SU1471937A3 - Многошпиндельный обрабатывающий станок дл одновременной обработки сверлением и (или) фрезерованием нескольких одинаковых деталей с устройствами смены инструментов и дл приема заготовок на палеты - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к машиностроению ,в частности, к автоматизации загрузки обрабатывающих станков инструментами и заготовками. Цель изобретени  - повышение производительности и упрощение конструкции. Дл  этого при смене инструментов шпиндели на базовом станке по всем координатным направлени м перемещаютс  совместно так, что могут осуществл ть необходимые дл  ориентировани  и зажима инструмента движени . Инструментальный магазин располагаетс  р дом со станком и имеет барабан с горизонтальной, перпендикул рной шпиндел м, осью вращени . На магазине установлено грейферное приспособление, которое имеет линейно перемещаемую параллельно оси барабана магазина грейферную руку дл  перемещени  одной из многоместных инструментальных кассет при смене инструмента.Устройство зажима заготовок имеет по меньшей мере две призматические несущие палеты дл  закреплени  заготовок, а также узлы дл  автоматической смены или дл  перестановки вращением несущих палет на заданный шаг. 10 з.п. ф-лы, 10 ил.

Description

10

15

20

25

со станком и грейферным приспособлением , вид сверху; на фиг.6 - устройство , дл  приема заготовок.на смен емые призматические палеты, разрез; на фиг.7 - станок с устройством дл  приема заготовок, вид со стороны торцов призматических палет; на фиг.8 - констрзпктивное исполнение элементов устройства дл  приема заготовок; на фиг.9 - конструктивное исполнение механизма смены палет устройства дл  приема заготовок с зажимным устройством; на фиг.10 - вариант закреплени  призматических палет устройства дл  приема заготовок .

В трехшпиндельном станке используютс  все три координатные перемещени  шпинделей. Стойка 1 подвидна в направлени х X и Z, а подвижные по стойке 1 салазки - в направлении У, при этом три установленных на салазках 2 шпиндел  3, приводиьа 1е двигателем 4, расположены на стойке симметрично. Перемещение шпинделей во всех трех координатных направлени х используетс  не только дл  о б- работки, а также дл  большей части необходимых дл  смены инструмента перемещений. Инструментальна  кассета 5 (фиг.2) служит дл  непосредственного хранени  нескольких инструментов . Кассета 5 выполнена плоской, в форме планки с несколькими посадочными выемками - гнездами 6 дп  инструментов, при этом в поперечном сечении гнездо имеет форму открытого паза и как седло входит между двум  коническими дисками инструмента . Дл  увеличени  емкости кассеты гисло гнезд 6 в.кассете 5 больше числа шпинделей, например в кассете 5 образовано шесть гнезд 6 (фиг.2). Рассто ние между гнездами 6 составл ет в этом случае половину рассто ни  между главными шпиндел ми, Бла- хюдар  этому в кассете расположена группа инструментов в количестве, достаточном дл  двухразового оснащени  шпинделей. При смене инстру- мента станок берет из каждый второй инструмент и возвращает использованные инструменты в каждое второе гнездо 6.сухар , логда грейферна  рука 11

В станках больших габаритов с боль- Э и,1т гивает кассету 5 вправо от бара- шим рассто нием между главными шпин- банного магазина, происходит наса- дел ми между соседними шпиндел ми живание помещенного на грейферной может располагатьс  в кассете также руке 1J, скольз щего в продольном

