RU173523U1 - Устройство для автоматической смены инструментов - Google Patents
Устройство для автоматической смены инструментов Download PDFInfo
- Publication number
- RU173523U1 RU173523U1 RU2016148661U RU2016148661U RU173523U1 RU 173523 U1 RU173523 U1 RU 173523U1 RU 2016148661 U RU2016148661 U RU 2016148661U RU 2016148661 U RU2016148661 U RU 2016148661U RU 173523 U1 RU173523 U1 RU 173523U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- vertical
- manipulator
- tool change
- arm
- automatic tool
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
- B23Q3/00—Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
- B23Q3/155—Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
Landscapes
- Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области машиностроения и предназначена для автоматической смены инструментов на металлорежущих станках. В устройстве для автоматической смены инструментов, включающем установленный на основании вертикальный вал с соосно размещенными на нем дисковыми накопителями, оснащенными периферийными гнездами для размещения инструментов с однонаправленной вертикальной ориентацией хвостовиков, и вертикальную направляющую штангу с установленной на ней и оснащенной приводами вертикального и горизонтального перемещения и поворота в горизонтальной плоскости рукой манипулятора, предназначенной для перемещения инструментов из гнезд дисковых накопителей к исполнительному органу и обратно, основание снабжено кольцевой направляющей с кареткой, оснащенной приводом ее перемещения вдоль направляющей, а вертикальная направляющая штанга закреплена в упомянутой каретке с возможностью совместного с ней перемещения. Технический результат - снижение энергозатрат устройства для автоматической смены инструментов. 3 ил.
Description
Полезная модель относится к области машиностроения и предназначена для автоматической смены инструментов на металлорежущих станках.
Из уровня техники известно устройство для автоматической смены инструментов, выполненное в виде многоярусной секторной конструкции с внутренними полками с гнездами для инструментов и центральной направляющей с манипулятором, предназначенным для перемещения инструментов из гнезд полок к исполнительному органу и обратно (патент US №2005/0277529 А1, опубл. 15.12.2005).
К недостаткам аналога следует отнести неудобство его ремонтного/сервисного обслуживания, обусловленное трудностью доступа к инструментальной зоне, размещенной внутри контура многоярусной секторной конструкции. Кроме того, секторное исполнение, обусловленное необходимостью организации зоны выгрузки/загрузки инструментов манипулятором, существенно снижает емкость устройства.
Наиболее близким к заявленному - прототипом - является устройство для автоматической смены инструментов, включающее установленный на основании вертикальный вал с соосно размещенными на нем дисковыми накопителями, оснащенными периферийными гнездами для размещения инструментов с однонаправленной вертикальной ориентацией хвостовиков, и вертикальную направляющую штангу с установленной на ней и оснащенной приводами вертикального и горизонтального перемещения и поворота в горизонтальной плоскости рукой манипулятора, предназначенной для перемещения инструментов из гнезд дисковых накопителей к исполнительному органу и обратно, причем взаимное угловое позиционирование манипулятора и дисковых инструментальных накопителей осуществляется путем поворота вала с накопителями на требуемый угол (Колка И.А., Кувшинский В.В., Многооперационные станки, М., Машиностроение, 1983, с. 47). Такая конструкция существенно увеличивает емкость инструментального магазина и облегчает доступ к инструментальной зоне.
К недостаткам прототипа следует отнести его чрезмерную энергоемкость, обусловленную энергозатратами на привод поворота весьма инерционной системы - вал с дисковыми накопителями, особенно при наличии большого количества габаритных, а, значит, обладающих большой массой инструментов.
Задача полезной модели - снижение инерционной составляющей в энергозатратах устройства для автоматической смены инструментов.
Технический результат - снижение энергозатрат устройства для автоматической смены инструментов.
Поставленная задача решается, а заявленный технический результат достигается тем, что в устройстве для автоматической смены инструментов, включающем установленный на основании вертикальный вал с соосно размещенными на нем дисковыми накопителями, оснащенными периферийными гнездами для размещения инструментов с однонаправленной вертикальной ориентацией хвостовиков, и вертикальную направляющую штангу с установленной на ней и оснащенной приводами вертикального и горизонтального перемещения и поворота в горизонтальной плоскости рукой манипулятора, предназначенной для перемещения инструментов из гнезд дисковых накопителей к исполнительному органу и обратно, основание снабжено кольцевой направляющей с кареткой, оснащенной приводом ее перемещения вдоль направляющей, а вертикальная направляющая штанга закреплена в упомянутой каретке с возможностью совместного с ней перемещения.
Полезная модель основана на том, что перемещать компактный манипулятор с одним инструментом энергетически эффективнее, чем набор массивных накопителей с большим количеством тяжелых инструментов.
Полезная модель поясняется изображениями, где:
на фиг. 1 - принципиальная конструкция устройства для автоматической смены инструментов, в изометрии;
на фиг. 2 - устройство для автоматической смены инструментов, вид сбоку;
на фиг. 3 - устройство для автоматической смены инструментов, разрез А-А на фиг. 2.
