SU1034869A1 - Apparatus for automatic changing of tools in metal cutting machine tool - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИ .ЧЕСКОЙ СМЕНЫ ИНСТРУМЕНТОВ НА МЕТАЛЗЮ ШЖУг{1Ш1 СТАНКЕ, содержащее два дисковых магазина йн струментов, удтаЯов леннызс симметрично относительно оси поворота двухзахватнохчэ манипулйтора дл  переноса инструмента между ыпин дел«4 станка и магазинами инструментов , приводы магазинов и манипул торау о т л и ч a ю щ е вс  тем, 4fOf с цедьк уменьшени  габаритов и упрощени  конструкции устройства, магазищ установлены под углом или соосно друг с другом хвостовиками инструментов внутрь, a манипул тор располсжен с возможностью поворота на угол 90 или 180° относительно оси, перпендикул рной оси вращени  магазинов, и возвратно-поступательного перемещени  в вертикельной плоскости парсшлельно или перпендикул рно оси впиндел  . 2. Устройство по П.1, отличающее с и Фем, что магазиад v инструментоа имеют общий привод, a i привод поворота манипул тора выполнен. a виде гидроци индра с гидрЬупором.1. DEVICE FOR AUTOMATIC CHEMICAL CHANGE OF TOOLS ON THE SHZHUG {1Sh1 MACHINE METALS, containing two disk magazines and tools, which are Lennissa symmetrically with respect to the axis of rotation of the two-grip manipulator to transfer the tool between 4 cases and 4years and stores, 16 4fOf with the steps of reducing the size and simplifying the design of the device, the magazines are installed at an angle or coaxially with each other with the tool shafts inside, and the manipulator is located with the zhnosti rotation through 90 or 180 ° relative to the axis, perpendicular to the axis of rotation of the magazine, and the reciprocating movement in the vertical plane of the plane, parsselno or perpendicular to the axis of vindice. 2. The device according to claim 1, which differs from and Themes, that the magaziad v tools have a common drive, a i the manipulator turning gear is executed. A form of hydrocy indra with hydrobore.

Description

Изобретение относитс  к станностроению и может найти применение в станках с числовым программным управлением. .The invention relates to machine building and can be used in machine tools with numerical control. .

Известно устройство дл  автоматической смены инструментов. на металлорежущем станке, содержащее два диако вых магазина инструментов, установленных симметрично относительно оси пр ворота двухэахватного манипул тора: дл  переноса инструмента между шпинделем станка и магазинами инструментов , приводы ма газинов и манйпул .тора tl.A device for automatic tool changing is known. on a metal cutting machine, containing two diagonal tool stores, installed symmetrically with respect to the axis of the collar of the two-gripping manipulator: to transfer the tool between the machine spindle and tool magazines, gas drives and manipulator tl.

Недостатками известного устройства  вл ютс  его большие габариты и загроможденность рабочей зоны станка . , ;The disadvantages of the known device are its large size and clutter in the working area of the machine. ,;

Цель изобретени  - уменьшение габаритов устройства и упрощение его конструкции, The purpose of the invention is to reduce the size of the device and simplify its design,

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  автоматической смены инструментов на металлорежущем станке, содержащем два дисковых магазина инструментов, установленных с мметрично относительно оси поворота двухзахватного манипул тора дл  переноса инструмента между шпинделем г станкачи- магазинами инструментов, приводы магазинов и манипул тора, магазины установлены под пр мым углом или .соосно друг с другом хвостовиками инструментов внутрь а манипул тор расположен с возможностью поворота на угол 90 или 180 относи- i тельНо оси, перпендикул рной оси Вра- Мщени  магазинов,и врзврйтно-поступа- тельного перемещени  в вертикальной, плоскости параллельно или перпендикул рно оси шпиндел  станка.This goal is achieved by the fact that in the automatic tool changer device on a cutting machine, there are two disk tool stores installed with a metric relative to the axis of rotation of the two-jaw manipulator to transfer the tool between tool spindle and tool magazines, magazines are installed at right angle or coaxially with each other by the tool shanks inwards and the manipulator is rotatably rotated at an angle of 90 or 180 relative to and, perpendicular to the axis of the rotation of the magazine, and vertical displacement in the vertical plane parallel to or perpendicular to the axis of the spindle of the machine.

