SU1701474A1

SU1701474A1 - Device for automatic replacement of tool

Info

Publication number: SU1701474A1
Application number: SU884453746A
Authority: SU
Inventors: Владимир Александрович Портнягин; Сергей Алексеевич Костарев; Валерий Иванович Петров; Петр Алексеевич Евсеев; Валентин Григорьевич Клинцов
Original assignee: Волжское объединение по производству легковых автомобилей
Priority date: 1988-07-04
Filing date: 1988-07-04
Publication date: 1991-12-30

Abstract

Изобретение относитс к станкостроению и может быть использовано в металлообрабатывающих станках с автоматической сменой инструмента. Цель изобретени - повышение надежности в работе устройства за счет фиксации инструмента при передаче последнего, Захваты выполнены с возможностью независимого перемещени . Механизм фиксации инструмента в захвате выполнен в виде плунжера со скосом дл взаимодействи с установленным на поворотном корпусе ограничителем и с уступом , предназначенным дл взаимодействи с подпружиненным параллельно плоскости захвата фиксатором. На губках захватов выполнены выступы дл зацеплени с фиксатором . Плунжер подпружинен в направлении , перпендикул рном плоскости захватов. 1 з.п. ф-лы, 8 ил.The invention relates to a machine tool industry and can be used in metalworking machines with automatic tool change. The purpose of the invention is to increase the reliability of the device by fixing the tool during the transfer of the latter, the grippers are made with the possibility of independent movement. The mechanism for fixing the tool in the grip is designed as a plunger with a bevel for interacting with a stop mounted on the rotary housing and with a ledge designed to interact with the lock spring-loaded parallel to the grip plane. The jaws of the claws have protrusions for engagement with the retainer. The plunger is spring loaded in a direction perpendicular to the plane of the claws. 1 hp f-ly, 8 ill.

Description

Изобретение относитс к станкостроению и может быть использовано в металлообрабатывающих станках с автоматической сменой инструмента.The invention relates to a machine tool industry and can be used in metalworking machines with automatic tool change.

Цель изобретени - повышение надежности в работе устройства за счет фиксации инструмента при передаче последнего.The purpose of the invention is to increase the reliability of the device by fixing the tool during the transfer of the latter.

На фиг, 1 изображено устройство дл автоматической смены инструмента, общий вид; на фиг. 2 - промежуточный автооператор в исходном положении; на фиг. 3 - промежуточный автооператор, вид сверху; на фиг. 4 - захват промежуточного автооператора в выдвинутом дл захвата инструмента положении; на фиг. 5 - вид А на фиг. 4; на фиг. 6 - разрез Б-Б чейки магазина на фиг. 1; на фиг. 7 - вид В на фиг. 6; на фиг. 8 - разрез Г-Г на фиг. 6.Fig. 1 shows a device for automatic tool change, a general view; in fig. 2 - intermediate auto operator in the initial position; in fig. 3 - intermediate auto-operator, top view; in fig. 4 - gripping the intermediate auto operator in the extended position for gripping the tool; in fig. 5 is a view A of FIG. four; in fig. 6 is a section bb of the store cells in FIG. one; in fig. 7 is a view of B in FIG. 6; in fig. 8 - section G-Y in FIG. 6

Устройство дл автоматической смены инструмента содержит подвижную стойку 1, на которой вертикально размещен основной инструментальный магазин 2. Автооператор 3 служит дл передачи инструмента 4 из шпиндел 5 в основной инструментальный магазин 2 и обратно. На основании 6 расположен дополнительный инструментальный магазин 7.The automatic tool changer device comprises a movable stand 1 on which the main tool magazine 2 is vertically arranged. The auto operator 3 serves to transfer the tool 4 from the spindle 5 to the main tool magazine 2 and back. On the base 6 there is an additional tool shop 7.

