Устройство для автоматической смены инструмента

(51)5 В 23 0 3/157 ОПИСА ИЗО ТЕНИ ВТО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ульяновское головное специальное конструкторское бюро тяжелых и фрезерныхстанков(56) Авторское свидетельство СССРЬ 1074700,кл. В 23 а 3/157, 1982.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СМЕНЫ ИНСТРУМЕНТА(57) Изобретение относится к машиностроению, в частности к станкостроению, и можетбыть использовано в многоинструментальных станках, предназначенных для комплекИзобретение относится к машиностроению, в частности к станкостроению, и может быть использовано в многоинструментальных станках, предназначенных для комплексной обработки деталей,Целью изобретения является расширение технологических возможностей путем обеспечения возможности смены инструмента как в вертикальном, так и в горизонтальном шпинделях, расположенных с противоположных сторон,На фиг. 1 представлен автооператор, установленный на станке; на фиг, 2 - автооператор, общий вид; на фиг, 3 - вид по стрелкена фиг. 2; на фиг. 4- разрез Б-Б на фиг, 3; фиг.5 - разрез В - В на фиг,2; на фиг. б - эрез Г-Г на фиг. 5; на фиг. 7 - разрез Д-Д фиг, 4; на фиг, 8 - разрез Е-Е на фиг, 2;,.Ж 1698035 А 1 сной обработки деталей, Цель изобретения - расширение технологических воэможностей путем обеспечения возможности смены инструмента как в вертикальном, так и в горизонтальном шпинделях, расположенных с противоположных сторон. Устройство для автоматической смены инструмента содержит выполненный с возможностью перемещения в двух взаимно перпендикулярных плоскостях корпус, в котором установлен вал, несущий механическую руку с захватами 29, 30, которые закреплены на концах дополнительно введенного шлицевого вала 28. Шлицевой вал 28 установлен в траверсе 24 соосно последней с возможностью перемещения относительно траверсы 24, а также поворота от привода 37, 10 ил,на фиг, 9 - разрез И - И на фиг. 4; на фиг, 10 - разрез Ж-Ж на фиг. 8.Устройство для автоматической смены инструмента расположено на портале, установленном перед шпиндельной бабкой 1 (фиг. 1), состоящем иэ стоек 2 и поперечины 3, На направляющих поперечины 3 установлена каретка 4 с приводом 5 для ее горизонтального перемещения и приводом б для вертикального перемещения ползуна 7 по направляющим каретки 4. На нижнем конце полэуна 7 закреплен автооператор 8.Автооператор 8 содержит корпус 9 (фиг, 2, 10), закрепленный на ползуне 7 посредством плит 10, 11 и стоек 12, в котором вертикально установлен поворотный вал 13, несущий двухэахватную механическую руку 14 (фиг. 2), 1698035Привод вращения вала 13 включает в себя двигатель 15 (фиг. 10) с шестерней 16 на приводном валу двлгателя 15, которая находится в зацеплении с шестерней 17, смонтированной на налу 13. Поворот вала 13 ограничиваегся упорами 18 и 19 (фиг, 8), установленными на корпусе 9,Положение вала 13, а следовательно, и руки "4 фиксируется механизмом фиксации, установленным на шпоне 20 (фиг. 10) в корпусе 9, состоящим из втулки 21, в которой перемещается поршень-фиксатор 22, подпружиненный пружиной 2;,Двухзахватная механическая рука 14 содержя траверсу 24 (фиг, 4, 6), несущую четыре шариковые втулки 25 (фиг, 6), по которым перемещаются две направляющие штанги 26 (фиг 5, фиг, 6), На штангах 26 с обеих сторон закреплены две планки 27 (фиг, 4, 6), через которые пропущен алицевой вал 28 (фиг. 4), на концах которого закреплены захваты 29 и 30, направленные в противоположные стороны, йлицевой вал 28 установлен в траверсе 24 и планках.7 с возможнсстью поворота вокруг своей продольной оси от исходоо положения( например на 90" в обе стороны до контакта упорных винтов 31 и 32 (фиг.с даухсторонним упором 33, рсполох.еннеа на планке 27.Фиксацию каждого положения шлицевого вала 28, а следовательно, и захватов 29 и 30 вокруг продольной оси осуществляет фиксатор 34, установленный на планке 27, состоящий из штока 35 и пружины 36 (фиг. 6).