Кроме того, магазины инструментов имеют общийпривод, а привод поворота манипул тора выполнен в виде гидроцилиндра с гйдроупором. - .In addition, tool stores have a common drive, and the manipulator turning gear is made in the form of a hydraulic cylinder with a hydraulic distributor. -.

На фиг.1 показан станок с устройством дл  смены инструмента, общий вид на фиг.2 - вид А на фиг.IV на фиг.Зразрез Б-Б на фиг.2 (привод вращени  дисков-с инструментами); на фиг.4 разрез В-в на фиг.2 (привод продольного перемещени  скалки манипул тора и механизм поворота манипул тора), на ;фиг.5 - разрез Г-Г на фиг.4 (привод поворота манипул тора); на фиг.6-8 ; пол6жени  гидроцилйндра с гидро- I упором; йа фиг.9 -раз ещение дисков S инструментами под пр мым углом друг к другуJ на фиг.10 - положение устрс йства дл  работы со станком с горизонтальным шпинделем.Fig. 1 shows a machine with a tool changer, a general view in Fig. 2 is view A in Fig. IV in Fig. Fig. BB in Fig. 2 (a disk drive with tools); Fig. 4 shows a section B-in in Fig. 2 (a drive for longitudinal movement of the manipulator rolling pin and a mechanism for turning the manipulator); Fig. 5 shows a section of D - D in Fig. 4 (driving gear for the manipulator); 6-8; half hydrocylindra with hydro-I stop; Figure 9 shows the disassembly of disks S with tools at a right angle to each other in Figure 10 — the position of the device for working with a machine with a horizontal spindle.

Устройство автоматической смены тлн струментов смонтировано на стойке 1 и состоит из магазина 2, имеющего два диска 3 с инструментами. Диски 3 смонтированы соосно на ос х 4 и 5 и имеют общий привод вращени  от двигател  6 через черв чную передачу 7 и зубчатые передачи 8 и 9 (.фиг.з).. инструменты Ю в дискахЗрасположены перпендикул рно дискам и направлены своими хвостовиками во внутрь.The device for automatic change of tons of instruments is mounted on the rack 1 and consists of a magazine 2 having two disks 3 with tools. The disks 3 are mounted coaxially on the axes 4 and 5 and have a common rotational drive from the engine 6 through the worm gear 7 and gears 8 and 9 (fig. 3). Tools in the disks are perpendicular to the disks and directed by their shanks inwards .

Дл  переноса инструментов 10 от дисков 3 к шпинделю 11 шпиндельной бабки 12 служит манипул тор 13 с руко 14. Манипул тор 13.смонтирован на скалке 15. Поворот манипул тора 13 от одного диска 3 к другому на угол 180 осуществл етс  от гидроцилиндра 16. В случае использовани  устройства дл  работы со станке с вертикальным шпинделем поворот Манипул тора от одного диска к другому может быть осуществлен простым гидроцилиндром, имеющим два конечных положени .To transfer the tools 10 from the discs 3 to the spindle 11 of the spindle head 12, a manipulator 13 with a handle 14 serves. The manipulator 13. is mounted on a rolling pin 15. The manipulator 13 turns from one disc 3 to another at an angle 180 from the hydraulic cylinder 16. In In case of using the device for working with a machine with a vertical spindle, the manipulator can be rotated from one disk to another by a simple hydraulic cylinder having two end positions.

При установке устройства .на станке с горизонтальным шпинделем манипул то 13 должен иметь три положени  в плоскости поворота; по одному положению дл  работы с каждым диском и среднее положение дл  работы со шпиндельной бабкой. получени  трехпозиционного поворота предлагаетс  использовать сложный, двухступенчатый гидроцилиндр с гйдроупором.When installing the device on a machine with a horizontal spindle, the manipulator 13 should have three positions in the plane of rotation; one position for working with each disk and a middle position for working with the spindle head. For a three-way rotation, it is proposed to use a complex, two-stage hydraulic cylinder with a hydraulic seal.

