RU2629580C1 - Устройство для автоматической смены инструментов - Google Patents
Устройство для автоматической смены инструментов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2629580C1 RU2629580C1 RU2016147013A RU2016147013A RU2629580C1 RU 2629580 C1 RU2629580 C1 RU 2629580C1 RU 2016147013 A RU2016147013 A RU 2016147013A RU 2016147013 A RU2016147013 A RU 2016147013A RU 2629580 C1 RU2629580 C1 RU 2629580C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tool
- shelves
- manipulator
- magazine
- craddles
- 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
Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в многооперационных станках с автоматической сменой инструмента. Устройство содержит инструментальный магазин с полками, инструментальные захваты с фиксирующей планкой, размещенные в гнездах полок и выполненные в виде скобы с ножками, образующими захватный паз для инструмента, и манипулятор для перемещения инструментов между гнездами полок и исполнительным органом станка. При этом инструментальные захваты выполнены съемными и размещены в гнездах полок инструментального магазина фиксирующей планкой наружу, а гнезда полок и инструментальные захваты снабжены взаимно ответными направляющими, выполненными с возможностью перемещения инструментальных захватов относительно гнезд полок. Использование изобретения позволяет расширить технологические возможности устройства для автоматической смены инструмента. 9 ил.
Description
Изобретение относится к станкостроению и может быть использовано в многооперационных станках с автоматической сменой инструмента.
Известно устройство для автоматической смены инструментов (далее сокращенно УАСИ) многоцелевого станка, содержащее корпус с коническим гнездом под хвостовик оправки, концевая часть которой взаимодействует с расположенным во фланце через сквозные отверстия во втулке фиксирующим элементом в виде шарика (RU 2099169 С1, опубликовано: 20.12.1997).
К недостаткам такого устройства следует отнести ограниченные технологические возможности, обусловленные низким уровнем универсальности, связанным с возможностью установки, съема, хранения и перехвата инструмента при его автоматической смене в направлении гнездо магазина - манипулятор - шпиндель станка и обратно только с инструментами определенной конструкции, имеющими хвостовик типа конус с внешней канавкой.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому техническому решению - прототипом - является устройство для автоматической смены инструментов, включающее инструментальный магазин с полками, размещенные в пазах полок инструментальные захваты, выполненные в виде скобы с ножками, образующими захватный паз для инструмента, и фиксирующей полкой, и манипулятор, предназначенный для перемещения инструмента к исполнительному органу и обратно (US 2005/0277529 А1, опубликовано 15.12.2005, с. 5, фиг. 6, поз. 14).
К недостаткам прототипа следует отнести ограниченные технологические возможности, обусловленные низким уровнем универсальности, связанным с возможностью установки, съема, хранения и перехвата инструмента при его автоматической смене в направлении гнездо магазина - манипулятор - шпиндель станка и обратно только с инструментами определенной конструкции, имеющими хвостовик типа DIN 69893 (HSK), Форма А-С-Е ISO 12164-1 (ГОСТ Р 51547-2000), в котором кроме захватной канавки (для фиксации в инструментальном захвате) имеется дополнительная зона захвата (например, дополнительная захватная канавка) для манипулятора автоматической смены инструмента.
Задачей изобретения является разработка устройства для автоматической смены инструментов, позволяющего осуществлять установку, съем, хранение и перехват инструмента при его автоматической смене в направлении гнездо магазина - манипулятор - шпиндель станка и обратно с любым хвостовиком, имеющим хотя бы одну стандартную захватную канавку (такое исполнение присуще большинству современных инструментов).
Технический результат - расширение технологических возможностей.
Поставленная задача решается, а заявленный технический результат достигается тем, что в устройстве для автоматической смены инструментов, включающем инструментальный магазин с полками, размещенные в гнездах полок инструментальные захваты, выполненные в виде скобы с ножками, образующими захватный паз для инструмента, и фиксирующей планкой, и манипулятор, предназначенный для перемещения инструментов из гнезд полок к исполнительному органу и обратно, инструментальные захваты размещены в гнездах полок инструментального магазина фиксирующей планкой наружу, гнезда полок и инструментальные захваты снабжены взаимно ответными направляющими, выполненными с возможностью перемещения инструментальных захватов относительно гнезд полок и их фиксации относительно друг друга при перемещении инструмента совместно с инструментальным захватом в магазин и расфиксации при перемещении инструмента совместно с инструментальным захватом из магазина, а фиксирующая планка инструментального захвата выполнена с ответной поверхностью, предназначенной для его оперативного захвата манипулятором.
Предложенное техническое решение основано на принципе съемности стандартного инструментального захвата, фиксирующего хвостовик инструмента с единственной захватной канавкой в стандартном захватном пазе для инструмента, при этом стандартный инструментальный захват одной стороной может захватываться манипулятором за его планку, а другой стороной устанавливаться в гнездо полки инструментального магазина. Таким образом решается задача установки, съема, хранения и перехвата инструмента при его автоматической смене в направлении гнездо магазина - манипулятор - шпиндель станка и обратно для инструментов практически с любым стандартным хвостовиком.