Привод вращения шлицевого вала 28 содержитдвигатель 37(фиг,4),установленный н траверсе 24, шестернео 38, закрепленную на приводном валу двигателя 37, з(ацепляющуюся с шестерней 39, установленной на шлицевом валу 28 и ограниченной от осевого перемещения траверсой 24, Кроме того, шлицевой вал 28 установлен с возможностью возвратно-поступательного осевого перемещения, которое осуществляется от, например, двухстороннего гидроцилиндра 40 (фиг. 4), установленного в траверсе 24.Гидро ц или н др 40 соде рит поршень 41. штоки 42, на концах которых, в свою очередь, жестко закреплены планки 27, взаимосвязанные с шлицевым валом 28,Подвод масла поддавлением в гидроцилиндр 40 производится через штуцера 43.Захваты 29 и 30 состоят иэ корпуса захватов 44 (фиг. 7), подпружиненных пружиной 45, рычагов 46, установленных на осях 47 и контактирующих с упорами 48.Упоры 48 взаимодейгтвуют со скошенными поверхностями кле на 49, насаженного на шток 50 гидроцилиндра 51. Шток 50 поджимается пр(у(жиной 52 которая уп(л(ов( 5 10 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 ется во фланец 53, служащий одновременно центрирующим элементом для инстр,- мента 54,Подвод масла под давлением к гидроцилиндру 51 осуществляется через штуцер 55,Автооператор работает следующим образом.Смена инструмента осуществляется по запрограммированному циклу от системы ЧПУ.При смене инструмента в вертикальном шпинделе включается привод 5 (фиг. 1) и каретка 4 перемещается к инструментальному магазину, включается привод 6, полэун 7 перемещается вниз к инструменту и автооператор 8 останавливается около магазина на уровне нужной ячейки с инструментом,По команде ЧПУ масло под давлением подается в правую полость гидроцилиндра 40 (фиг. 4) и поршень 41 с помощью штоков 42 перемещает планки 27 с шлиценым валом 28 л захватом 29 по направлению к инструменту. По ходу перемещения захвата 29 рычаги 46 (фиг, 7) охватывают оправку инструмента 54 за специальный поясок, В это время в гидроцилиндре 51 масло находитсч под давлением, Пружина 52 сжата, а клин 49 отведен влево, левые концы рычагов 46 разведены, После того, как рычаги 46 охватили оправку инструмента 54, по команде управления давление масла в цилиндре 51 снимается, пружина 52 перемещает клин 49 вправо и разводит упоры 48, которые нажимают на правые концы рычагов 46, осуществляя зажим, оправки, Масло под давлением подается в левую полость гидро- цилиндра 40 (фиг. 4) и захват 29 с инструментом 54 отводится от магазина.Затем автооператор 8 полэуном 7 поднимается на запрограммированную высоту, кареткой 4 перемещается в сторону шпиндельной бабки 1 и останавливается в зоне действля руки 14, Все зто время фиксатор 22 (фиг. 10) находится в зацеплении с шестерней 17, предохраняя руку 14 от поворота. Затем по циклу системы управления ЧПУ фиксатор 22 под действием давления подаваемого масла смещается влево, происходит расфиксация руки 14,Срабатывает двигателе, 15 (фиг, 10) и вращение через шестерни 16 и 17 передается руке 14. Рука 14 поворачивается по часовой стрелке на 90 (фиг, 3) до упора 18 (фиг.8). Захват 29 с инструментом 54 направлен в сторону шпинделя, Таким образом, инструмент 54 оказался в позиции ожидания около бабки 1 с вертикально-расположенным шпинделем.По команде ЧПУ масло подается в правую полость гидроцилиндра 40 и шлицевойвал 28 с захватом 29 перемещается к шпинделю станка, Инструмент 54 оказываетсясоосным со шпинделем. Автооператор 8ползуном 7 поднимается вверх и оправкаинструмента 54 вводится в шпиндель.Масло подается в гидроцилиндр 51(фиг.7), клин 49 смещается влево, левые концырычагов 46 разводятся, происходит отжиминструмента в захвате,Затем масло подается в левую полостьгидроцилиндра 40 (фиг, 4) и свободный захват 29 отводится от шпинделя,В то время, когда осуществляется технологический переход, захват 29 забираетиз магазина новый инструмент. Перемещение автоопеоатора 8 к магазину ссуществляется в обратной последовательности. Сновым инструментом автооператор 8 по автоматическому циклу перемещается кшпинделю станка, рука 14 поворачиваетсяна 90 против часовой стрелки до упора 19(фиг. 8) свободным захватом 30 к шпинделю,останавливается в позиции ожидания,По окончании технологического перехода давление подается в.