RU173524U1 - Automatic tool changer - Google Patents

Automatic tool changer Download PDF

Info

Publication number
RU173524U1
RU173524U1 RU2016148662U RU2016148662U RU173524U1 RU 173524 U1 RU173524 U1 RU 173524U1 RU 2016148662 U RU2016148662 U RU 2016148662U RU 2016148662 U RU2016148662 U RU 2016148662U RU 173524 U1 RU173524 U1 RU 173524U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
manipulator
tool
additional
vertical
guide rod
Prior art date
Application number
RU2016148662U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Владимирович Аверьянов
Александр Эдуардович Шалдов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Московский государственный технологический университет "СТАНКИН" (ФГБОУ ВО "МГТУ "СТАНКИН")
Priority to RU2016148662U priority Critical patent/RU173524U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU173524U1 publication Critical patent/RU173524U1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, 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
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/1552Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling parts of devices for automatically inserting or removing tools
    • B23Q3/15526Storage devices; Drive mechanisms therefor
    • B23Q3/15539Plural magazines, e.g. involving tool transfer from one magazine to another
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, 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
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling
    • B23Q3/1552Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling parts of devices for automatically inserting or removing tools
    • B23Q3/15526Storage devices; Drive mechanisms therefor
    • B23Q3/15536Non-rotary fixed racks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, 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
    • B23Q2210/00Machine tools incorporating a specific component
    • B23Q2210/006Curved guiding rails
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, 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
    • B23Q3/00Devices holding, supporting, or positioning work or tools, of a kind normally removable from the machine
    • B23Q3/155Arrangements for automatic insertion or removal of tools, e.g. combined with manual handling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automatic Tool Replacement In Machine Tools (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области машиностроения и предназначена для автоматической смены инструментов на металлорежущих станках. Устройство автоматической смены инструментов, включающее размещенные на основании вертикальную направляющую штангу с установленной на ней и оснащенной приводами вертикального и горизонтального перемещения и поворота в горизонтальной плоскости рукой манипулятора, предназначенной для изъятия инструментов из гнезд инструментальных полок и возвращения обратно, и опоры с ярусно размещенными на них вокруг вертикальной направляющей штанги инструментальными полками, гнезда в которых предназначены для размещения инструментов с однонаправленной вертикальной ориентацией хвостовиков и выполнены со стороны вертикальной направляющей штанги, оснащено дополнительной вертикальной направляющей штангой с установленной на ней и оснащенной дополнительными приводами вертикального и горизонтального перемещения и поворота в горизонтальной плоскости дополнительной рукой манипулятора, в инструментальных полках со стороны дополнительной вертикальной направляющей штанги выполнены дополнительные гнезда, предназначенные для размещения инструментов с однонаправленной вертикальной ориентацией хвостовиков, основание снабжено кольцевой направляющей с кареткой, оснащенной приводом ее перемещения вдоль направляющей, дополнительная вертикальная направляющая штанга закреплена в упомянутой каретке с возможностью совместного с ней перемещения, часть инструментальных полок выполнены замкнутыми, а остальные образуют окно для передачи инструментов от руки манипулятора к дополнительной руке манипулятора и обратно. Технический результат - расширение технологических возможностей. 3 ил.The utility model relates to the field of engineering and is intended for automatic tool change on metal cutting machines. Automatic tool changer, including a vertical guide rod placed on the base with a manipulator arm mounted on it and equipped with vertical and horizontal displacement and horizontal rotation drives designed to remove tools from the toolbox sockets and return back, and supports with tiers placed on them around the vertical guide rail of the tool shelves, nests in which are designed to accommodate single-direction tools vertical shanks and made from the side of the vertical guide rod, equipped with an additional vertical guide rod with installed on it and equipped with additional drives for vertical and horizontal movement and rotation in the horizontal plane with the additional arm of the manipulator, in the tool shelves from the side of the additional vertical guide rod additional sockets are made designed to accommodate unidirectional vertical tools With the orientation of the shanks, the base is equipped with an annular guide with a carriage equipped with a drive for moving it along the guide, an additional vertical guide rod is fixed in the mentioned carriage with the possibility of joint movement with it, part of the tool shelves are closed, and the rest form a window for transferring tools from the manipulator’s hands to additional arm of the manipulator and back. The technical result is the expansion of technological capabilities. 3 ill.