Изобретение поясняется изображениями, где на:
Фиг. 1 - УАСИ в позиции 1, изометрия;
Фиг. 2 - УАСИ в позиции 2, изометрия;
Фиг. 3 - УАСИ в позиции 3, изометрия;
Фиг. 4 - УАСИ, вид сверху;
Фиг. 5 - Разрез А-А на Фиг. 5;
Фиг. 6 - Местный вид Б на Фиг. 6;
Фиг. 7 - Местный вид В на Фиг. 6;
Фиг. 8 - Местный вид Г на Фиг. 6;
Фиг. 9 - Местный вид Д на Фиг. 5.
На изображениях указаны следующие позиции:
1 - инструментальный магазин;
2 - полка инструментального магазина;
3 - гнездо полки инструментального магазина;
4 - инструментальный захват, выполненный в виде скобы;
5 - ножки инструментального захвата;
6 - захватный паз для инструмента;
7 - фиксирующая планка инструментального захвата;
8 - манипулятор;
9 - инструмент;
10 - направляющая гнезда полки;
11 - направляющая инструментального захвата;
12 - ответная поверхность фиксирующей планки инструментального захвата;
13 - захватная канавка инструмента;
14 - фиксатор;
15 - выступ ножки под сочленение с захватной канавкой инструмента.
В соответствии с заявленным техническим решением представлен вариант реализации устройства для автоматической смены инструментов. Гнездо 3 полки 2 инструментального магазина 1 выполнено в виде профиля, формирующего собственно гнездо 3, с внутренним пазом, являющимся направляющей 10 гнезда полки, высотой h и внешним пазом высотой Н, посредством которого профиль установлен в теле полки 2 инструментального магазина 1 с высотой Нп (см. Фиг. 6). Съемный инструментальный захват 4 выполнен в виде скобы с фиксирующей планкой 7, снабженной ответной поверхностью 12 под ее захват манипулятором 8 и упругими относительно планки 7 ножками 5 высотой НЗ. Ножки 5 снабжены выступами 15 сочленения со стандартной захватной канавкой 13 радиусом r инструмента 9, причем HЗ<h<HЗ+0,5 мм, а Нп≤Н<Нп+0,5 мм, упомянутый профиль, формирующий гнездо 3, имеет фиксаторы 14 (например, гибкие/пружинные защелки, как это показано на Фиг. 9) на входе гнезда для фиксации/расфиксации в нем инструмента 9. При этом внешние поверхности ножек 5 представляют собой направляющие 11 инструментального захвата, ответные направляющим 10 гнезд полки 2 инструментального магазина 1. Манипулятор 8 для преодоления упругости фиксаторов 14 при перемещении инструментальных захватов 4 относительно гнезд 3 полок 2 и их фиксации относительно друг друга при перемещении инструмента 9 совместно с инструментальным захватом 4 в магазин 1 и расфиксации при перемещении инструмента 9 совместно с инструментальным захватом 4 из магазина 1 следует выполнять с активным захватом/зажимом ответной поверхности 12 фиксирующей планки 7 (когда сила зажима изменяется от нулевой до превышающей упругость фиксатора 14).
Профиль гнезд 3 и съемные инструментальные захваты 4 могут быть выполнены литьем из полипропилена высокого давления.
Профиль гнезд 3 крепится к полке 2 инструментального магазина 1 с помощью клея или иного крепежа.
Съемные инструментальные захваты 4 могут быть предусмотрены сменными, различных размеров и конфигурации в соответствии с стандартами используемых инструментов.
Предлагаемое устройство работает следующим образом.
В исходном состоянии съемные инструментальные захваты 4 с инструментами 9 вставлены в гнезда 4 полки 2 инструментального магазина 1, где удерживаются фиксаторами 14, а манипулятор 8 свободен от съемных инструментальных захватов 4 и находится в произвольном положении (не показано). При необходимости установки инструмента 9 в исполнительный орган (например, в шпиндель) станка по команде системы управления (не показана, аналогична прототипу) манипулятор 8 устанавливается напротив данного инструмента 9 (в позицию 1, см. Фиг. 1). Затем манипулятор 8 надвигается на фиксирующую планку 7 съемного инструментального захвата 4 и осуществляет активный захват/зажим ответной поверхности 12 фиксирующей планки 7 (Фиг. 2). После этого манипулятор 8 идет в противоположном направлении вместе со съемным инструментальным захватом 4 и установленным в нем инструментом 9, раздвинув фиксаторы 14, до полного выхода инструментального захвата 4 из гнезда 4 полки 2 инструментального магазина 1 (Фиг. 3). Далее манипулятор 8 устанавливается в зону установки - съема инструмента 9 в исполнительный орган станка, куда подходит исполнительный орган, например шпиндель станка, наезжает на хвостовик инструмента, фиксирует его и боковым движением выводит инструмент 9 из захвата (процесс аналогичен прототипу, на изображениях не показан). После выполнения операции обработки шпиндель возвращается в зону установки - съема и все операции повторяются в обратном порядке до установки съемного инструментального захвата 4 в свободное гнездо 3 полки 2 инструментального магазина 1 и отвода манипулятора 8 в исходное положение.
