CZ9450U1 - Držák nástrojových jednotek - Google Patents

Description

Držák nástrojových jednotek

Oblast techniky

Technické řešení se týká držáku nástrojových jednotek pro uchycení radiálně ukládaných nástrojových jednotek v zásobníku nástrojů, zejména u obráběcích center.

Dosavadní stav techniky

V technologickém procesu obrábění dílců, zejména na obráběcích centrech vzniká vzhledem k jej ich různé složitosti nutnost vyměňovat automaticky v průběhu obrábění každého dílce obráběcí nástroje, které jsou pro tento účel uloženy v zásobníku nástrojů. Nástroje jsou pro zajištění jejich bezpečného a snadného upnutí v zásobníku nástrojů opatřeny nástrojovými držáky, tvořícími společně nástrojové jednotky. Jsou známy různé způsoby uchycení nástrojových jednotek v zásobníku nástrojů. Jedním ze známých způsobů je uchycení pomocí různých upínacích elementů ovládaných hydraulicky. Takovéto upínače jsou však složité a vzhledem k nezbytným hydraulickým rozvodům mohutné a tím značně omezují kapacitu zásobníku nástrojů. Nevýhodou tohoto způsobu upnutí nástrojového držáku v zásobníku nástrojů je také značná složitost a náročnost seřízení použitých hydraulických upínačů. Jiným známým způsobem uchycení nástrojových jednotek v zásobníku nástrojů je uchycení pomocí pružně uložených kuličkových, válečkových popř. jiných elementů. Tento způsob uchycení nástrojových jednotek však nezaručuje potřebnou tuhost upnutí nástrojové jednotky v zásobníku, zejména z důvodu jejich obvodového opotřebení vlivem časté výměny nástrojových jednotek při pracovním cyklu obráběcího stroje, což může mít za následek i případnou havárii stroje. Problematické je rovněž vystředění nástrojové jednotky v zásobníku a jeho zajištění proti pootočení. Navíc tento způsob uchycení nástrojových jednotek vzhledem k použitým upínačům rovněž omezuje vlastní kapacitu zásobníku nástrojů. Jiným známým řešením pro uchycení nástrojových jednotek je uchycení pomocí talířového zásobníku nástrojů s vytvořenými nástrojovými lůžky a upínacích pružin, upevněných k talíři soustavou upínacích čepů a středící destičky. Tuhost upnutí nástrojové jednotky v zásobníku je zajištěna použitou upínací pružinou. Nevýhodou tohoto konstrukčního řešení je poměrně značná tvarová složitost středících destiček a nízká životnost upínací pružiny. Nevýhodou je také to, že při výměně upínací pružiny je nutno demontovat celý upínací systém. Dalším známým řešením pro uchycení nástrojových jednotek je uložení pomocí řetězového zásobníku nástrojových jednotek, sestávajícího z dutých čepů, vzájemně spojených pásnicemi. Každý jednotlivý dutý Čep má ve své dutině na straně vkládání nástrojové jednotky zalisováno pouzdro z plastické hmoty s kuželovým otvorem. Vlivem časté výměny nástrojové jednotky během obráběcího cyklu dochází k opotřebení plastového pouzdra, čímž dochází ke snížení tuhosti upnutí nástrojové jednotky v čepu, následkem čehož je nežádoucí snížení stability nástrojové jednotky při pohybu řetězu.

Podstata technického řešení

Uvedené nedostatky odstraňuje držák pro uchycení radiálně ukládaných nástrojových jednotek s průchozím upínacím otvorem, vytvořeným upínacími rameny a vstupní výsečí, jehož podstatou je, že v místě vstupní výseče jsou, pro snadný náběh nástrojové jednotky do upínacího otvoru, na upínacích ramenech vytvořeny vstupní plochy ato tak, že površka x vstupní plochy svírá s podélnou osou držáku nástrojových jednotek úhel v rozmezí 5° až 10°. Na straně protilehlé vstupní výseči je uspořádán středící segment, zasahující do upínacího otvoru. Středící segment zajišťuje nástrojovou jednotku v upínacím otvoru proti jejímu pootočení a současně zabezpečuje její aretaci v požadované poloze. V upínacím otvoru je uspořádán nejméně jeden upínací segment a nejméně jedna zarážka. S výhodou lze v patě středícího segmentu vytvořit zápichy umožňující snadné rozevření upínacích ramen, potřebné pro rychlé a bezpečné vsunutí nástrojové jednotky do upínacího otvoru držáku a jejich opětovné sevření pro dosažení tuhého