Дл перемещени инструмента из дополнительного инструментального магазина 7 в основной 2 предназначен промежуточный ав- тооператор 8. Промежуточный автооператор 8 выполнен в виде двух противоположно направленных поступательно перемещаемых захватов 9 и 10 дл инструмента, установленных в поворотном корпусе 11. Каждый захват состоит из двух губок 12 и 13, установленных на ос х 14 и подпружиненных пружинамиTo move the tool from the additional tool magazine 7 to the main 2, an intermediate auto-operator 8 is designed. The intermediate auto-operator 8 is made in the form of two oppositely directed translationally moving grips 9 and 10 for the tool installed in the rotary body 11. Each gripper consists of two jaws 12 and 13 mounted on axles 14 and spring loaded

1В. В корпусе 16 ззхва с установлены штыри 17, которые не даю губкам сводитьс до нерабочего положени . Каждый захват снабжен индивидуальным приводом поступательного перемещени и установлен на корпусе гидроцилиндра 18, шток которого жестко закреплен в корпусе с возможностью установочных перемещений, например , с помощью резьбы. Захваты снабжены также механизмами фиксации их от само- произвольного разжати , выполненными в виде подпружиненного плунжера 19, установленного в корпусе 16 с возможностью перемещени перпендикул рно направлению выдвижени захватов и выполненного с уступом 20. взаммодейс f вующим с фиксатором 21. Фиксатор 21 выполнен с Воюлупом 22, который взаимодействует с выступами 23 на губках захвата и подпружинен пластинчатой пружиной 24. Плунжер 19 выполнен со ско- сом 25, а на поворотном корпусе 11 расположен ограничитель 26 со скосом 27. Поворот корпуса осуществл етс поворотным гидроцилиндром 28. На плунжере 19 выполнена бокова поверхность 29 дп вза- имодействи с фиксатором 21,1B. In the housing 16 of the housing, the pins 17 are installed, which do not allow the jaws to be reduced to the non-operating position. Each gripper is equipped with an individual drive of translational movement and is mounted on the housing of the hydraulic cylinder 18, the stem of which is rigidly fixed in the housing with the possibility of adjusting movements, for example, by means of a thread. The grippers are also provided with mechanisms for fixing them from spontaneous expansion, made in the form of a spring-loaded plunger 19 installed in the housing 16 with the possibility of moving perpendicularly to the direction of extension of the grips and made with a ledge 20. Take-up mode f with the lock 21. The fixer 21 is made with Warulup 22 which interacts with the protrusions 23 on the gripping jaws and is spring-loaded with a leaf spring 24. Plunger 19 is made with a speed of 25, and on the swiveling housing 11 there is a stop 26 with a bevel 27. Turning the body impl The rotary hydraulic cylinder 28 is activated. On the plunger 19, there is a lateral surface 29 dp of interaction with the latch 21,

Магазины 2 и 7 выполнены цепного типа с горизонтальным расположением инструмента параллельно оси поворота промежуточного автооператора В. Вынима- ние инструмента из них осущэстзл етс одним движением захватов промежуточного автооператора перпендикул рно оси инструмента . Дл обеспечени этого чейки в магазинах снабжены устройствами дл креплени инструментальной оправки, выполненными в виде вилки 30 со штыр ми 3 1 и скобы 32, установленных жестко на концах скалки 33, котора размещена с сквозном отверстии корпуса 34 чейка магазина и подпружинена параллельно оси справки, Корпус 34 снабжен фиксатором 35 оправки от осевого перемещени , шпонкой 36, фиксирующей оправку от проворота л ложементом 37 дл хвостовой части оправки. В корпусе 38 магазина на позиции смены инструмента размещен привод устройства дл креплени оправки в магазине, выполненный в виде гидроцилиндра 39 со штоком 40, на конце которого установлен толкатель 41, взаимодействующий с клиновой поверхностью паза скалки 33. От проворота скалки 33 с вилкой 30 и скобой 32 в корпусе 34 жестко установлены направл ющие штыри 42, взаимодействующие с вилкой 30,Shops 2 and 7 are made of a chain type with a horizontal arrangement of the tool parallel to the axis of rotation of the intermediate auto operator B. The removal of the tool from them is accomplished by one movement of the grips of the intermediate auto operator perpendicular to the axis of the tool. To provide this cell, the stores are equipped with devices for fastening the tool holder, made in the form of a plug 30 with pins 3 1 and a bracket 32 fixed rigidly on the ends of the rolling pin 33, which is located at the through hole of the housing 34 and the magazine cell is spring-loaded parallel to the reference axis. 34 is provided with a mandrel retainer 35 against axial movement, a key 36 securing the mandrel against rotation of the mandrel 37 for the tail part of the mandrel. In the magazine case 38 at the tool changer position there is a drive of the device for fastening the mandrel in the magazine, made in the form of a hydraulic cylinder 39 with a rod 40, at the end of which a pusher 41 is installed, which interacts with the wedge surface of the groove of the rolling pin 33. 32, in the housing 34, guide pins 42, which cooperate with plug 30, are rigidly mounted,