30

35

40

45

50

больше инструментов. В кассетах чи ло гнезд 6 п кратно числу шпинделей при этом п - целое число. В кассет ориентирование инстрз ентов происходит посредством позиционирующих сухарей 7. Кроме того, на концах кассеты закреплены два служащих дл  захвата кассеты боковых сухар  8, за которые грейферное приспособлени вь№ гивает кассеть из магазина в одном или другом направлении. Напри мер, за правей сухарь кассета в авт матическом цикле смены инструмента может быть выт нута в рабочее пространство шпинделей базового станка (вправо. Фиг.5) и при помощи левого сухар  - в противоположном направле нии дл  ручной загрузки магазина Магазин моасет быть выполнен в виде вращающегос  вокруг горизонтальной оси 9, расположенной перпендикул рно к шпинделю базового станка, бара бана с паперечиым течением в форме правильного многоугольника.(фиг.3, шестигранник). К кра м каждой стороны многоугольника прикреплено по одной иаправл ищей в виде шин 10, между которыми соответственно удер- .живаетс  -кассета 5, при этом зажатые в ней инструменты выступают в бара- банный магазин. При помощи закрепленных иа барабане магазина шин 10 и направл етс  кассета с инструментами . Верхн   шина одновременно служит направл ющей, а также дл  запирани  гнезд кассеты сверху при ее размещении в барабанном магазине. Этим просто и надежно предотвращаетс  и тадеиие инструментов при про- вороте барабана.

етанок работает следующим образом .

Кассета 5 при помощи грейфериой руки 11 грейферного приспособлени  извлекаетс  из магазина посредством захвата сухар  8 (фиг.4). Грейферна  рука 11 имеет горизонтально направленный и-образный захватывающий сухарь, и-образиле плечи которого охватывают сухарь 8 спереди и сзади. Благодар  этому посредстве вращени  кассеты 5 сухарь 8 заходит между и-образными плечами захватывающего Когда грейферна  рзпса 11

10

15

20

25

сухар , логда грейферна  рука 11

Э и,1т гивает кассету 5 вправо от бара- банного магазина, происходит наса- живание помещенного на грейферной руке 1J, скольз щего в продольном

30

5

0

5

0

больше инструментов. В кассетах число гнезд 6 п кратно числу шпинделей, при этом п - целое число. В кассетах ориентирование инстрз ентов происходит посредством позиционирующих сухарей 7. Кроме того, на концах кассеты закреплены два служащих дл  захвата кассеты боковых сухар  8, за которые грейферное приспособление вь№ гивает кассеть из магазина в одном или другом направлении. Например , за правей сухарь кассета в автоматическом цикле смены инструмента может быть выт нута в рабочее пространство шпинделей базового станка (вправо. Фиг.5) и при помощи левого, сухар  - в противоположном направлении дл  ручной загрузки магазина Магазин моасет быть выполнен в виде вращающегос  вокруг горизонтальной оси 9, расположенной перпендикул рно к шпинделю базового станка, барабана с паперечиым течением в форме правильного многоугольника.(фиг.3, шестигранник). К кра м каждой стороны многоугольника прикреплено по одной иаправл ищей в виде шин 10, между которыми соответственно удер- .живаетс  -кассета 5, при этом зажатые в ней инструменты выступают в бара- банный магазин. При помощи закрепленных иа барабане магазина шин 10 и направл етс  кассета с инструментами . Верхн   шина одновременно служит направл ющей, а также дл  запирани  гнезд кассеты сверху при ее размещении в барабанном магазине. Этим просто и надежно предотвращаетс  и тадеиие инструментов при про- вороте барабана.

етанок работает следующим образом .

Кассета 5 при помощи грейфериой руки 11 грейферного приспособлени  извлекаетс  из магазина посредством захвата сухар  8 (фиг.4). Грейферна  рука 11 имеет горизонтально направленный и-образный захватывающий сухарь, и-образиле плечи которого охватывают сухарь 8 спереди и сзади. Благодар  этому посредстве вращени  кассеты 5 сухарь 8 заходит между и-образными плечами захватывающего Когда грейферна  рзпса 11

направлении кассеты 5 крепежного сухар  12, подпружиненного прз жиной J3 ha конец кассеты 5 так,.что она входит в выемку крепежного сухар  12. Благодар  этому предотвращаетс  движение кассеты 5 в любом направлении относительно - грейферной руки 11. ..В выт нутом из магазина состо нии , в котором задний конец кассеты остаетс  еще в зацеплении с канавками шин 10, оба конца кассеты закреплены .

