CS229378B1

CS229378B1 - Equipment for replenishing and replacing tools in the machining center magazine

Info

Publication number: CS229378B1
Application number: CS882582A
Authority: CS
Inventors: Ladislav Borkovec; Frantisek Mrva
Original assignee: Ladislav Borkovec; Frantisek Mrva
Priority date: 1982-12-07
Filing date: 1982-12-07
Publication date: 1984-06-18

Abstract

Zařízení je určeno pro doplňování a vymě ňování nástrojů v zásobníku obráběcího centra, automaticky řízeného. Účelem vy nálezu je částečná automatizace doplňová ní a výměny nástrojů v zásobníku obrábě cího centra. Zařízení sestává vedle dvou ramenné otočné páky z nosiče nástroje, uloženého svým držákem v transportní vložce, pevně spojeného se saněmi, posuv ně umístěnými na vedení, ze čtecího zaří zení kódových Štítků nástrojových míst a z blokovacího zařízení transportní vložky Transportní vložka má výstupek, opatřený podélným výřezem ae dvěma dvojicemi příč ných drážek, z nichž v jedné je uložen kódový štítek nástrojového místa. Vedení je pevně spojeno se stojanem obráběcího centra a v jeho výřezu je nepohyblivě upraven čep čtecího zařízení s podélnou drážkbu a čep blokovacího zařízení, odpo vídající svým profilem výřezu e dvojicí příčných drážek ve výstupku transportní vložky, čep blokovacího zařízení je u- mlatěn v dosahu chapače dvouramenné otoč né páky.The device is intended for replenishing and replacing tools in the magazine of a machining center, which is automatically controlled. The purpose of the invention is the partial automation of replenishing and replacing tools in the magazine of a machining center. In addition to two arm rotary levers, the device consists of a tool carrier, placed with its holder in the transport insert, firmly connected to a slide, slidably placed on a guide, a reading device for the code labels of the tool locations and a blocking device for the transport insert. The transport insert has a protrusion provided with a longitudinal cutout and two pairs of transverse grooves, one of which holds the code label of the tool location. The guide is firmly connected to the stand of the machining center and in its cutout, the reading device pin with a longitudinal groove and the locking device pin are fixedly arranged, corresponding with their profile to the cutout and a pair of transverse grooves in the projection of the transport insert. The locking device pin is hammered within reach of the gripper of the two-arm rotary lever.

Description

(54)(54)

229 378 (11) (Bl) (51) Int. C1.^J 229 378 (11) (Bl) (51) Int. C1. ^J

B 23 Q 3/155B 23 Q 3/155

Zařízení pro doplňování a vyměňování nástrojů v zásobníku obráběcího centraDevice for replenishing and replacing tools in the magazine of a machining center

Zařízení je určeno pro doplňování a vyměňování nástrojů v zásobníku obráběcího centra, automaticky řízeného. Účelem vynálezu je částečná automatizace doplňování a výměny nástrojů v zásobníku obráběcího centra. Zařízení sestává vedle dvouramenné otočné páky z nosiče nástroje, uloženého svým držákem v transportní vložce, pevně spojeného se saněmi, posuvně umístěnými na vedení, ze čtecího zařízení kódových Štítků nástrojových míst a z blokovacího zařízení transportní vložky Transportní vložka má výstupek, opatřený podélným výřezem ae dvěma dvojicemi příčných drážek, z nichž v jedné je uložen kódový štítek nástrojového místa. Vedení je pevně spojeno se stojanem obráběcího centra a v jeho výřezu je nepohyblivě upraven čep čtecího zařízení s podélnou drážkbu a čep blokovacího zařízení, odpovídající svým profilem výřezu e dvojicí příčných drážek ve výstupku transportní vložky, čep blokovacího zařízení je umlatěn v dosahu chapače dvouramenné otočné páky.The device is intended for replenishing and replacing tools in a magazine of a machining center, which is automatically controlled. The purpose of the invention is to partially automate the replenishment and replacement of tools in a magazine of a machining center. In addition to a two-arm rotary lever, the device consists of a tool carrier, placed with its holder in a transport insert, firmly connected to a slide, slidably placed on a guide, a reading device for code labels of tool locations and a blocking device for the transport insert. The transport insert has a protrusion provided with a longitudinal cutout and two pairs of transverse grooves, one of which houses the code label of the tool location. The guide is firmly connected to the stand of the machining center and in its cutout, the reading device pin with a longitudinal groove and the locking device pin are fixedly arranged, corresponding in their profile to the cutout and a pair of transverse grooves in the projection of the transport insert. The locking device pin is hammered within reach of the gripper of the two-arm rotary lever.