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При поступлении команды на замену инструмента в основном магазине 2 нэ инструмент из дополнительного магазина 7When you receive a command to replace the tool in the main store 2 ne tool from the additional store 7

промежуточный автооператор 8 перегружает инструмент из магазина в магазин, причем захваты промежуточного автооператора 8 работают от независимых приводов, что упрощает смену инструмента и уменьшает врем его поиска.При этом возможно как одновременное выдвижение захватов, так и работа только одного из них.Intermediate auto-operator 8 overloads the tool from the store to the store, and the grips of the intermediate auto-operator 8 operate from independent drives, which simplifies the tool change and reduces the time it takes to search. At the same time, it is possible to simultaneously extend the grips and work only one of them.

Деталь, установленна в приспособлении (не показано), обрабатываетс станком. Одновременно с этим в магазине 7 производитс перемещение цепи и поиск инструмента , При этом захваты 9 и 10 промежуточного автооператора наход тс в исходном положении , т.е. вт нуты в поворотный корпус 11, ограничитель 26 находитс во взаимодействии с плунжером 19, плунжер утоплен, пружина его сжата, а фиксатор 21 под действием пластинчатой пружины 24 вдвигаетс на уступ 20 и держит плунжер в утопленном положении. Дл извлечени инструмента из магазина 7 производитс остановка цепи инструментального магазина 7, Инструментальна оправка находитс в чейке магазина , При этом ее хвостова часть лежит в ложементе 37, а фланец - в фиксаторе 35, шпонка 36 которого не позвол ет оправке проворачиватьс . От выпадани оправку удерживают задвинутые за фланец штыри 31 на вилке 30, а скоба 32 задвинута на хвостовую часть.The part installed in the fixture (not shown) is machined by the machine. At the same time, in the store 7, the chain is moved and the tool is searched. In this case, the grippers 9 and 10 of the intermediate auto-operator are in the initial position, i.e. retracted into the swiveling housing 11, the restrictor 26 is in cooperation with the plunger 19, the plunger is recessed, its spring is compressed, and the retainer 21 is pushed onto the ledge 20 by the action of the leaf spring 24 and holds the plunger in the recessed position. To remove the tool from the magazine 7, the tool magazine chain 7 stops, the tool holder is located in the magazine of the shop. At the same time, its tail end lies in the cradle 37, and the flange in the retainer 35, the key 36 of which does not allow the mandrel to rotate. The pins 31 on the fork 30 are pushed back from the flange from falling out of the mandrel, and the bracket 32 is pushed onto the tail section.

Первым движением передаточного устройства при смене инструмента вл етс выдвижение захвата 9 к магазину 7 дл сцеплени своими губками с замен емым инструментом. Подаетс давление в бес- штоковую полость гидроцилиндра 18. При этом корпус гидроцилиндра вместе с захватом 9 выдвигаетс и губки 12 и 13, натыка сь на инструментальную оправку магазина, разжимаютс и выступами 23 убирают фиксатор 21 с уступа 20 плунжера 19. Плунжер захвата 9 выдвигаетс при этом на величину В, котора выбрана так, чтобы ифксатор 21 не мог попасть на уступ 20. Затем губки 12 и 13 захвата скольз т по оправке и сжимаютс , при этом плунжер 19, выдвига сь, занимает свое крайнее положение, фиксиру своими боковыми поверхност ми губки от разжати . В это врем фиксатор 21 под действием пружины 24 упираетс в боковую поверхность 29 плунжера 19,The first movement of the transfer device when changing the tool is to extend the gripper 9 to the magazine 7 for engaging its jaws with the tool to be replaced. Pressure is applied to the rodless cavity of the hydraulic cylinder 18. In this case, the hydraulic cylinder body together with the gripper 9 extends and the jaws 12 and 13, stumbles onto the tool holder of the magazine, opens and protrusions 23 remove the clamp 21 from the shoulder 20 of the plunger 19. The gripper plunger 9 extends when this by the amount B, which is chosen so that the expander 21 could not get onto the ledge 20. Then the gripping jaws 12 and 13 slide along the mandrel and are compressed, while the plunger 19 extends to its extreme position, fixing with its side surfaces sponges and. At this time, the latch 21 under the action of the spring 24 rests on the side surface 29 of the plunger 19,