Когда грейферна  рука 11 задвигает кассету 5 в магазин, крепежный сухарь 12 (в последней фазе движени ) набегает на стенку 14 магазина при дальнейшем движении руки 11 влев конец кассеты 5 скользит из крепежного сухар  12 и раскрепл етс .

Кассета 5 грейферным устройством может перемещатьс  из вращающегос  вокруг оси 9 при помощи механизма 15 поворота барабанного магазина в рабочее пространство станка (фиг.5). При автоматической смене инструмента достаточно, если грейферное приспособление , выполн ет его единственное движение, поскольку другие необходимые движени  - вкладывание или извлечение инструментов в кассету или из кассеты, позиционирование шпинделей по инструмннтам, их набегание или освобождение - одновременно исполн ютс  самим станком с трем  инструментами при помощи координатных перемещений. Грейферное приспасобле- ние состоит из горизонтальной переме щак цейс  параллельно оси 9 вращени  барабанного магазина приводной штанги , на обеих концах которой перпендикул рно выступает по одной грейферной руке 11, имеющей колодки 16 (фиг.4).

Когда Механизм 15 поворота провернет барабанный магазин только на половину делени , в этом положении прекращаетс  сцепление между сухарем 8 и грейферной колодкой 16. Грейферна  рука может перемещатьс  вправо, не захватыва  с собой кассеты. После обратного проворота барабана на половину делени  при сдвинутой вправо грейферной руке наступает соединение между левой грейферной колодкой 16 грейферной руки 11 и левым сухарем 8 кассеты. При помощи грейферной руки 11 при ее движении влево кассета выт гиваетс  и становитс  доступ0

на дл  ручной загрузки или смены инструментов.

Заготовка закрепл етс  на выполненных с квадратным пр моугольным сечением призматических палетах (фиг.6) На каждой плоскости призматической палеты удерживаютс  три или п X 3 заготовок с малыми размерами (п - целое число). Таким образом на обеих призматических палетах могут закрепл тьс  минимум 2л4дЗ одинаковых заготовок. Одна из призматических палет, например призматическа 

5 палета 17, находитс  в рабочем пространстве базового станка, тогда как друга  призматическа  палета 18 находитс  в монтажной позиции на месте ручного зажима заготовок.

0 Призматические палеты свободно захвачены или аксиально направл ютс  во вращанмцихс  вокруг оси 19 поворотных обоймах 20 и 21. Призматические палеты могут в обоймах несколько

5 перемещатьс  в продольном направлении . Это движение вправо ограничено упором закрепленных на призматической палете плечиков 22 и влево - посредством смыкани  дисков, вьтол0 ненных с торцовыми зубцами ведущих венцов 23 и 24.

В конические отверсти  25 кольцевых плечиков 22 вход т предпози- ционируницие пружинные штыри 26, котос рые преп тствуют повороту призмати-ч ческих палет, когда расположенною ( на противоположном конце палеты и снабженные торцовыми зубцами ведущие венцы 23 и 24 не вход т друг в друга.

0 Закрепление наход щейс  в рабочем пространстве призматической палеты 17 на стойке 27, 28 происходит при помощи фиксатора - гидравлического цилиндра 29, который посредством

5 перемещаемой им задней бабки 30 сдвигает призматическую палету 17 влево. Задн   бабка 30 вследствие этого прижимает ведуп5ий венец 24 с большой силой к закрепленному на стойке 27 ведущему венцу 23. Вращательное перемещение призматической палеты вокруг ее собственной оси происходит при помощи цилиндра 29,- который т нет заднюю бабку 30 назад, цилиндр 31 сдвигает призматическую палету 17 с другого конца через ведущую колодку 32 вправо, при этом ведущие пальцы 33 ведущей колодки вход т в торцовые отверсти  34

0

5

1

призматической палеты 17, благодар  чему она может быть повернута, когд вращаетс  вeдyD a  колодка. Этот поворот Дфиг,6 может происходить при помощи шарнирно установленного гидравлического цилиндра 35 и рычага 36 или, например, при помощи мотора посто нного тока через зубчатую передачу и т.д. Позиционирование и закрепление палеты происходит посредством смещени  задней бабки 30 влево тогда,, когда цилиндр 31 т нет ведущую колодку 32 в ее левое конечное положение, котора  моЯсет быть повернута в ее основное положение делени .