Description

Полезная модель относится к области машиностроения и предназначена для автоматической смены инструментов на металлорежущих станках.The utility model relates to the field of engineering and is intended for automatic tool change on metal cutting machines.

Из уровня техники известны различные устройства автоматической смены инструментов, выполненные в виде многоярусных конструкций с гнездами для инструментов и манипулятором, предназначенным для перемещения инструментов из гнезд к исполнительному органу и обратно (см., например, Колка И.А., Кувшинский В.В., Многооперационные станки, М., Машиностроение, 1983, С. 45…С. 47). Многоярусность таких конструкций в различных исполнениях направлена на расширение технологических возможностей за счет увеличения количества размещаемых в них инструментов.The prior art various devices for automatic tool change, made in the form of multi-tiered structures with tool sockets and a manipulator designed to move tools from the sockets to the actuator and vice versa (see, for example, Kolka I.A., Kuvshinsky V.V. , Multioperational machines, M., Engineering, 1983, S. 45 ... S. 47). The layered nature of such structures in various designs is aimed at expanding technological capabilities by increasing the number of tools placed in them.

Общим недостатком известных аналогов являются ограниченные технологические возможности, обусловленные, зачастую, недостаточным количеством размещаемых в них инструментов из-за малого количества инструментальных гнезд на единицу занимаемой площади/объема. Очевидно, что бесконечно увеличивать размеры таких устройств невозможно из-за габаритных ограничений, присущих любому реальному производству.A common disadvantage of the known analogues is the limited technological capabilities, often caused by the insufficient number of tools placed in them due to the small number of tool sockets per unit occupied area / volume. It is obvious that it is impossible to infinitely increase the size of such devices due to the overall limitations inherent in any real production.

Наиболее близким к заявленному - прототипом - является устройство автоматической смены инструментов, включающее размещенные на основании вертикальную направляющую штангу с установленной на ней и оснащенной приводами вертикального и горизонтального перемещения и поворота в горизонтальной плоскости рукой манипулятора, предназначенной для изъятия инструментов из гнезд инструментальных полок и возвращения обратно, и опоры с ярусно размещенными на них вокруг вертикальной направляющей штанги инструментальными полками, гнезда в которых предназначены для размещения инструментов с однонаправленной вертикальной ориентацией хвостовиков и выполнены со стороны вертикальной направляющей штанги (патент US №2005/0277529 A1, опубл. 15.12.2005).Closest to the claimed prototype is an automatic tool changer, including a vertical guide rod located on the base with a manipulator arm mounted on it and equipped with vertical and horizontal drives and rotates in a horizontal plane, designed to remove tools from tool holders and return back , and supports with tool racks placed in tiers around them on a vertical guide bar, nests in which are designed to accommodate tools with unidirectional vertical orientation of the shanks and are made from the side of the vertical guide rod (US patent No. 2005/0277529 A1, publ. 15.12.2005).

При вполне лаконичном исполнении прототип все же обладает присущими и аналогам недостатками, в частности, ограниченными технологическими возможностями, обусловленными недостаточным количеством размещаемых в устройстве инструментов из-за малого количества инструментальных гнезд на единицу занимаемой площади/объема.With a very concise design, the prototype still has inherent disadvantages and analogues, in particular, limited technological capabilities due to the insufficient number of tools placed in the device due to the small number of tool sockets per unit of occupied area / volume.

Задача полезной модели - исполнение и компоновка инструментальных полок в устройстве автоматической смены инструмента с достижением максимально возможного количества инструментальных гнезд на единицу занимаемой площади/объема.The objective of the utility model is the execution and layout of tool shelves in an automatic tool changer with the maximum possible number of tool sockets per unit occupied area / volume.

Технический результат - расширение технологических возможностей как устройства автоматической смены инструментов, так и обрабатывающих центров, в которых это устройство используется.The technical result is the expansion of technological capabilities as a device for automatic tool change, and machining centers in which this device is used.