Устройство 1 для автоматической смены инструментов (Фиг. 1) включает основание 2, вертикальный вал 3, дисковые накопители 4, гнезда 5 (по сути - фиксаторы, обеспечивающие определенным образом ориентированное и надежное положение инструментов в накопителе) для размещения инструментов с однонаправленной вертикальной ориентацией хвостовиков, инструменты 6, вертикальную направляющую штангу 7, привод 8 вертикального перемещения руки манипулятора, привод 9 горизонтального перемещения руки манипулятора, привод 10 поворота руки манипулятора в плоскости дисковых накопителей, рука манипулятора 11 с двумя оппозитно расположенными активными захватами 15, кольцевую направляющую 12, каретку 13, привод 14 контролируемого перемещения каретки вдоль направляющей.
Устройство для автоматической смены инструментов работает следующим образом.
В исходном состоянии инструменты 6 установлены в фиксаторы (гнезда) 5 дисковых накопителей 4, а рука манипулятора 11 со свободными от инструмента активными захватами 15 находится в произвольном положении. При необходимости установки инструмента 6 в исполнительный орган (например, в шпиндель) станка, по команде системы управления (не показана, аналогична прототипу) рука манипулятора 11 устанавливается с помощью вертикального привода 8 напротив нужного дискового накопителя 4, с помощью привода 14 контролируемого перемещения каретки вдоль направляющей рука манипулятора устанавливается напротив фиксатора 5 с нужным инструментом 6 на выбранном дисковом накопителе 4 и с помощью привода 10 (поворот руки манипулятора 11 в горизонтальной плоскости выбранного дискового накопителя 4) осуществляется установка одного из активных захватов 15 руки манипулятора 11 напротив фиксатора 5 с нужным инструментом 6. Затем рука манипулятора 11 с помощью привода 9 горизонтального перемещения выдвигается к данному инструменту 6 до совпадения вертикальных осей данного инструмента 6 и активного захвата 15 руки манипулятора 11 и осуществляет активный захват/зажим инструмента 6. После этого рука манипулятора 11 с помощью привода 9 горизонтального перемещения идет в противоположном направлении вместе с инструментом 6 до полного выхода инструмента 6 из фиксатора 5 дискового накопителя 4. Далее рука 11 манипулятора устанавливается в зону установки - съема инструмента в исполнительный орган станка, куда подходит исполнительный орган, например, шпиндель станка, он наезжает на хвостовик инструмента, фиксирует его и после отпускания инструмента активным захватом руки 11 манипулятора выводит инструмент 6 в рабочую зону для обработки заготовки (процесс аналогичен прототипу, на изображениях не показан). Во время обработки заготовки рука манипулятора 11 производит вышеописанные операции по подготовке к установке следующего инструмента. После выполнения операции обработки шпиндель возвращается в зону установки - съема. Сначала манипулятор снимает отработавший инструмент из шпинделя, затем с помощью привода поворота манипулятора в плоскости дисковых накопителей 10 рука манипулятора поворачивается на 180° и в шпиндель устанавливается новый инструмент 6. Далее все операции повторяются в обратном порядке до установки инструмента 6 в свободный фиксатор 5 дискового накопителя 10 инструментального магазина 1 и подготовки к установке нового инструмента 6. После выполнения всех операций обработки разгруженная рука манипулятора 11 приводится в исходное произвольное положение.
В рассмотренном примере и на изображениях представлено устройство с открытыми гнездами/фиксаторами 5, однако гнезда могут быть и закрытого типа (см., например, Колка И.А., Кувшинский В.В., Многооперационные станки, М., Машиностроение, 1983, с. 47, рис. д). В этом случае для изъятия инструмента 6 из гнезда 5 или возвращения его обратно в гнездо потребуется дополнительное вертикальное перемещение руки манипулятора 11, что обеспечено приводом 8 вертикального перемещения руки манипулятора.
Эксперимент (компьютерное моделирование) показал, что для тяжелых обрабатывающих центров с количеством сменяемых инструментов свыше 46, энергозатраты заявленного устройства для автоматической смены инструментов могут быть снижены по сравнению с прототипом на 20% и более.
Исходя из выше сказанного, можно сделать вывод о том, что при реализации полезной модели поставленная задача - снижение инерционной составляющей в энергозатратах устройства для автоматической смены инструментов - решена, а заявленный технический результат - снижение энергозатрат устройства для автоматической смены инструментов - достигнут.
Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в формуле полезной модели признаки являются существенными и взаимосвязаны между собой с образованием устойчивой совокупности необходимых признаков, неизвестной на дату приоритета из уровня техники и достаточной для получения заявленного технического результата.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:
объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении относится к области машиностроения и предназначен для автоматической смены инструментов на металлорежущих станках;
для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в формуле полезной модели, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке и известных из уровня техники на дату приоритета средств и методов;
объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.