Фиксаци  палеты возможна , также на разгрузочной стойке 37, Если все цилиндры 29, 31, 38 и 39 наход тс  в отведенном назад положении, призматические палеты посредством поворота горизонтального вала на 180° смен ют друг друга: наход ща с  в монтажном положении палета.переве- ден а в рабочее пространство, а наход ща с  в рабочем пространстве - в монтажное положение.

Поворот и позиционирование нахо- д Е1;ейс  в положении установки призматической палеты 18 осуществл етс  аналогично, но с той только разницей , что фиксаци  происходит не по стойкам 27 и 28, а по разгрузочным стойкам 37 и 40, причем эти стойки 37 и 40 независимы и соединены лишь через базовую консоль (фиг.7),

Рабочее пространство отделено от монтажного пространства посредством пластины 41, котора  изготовлена из прозрачного материала. Эта пластина 43 поворачиваетс  при смене; палет совместно с палатами вокруг оси 19 и служит главным образом дл  того, чтобы защитить монтажное пространство от. стружки и охлаждакщей жидкости.

Призматическа  палета 17.поворачиваетс  в обоймах 20 и 21, в которых в сдвинутом влево положении па- лета зафиксирована при помощи гидравлического цилиндра 29 на снабженном торцовыми зубами направл ющем венце 23. Сду кащие дл  продольного направлени  цилиндрических концов палет, кильцевые р ды щариков 42 и 43 перекатываютс  по цилиндрическим концам палет и попадают в V-образные прорези 44 и 45 палет, что исключает

8

10

15

20

25

30

соприкосновение между палетами и р дами шариков.

Автоматический зажим призматических палет применим не только в двухпалатной системе, а может быть распространен также дл  многопалетных систем со сменой палет. Призматические палеты 18, 46 и 47 (фиг.9) вместо поворотных обойм свободно направл ютс  в маленьких тележках 48 - 51 аналогично тому, как описано . Тележки при помощи гидравлического цилиндра 52 с поворотного сто-. ла 53 линейным перемещением могут быть сдвинуты в рабоче е пространство При движении гидравлического цилиндра 52 назад он т нет тележку,48 на кольцевой поворотный стол-53, который может поворачивать тележки с па- летами, таким образом другие загруженные палеты могут быть приведены перед рабочим пространством. Во врем  вращени  радиальное положение тележек определ етс  посредством закрепленных на каждой тележке роликов и неподвижного направл кщего . кольца 54, которое входит между обоими роликами,- при этом его маленький сегмент может радиально перемещатьс  при помощи гидравлического цилиндра 52. При помощи сегмента 55 цилиндр сдвигает какэпо-либо из тележек или палет в рабочее пространство. Закрепленна  на задней стороне тележки пластина 56 закрывает рабочее пространство. Тележка остаетс  во врем  обработки в рабочем пространстве .

На- других наход щихс  вне рабочего пространства трех палетах в любой позиции могут ставитьс  и сниматьс  заготовки благодар  э.тому станок, с высокой производительностью может 5 обслуживатьс  несколькими устройствами .

Иногда Необходимо, чтобы заготовки устанавливались на палеты не около станка, а где-либо в другом несте. В этом случае палеты должны быть легко съемными с кольцевого поворотного стола. На обоих концах палеты выполнены призматическа  и цилиндрическа  поверхности 57 и 58 (фиг, 10), последн   опираетс  через шариковые опоры на несущую палету тележку 59, Эти щариковые опоры 60 облегчают также аксиальное перемещение палет (смещение на торцовые зубь  ведущего

5

0

0

5

91471937

венца или отвод) и вращательное дви

жение.во врем  врап1ательной перестановки палат вокруг их собственной оси.

