CS217290B1 - Equipment for automatic tool change in machine tools, especially coordinate, numerically controlled. - Google Patents
Equipment for automatic tool change in machine tools, especially coordinate, numerically controlled. Download PDFInfo
- Publication number
- CS217290B1 CS217290B1 CS173180A CS173180A CS217290B1 CS 217290 B1 CS217290 B1 CS 217290B1 CS 173180 A CS173180 A CS 173180A CS 173180 A CS173180 A CS 173180A CS 217290 B1 CS217290 B1 CS 217290B1
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- tool
- spindle
- thread
- change
- machine
- Prior art date
Links
Landscapes
- Jigs For Machine Tools (AREA)
- Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
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.The purpose of the invention is a simple and reliable device for automatic tool change in machine tools. The essence of the invention is that the tool is clamped in the machine spindle by means of a threaded connection. The transfer to the tool magazine is carried out by reversing the speed and the tool is clamped in the magazine also by means of a threaded connection. The change is controlled only by programmed spindle movements and the programmed direction of rotation. The inner space of the spindle is free, for example, for the supply of coolant. The centering conical or cylindrical surface ensures precise and rigid clamping of the tool shank with the spindle, which is capable of transmitting all cutting forces. The information elements for tool change are identical to the information elements for machining, as a result of which the existing systems controlling tool change and manipulators that perform this change are no longer required. The invention makes it possible to use any numerically controlled coordinate machine as a machining center.
Description
(54) Zařízení pro automatickou výměnu nástrojů u obráběcích strojů, zejména souřadnicových, numericky řízených.(54) Equipment for automatic tool change for machine tools, especially coordinate, numerically controlled.
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.The purpose of the invention is a simple and reliable device for automatic tool change in machine tools. The essence. The invention is characterized in that the tool is clamped in the machine spindle by means of a threaded connection. The tool is transferred to the tool magazine by reversing the speed and the tool is clamped in the tool magazine by means of a threaded connection. The replacement is controlled only by programmed spindle movements and programmed sense of rotation. The inner spindle space is free, for example, for cooling supply. The centering conical or cylindrical surface ensures precise and rigid clamping of the tool shank with the spindle, which is capable of transferring all cutting forces. The tool change information elements are identical to the machining information elements, which eliminates the existing tool change control systems and manipulators that perform the tool change.
Vynález umožňuje využít každý numericky řízený souřadnicový stroj jako obráběcí centrum.The invention makes it possible to use each numerically controlled coordinate machine as a machining center.
Vynález ee týká zařízení pro automatickou výměnu nástrojů u obráběcích strojů, zejména souřadnicových, numericky řízených.The invention relates to a device for automatic tool change in machine tools, in particular coordinate, numerically controlled.
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.The prior art automatic tool change systems mimic human tool changing activity on conventional machine tools. The retrieval, removal of the tool from the magazine, insertion into the wind & & and clamping in the spindle are accomplished using many different systems, transport manipulators and mechanical hand. For existing automatic tool changers, the function of the drive, the tool magazine, the function of locating the coded tool or the coded position of the tool, the function of tracking the tool already found by the working spindle, the mechanical hand function for tool change and the tool clamping and release function in the spindle. The clamping device in the spindle for clamping tapered or cylindrical shanks does not allow the attachment of additional devices such as the supply and automatic control of tool cooling, which is necessary. All known automatic tool change systems are controlled by many information elements, a complex input information processing system, power circuits, auxiliary functions, and actuators involved in existing tool change systems. Due to the above complexity, tool change systems are the most common cause of failures in numerically controlled machine tools with automatic tool change.
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.The above-mentioned drawbacks are eliminated by the device according to the invention for automatic tool change in machine tools, in particular coordinated, numerically controlled. The principle of the invention is that the tool shank has an external or internal clamping thread, and concentrically opposed thereto, the tool shank has a stop thread that is opposite to the pitch of the clamping thread. An identical spindle thread of the machine spindle is formed opposite the clamping thread of the tool shank and an identical thread of the tool magazine is created against the stop thread of the tool shank. The tool shank is clamped in the spindle by a threaded joint and in an automatic cycle to position the shank stop thread in front of the tool magazine stop thread and the tool is transferred from the spindle to the tool magazine by changing the spindle speed. The tool shank is transferred from the tool magazine analogously by reversing the direction of rotation of the spindle. It is preferred that the non-rotatable tool magazine sleeve and the stand-by thread be axially resilient.