На штоке 17 гидроцилиндра 16 выполнена зубчата  рейка 18, котора  взаимодействует с зубчатым колесом 19, .сид щем на скалке 15. Зубчатое колесо 19 взаимодействует со скалкой 15 посредством ролика 20, который крепитс , к колесу 19 и входит в продольный паз выполненный на скалке 15.On the rod 17 of the hydraulic cylinder 16, there is a cogged rail 18, which interacts with the gear wheel 19, which sits on the rolling pin 15. The gear wheel 19 interacts with the rolling pin 15 by means of the roller 20, which is attached, to the wheel 19 and enters the longitudinal groove made on the rolling pin 15 .

Диски 3 с инструментами расположены относительно манипул тора 13 симметрично .The disks 3 with the tools are symmetrically located relative to the manipulator 13.

Дл  сообщени  скалке 15 с манипул тором 13 поступательного перемещени  дл  переноса инструментов от дисков 3 к шпинделю 11 служит гидроцилиндр 21,To communicate the rolling pin 15 with the manipulator 13 of the translational movement, a hydraulic cylinder 21 serves to transfer the tools from the discs 3 to the spindle 11,

На фиг.6 диски 22 магазинов расположены под пр мым углом друг к другу . Привод вращени  дисков 22 осуществл етс  от двигател  23 через в чную передачу 24 и зубчатую передачу 25. При таком расположении дисков ,с инструментами манипул тор поворачиваетс  на 90° при любом расположении шпиндел  станка, причем привод поворота манипул тора может быть осу ществлен от простого двухпозиционного гидроцилиндра.In Fig. 6, the disks 22 of the stores are located at a right angle to each other. The rotation of the disks 22 is driven from the engine 23 through an intact gear 24 and a gear 25. With this arrangement of the disks, the manipulator is rotated 90 ° with any tools at any location of the machine spindle, and the actuator can be driven from a simple two-position hydraulic cylinders.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Смена инструментов производитс  после вывода шпиндельной бабки с инструментом из зоны обработки и остановки её в положение Смена инструментов . Манипул тор 13 находитс  в среднем положении - позици  ожидани .A tool change is made after the spindle headstock is brought out of the machining area and stopped at the Tool change position. The manipulator 13 is in the middle position - the waiting position.

В захвате руки 14, обращенном к магазину, находитс  оправка.с инструментом 10; эахв.ат обращенный к шпиндельной бабке 12; свободен дл  отработанного инструмента. Цикл смены инструмента начинаетс  с перемещени  .манипул тора 13 к шпиндельной бабке 12. После захвата рукой базового по ска оправки инструмента, наход щегос  в шпинделе 11, шпиьздельна  бабка 12 перемещаетс  параллельно оси ишиндел  на- величину, достаточную дл  освобождени  шпиндел  11 от базового хвостовика оправки 10. Манипул тор 13 поворачивает руку 14, убира  отработанный инструмент и совмеща  ось-нового инструмента с осью шпиндел . Шпиндельна  бабка 12 перемещаетс  наезжа  гнездой шпиндел  11 -на базовый хвостовик 10 с новым инструментом . После установки нового инструмента в ьшиндель 11 манипул тор 13 с рукой 14 отводитс  из зоны перемещени  шпиндельной бабки 12 к магазину 2, устанавлива  оправку 10 с отработанным инструментом в гнездо диска 3, причем при прохождении манипул тором 13 среднего положени  даетс  команда (разрешение) на перемещение шпиндельной бабки 12 к детали на обработку . Оставив оправку 10 с инструментом в диске 3, манипул тор 13 устанавливаетс  в среднее положение (позици  ожидани ), даетс  команда (разрешение ,на поиск следун цего инструмента. Поиск производитс  вращением дисков. При необходимости использовани  инструмента, наход щегос  в другом диске 3, манипул тор 13 поворачиваетс  в. плоскости, перпендикул рной направлению пр молинейного перемещени , устанавлива  оси захватов и по- ворота руки 14 параллель.но ос м оправок 10 с инструментами, наход щимис  во втором диске 3 магазина. Если после поворота манипул тора 13 поиск инструмента закончен и диск 3 зафиксирован, осуществл етс  перемещение манипул тора 13 к магазину 2, захват рукой 14 следующей оправки 10 с инструментом и отвод манипул тора 13 в среднее положение. Наход сь в позиции ожидани , ма:нипул тор 13 поворачиваетс  в исходное положение дл  перемещени  к шпиндельной бабке 12, причем диски 3 магазина 2 ос1пцествл ют поиск свободного гнезда инструмента, наход щегос  в шпинделе 11. Поиском свободного гнезда заканчиваетс  подготовка устройства к сле дующей смене инструмента. Цикл смены инструмента может быть начат, как твлько шпиндельна  бабка.: .12 выведена из зоны обработкч и установлена в положение Смена инструмента ., Использование предлагаемого изобретени  позволит уменьшить габариты устройства и расширить его технологические возможности.In gripping the arm 14 facing the magazine, there is a mandrel with tool 10; eah.at facing the headstock 12; free for used tool. The tool change cycle begins with the movement of the manipulator 13 to the spindle headstock 12. After the base grips the tool holder with the hand in the spindle 11, the spindle head 12 moves parallel to the axis and the scale is sufficient to free the spindle 11 from the base shank of the mandrel 10. The manipulator torus 13 rotates the arm 14, retracting the spent tool and aligning the axis of the new tool with the spindle axis. The spindle head 12 is moved by the nest of the spindle 11 - onto the base shank 10 with a new tool. After the new tool is installed in section 11, the manipulator 13 with the arm 14 is retracted from the zone of movement of the spindle head 12 to the magazine 2, the mandrel 10 with the used tool is installed in the slot of the disk 3, and when passing through the middle position manipulator 13 headstock 12 to the part for processing. Leaving the mandrel 10 with the tool in the disk 3, the manipulator 13 is set to the middle position (waiting position), a command is given (permission to search for the next tool. The search is performed by rotating the disks. If necessary, use the tool located in another disk 3 The torus 13 rotates in a plane perpendicular to the direction of rectilinear movement, setting the axes of the grippers and turning the arms 14 parallel to the axis of the mandrels 10 with tools located in the second disk 3 of the magazine. the tool holder 13 finishes the search for the tool and the disk 3 is fixed, the manipulator 13 moves to the magazine 2, the next tool holder 10 is gripped by hand 14 and the manipulator 13 is retracted to the middle position. to the initial position for movement to the spindle headstock 12, and the disks 3 of the magazine 2 specifically search for the free socket of the tool located in the spindle 11. The search for the free socket ends the preparation of the device for the next tool change. The tool change cycle can be started as a spindle head .: .12 removed from the machining zone and set to the tool change position. Using the proposed invention will reduce the size of the device and expand its technological capabilities.