Поставленная задача решается, а заявленный технический результат достигается тем, что устройство автоматической смены инструментов, включающее размещенные на основании вертикальную направляющую штангу с установленной на ней и оснащенной приводами вертикального и горизонтального перемещения и поворота в горизонтальной плоскости рукой манипулятора с двумя оппозитно расположенными активными захватами, предназначенной для изъятия инструментов из гнезд инструментальных полок и возвращения обратно, и опоры с ярусно размещенными на них вокруг вертикальной направляющей штанги инструментальными полками, гнезда в которых предназначены для размещения инструментов с однонаправленной вертикальной ориентацией хвостовиков и выполнены со стороны вертикальной направляющей штанги, оснащено дополнительной вертикальной направляющей штангой с установленной на ней и оснащенной приводами вертикального и горизонтального перемещения и поворота в горизонтальной плоскости дополнительной рукой манипулятора с двумя оппозитно расположенными активными захватами, в инструментальных полках со стороны дополнительной вертикальной направляющей штанги выполнены дополнительные гнезда, предназначенные для размещения инструментов с однонаправленной вертикальной ориентацией хвостовиков, основание снабжено кольцевой направляющей с кареткой, верхнее основание снабжено верхней кольцевой направляющей с верхней кареткой, каретки оснащены сдвоенным приводом их перемещения вдоль направляющих, дополнительная вертикальная направляющая штанга закреплена между упомянутыми каретками с возможностью совместного с ними перемещения, часть инструментальных полок выполнены замкнутыми, а остальные образуют окно для передачи инструментов от руки манипулятора к дополнительной руке манипулятора и обратно.The problem is solved, and the claimed technical result is achieved by the fact that the automatic tool changer, including a vertical guide rod mounted on the base with an installed on it and equipped with vertical and horizontal movement and rotation in a horizontal plane arm of the manipulator with two opposed active grippers, designed for removing tools from the nests of tool shelves and returning back, and supports with tiers placed on neither around the vertical rod guide with tool shelves, the nests in which are designed to accommodate tools with unidirectional vertical orientation of the shanks and are made from the side of the vertical rod guide, equipped with an additional vertical guide rod with an additional arm mounted on it and equipped with vertical and horizontal movement and rotation drives in the horizontal plane a manipulator with two opposed active grippers on the shelves from the side of the additional vertical guide rod, additional sockets are made for accommodating tools with unidirectional vertical orientation of the shanks, the base is equipped with an annular guide with a carriage, the upper base is equipped with an upper ring guide with an upper carriage, the carriages are equipped with a double drive to move them along the guides, an additional vertical a guide rod is fixed between said carriages with the possibility of joint The rooms, part of the tool shelves are closed, and the rest form a window for transferring tools from the manipulator’s hand to the manipulator’s additional arm and back.

Полезная модель поясняется изображениями, где:The utility model is illustrated by images, where:

на Фиг. 1 - принципиальная конструкция заявленного устройства в изометрии;in FIG. 1 - the basic design of the claimed device in isometry;

на Фиг. 2 - заявленное устройство, вид сбоку;in FIG. 2 - the claimed device, side view;

на Фиг. 3 - заявленное устройство, разрез А-А на Фиг. 2.in FIG. 3 - the claimed device, section aa in FIG. 2.

На рисунках указаны следующие позиции:The figures indicate the following items:

1 - устройство автоматической смены инструментов;1 - device automatic tool changer;

2 - вертикальная направляющая штанга;2 - vertical guide rod;

3 - привод вертикального перемещения руки манипулятора;3 - drive vertical movement of the arm of the manipulator;

4 - привод горизонтального перемещения руки манипулятора;4 - drive horizontal movement of the arm of the manipulator;

5 - привод поворота руки манипулятора в горизонтальной плоскости;5 - drive turning the arm of the manipulator in a horizontal plane;

6 - рука манипулятора;6 - the arm of the manipulator;

7 - два оппозитно расположенные активные захваты руки манипулятора 6;7 - two opposed active grippers of the manipulator 6;

8 - инструмент;8 - tool;

9 - инструментальная полка;9 - tool shelf;

10 - гнездо инструментальной полки;10 - nest of the tool shelf;