19— 19— ECTŮ -- - - - ECTS -- - - - a te and you 9 1 i 9 1 i

229 378229,378

- 2 229 378- 2,229,378

Vynález se týká zařízení pro poloautomatické doplňování a vyměňování nástrojů v zásobníku obráběcího centra, využívající dvouramennou otočnou páku, opatřenou chapači na obou koncích.The invention relates to a device for semi-automatic replenishment and replacement of tools in a magazine of a machining center, using a two-arm rotary lever equipped with grippers at both ends.

Většina zásobníků nástrojů, používaných na obráběcích centrech, nemá tak velký počet nástrojových míst, aby jimi bylo možno pokrýt všechny potřebné operace pro sortiment právě vyráběných součástí. Proto je nutno při změně vyráběné součásti doplňovat a vyměňovat nástroje v zásobníku. Tato práce se provádí ručně, což je namáhavé a časově náročné. Tak například jeli zásobník nad stojanem stroje, musí se doplňování a výměna nástrojů provádět z vyvýšeného místa, po výstupu na schůdky.Most tool magazines used on machining centers do not have a large number of tool positions to cover all the necessary operations for the range of parts being manufactured. Therefore, when changing the part being manufactured, it is necessary to replenish and replace the tools in the magazine. This work is done manually, which is laborious and time-consuming. For example, if the magazine is above the machine frame, replenishing and replacing tools must be done from an elevated position, after climbing a step.

Kové nástroje s držáky je nutno přinášet z vychystávací palety a staré vyměněné vracet zpět ze zásobníku do palety. Je-li zaveden kódový systém nástrojových míst musí být nástroje založeny do zásobníku v přesném pořadí, jak předpisuje pracovní postup. V takovém případě se plnění zásobníku provádí za klidu stroje a znamená ztrátové časy. Cílem vynálezu je alespoň zčásti automatizovat doplňování a výměnu nástrojů v zásobníku obráběcího centra a tím odstranit či omezit nevýhody daného stavu.Metal tools with holders must be brought from the picking pallet and the old replaced ones must be returned from the magazine to the pallet. If a code system of tool locations is introduced, the tools must be placed in the magazine in the exact order prescribed by the work procedure. In such a case, the magazine is filled when the machine is idle and means wasted time. The aim of the invention is to automate at least partially the replenishment and replacement of tools in the magazine of a machining center and thus eliminate or reduce the disadvantages of the given situation.

Toho je dosaženo zařízením pro doplňování a vyměňování nástrojů v zásobníku obráběcího centra podle vynálezu, sestávajícím z no-, siče nástroje uloženého svým držákem v transportní vložce, jejíž výstupek je opatřen podélným výřezem se dvěma dvojicemi příčných drážek, z nichž v jedné je uložen kódový štítek nástrojového místa, pevně spojeného se saněmi, posuvně umístěnými na vedení, pevně spojeném se stojanem obráběcího centra, v jehož výřezu je nepohyblivě upraveno čtecí zařízení kódových štítků nástrojových míst, např. čep s podélnou drážkou a blokovací zařízeníThis is achieved by a device for replenishing and replacing tools in the magazine of a machining center according to the invention, consisting of a tool carrier placed with its holder in a transport insert, the projection of which is provided with a longitudinal cutout with two pairs of transverse grooves, in one of which a code label of the tool location is placed, firmly connected to a slide, slidably placed on a guide, firmly connected to the stand of the machining center, in the cutout of which a reading device for the code labels of the tool locations is fixedly arranged, e.g. a pin with a longitudinal groove and a locking device

- > 229 378 transportní vložky, např. čep, umístěný v dosahu chapače dvouramenné otočné páky, odpovídající svým profilem výřezu a dvojicí příčných drážek ve výstupku transportní vložky.- > 229 378 transport insert, e.g. a pin, located within reach of the gripper of the two-arm rotary lever, corresponding in its profile to the cutout and a pair of transverse grooves in the projection of the transport insert.

Zařízení podle vynálezu umožňuje odstranit fyzickou námahu a časové ztráty při ručním doplňování a vyměňování nástrojů v zá sobníku nástrojů obráběcího centra a rovněž časové ztráty vznikající z nutnosti doplňovat a vyměňovat nástroje za klidu stroje při kódovém systému nástrojových míst.The device according to the invention makes it possible to eliminate physical effort and time loss during manual replenishment and replacement of tools in the tool magazine of a machining center, as well as time loss resulting from the necessity to replenish and replace tools while the machine is at a standstill in the case of a code system of tool positions.