левую полость гидроцилиндра 40 и свободный захват 30перемещается к инструменту в шпинделе. Захват 30 зажимает оправку инструмента.Движением ползуна 7 вниз инструментвынимается из шпинделя, Давление подается в правую часть гидроцилиндра 40 и захват 30 с инструментом отводится отшпинделя,Фиксатор 22 отводится от шестерни 17,срабатывает дви атель 15, рука 14 поворачивается на 180", захватом 29 с новьм инструментом к шпинделю и аналогично предыдущемуциклу вьодится в шпиндель.Далее цикг повторяется,Омена инструмента в горизонтальномшпинделе происходит следующим образом.Перемещение руки 14 из исходного положения к магазину, захват инструмента иизвлечеьие его иэ гнезда магазина происходит аналогично циклу смены инструмента ввертикальном шпинделе.Зате; погзуном 7 автооператор 8 перемещается вверх до запрограммированнойвысоты и каоеткой 4 в сторонубабки 1 до зоныдействия руки 14, не доходя до бабки 1 илиперейдя ее, в зависимости от того, с какойстороны расположен шпиндель. Пс командеЧПУ включается двигатель 34 (фиг, 4) и черезшестерню 35 и шестерню 36, сидящую нашлицевом валу 28, поворачивает его на 90вокруг продольной оси по часовой стрелке до40 инструмента, содержа,ее выполненный с 45 50 55 20 25 35 контакта упора 33 с упорным вин 1 ом 32 (фиг, 9) - если шпиндель находится с правой стороны бабки 1, и против часовой стрелки до контакта упора 33 с упорным винтом 31 - если шпиндель находится с левой стороны бабки 1,фиксацию каждого иэ трех положений шлицевого вала 28 выполняет фиксатоо 35 (фиг, 6 установленный в корпусе 34, закрепленном на планке 27, Затем рука 14 поворачивается на 90 в горизонтальной плоскости пс часовой стрелке так, что хвостовик инструмента направлен в сторону шпинделя, Фиксаор 22 (фиг, 10) фиксирует положение вала 13. а следовательно, и руки ",4. Контроль фиксированных положений вала 13 и вала 28 осуществляется датчиками, Полэуном 7 автооператор 8 поднимается до положения соосности оправки инструмента и шпинделя, Ввод и вывод инструмента из шпинделя осуществляется перемещением всего автооператора 8 кареткой 7,Операции зажима-отжима инструмента в руке выполняются аналогично циклу при смене инструмента в вертикальном шпинделе.Устройстве позволяет расширить технологические воэможности за счет осуществления автоматич=ской смены инструмента и в вертикальном и в горизонтальных шпинделях, расположенных с двух сторон, путем оснащения устоойства шлицевым валом с жестко эакрепле.ными на его концах захватами, установленного с воэможностью его поворота вокруг гродальной оси в обе стороны в зависимости от расположения шпинделя.Формула иэо".ретения Устройство для автомг-ической смены воэможностью перемеьцения ь двух взаимно г.ерпендикулярных плэскостях корпус с установленным Б нем и киемятпчески связанным с приводсм поворотаалом, несущим механическую руку, имеющую горизонтальную траверсу с захватами, расположенными с воэможностью гюворота от соответствующегс привода, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технологических возможностей, захваты расположены с воэможностью поворота в вертикальной плоскости перпендикулярно продольной оси траверсы посредством дополнительно введенного шлицевого вала, на концах которого закреплены захваты, причем шлицевой вал установлен внутри траверсы, соосно последней с воэможностью перемещения относительно траверсы и связан с приводом поворота, 1898 О 351698035Составитель А.Журавлева Редактор Н,Сильнигина Техред М.Моргентал Корректор,. М.Демчик Заказ 4355 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 10