11 - опоры для инструментальных полок 9 и верхнего основания 18;11 - supports for tool shelves 9 and the upper base 18;

12 - дополнительная вертикальная направляющая штанга;12 - additional vertical guide rod;

13 - привод вертикального перемещения дополнительной руки манипулятора;13 - drive vertical movement of the additional arm of the manipulator;

14 - привод горизонтального перемещения дополнительной руки манипулятора;14 - drive horizontal movement of the additional arm of the manipulator;

15 - привод поворота дополнительной руки манипулятора в горизонтальной плоскости;15 - drive rotation of the additional arm of the manipulator in a horizontal plane;

16 - дополнительная рука манипулятора;16 - additional arm of the manipulator;

17 - два оппозитно расположенные активные захваты руки манипулятора 16;17 - two opposite active grips of the arm of the manipulator 16;

18 - дополнительное гнездо инструментальной полки;18 - an additional socket of the tool shelf;

19 - основание;19 - base;

20 - верхнее основание;20 - upper base;

21 - кольцевая направляющая;21 - ring guide;

22 - каретка;22 - carriage;

23 - верхняя кольцевая направляющая;23 - upper annular guide;

24 - верхняя каретка;24 - upper carriage;

25 - сдвоенный привод перемещения кареток;25 - dual drive carriage movement;

26 - окно для передачи инструментов от руки манипулятора к дополнительной руке манипулятора и обратно.26 is a window for transferring tools from the manipulator’s hand to the additional arm of the manipulator and vice versa.