Příklad provedení vynálezu je znázorněn na přiloženém výkresu, kde obr. 1 představuje celkový čelní pohled na obráběcí centrum se zásobníkem nástrojů a zařízením pro doplňování a vyměňování nástrojů podle vynálezu obr.2 je bfcční pohled na horní část stojanu obráběcího centra se zásobníkem nástrojů a zařízením podle vynálezu, obr.3 je pohled shora na vedení zařízení podle vynálezu se saněmi a nosičem nástrojů, obr.4 je příčný řez saněmi a nosičem nástrojů s vloženým nástrojem v rovině A-A podle obr.3, obr.5 je příčný řez čtecí hlavou a vedením v rovině B-B podle obr.3» obr.6 je příčný řez čepem a vedením v rovině C - C podle obr.3·An example of the invention is shown in the attached drawing, where Fig. 1 is an overall front view of a machining center with a tool magazine and a device for replenishing and replacing tools according to the invention; Fig. 2 is a side view of the upper part of the stand of the machining center with a tool magazine and a device according to the invention; Fig. 3 is a top view of the guide of the device according to the invention with a slide and a tool carrier; Fig. 4 is a cross-section of the slide and the tool carrier with an inserted tool in the plane A-A according to Fig. 3; Fig. 5 is a cross-section of the reading head and the guide in the plane B-B according to Fig. 3; Fig. 6 is a cross-section of the pin and the guide in the plane C - C according to Fig. 3.

Zařízení podle vynálezu je uplatněno na obráběcím centru znázorněném na obr.1, vybaveném kódovým systémem nástrojových míst, s kruhovým zásobníkem 11 nástrojů, umístěným nad stojanemThe device according to the invention is applied to the machining center shown in Fig. 1, equipped with a code system of tool positions, with a circular tool magazine 11, located above the stand

18. Zařízení využívá dvouramennou otočnou páku 13 s chapači 14 stejného typu, jako je páka 19 pro výměnu nástrojů ze zásobníku 11 do vřetena 20. s níž má společný hřídel 27. upravený zespodu zásobníku 11· Dvouramenná otočná páka 13 je umístěna na boku zásobníku 17 tak, že svým chapačem 14 zasahuje do prostoru vedení 2» upraveného v horizontální rovině na boční stěně stojanu 18 obráběcího centra. Vedení 2 spolu se saněmi 8, nosičem 2 nástrojů, pístnicí 22» čepem 10 čtecího zařízení, čepem 11 blokovacího zařízení a dvouramennou otočnou pákou n j sou hlavními částmi zařízení podle vynálezu. Vedení 2 j^e tvořeno lištou, pevně přišroubovanou k boční stěně stojanu 18 obráběcího centra, jež je opatřena vodicími drážkami 22. Na vedení 2 jsou posuvně upraveny saně 8, s nimiž je na jednom konci pevně spojen nosič 2 nástroje 2 ve tvaru pouzdra a na druhém konci pístnice 15 hydraulického válce 16. V pouzdru nosiče 2 nástroje 2 uložena trans18. The device uses a two-arm rotary lever 13 with grippers 14 of the same type as the lever 19 for changing tools from the magazine 11 to the spindle 20. with which it has a common shaft 27. arranged from below the magazine 11. The two-arm rotary lever 13 is placed on the side of the magazine 17 so that its gripper 14 extends into the space of the guide 2» arranged in a horizontal plane on the side wall of the stand 18 of the machining center. The guide 2 together with the slide 8, the tool carrier 2, the piston rod 22» the pin 10 of the reading device, the pin 11 of the locking device and the two-arm rotary lever are the main parts of the device according to the invention. The guide 2 ^is formed by a rail, firmly screwed to the side wall of the stand 18 of the machining center, which is provided with guide grooves 22. A slide 8 is slidably arranged on the guide 2, to which a tool carrier 2 in the form of a sleeve is firmly connected at one end and a piston rod 15 of a hydraulic cylinder 16 at the other end. A trans

