нижнейповерхности платформы,2. Станок по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в поворотной платформе в центральной ее части выполнено окно под дополнительно введенныйгидроцилиндр для уравновешивания весаинструментальной головки, приводы шпин"деля и суппорта установлены на вертикальной стойке.3. Станок по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и И с,я тем, что на поворотной платформе установлен соосно ейдополнительно введенный инструментальный магазин с гнездами под инструмент с возможностью вращения отдополнительно введенного привода.4. Станок по пп 1 - 3, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что по меньшеймере на одном из захватов для инструментальных головок установлен механизм смены инструментов, выполненный в виде П-образного кронштейна,установленного на горизонтальной осизахвата с.возможностью поворота, приэтом на оси, размещенной на поперечине кронштейна перпендикулярно упомянутой оси захвата, установлена свазможностью вращения и осевого перемещения двухзахватная консоль.5. Станок па н. 4, о т л и ч а ющ и й с я тем, что каждый из захва"тов консоли выполнен в виде двухпальцев, установленных с возможностьюперемещения в направлении, перпендикулярном оси кронштейна, и Фиксации инструмента, размещенного в гнезде инструментальной головки.1537127 оставитель А.Шкуркинехред Л.Олийнык Корректор Э.Лончаков ор А,Маковская раж 661 дни та по изобретениям и открытия, 3-35, Раушская наб., д. 4/ и ельский комбииа "Пате Производственно аказ 117НИИПИ Госуд ственного коми 113035, Моск