Устройство 1 для автоматической смены инструментов (Фиг. 1) включает размещенные на основании 19 вертикальную направляющую штангу 2 с установленной на ней и оснащенной приводами вертикального 3 и горизонтального 4 перемещения и поворота 5 в горизонтальной плоскости рукой манипулятора 6 с двумя оппозитно расположенными активными захватами 7, предназначенной для изъятия инструментов 8 из гнезд 10 (по сути - фиксаторы, обеспечивающие определенным образом ориентированное и надежное положение инструментов в накопителе) инструментальных полок 9 и возвращения обратно, и опоры 11 с ярусно размещенными на них вокруг вертикальной направляющей штанги 2 инструментальными полками 9, гнезда 10 в которых предназначены для размещения инструментов 8 с однонаправленной вертикальной ориентацией хвостовиков и выполнены со стороны вертикальной направляющей штанги 2. Устройство 1 также оснащено дополнительной вертикальной направляющей штангой 12 с установленной на ней и оснащенной приводами вертикального 13 и горизонтального 14 перемещения и поворота 15 в горизонтальной плоскости дополнительной рукой манипулятора 16 с двумя оппозитно расположенными активными захватами 17, в инструментальных полках 10 со стороны дополнительной вертикальной направляющей штанги 12 выполнены дополнительные гнезда 18, предназначенные для размещения инструментов 8 с однонаправленной вертикальной ориентацией хвостовиков, основание 19 снабжено кольцевой направляющей 21 с кареткой 22, верхнее основание 20 (верхнее основание не обязательно, но желательно) снабжено верхней кольцевой направляющей 23 с верхней кареткой 24, каретки 22 и 24 оснащены приводом 25 (в случае двух кареток и привод сдвоенный) их синхронного перемещения вдоль соответствующих направляющих 21 и 23, дополнительная вертикальная направляющая штанга 12 закреплена на упомянутых каретках 22 и 24 с возможностью совместного с ними перемещения, часть инструментальных полок 9 выполнены замкнутыми, а остальные образуют окно 26 для передачи инструментов 8 от руки манипулятора 6 к дополнительной руке манипулятора 16 и обратно.A device 1 for automatic tool change (Fig. 1) includes a vertical guide rod 2 mounted on the base 19 and equipped with vertical 3 and horizontal 4 drives for moving and turning 5 in a horizontal plane with the arm of the manipulator 6 with two opposed active grippers 7, designed to remove the tools 8 from the sockets 10 (essentially latches that provide a certain way oriented and reliable position of the tools in the drive) tool shelves 9 and returning back, and supports 11 with tool racks 9 arranged in tiers around the vertical guide rod 2, jacks 10 in which are designed to accommodate tools 8 with unidirectional vertical orientation of the shanks and are made from the side of the vertical guide rod 2. The device 1 is also equipped with an additional vertical guide rod 12 with installed on it and equipped with drives of vertical 13 and horizontal 14 movement and rotation 15 in the horizontal plane of the additional p of the manipulator 16 with two opposed active grippers 17, in the tool shelves 10 from the side of the additional vertical guide rod 12 there are additional sockets 18 designed to accommodate tools 8 with unidirectional vertical orientation of the shanks, the base 19 is provided with an annular guide 21 with a carriage 22, the upper base 20 (the upper base is optional, but desirable) is provided with an upper annular guide 23 with an upper carriage 24, carriages 22 and 24 are equipped with a drive 25 (in the case of two carriages and a double drive) of their synchronous movement along the respective guides 21 and 23, an additional vertical guide rod 12 is mounted on the mentioned carriages 22 and 24 with the possibility of joint movement with them, part of the tool shelves 9 are closed, and the rest form a window 26 for transferring tools 8 from the arm of the manipulator 6 to the additional arm of the manipulator 16 and vice versa.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В исходном состоянии инструменты 8 установлены в фиксаторы (гнезда) 10 и 18 инструментальных полок 9, а руки манипуляторов 6 и 16 со свободными от инструмента активными захватами 7 и 17 находятся в произвольном положении. При необходимости установки инструмента 8 в исполнительный орган (например, в шпиндель) станка, по команде системы управления (не показана, аналогична прототипу) рука манипулятора 6 или 16 (в зависимости на какой стороне инструментальной полки 9 находится требуемый инструмент 8) устанавливается с помощью соответствующего вертикального привода 3 или 13 напротив нужной инструментальной полки 9, с помощью привода поворота 5 для руки манипулятора 6 или сдвоенного привода 25 для руки дополнительного манипулятора 16 рука соответствующего манипулятора устанавливается напротив фиксатора 10 или 18 с нужным инструментом 8 на выбранной инструментальной полки 9 и для руки дополнительного манипулятора 16 с помощью привода поворота 15 (поворот руки манипулятора 16 в горизонтальной плоскости выбранной инструментальной полки 9) осуществляется установка одного из активных захватов 17 руки манипулятора 16 напротив фиксатора 18 с нужным инструментом 8 (для руки манипулятора 6 эта операция выполняется одновременно с выполнением предыдущей операции тем же приводом поворота 5). Затем рука манипулятора 6 или 16 с помощью соответствующего привода 4 или 14 горизонтального перемещения выдвигается к данному инструменту 8 до совпадения вертикальных