229 378229,378

-4 portní vložka 2* ^v jejíž kleštině 23 je upnut držák 2 s nástrojem %· Transportní vložka j je opatřena výstupkem £, v němž je vytvořen podélný výřez 6, ve kterém jsou upraveny dvě dvojice příčných drážek 24. 25« V první dvojici příčných drážek 24 .ie uložen kódový štítek £ nástroje 2» mající profil písmena T. Do výřezu 12 vedení 2 vyčnívají čep 10 čtecího zařízení a čep 11 blokovacího zařízení, které jsou přišroubovány k zadní 3těně lišty vedení 2· ύθΡ 10 čtecího zařízení je opatřen podélnou drážkou 26, přičemž svým profilem odpovídá výřezu 8 a příčnými drážkami 25 ve výstupku £ transportní vložky 2· Čep 11 blokovacího zařízení odpovídá svým vytvořením čepu 10 kromě podélné drážky 2ň. Je umístěn v koncové poloze pojezdu nosiče £, spojeného se saněmi 8, znázorněné na obr.2· Počáteční, nakládací poloha nosiče £ je vidět na obr.3 a čárkovaně na obr.2. Koncová poloha nosiče £ nástroje 2 J^{e v} dosahu dvouramenné otočné páky 13«-4 port insert 2* ⁱⁿ whose collet 23 the holder 2 with the tool % is clamped. The transport insert j is provided with a projection £, in which a longitudinal cutout 6 is formed, in which two pairs of transverse grooves 24 are arranged. 25« In the first pair of transverse grooves 24 .ie a code label £ of the tool 2» having the profile of the letter T is placed. The pin 10 of the reading device and the pin 11 of the locking device protrude into the cutout 12 of the guide 2, which are screwed to the rear 3wall of the guide rail 2. The pin 10 of the reading device is provided with a longitudinal groove 26, and its profile corresponds to the cutout 8 and the transverse grooves 25 in the projection £ of the transport insert 2. The pin 11 of the locking device corresponds in its design to the pin 10 except for the longitudinal groove 2н. It is located in the end position of the travel of the carrier £, connected to the slide 8, shown in Fig. 2. The initial, loading position of the carrier £ is seen in Fig. 3 and in dashed lines in Fig. 2. The end position of the carrier £ of the tool 2 is ^within the reach of the two-arm rotary lever 13«

První operací poloautomatického doplnění a výměny nástroje 2 ^v zásobníku 21 obráběcího centra je ruční vložení nástroje 2 ³ držákem £ a transportní vložkou 2 do nosiče £. Nutným předpokladem je předchozí předseřízení nástroje 2 ^v nástrojovém držáku 2 a zasunutí do transportní vložky 2» v níž je držák 2 zajištěn kleštinou 23. Do příčných drážek 24 výstupku £ transportní vložky £ se vloží kódový štítek £· Správná orientace nástroje 2 ^se uskuteční pomocí kolíku 21. Tyto práce se obvykle provádí v seřizovacím středisku, načež je nástroj 2 ^v držáku 2 a transportní vložce 2 dopraven k obráběcímu centru. Ruční vložení nástroje 2 áo nosiče £ se uskutečňuje z místa obsluhy stroje, protože počáteční, nakládací poloha nosiče £ je na čelní straně stroje. Po následujícím stisknutí neznázorněného ovládacího tlačítka začne pístnice 15 posouvat nosič £ nástroje 2 ¹¹³ saních 8 po vedení 2 směrem doprava do místa výměny z počáteční nakládací polohy do koncové polohy. Při tomto pohybu projde kódový štítek £ nástroje 2» uložený v příčných drážkách 24 výřezu 6 výstupku £ transportní vložky 2» podélnou drážkou 26 čepu 10 čtecího zařízení a údaj o vloženém nástroji 2 ^se zaznamená do řídicího systému stroje. Účelem osazení 28 na čepu 10 přitom je, aby byla dodržena přesná vzájemná poloha čtecího zařízení a kódového štítku £ nástroje 2 ^v okamžiku projetí. V koncové poloze,The first operation of the semi-automatic replenishment and replacement of the tool 2 ⁱⁿ the magazine 21 of the machining center is the manual insertion of the tool 2 ³ with the holder £ and the transport insert 2 into the carrier £. A necessary prerequisite is the previous pre-adjustment of the tool 2 ⁱⁿ the tool holder 2 and insertion into the transport insert 2» in which the holder 2 is secured by a collet 23. A code label £ is inserted into the transverse grooves 24 of the projection £ of the transport insert £. The correct orientation of the tool 2 ^is carried out using a pin 21. This work is usually carried out in the adjustment center, after which the tool 2 ⁱⁿ the holder 2 and the transport insert 2 is transported to the machining center. Manual insertion of the tool 2 and the carrier £ is carried out from the machine operator's position, since the initial, loading position of the carrier £ is on the front side of the machine. After the next pressing of the control button (not shown), the piston rod 15 starts to move the tool carrier £ 2 ¹¹³ of the carriage 8 along the guide 2 towards the right to the place of exchange from the initial loading position to the end position. During this movement, the code label £ of the tool 2» stored in the transverse grooves 24 of the cutout 6 of the projection £ of the transport insert 2» passes through the longitudinal groove 26 of the pin 10 of the reading device and the data on the inserted tool 2 ^is recorded in the machine control system. The purpose of the shoulder 28 on the pin 10 is to maintain the exact mutual position of the reading device and the code label £ of the tool 2 ^at the moment of passage. In the end position,