Изложенное позволяет сделать вывод о том, что поставленная задача - разработка устройства для автоматической смены инструментов, позволяющего осуществлять установку, съем, хранение и перехват инструмента при его автоматической смене в направлении гнездо магазина - манипулятор - шпиндель станка и обратно с любым хвостовиком, имеющим хотя бы одну стандартную захватную канавку (такое исполнение присуще большинству современных инструментов) - решена, а заявленный технический результат - расширение технологических возможностей - достигнут.
Анализ заявленного технического решения на соответствие условиям патентоспособности показал, что указанные в формуле 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.
Вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного технического решения следующей совокупности условий:
- объект, воплощающий заявленное техническое решение, при его осуществлении относится к области станкостроения и может быть использован в многооперационных станках с автоматической сменой инструмента;
- для заявленного объекта в том виде, как он охарактеризован в формуле полезной модели, подтверждена возможность его осуществления с помощью вышеописанных в заявке и/или 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, заявленное техническое решение соответствует критериям патентоспособности «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость» по действующему законодательству.
Claims (1)
- Устройство для автоматической смены инструментов многооперационного станка, содержащее инструментальный магазин с полками, инструментальные захваты с фиксирующей планкой, размещенные в гнездах полок и выполненные в виде скобы с ножками, образующими захватный паз для инструмента, и манипулятор для перемещения инструментов между гнездами полок и исполнительным органом станка, отличающееся тем, что инструментальные захваты выполнены съемными и размещены в гнездах полок инструментального магазина фиксирующей планкой наружу, при этом гнезда полок и инструментальные захваты снабжены взаимно ответными направляющими, выполненными с возможностью перемещения инструментальных захватов относительно гнезд полок с возможностью их фиксации относительно друг друга при перемещении инструмента совместно с инструментальным захватом в магазин и расфиксации при перемещении инструмента совместно с инструментальным захватом из магазина, а фиксирующая планка инструментального захвата выполнена с ответной поверхностью для его захвата упомянутым манипулятором.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016147013A RU2629580C1 (ru) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | Устройство для автоматической смены инструментов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016147013A RU2629580C1 (ru) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | Устройство для автоматической смены инструментов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2629580C1 true RU2629580C1 (ru) | 2017-08-30 |
Family
ID=59798015
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016147013A RU2629580C1 (ru) | 2016-11-30 | 2016-11-30 | Устройство для автоматической смены инструментов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2629580C1 (ru) |
Citations (5)
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 |
RU2099169C1 (ru) * | 1992-07-21 | 1997-12-20 | Гомельское Станкостроительное Производственное Объединение Им.С.М.Кирова | Устройство для крепления оправки в гнезде инструментального магазина |
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
- 2016-11-30 RU RU2016147013A patent/RU2629580C1/ru active
Patent Citations (5)
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 |
RU2099169C1 (ru) * | 1992-07-21 | 1997-12-20 | Гомельское Станкостроительное Производственное Объединение Им.С.М.Кирова | Устройство для крепления оправки в гнезде инструментального магазина |
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 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101484322B1 (ko) | 공작물 클램핑 고정구 | |
US10384249B2 (en) | Handling system for bending tools | |
US20160229078A1 (en) | Punch assembly with replaceable punch tip secured by coupling pin | |
US4715636A (en) | Gripper including an exchangeable gripping jaw | |
KR100978319B1 (ko) | 선반용 자동배출식 척 | |
DE102016111893B4 (de) | Spann- oder Greifvorrichtung und System zum Wechseln von Aufsatzelementen einer Backe dieser Vorrichtung | |
JP2009543707A (ja) | 中央支持体を有するグリッパー | |
CN107791060B (zh) | 工件压紧装置 | |
US9289869B1 (en) | Workpiece holder | |
TWI699249B (zh) | 夾台之爪交換用把手、夾台之爪自動交換方法及爪自動交換系統 | |
FI3965975T3 (fi) | Metallilevyn taivutuskone | |
TWI714770B (zh) | 夾持裝置 | |
TWI445604B (zh) | 機器人手爪 | |
RU2629580C1 (ru) | Устройство для автоматической смены инструментов | |
CN110636925B (zh) | 工件夹持装置 | |
KR101822857B1 (ko) | 공작 기기에 구비되는 워크 홀더 | |
RU2743129C9 (ru) | Устройство захвата обрабатываемой детали | |
KR102251923B1 (ko) | 자동 위치고정 정밀 공기 유압 클램핑 고정구 | |
DE102018132253B4 (de) | Werkstück-Haltespannvorrichtung | |
KR20220093326A (ko) | 척 장치 | |
KR20220022890A (ko) | 퀵 체인지 시스템 | |
JP6656947B2 (ja) | ワーク把持具及びワーク固定治具 | |
KR100812125B1 (ko) | 공작기계용 선반척의 원통형 탄성변형 흡수장치 | |
KR102435402B1 (ko) | 피가공물 고정장치를 구비한 가공 시스템 | |
JP7225311B2 (ja) | 把持システムおよび実験室自動化システム |