CS217290B1 - Zařízení pro automatickou výměnu nástrojů u obráběcích strojů, zejména souřadnicových, numericky řízených. - Google Patents

Abstract

Účelem vynálezu je jednoduché a spolehlivé zařízení pro automatickou výměnu nás nástrojů u obráběcích strojů. Podstata . vynálezu spočívá v tom, že nástroj je upnut ve vřetenu stroje pomocí závitového spoje. Předání do zásobníku nástrojů se provádí reverzací otáček a upnutí nástroje v zásobníku je též pomoci závitového spoje. Výměna je řízena pouze naprogramovanými pohyby vřetena a naprogramovaným smyslem otáčení, Vnitřní prostor vřetena je volný například pro přívod chlazení. Středící kuželová nebo válcová plocha zajišťuje přesné a tuhé upnutí stopky nástroje s vřetenem, které je schopné přenést veškeré řezné síly. informační prvky pro výměnu nástrojů jsou shodné s informačními prvky pro obrábění, v. důsledku čehož odpadají dosavadní systémy řídící výměnu nástrojů a manipulátory, které tuto výměnu provádějí. Vynález umožňuje využít každý numericky řízený souřadnicový stroj jako obráběcí centrum.

Description

(54) Zařízení pro automatickou výměnu nástrojů u obráběcích strojů, zejména souřadnicových, numericky řízených.

Účelem vynálezu je jednoduché a spolehlivé zařízení pro automatickou výměnu nás nástrojů u obráběcích strojů. Podstata . vynálezu spočívá v tom, že nástroj je upnut ve vřetenu stroje pomocí závitového spoje. Předání do zásobníku nástrojů se provádí reverzací otáček a upnutí nástroje v zásobníku je též pomoci závitového spoje. Výměna je řízena pouze naprogramovanými pohyby vřetena a naprogramovaným smyslem otáčení, Vnitřní prostor vřetena je volný například pro přívod chlazení. Středící kuželová nebo válcová plocha zajišťuje přesné a tuhé upnutí stopky nástroje s vřetenem, které je schopné přenést veškeré řezné síly. informační prvky pro výměnu nástrojů jsou shodné s informačními prvky pro obrábění, v. důsledku čehož odpadají dosavadní systémy řídící výměnu nástrojů a manipulátory, které tuto výměnu provádějí.

Vynález umožňuje využít každý numericky řízený souřadnicový stroj jako obráběcí centrum.

Vynález ee týká zařízení pro automatickou výměnu nástrojů u obráběcích strojů, zejména souřadnicových, numericky řízených.

Dosud známá systémy automatické výměny nástrojů napodobují činnost člověka při výměně nástrojů na konvenčních obráběcích strojích. Vyhledání, vyjmutí nástroje ze zásobníku, vsazení do vřeteri&a upnutí ve vřetenu se provádí pomocí mnoha různých systémů, dopravních manipulátorů a mechanických rukou. U stávajících zařízení pro samočinnou výměnu nástrojů je třeba řídit funkci pohonu,zásobníků nářadí, funkci vyhledání kódovaného nástroje nebo kódovaného místa nástroje, popřípadě funkci sledování již vyhledaného nástroje pracovním vřetenem, funkci mechanické ruky pro výměnu nástroje a funkci upnutí a uvolnění nástroje ve vřetenu. Upínací zařízení ve vřetenu pro upínání kuželových nebo válcových stopek nedovoluje připojení přídavných zařízení ná příklad přívod a automatické ovládání chlazení nástrojů, které je čaeto nezbytné. VSechny dosud známé automatické systémy výměny nářadí jaou řízeny mnoha informačními prvky, složitým systémem zpracování vstupních informaci, výkonových obvodů, pomocných funkcí a akčních členů podílejících se na dosavadních výměnných systémech. V důsledku výše uvedené složitosti jaou výměnné systémy nářadí nejčastějěí příčinou poruch numericky řízených obráběcích strojů s automatickou výměnou nářadí.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje zařízení podle vynálezu pro automatickou výměnu nástrojů u obráběcích strojů zejména souřadnicových, numericky řízených. Podstata vynálezu spočívá v tom, že stopka nástroje mé vytvořen vnější nebo vnitřní závit upínací a koncentricky proti němu má stopka nástroje vytvořen závit odstavný, který je opačného smyslu stoupání než závit upínací. Proti upínacímu závitu stopky nástroje je vytvořen shodný závit vřetena stroje a proti odstavnému závitu stopky nástroje je vytvořen shodný závit zásobníku nástrojů. Stopka nástroje je upnutá ve vřetenu závitovým spojem a v automatickém cyklu ae ustaví odstavný závit stopky před odstavný závit zásobníku nástrojů a změnou smyslu otáček vřetena se provede předání nástroje od vřetena do zásobníku nástrojů. Předání stopky nástroje ze zásobníku nástrojů se provádí analogicky reverzací smyslu otáčení vřetena. Je výhodné, aby neotočná objímka zásobníku nástrojů a odstavným závitem byla axiálně odpružená.