осей данного инструмента 8 и активного захвата 7 или 17 соответствующей руки манипулятора 6 или 16 и осуществляет активный захват/зажим инструмента 8. После этого рука соответствующего манипулятора 6 или 16 с помощью соответствующего привода 4 или 14 горизонтального перемещения идет в противоположном направлении вместе с инструментом 8 до полного выхода инструмента 8 из фиксатора 10 или 18 инструментальной полки 9. Далее, если нужный инструмент 8 находился со стороны руки манипулятора 6, то рука манипулятора 6 устанавливается в окно для передачи инструментов от руки манипулятора к дополнительной руке манипулятора и обратно 26, где происходит перехват инструмента 8 подошедшей рукой дополнительного манипулятора 16, затем рука дополнительного манипулятора 16 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). В случае нахождения требуемого инструмента 8 на стороне руки дополнительного манипулятора 16 последний напрямую идет в зону установки - съема инструмента в исполнительный орган станка. Во время обработки заготовки руки манипуляторов 6 и 16 производят вышеописанные операции по подготовке к установке следующего инструмента. После выполнения операции обработки шпиндель возвращается в зону установки - съема. Сначала манипулятор 16 снимает отработавший инструмент из шпинделя, затем с помощью привода поворота 15 в горизонтальной рука манипулятора 16 поворачивается на 180° и в шпиндель устанавливается новый инструмент 8. Далее все операции повторяются в обратном порядке до установки инструмента 8 в свободный фиксатор 10 или 18 инструментальной полки 9 инструментального магазина 1 и подготовки к установке нового инструмента 8. После выполнения всех операций обработки разгруженные руки манипуляторов 6 и 16 приводятся в исходное произвольное положение.In the initial state, the tools 8 are installed in the latches (sockets) 10 and 18 of the tool shelves 9, and the arms of the manipulators 6 and 16 with active grippers 7 and 17 free of the tool are in an arbitrary position. If it is necessary to install the tool 8 in the executive body (for example, in the spindle) of the machine, by the command of the control system (not shown, similar to the prototype) the arm of the manipulator 6 or 16 (depending on which side of the tool shelf 9 is the required tool 8) is installed using the appropriate vertical drive 3 or 13 opposite the desired tool shelf 9, using a rotation drive 5 for the arm of the manipulator 6 or a dual drive 25 for the arm of the additional manipulator 16 the arm of the corresponding manipulator and it is installed opposite the latch 10 or 18 with the desired tool 8 on the selected tool shelf 9 and for the arm of the additional manipulator 16 using a rotation drive 15 (turning the arm of the manipulator 16 in the horizontal plane of the selected tool shelf 9), one of the active captures 17 of the manipulator arm 16 is installed opposite the latch 18 with the desired tool 8 (for the arm of the manipulator 6, this operation is performed simultaneously with the previous operation with the same rotation drive 5). Then, the arm of the manipulator 6 or 16 with the help of the corresponding actuator 4 or 14 of horizontal movement extends to this tool 8 until the vertical axes of this tool 8 coincide with the active gripper 7 or 17 of the corresponding arm of the manipulator 6 or 16 and carries out an active capture / clamping of the tool 8. After that the arm of the corresponding manipulator 6 or 16, with the help of the corresponding actuator 4 or 14 of horizontal movement, goes in the opposite direction with the tool 8 until the tool 8 comes out of the lock 10 or 18 of the tool shelf 9. Further, if the desired tool 8 was located on the side of the arm of the manipulator 6, then the arm of the manipulator 6 is installed in the window for transferring tools from the arm of the manipulator to the additional arm of the manipulator and back 26, where the tool 8 is intercepted by the approaching arm of the additional manipulator 16, then the arm of the additional manipulator 16 is installed in the installation zone - removal of the tool in the executive body of the machine, where the executive body, for example, the spindle of the machine, fits, tool, fixes it and after releasing the tool by actively grabbing the arm 11 of the manipulator displays tool 6 in the working area for processing the workpiece (the process is similar to the prototype, not shown in the images). If the required tool 8 is located on the side of the arm of the additional manipulator 16, the latter goes directly to the installation zone - removal of the tool in the executive body of the machine. During the processing of the workpiece, the arms of the manipulators 6 and 16 perform the above operations in preparation for the installation of the next tool. After the processing operation, the spindle returns to the installation - removal zone. First, the manipulator 16 removes the spent tool from the spindle, then using the rotation drive 15 in the horizontal arm of the manipulator 16 is rotated 180 ° and a new tool 8 is installed in the spindle. Next, all operations are repeated in the reverse order until the tool 8 is installed in a free lock 10 or 18 of the tool shelves 9 of the tool magazine 1 and preparation for the installation of a new tool 8. After all processing operations have been completed, the unloaded arms of the manipulators 6 and 16 are brought to their original arbitrary position.