8eight

i$i $

ww

ff

-Я-I

сжszh

//////////////////////

Й/г.даY / d

Claims (2)

(54 )1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СМЕНЫ ИНСТРУМЕНТОВ НА МЕТАЛЛОРЕЖУЩЕМ СТАНКЕ, содержащее два дисковых магазина инструментов, установленных симметрично относительно оси поворота двухзахватного манипулятора для переноса Инструмента между шпинделем станка й магазинами инструментов, приводы магазинов и манилуля тора, о т л и ч а ю щ е ё с я тем# что, с целью уменьшения габаритов и упрощения конструкции устройства, магазины установлены под пряшм углом или соосно друг с другом хвостовиками инструментов внутрь, а манипулятор расположен с возможностью поворота на угол 90^й Или 180° относительно оси, перпендикулярной оси вращения магазинов, и возвратно-поступательного перемещения в вертикальной плоскости параллельно или перпендикулярно оси шпинделя станка.(54) 1. DEVICE FOR AUTOMATIC CHANGE OF TOOLS ON THE METAL-CUTTING MACHINE, containing two disk magazines of tools installed symmetrically with respect to the rotation axis of the two-grip manipulator for transferring the Tool between the machine spindle and the tool magazines, magazine drives and the manipulator, and the machine the fact that, in order to reduce the size and simplify the design of the device, the magazines are installed at right angles or coaxially with the tool shanks inward, and the manipulator is located with awn rotation at 90 ^minutes or 180 ° about an axis perpendicular to the magazine rotation axis and a reciprocating movement in a vertical plane parallel to or perpendicular to the axis of the machine spindle. 2. Устройство по п.1, отличают е ё с я Тем, что магазины » — , инструментов имеют общий привод, а $ привод поворота манипулятора выполнен ; в виде гидроцилиндра с гидроупором.2. The device according to claim 1, it is distinguished by the fact that the shops "-, the tools have a common drive, and the $ drive for turning the manipulator is made; in the form of a hydraulic cylinder with a hydraulic seal.