-1 CZ 9450 Ul upnutí nástrojové jednotky v držáku. Výhody držáku nástrojových jednotek podle užitného vzoru spočívají v možnosti jeho použití pro uchycení všech dosud používaných typů nástrojových držáků a tím tedy v jeho univerzálnosti. Univerzálnost držáku nástrojových jednotek spočívá také v tom, že jeho použití je možné jak u řetězových zásobníků nástrojů, tak u talířových. Velkou výhodou je také zejména to, že středění všech typů používaných nástrojových jednotek v upínacím otvoru je zabezpečeno prostřednictvím středícího segmentu, který je součástí držáku nástrojových jednotek a který současně aretuje nástrojovou jednotku proti nežádoucímu pootočení. Pro dodržení kolmé polohy nástrojové jednotky vůči držáku, která je rozhodující pro bezpečnou výměnu nástrojových jednotek, zejména vzhledem k postavení manipulátoru, zabezpečujícím výměnu nástrojových jednotek v zásobníku a zajištění potřebné tuhosti upnutí nástrojové jednotky v držáku je v upínacím tvoru držáku nástrojových jednotek uspořádán nejméně jeden upínací segment s úkosy, kopírujícími vnitřní tvar upínací drážky, vytvořené po obvodu nástrojové jednotky a pro zajištění polohy některých typů nástrojových jednotek v držáku proti pootočení nejméně jedna zarážka. Odpadá tím nutnost použití dalších vložených složitých středících destiček a pojistných vložek. Další výhodou tohoto držáku nástrojových jednotek je, že se jedná o kompaktní celek umožňující v případě nutnosti jeho rychlou a snadnou výměnu. Ta spočívá pouze v jednoduché demontáži kotvících šroubů a výměně celého držáku. Odpadá tím nutnost dodatečného středění upínací pružiny, což se projevuje zejména zkrácením času, potřebného na jeho výměnu. Neméně podstatnou výhodou je také jeho jednoduchá výroba.

Přehled obrázků na výkresech

Příkladné provedení držáku nástrojových jednotek podle užitného vzoru je zobrazeno na přiloženém výkrese, kde je držák znázorněn v půdorysném pohledu.

Příkladné provedení

Držák pro uchycení radiálně ukládaných nástrojových jednotek v zásobníku nástrojů s průchozím upínacím otvorem I, vytvořeným mezi upínacími rameny 9 a vstupní výsečí 2 je řešen tak, že v místě vstupní výseče 2 jsou pro snadný náběh nástrojové jednotky do průchozího upínacího otvoru I na upínacích ramenech 9 vytvořeny vstupní plochy 3, jejichž površka x svírá s podélnou osou o držáku nástrojových jednotek úhel a v rozmezí 5° až 10°. Na straně protilehlé vstupní výseči 2 je uspořádán středící segment 4, zasahující do upínacího otvoru I. Pro dodržení kolmé polohy nástrojové jednotky vůči držáku nástrojových jednotek, zajištění potřebné tuhosti upnutí nástrojové jednotky a zajištění polohy je v upínacím otvoru 1 uspořádán nejméně jeden upínací segment 6 a nejméně jedna zarážka 5. V patě středícího segmentu 4 jsou vytvořeny zápichy 7. Pro ustavení držáku v zásobníku nástrojů je držák opatřen nejméně dvěma otvory 8.

Vlastní funkce držáku pro uložení nástrojové jednotky v radiálním směru s průchozím upínacím otvorem 1, vytvořeným mezi upínacími rameny 9 a vstupní výsečí 2 spočívá vtom, že při ukládání nezobrazené nástrojové jednotky manipulátorem do upínacího otvoru I dochází vlivem zápichů 7 vytvořených v patě středícího segmentu 4 k rozevření upínacích ramen 9. Nástrojová jednotka je manipulátorem uložena přes vstupní plochy 3, vytvořené na upínacích ramenech v místě vstupní výseče 2 do upínacího otvoru 1 a současně nasunuta svou drážkou, vytvořenou k tomuto účelu po obvodu nástrojové jednotky, na upínací segment 7, uspořádaný v upínacím otvoru i. Pro dosažení pevného upnutí nástrojové jednotky v držáku nástrojových jednotek jsou vnitřní tvar drážky nástrojové jednotky a vnější tvar upínacích segmentů 6 shodné. Po uložení nástrojové jednotky do upínacího otvoru 1 na upínací segmenty 6 dochází současně k aretaci nástrojové jednotky v požadované poloze a zajištění proti pootočení pomocí středícího segmentu 4 a zarážky 5 a opětovnému sevření upínacích ramen 9. Tím je dosaženo pevného a bezpečného upnutí nástrojové jednotky v držáku. Pro ustavení držáku nástrojových jednotek v zásobníku je držák opatřen nejméně dvěma otvory 8.

-2CZ 9450 Ul

Průmyslová využitelnost

Držák nástrojových jednotek podle užitného vzoru lze využít u všech numericky řízených obráběcích center, pracujících v automatickém cyklu používajících jak talířové, tak řetězové zásobníky nástrojů.

Claims (2)

1. 5 NÁROKY NA OCHRANU

   1. Držák nástrojových jednotek s průchozím upínacím otvorem, vytvořeným upínacími rameny a vstupní výsečí uspořádanou v radiálním směru, vyznačující se tím, že v místě vstupní výseče (2) jsou na upínacích ramenech (9) vytvořeny vstupní plochy (3), přičemž površka (x) vstupní plochy (3) svírá s podélnou osou (o) držáku nástrojových jednotek úhel (a) ío o velikosti 5° až 10° a na straně protilehlé vstupní výseči (2) je uspořádán středící segment (4), zasahující do upínacího otvoru (1), přičemž v upínacím otvoru (1) je uspořádán nejméně jeden upínací segment (6) a nejméně jedna zarážka (5).
2. 2. Držák nástrojových jednotek podle nároku 1, vyznačující se tím, že v patě středícího segmentu (4) jsou vytvořeny zápichy (7).