В рассмотренном примере и на изображениях представлено устройство с открытыми гнездами, 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 из гнезда или возвращения его обратно в гнездо потребуется дополнительное вертикальное перемещение руки манипулятора, что обеспечено приводом 3 вертикального перемещения руки манипулятора (а также дополнительным приводом 13 вертикального перемещения дополнительной руки манипулятора).In the considered example and in the images, a device with open sockets is shown, however, the sockets can also be of a closed type (see, for example, Kolka I.A., Kuvshinsky V.V., Multioperational machines, M., Mechanical Engineering, 1983, p. 47 , Fig. e). In this case, to remove the tool from the socket or return it back to the socket, an additional vertical movement of the manipulator arm will be required, which is provided with a drive 3 for vertical movement of the manipulator arm (as well as an additional drive 13 for vertical movement of the additional manipulator arm).

Эксперимент (компьютерное моделирование) показал, что предложенное исполнение устройства автоматической смены инструментов позволит увеличить количество инструментальных гнезд (а, следовательно, и инструментов) на единицу занимаемой площади/объема до 40% по сравнению с прототипом, а в некоторых случаях даже немного больше.The experiment (computer simulation) showed that the proposed design of the automatic tool changer will increase the number of tool sockets (and, consequently, tools) per unit of occupied area / volume up to 40% compared with the prototype, and in some cases even a little more.

Исходя из выше сказанного, можно сделать вывод о том, что при реализации полезной модели поставленная задача - исполнение и компоновка инструментальных полок в устройстве автоматической смены инструмента с достижением максимально возможного количества инструментальных гнезд на единицу занимаемой площади/объема - решена, а заявленный технический результат - расширение технологических возможностей - достигнут.Based on the foregoing, we can conclude that when implementing the utility model, the task - the execution and layout of tool shelves in the automatic tool changer with the maximum possible number of tool sockets per unit occupied area / volume - has been solved, and the claimed technical result is expansion of technological capabilities - achieved.

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.An analysis of the claimed technical solution for compliance with the conditions of patentability showed that the characteristics indicated in the utility model are significant and interconnected with the formation of a stable set of necessary features, unknown at the priority date from the prior art and sufficient to obtain the claimed technical result.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:Thus, the above information indicates the fulfillment of the following set of conditions when using the claimed technical solution:

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении относится к области машиностроения и предназначен для автоматической смены инструментов на металлорежущих станках;- an object embodying the claimed technical solution, when implemented, relates to the field of mechanical engineering and is intended for automatic change of tools on metal cutting machines;

- 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;- for the claimed object in the form described in the utility model, the possibility of its implementation using the methods and methods described above and known from the prior art on the priority date has been confirmed;

- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении способен обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.- the object embodying the claimed technical solution, when implemented, is able to ensure the achievement of the technical result perceived by the applicant.

Следовательно, заявленный объект соответствует критериям патентоспособности «новизна» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.Therefore, the claimed object meets the criteria of patentability "novelty" and "industrial applicability" under applicable law.

Claims (1)

Устройство для автоматической смены инструментов на металлорежущем станке, содержащее верхнее и нижнее основания, размещенные между ними вертикальную направляющую штангу с установленной на ней рукой манипулятора и опоры с ярусно расположенными на них вокруг вертикальной направляющей штанги инструментальными полками с гнездами для размещения инструментов с однонаправленной вертикальной ориентацией хвостовиков, которые выполнены со стороны вертикальной направляющей штанги, при этом рука манипулятора выполнена с возможностью изъятия инструментов из гнезд инструментальных полок и возвращения обратно и оснащена приводами ее вертикального и горизонтального перемещения и поворота в горизонтальной плоскости, отличающееся тем, что оно снабжено установленной с другой стороны инструментальных полок по отношению к упомянутой вертикальной направляющей штанге дополнительной вертикальной направляющей штангой с установленной на ней рукой манипулятора, причем рука манипулятора дополнительной штанги выполнена с возможностью перемещения инструментов между гнездами инструментальных полок или упомянутой рукой манипулятора и исполнительным органом станка и оснащена приводами ее вертикального и горизонтального перемещения и поворота в горизонтальной плоскости, при этом в инструментальных полках со стороны дополнительной вертикальной направляющей штанги выполнены дополнительные гнезда для размещения инструментов с однонаправленной вертикальной ориентацией хвостовиков, причем упомянутые основания снабжены кольцевыми направляющими с каретками с приводом их перемещения вдоль направляющих, а дополнительная вертикальная направляющая штанга закреплена в упомянутых каретках с возможностью совместного с ними перемещения, причем часть инструментальных полок выполнены замкнутыми, а остальные образуют окно для передачи инструментов посредством упомянутых рук манипуляторов.Device for automatic change of tools on a metal cutting machine, containing upper and lower bases, a vertical guide rod placed between them with a manipulator arm mounted on it and supports with tool racks with jacks for tiered tool shafts arranged around them on a vertical guide rod for shanks with unidirectional vertical orientation of shanks which are made from the side of the vertical guide rod, while the arm of the manipulator is configured to be removed a tool from the shelves of the tool shelves and returning back and is equipped with drives for its vertical and horizontal movement and rotation in the horizontal plane, characterized in that it is equipped with an additional vertical guide rod mounted on the other side of the tool shelves relative to the said vertical guide rod with it mounted the arm of the manipulator, and the arm of the manipulator of the additional rod is arranged to move tools between the jacks ruling shelves or with the aforementioned arm of the manipulator and the executive body of the machine and is equipped with drives for its vertical and horizontal movement and rotation in the horizontal plane, while in the tool shelves from the side of the additional vertical guide rod additional sockets are made for accommodating tools with unidirectional vertical orientation of the shanks, and equipped with ring guides with carriages with a drive for moving them along the guides, and An integral vertical guide rod is fixed in the aforementioned carriages with the possibility of joint movement with them, moreover, part of the tool shelves are closed and the rest form a window for transmitting tools by means of the said manipulator hands.
RU2016148662U 2016-12-12 2016-12-12 Automatic tool changer RU173524U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016148662U RU173524U1 (en) 2016-12-12 2016-12-12 Automatic tool changer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016148662U RU173524U1 (en) 2016-12-12 2016-12-12 Automatic tool changer