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 iBy abandoning the anthropomorphic concept of automatic tool changes in program-controlled machine tools, the invention has been developed which, surprisingly, exploits the co-identity of the machine tool spindle characteristic of numerically controlled machines. No special functions are required to locate, exchange and clamp tools, since the tool change ae according to the invention is carried out without performing minor working movements and is controlled only by the programmed spindle movements and the programmed sense of rotation of the machine tool spindle. The tool change information elements are identical to the machining information elements, which eliminates the existing tool change control systems and the input of information, input information processing and power circuits. Actuators and manipulators involved in existing devices are excluded. The result is substantial simplicity and incomparable reliability over previously known replacement devices. The threaded joint and centering conical or cylindrical surface ensure precise clamping of the tool shank and spindle, which is capable of transmitting cutting forces while retaining
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.inner spindle space free for other mechanisms and devices. The device makes it possible to use the principle of assembly. Replacement is performed at rapid traverse, therefore the tool change time is short. In the control program, it is advantageous to program the change of individual tools algorithmically and to carry out the actual change by half-pressing the spindle or shank by the thread length and then only turning the tool shank in the appropriate sense.
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.The present invention changes the prior art categories of numerically controlled machine tools, since by application of the invention, each numerically controlled coordinate machine can be used as a machining center characterized by automatic tool change.
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.An exemplary embodiment of a device according to the invention for automatic tool change in machine tools, in particular coordinate numerically controlled machines, is shown in the accompanying drawing, in which Fig. 1 shows the tool in the storage position located in the tool magazine. In the machine tool spindle and FIG. 3, two of several possible alternatives of tool shanks are shown by way of example.
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 £.The device according to the invention consists of a tool shank 1, which is located in the storage position of the tool magazine 2. The tool shank 1 has a clamping thread 11 and concentrically opposes the tool shank 1 to a thread 12. 2 a thread thread 21 · A clamping thread 21 is provided in the machine tool spindle 2 against the clamping thread 11 of the tool shank 1. The threads 21, 21 are opposite to the pitch of the threads 12, 31. It is advantageous for the tool magazine 2 to have a non-rotatable sleeve 32 with a stop thread 21 is axially spring-loaded 22. The tool shank 1 is centered by conical or cylindrical centering surfaces 111.121.211.311. In order to remove any impurities between the threads 12, 31 and the centering surfaces 121.311, grooves 8 are formed on the thread of the stand 12 and the centering surface 121.
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·The device according to the invention operates in such a way that the spindle of a machine tool 2 with a clamping thread 21 is aligned in an automatic cycle against the coordinates of the tool shank 1 located in the tool magazine 2. The tool shank 12 is unscrewed from the tool magazine 2 in unchanged direction of rotation. Half programming is advantageous to axially squeeze the spring sleeve 32. The tool shank 1 carries a working part of the tool which is not shown and is executed unchanged, i.e. work emyel turning work operation. After the operation, the spindle of the machine tool 6 with the tool etch 1 is aligned in an automatic cycle against the co-ordinates of the machine tool tapping thread 31, by changing the direction of the spindle speed of the machine tool 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 řízenýchThe device according to the invention can be advantageously used also in conventional machine tools, where the tool change is difficult due to their high weight and in all program controlled
ObřáběCÍčh Střůjá, kteri jsou vybaveny předvolbou nebo automatickým nastavováním souřadnic.CUTTING CUTTERS that are equipped with a preset or automatic coordinate setting.