229 378 “ 5 jež je zároveň místem výměny nástroje £, se dostane čep 11 blokovacího zařízení do výřezu 6 výstupku £ transportní vložky £ a svým osazením do příčných drážek 25« Tím je transportní vložka £ zajištěna proti vyjmutí ve směru osy nástroje £, k čemuž by mohlo dojít při vysouvání držáku 2 s nástrojem £ chapačem 14. Zároveň je v koncové poloze vysunut čepem 11 kódový štítek £ nástroje'£, který vypadne do neznázorněné schránky. Následuje výměna nástrojů známým způsobem pomocí dvouramenné otočné páky 13. Chapače 14 uchopí současně držák 2 nástroje £ v transportní vložce £ a držák nástroje ve výklopném lůžku 29 zásobníku 17. Po vysunutí a pootočení páky 13 o 180° se zasune nový nástroj £ do výklopného lůžka 29 a starý nástroj do transportní vložky £. Páka 13 se pootočí do výchozí polohy, výklopné lůžko 29 s nástrojem £ se zasune do příslušného místa v zásobníku 17 a starý nástroj v transportní vložce £, uložené v nosiči £ se vrátí bez kódového označení zpět do nakládací polohy.229 378 “ 5 which is also the place of tool change £, the pin 11 of the locking device enters the cutout 6 of the projection £ of the transport insert £ and, by its seat, into the transverse grooves 25«. This secures the transport insert £ against removal in the direction of the tool axis £, which could occur when the holder 2 with the tool £ is extended by the gripper 14. At the same time, the code label £ of the tool'£ is extended in the end position by the pin 11, which falls into a box not shown. The tools are then changed in a known manner using a two-armed rotary lever 13. The grippers 14 simultaneously grip the tool holder 2 £ in the transport insert £ and the tool holder in the tilting bed 29 of the magazine 17. After extending and rotating the lever 13 by 180°, the new tool £ is inserted into the tilting bed 29 and the old tool into the transport insert £. The lever 13 is rotated to the starting position, the tilting bed 29 with the tool £ is inserted into the appropriate place in the magazine 17 and the old tool in the transport insert £, stored in the carrier £, is returned without a code marking back to the loading position.

Zařízení podle vynálezu je vytvořeno tak, aby je bylo možno poměrně jednoduše napojit na automatické vkládací zařízení, případně doplněné automatickou dopravní linkou pro nástroje. Tím by odpadlo ruční vkládání nástrojů a funkce doplňování a vyměňování nástrojů v zásobníku 17 by se zcela automatizovala.The device according to the invention is designed so that it can be relatively easily connected to an automatic loading device, optionally supplemented by an automatic transport line for tools. This would eliminate the need for manual loading of tools and the function of replenishing and replacing tools in the magazine 17 would be completely automated.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

229 378

A device for replenishing and changing tools in a machining center magazine, controlled automatically, eg by a numerical control system, using a two-arm swivel lever for gripping and removing tools, equipped with hooks at both ends, equipped with a tool position code reader. a tool carrier (1) supported by its holder (2) in a transport insert (3), the projection (4) of which is provided with a longitudinal slot (6) with two pairs of transverse grooves (24, 25), one of which ( 24) is provided a code plate (7) of the tool location fixedly connected to the slide (8) displaceably disposed on the guide (9), fixedly connected to the machining center stand (16), in the cutout (12) of which labels (7) for tool positions, such as a pin (10) with a longitudinal slot (26) and a locking device alkyl, (3), e.g. a pin (11) located within reach of the hook (14) of the two-armed pivot lever (13) corresponding to its profile recess (6) of the projection (4) of the transport insert (3) ·