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU173524U1 true RU173524U1 (en) 2017-08-30

Family

ID=59798203

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016148662U RU173524U1 (en) 2016-12-12 2016-12-12 Automatic tool changer

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU173524U1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3691626A (en) * 1970-09-10 1972-09-19 Gorton Machine Corp Tool change mechanism
SU1348131A1 (en) * 1984-01-06 1987-10-30 Ивановское Специальное Конструкторское Бюро Расточных Станков Arrangement for automatic change of tool
US20050277529A1 (en) * 2004-06-10 2005-12-15 Thomas Luscher Storage arrangement for machine tools
RU2436665C1 (en) * 2010-05-26 2011-12-20 Вера Дмитриевна Мирошникова Automated system of tooling backup

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3691626A (en) * 1970-09-10 1972-09-19 Gorton Machine Corp Tool change mechanism
SU1348131A1 (en) * 1984-01-06 1987-10-30 Ивановское Специальное Конструкторское Бюро Расточных Станков Arrangement for automatic change of tool
US20050277529A1 (en) * 2004-06-10 2005-12-15 Thomas Luscher Storage arrangement for machine tools
RU2436665C1 (en) * 2010-05-26 2011-12-20 Вера Дмитриевна Мирошникова Automated system of tooling backup

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КОЛКА И.А. и др. "Многооперационные станки", М., Машиностроение, 1983, с. 45-47. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2018069447A (en) Method and apparatus for storing and processing various part shapes using robotic tender
US20160221196A1 (en) Robot apparatus, exchanger apparatus and robot system
JP2017042900A5 (en)
CN204584287U (en) A kind of lathe manipulator
JP2012139765A (en) Gripping machine
JP2017185583A (en) Claw exchange mechanism of robot hand and claw exchange method using this claw exchange mechanism
EP2551042A1 (en) Machine tool
JP5956040B1 (en) Machine Tools
JP6384276B2 (en) Chuck device, work holding method and loader device
KR101983920B1 (en) Punching apparatus
JPS61249243A (en) Automatic pallet exchanger
JP6734023B2 (en) Article holder, conveyance robot, and article conveyance method
CN209157830U (en) A kind of lathe feeding clamping jaw structure
RU173524U1 (en) Automatic tool changer
US8337137B2 (en) Transfer module for transferring parts between work stations
EP3061562A1 (en) Tool magazine
JP5842846B2 (en) Machine Tools
CN109333134A (en) A kind of lathe feeding clamping jaw structure
TW202045833A (en) Processing jig mechanism of linear slider block for the processing tool to complete the linear slider block processing by the processing jigs in different directions
JP2016144863A (en) Robot device, exchange device and robot system
JP4887693B2 (en) Work positioning apparatus and work positioning method
CN108145026A (en) Large-scale three-D manipulator
JP2023508184A (en) Work exchange device and method
JP6661471B2 (en) Transfer device for multi-stage forging press
RU173523U1 (en) Tool changer