Claims (9)

1. Формула изобретени

   1,Многошпиндельный обрабатывающий станок дл  одновременной обрабо ки сверлением и (или ) фрезерованием нескольких ,одинаковых деталей с устройствами смены инстрз ентов и

   дл  приема заготовок на палеты, содержащий основной станок со станино и с несколькими параллельными главными шпиндел ми с приводом на шпиндельной .бабке, противолежащими шпиндел м устройства дл  приема заготовок , и накопитель инструментов, выполненный в виде барабанного магазина с горизонтальной осью поворота , установленного отдельно р дом с основньм станком с грейферным приспособлением дл  смены инструмента ,- о тличающийс  тем, что, с целью повьппени  производительности и упрощени  конструкции, оси главных шпинделей размещены на шпиндельной бабке горизонтально, а последн   расположена на дополнител но введенных ползунах с возможностью перемещени  по трем координатным направлени м, причем магазин инструментов снабжен кассетами с гнездами дл  размещени  в них инструментов, расположенными в направл ющих, выполненных в барабане магазина параллельно его оси поворота, а грейферное приспособление выполнено в виде штанги, размещенной в направл ющих корпуса магазина с возможностью перемещени  параллельно оси поворота барабана и взаимодействи  с кассета- Ю1, при этом палеты устройства дл  приема заготовок выполнены с несколькими поверхност ми дл  креплени  заготовок.
2. 2.Станок по П.1, о т л и - чающийс   тем, что оси главных шпинделей расположены симметрично относительно горизонтальной оси станины основного станка, выполненной с замкнутым профилем, при этом привод главных шпинделей выполнен в виде расположенного р дом со станиной и закрепленного на шпиндельной бабк е двигател , кинематически св - заннргр со шпиндел ми.

   10

   5

   0

   0

   э

   g
3. 3.Станок по пп.1и2, отличающийс  тем, что -направ- л ющие на барабане магазина выполнены в виде закрепленных параллельно оси поворота барабана шин, а кассеты выполнены в виде плоских планок с числом гнезд, кратным числу главных шпинделей.
4. 4.Станок по ПП.1 и 3, отличающийс  тем, что штанга грейферного приспособлени  снабжена грейферными руками, установленными перпендикул рно направлению ее перемещени  на концах штанги, причем на свободном конце каждой руки выполнена колодка и установлен дополнительно введенный подпружиненный крепежный сухарь.
5. 5.Станок по-П.4, о тли чающийс  тем, что одна из грейферных колодок расположена с возможностью перемещени  от ближнего к

   станку торца барабана к главным шпин- 5 дел м станка и обратно, а друга  колодка - от другого торца барабана в зону дл  загрузки кассетами и обратно .
6. 6.Станок по пп.1-5, отличающийс  тем, что на торцовых поверхност х палет выполнены элементы дл  позиционировани  и поворота палет.
7. 7..Станок по пп.1-6, отличающийс  тем, что устройство дл  приема заготовок выполнено с возможностью перемещени  палет между рабочим пространством и монтажной зоной в незакрепленном и неQ зафиксированном положении в поворотных скобах или в установленной с возможностью линейного перемещени  тележке , при этом эле 1енты дл  позиционировани  палет относительно скоб выполне.ны в виде буртов с выемками.
8. 8.Станок по пп.1 - 7, о т л и - чающийс  тем, что устройство дл  приема заготовок снабжено расположенными на его корпусе дисками с торцовыми зубь ми, а также приводными от гидравлических цилиндров бабками, установленными с возможностью взаимодействи  с налетами, при этом на палатах выполнены торцовые зубчатые венцы с возможностью их з.ацеплени  с зубь ми дисков.
9. 9.Станок по П.1, отличающийс  тем, что он снабжен расположенными на корпусе устройства

   5

   5

   0

   5

   0Uf.f

    |п|л(гф

   л i I i i s

   Фи9.г

   Фие.Ч

   15

   ft,t .5

   iO

   . 3

   53 П 25 2V W

   ;/

   7X

   37

   a a гг к

   /

   X

   /

   4fe1

   9.5

   ./

   Ч

   18

   58

   Фие.Ю