Claims (4)
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS173180A CS217290B1 (en) | 1980-03-13 | 1980-03-13 | Equipment for automatic tool change in machine tools, especially coordinate, numerically controlled. |
| DE19813108071 DE3108071A1 (en) | 1980-03-13 | 1981-03-04 | TOOL WITH EQUIPMENT FOR THE AUTO CHANGE OF DIFFERENT WORKING APPROACHES |
| CH1494/81A CH650714A5 (en) | 1980-03-13 | 1981-03-05 | TOOL CHANGE ARRANGEMENT FOR THE AUTO CHANGE OF DIFFERENT WORKING APPLICATIONS. |
| GB8107716A GB2071536B (en) | 1980-03-13 | 1981-03-11 | Automatic tool changing |
| IT20297/81A IT1167527B (en) | 1980-03-13 | 1981-03-12 | TOOL WITH AUTOMATIC CHANGE OF DIFFERENT ATTACHMENT PIECES |
| JP3469381A JPS56152548A (en) | 1980-03-13 | 1981-03-12 | Automatic exchanging tool |
| US06/243,585 US4417377A (en) | 1980-03-13 | 1981-03-13 | Tool providing for the automatic exchange of different working fixtures |
| FR8105111A FR2477934A1 (en) | 1980-03-13 | 1981-03-13 | TOOL WITH AUTOMATIC CHANGE OF DIFFERENT WORKING TOPS |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CS173180A CS217290B1 (en) | 1980-03-13 | 1980-03-13 | Equipment for automatic tool change in machine tools, especially coordinate, numerically controlled. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CS217290B1 true CS217290B1 (en) | 1982-12-31 |
Family
ID=5352415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CS173180A CS217290B1 (en) | 1980-03-13 | 1980-03-13 | Equipment for automatic tool change in machine tools, especially coordinate, numerically controlled. |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS56152548A (en) |
| CS (1) | CS217290B1 (en) |
| IT (1) | IT1167527B (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4638776B2 (en) * | 2005-07-11 | 2011-02-23 | ハードロック工業株式会社 | Nut turning device |
-
1980
- 1980-03-13 CS CS173180A patent/CS217290B1/en unknown
-
1981
- 1981-03-12 JP JP3469381A patent/JPS56152548A/en active Pending
- 1981-03-12 IT IT20297/81A patent/IT1167527B/en active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT1167527B (en) | 1987-05-13 |
| JPS56152548A (en) | 1981-11-26 |
| IT8120297A0 (en) | 1981-03-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0088644B1 (en) | Machine tool | |
| US4785525A (en) | Machine tool for complex machining | |
| US10737333B2 (en) | Machine tool | |
| SE7609601L (en) | DEVICE VI MULTI - OPERATING MACHINE | |
| US3188736A (en) | Multiple spindle tool changer | |
| US4555844A (en) | Part turnover attachment for automatic machine tool | |
| JPS5816983B2 (en) | Automatic centering device | |
| EP0103198A3 (en) | A method for interrupting machine operation in a cnc system | |
| US4813311A (en) | Center drive machine | |
| US4821402A (en) | NC lathe with robot for automatically exchanging work and chuck claw | |
| US4329771A (en) | Contact detecting apparatus | |
| US4321845A (en) | Bar puller for numerically controlled lathe | |
| US4019246A (en) | Machine tool with automatic tool changer | |
| GB2089068A (en) | Numerical control machine tool | |
| CN207746435U (en) | A kind of six side's capstan head of horizontal digital-control drilling machine | |
| CS217290B1 (en) | Equipment for automatic tool change in machine tools, especially coordinate, numerically controlled. | |
| GB2229658A (en) | Method and apparatus for processing work pieces | |
| CN113385975A (en) | Feeding and discharging industrial robot combined with numerical control machine tool and feeding and discharging system | |
| GB1192888A (en) | Machine Tool | |
| US20230278152A1 (en) | Machine tool | |
| JP2829212B2 (en) | Automatic tool change control method and device | |
| JPS63200941A (en) | Automatic work and tool exchanger in nc compound machine tool | |
| JPH02279286A (en) | How to position the workpiece | |
| GB2071536A (en) | Automatic tool changing | |
| KR100324642B1 (en) | Dual Rotary Table Control Unit and Method |