Следовательно, заявленный объект соответствует критериям патентоспособности «новизна» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.
Claims (1)
- Устройство для автоматической смены инструментов на металлорежущем станке, содержащее установленный на основании вертикальный вал с соосно размещенными на нем в горизонтальных плоскостях дисковыми накопителями, оснащенными периферийными гнездами для размещения инструментов с однонаправленной вертикальной ориентацией хвостовиков, и вертикальную направляющую штангу с установленной на ней рукой манипулятора с захватами, предназначенной для перемещения инструментов между гнездами дисковых накопителей и исполнительным органом станка и оснащенной приводами ее вертикального и горизонтального перемещения и поворота в плоскостях дисковых накопителей, отличающееся тем, что оно снабжено установленной на основании кольцевой направляющей с кареткой, оснащенной приводом ее перемещения вдоль направляющей, при этом упомянутая вертикальная направляющая штанга закреплена на упомянутой каретке с возможностью совместного с ней перемещения с обеспечением установки руки манипулятора напротив заданного гнезда соответствующего дискового накопителя.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016148661U RU173523U1 (ru) | 2016-12-12 | 2016-12-12 | Устройство для автоматической смены инструментов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016148661U RU173523U1 (ru) | 2016-12-12 | 2016-12-12 | Устройство для автоматической смены инструментов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU173523U1 true RU173523U1 (ru) | 2017-08-30 |
Family
ID=59798126
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016148661U RU173523U1 (ru) | 2016-12-12 | 2016-12-12 | Устройство для автоматической смены инструментов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU173523U1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3691626A (en) * | 1970-09-10 | 1972-09-19 | Gorton Machine Corp | Tool change mechanism |
SU1348131A1 (ru) * | 1984-01-06 | 1987-10-30 | Ивановское Специальное Конструкторское Бюро Расточных Станков | Устройство автоматической смены инструмента |
US20050277529A1 (en) * | 2004-06-10 | 2005-12-15 | Thomas Luscher | Storage arrangement for machine tools |
RU2436665C1 (ru) * | 2010-05-26 | 2011-12-20 | Вера Дмитриевна Мирошникова | Автоматизированная система инструментального обеспечения |
-
2016
- 2016-12-12 RU RU2016148661U patent/RU173523U1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3691626A (en) * | 1970-09-10 | 1972-09-19 | Gorton Machine Corp | Tool change mechanism |
SU1348131A1 (ru) * | 1984-01-06 | 1987-10-30 | Ивановское Специальное Конструкторское Бюро Расточных Станков | Устройство автоматической смены инструмента |
US20050277529A1 (en) * | 2004-06-10 | 2005-12-15 | Thomas Luscher | Storage arrangement for machine tools |
RU2436665C1 (ru) * | 2010-05-26 | 2011-12-20 | Вера Дмитриевна Мирошникова | Автоматизированная система инструментального обеспечения |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
КОЛКА И.А. и др. "Многооперационные станки", М., Машиностроение, 1983, с. 47. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN202151702U (zh) | 大型回转体零件定心夹紧工装 | |
CN106002967B (zh) | 自动装配方法和自动装配设备 | |
JPS63123646A (ja) | 工具交換装置を備えた工作機械 | |
CN203779106U (zh) | 金属切削用组合机床 | |
CN105945939A (zh) | 一种可旋转的自动化机械手 | |
CN102653069A (zh) | 盘类零件换装机械手 | |
JP5994681B2 (ja) | 工作機械及び工具交換方法 | |
DE102016200887A1 (de) | Werkzeugmaschine | |
CN109759887A (zh) | 机床 | |
KR101983920B1 (ko) | 펀칭 장치 | |
RU173523U1 (ru) | Устройство для автоматической смены инструментов | |
CN202878011U (zh) | 盘类零件换装机械手 | |
JP2023508184A (ja) | ワーク交換装置及び方法 | |
EP4235327A3 (en) | Machining system and program | |
CN109249242B (zh) | 一种夹持组件和夹持系统 | |
CN207888262U (zh) | 加工中心 | |
CN109623783A (zh) | 基于人机协作机器人的工业生产系统 | |
KR102107856B1 (ko) | 자동 공구 교환 장치 | |
KR101660184B1 (ko) | 슬라이드형 공구 교환장치 | |
RU173524U1 (ru) | Устройство автоматической смены инструментов | |
CN202292138U (zh) | 一种用于加工缸体内孔的定位装置 | |
CN103394958A (zh) | 用于自动料仓的储料机构 | |
EP3569339B1 (en) | A machine tool and method for thread cutting | |
EP3438507B1 (en) | Cam manipulator, especially for automatic tool change on a machine tool | |
CN203495665U (zh) | 用于自动料仓的储料机构 |