Opuštěním antropomorfní koncepce automatických výměn nářadí u programově řízených obráběcích strojů byl vytvořen vynález, který e překvapujícím výsledkem využívá koicidenci vřetena obráběeíeho stroje charakteristickou pro stroje numericky řízené. K vyhle dání, výměně a upnutí nástrojů do vřetena není třeba žádných zvláštních funkcí, protože výměna nástrojů ae podle vynálezu provádí bez vykonávání vedlejších pracovních pohybů a je řízena pouze programovanými pohyby vřetena a programovaným smyslem otáčení vřetena obráběcího stroje. Informační prvky pro výměnu nástrojů jaou shodné s informačními prvky pro obrábění, v důsledku čehož odpadají dosavadní systémy řídící výměnu nástrojů a s ním též vstup informací, zpracování vstupních informací a výkonová obvody. Jaou vyloučeny akční členy a manipulátory podílející ae na dosavadních zařízeních. Důsledkem je podstatná jednoduchost a nesrovnatelná spolehlivost proti dosud známým výměnným zařízením. Závitový spoj a středící kuželové nebo válcová plocha zajiě£uje přesné upnuti stopky nástroje a vřetenem, které je schopné přenést řezné síly a současně ponechává i

vnitřní prostor vřetena volný pro další mechanismy a zařízení. Zařízení umožňuje využít principu atavebnicovosti. Výměna se provádí rychloposuvem, proto je čas výměny nástrojů krátký. V řícicím programu je výhodné programovat výměnu jednotlivých nástrojů algoritmicky a vlastní výměnu provést namáčknutím vřetena nebo stopky o délku závitu a potom pouze otáčením v příslušném smyslu provést předáni stopky nástroje.

Vynález mění dosavadní kategorie numericky řízených obráběcích strojů, neboí aplikací vynálezu je možno každý numericky řízený souřadnicový stroj využít jako obráběcí centrum, které je charakterizováno automatickou výměnou nástrojů.

Příkladné provedení zařízení podle vynálezu pro automatickou výměnu nástrojů u obráběcích strojů zejména souřadnicových numericky řízených je znázorněno na přiloženém výkresu, kde na obr. 1 je zobrazen nástroj v odstavné poloze, umístěný v zásobníku nástrojů, na obr. 2 je nástroj v pracovní poloze, umístěný ve vřetenu obráběcího stroje a na obr. 3 jeou příkladně zobrazeny dvě z několika možných alternativ stopek nástrojů.

Zařízení podle vynálezu sestává ze stopky nástroje 1, která je umístěna v odstavné poloze zásobníku nástrojů 2· Stopka nástroje 1 má vytvořen závit upínací 11 a koncentricky proti má stopka nástroje 1 vytvořen závit odstavný 12. Proti odstavnému závitu 12 stopky nástroje 1 je vytvořen v zásobníku nástrojů 2 odstavný závit 21· Proti upínacímu závitu 11 stopky nástroje 1 je vytvořen ve vřetenu obráběcího stroje 2. závit upínací 21. Závity upínací 11. 21 jsou opačného smyslu stoupání než závity odstavné 12, 31. Je výhodné, aby v zásobníku nástrojů 2 byla vytvořena neotočná objímka 32 s odstavným závitem 21, která je axiálně odpružena pružinou 22· Stopka nástroje 1 je středěna kuželovými popřípadě válcovými středícími plochami 111.121.211.311. Pro odstranění případných nečistot mezi závity 12, 31 a středícími plochami 121.311 jsou na závitu odstavném 12 a středící ploše 121 vytvořeny drážky £.

Zařízení podle vynálezu pracuje tak, že vřeteno obráběcícho stroje 2 s upínacím závitem 21 se ustaví v automatickém cyklu proti souřadnicím stopky nástroje 1 umístěné v zásobníku nástrojů 2 » při otáčeni vřetena obráběcího stroje 2 v pracovním smyslu dojde k zašroubování upínacích závitů 11, 21. Při nezměněném smyslu otáčení se následně provede vyšroubování závitů 12, 31 stopky nástroje 1 ze zásobníku nástrojů 2· Půl programování je výhodné axiálně namáčknout odpruženou objímku 32. Stopka nástroje 1 nese pracovní část nástroje, která není zobrazená a touto částí se provede za nezměněného, to je pracovního emyelu otáčení pracovní operace. Po pracovní operaci se vřeteno obráběcího stroje £ se etopkou nástroje 1 ustaví v automatickém cyklu proti souřadnicím odstavného závitu 31 zásobníku nástrojů 2 ® změnou smyslu otáček vřetena obráběcího etroje 2 se provede analogickým postupem předání stopky nástroje 1 zásobníku nástrojů 2·

Zařízení podle vynálezu lze výhodně uplatnit i u konvečních obráběcích strojů, kde výměna nástrojů je pro jejich velkou hmotnost obtížné a dále u všech programově řízených

ObřáběCÍčh Střůjá, kteri jsou vybaveny předvolbou nebo automatickým nastavováním souřadnic.

Claims (4)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Zařízení pro automatickou výměnu nástrojů u obráběcích strojů, zejména souřadnicových numericky řízených, vyznačené tím, že je tvořené atopkou .nástroje (1), která ^á vytvořen vnějáí nebo vnitřní závit upínací (11) a koncentricky proti němu závit odstavný (12), který je opačného smyslu stoupání než závit upínací (11), přičemž proti upínacímu závitu (11) stopky nástroje (1) je vytvořen upínací závit (21) vřetena obráběcího stroje (2) a proti odstavnému závitu (12) stopky nástroje (1) je vytvořen odstavný závit (31) zásobníku nástrojů (3).
2. 2. Zařízení podle bodu 1, vyznačené tím, že na stopce nástroje (1), vřetenu obráběcího stroje (2) a zásobníku nástrojů (3) jsou vytvořeny kuželoyé popřípadě válcové středící plochy (111,121,211,311).
3. 3. Zařízení podle bodů 1 a 2, vyznačené tím, že v zásobníku nástrojů (3) je neetočná objímka (32) a odstavným závitem (31), která je axiálně odpružená pružinou (33).
4. 4. Zařízení podle bodů 1 až 3, vyznačené tím, že na závitech (11,12,21,31) popřípadě středících plochách (111,121,211,311) jsou vytvořeny drážky (4).