После того, как захват промежуточного автооператора зажимает оправку, подаетс сигнал на открывание чейки, шток гидроцилиндра 39 выдвигаетс и толкателем 41, нажима на клиновую поверхность скалки 33, отодвигает последнюю, сжима пружину , при этом вилка 30 отодвигаетс от фланца инструментальной оправки, штыри 31After the gripper of the intermediate auto-operator clamps the mandrel, a signal is given to open the cell, the hydraulic cylinder 39 extends and pusher 41, pressing the wedge surface of the rolling pin 33, moves the latter, compressing the spring, while the fork 30 moves away from the flange of the tool mandrel, pins 31

выход т из зацеплени с фланцем, а скоба 32 отодвигаетс от хвостовой части инструментальной оправки.out of engagement with the flange, and the bracket 32 moves away from the tail portion of the tool holder.

Следующим движением промежуточного автооператора 8 вл етс перемещение захвата 9 к центру, т.е. к оси вращени поворотного корпуса 11. При этом движении инструмент извлекаетс из своей чейки в магазине 7. Подаетс давление в штоковую полость гидроцилиндра 18: корпус гидроцилиндра вместе с захватом 9 вт гиваетс в поворотный корпус 11, плунжер 19 натыкаетс своим скосом 25 на скос 27 ограничител 26 и утапливаетс , защелкива сь фиксатором 21, ограничитель 26 входит между губками, фиксиру их от разжати вместо плунжера 19.The next movement of the intermediate auto operator 8 is the movement of the gripper 9 towards the center, i.e. to the axis of rotation of the rotary body 11. In this movement, the tool is removed from its cell in the magazine 7. Pressure is applied to the rod end of the hydraulic cylinder 18: the hydraulic cylinder body together with the grip 9 is drawn into the rotary body 11, the plunger 19 hits its bevel 25 with the bevel 27 limiter 26 and snaps into place, snaps into place with retainer 21, and stop 26 enters between the jaws, locking them against decompression instead of the plunger 19.

Затем производитс вт гивание штока 40 гидроцилиндра 39, при этом скалка 33 с вилкой 30 и скобой 32 под действием пружины возвращаютс в исходное положение, после чего производитс перемещение цепи в магазине 7 и установка соответствую- щей пустой чейки против захвата промежуточного автооператора 8 дл перекладки в нее инструмента из магазина 2. При этом одновременно с обработкой детали станком производитс перемещение цепи и поиск инструмента в магазине 2. После завершени обработки детали стойка 1 перемещаетс к промежуточному автооператору 8 и производитс выдвижение захвата 10, зажим инструмента и его извлечение из магазина 2 аналогично описанному выше. После чего захват 10 вт гиваетс вместе с инструментом в поворотный корпус 11.Then, the cylinder 40 of the cylinder 40 is retracted, while the rolling pin 33 with the fork 30 and the bracket 32 is returned to its original position by the action of a spring, after which the chain is moved in the magazine 7 and the corresponding empty cell is set against the grip of the intermediate auto-operator 8 for transfer to there is a tool from the magazine 2. At the same time, the machine moves the chain and searches for a tool in the magazine 2 at the same time as the part is machined. After the part is finished machining, the stand 1 moves to the intermediate auto-operation yell 8 and manufactured extension grip 10, clamping the tool and its retrieval from the store 2 as described above. After that, the gripper 10 is drawn together with the tool into the swiveling housing 11.

После этого поворотное устройство осуществл ет поворот корпуса 11 на 180°. С осуществлением этого движени инструменты с основного и дополнительного инструментальных магазинов мен ютс местами в пространстве. Поворот корпуса осуществл етс поворотным гидроцилиндром 28. Одновременно с этим производитс открывание чейки в инструментальном магазине аналогично описанному выше.After that, the pivoting device rotates the housing 11 by 180 °. With the implementation of this movement, the tools from the main and additional tool shops change places in space. The housing is rotated by the swiveling hydraulic cylinder 28. At the same time, the cell is opened in the tool magazine in the same way as described above.

Следующим движением производитс выдвижение захватов 9 и 10 и установка помен вшихс местами инструментов в соответствующие чейки магазинов. При этом подаетс давление в бесштоковую полость гидроцилиндра 18: захваты с инструментами выдвигаютс из поворотного корпуса, плунжер 19 утоплен и преп тстви на разжатие губок 12 и 13 нет. После установки инструментальных оправок в ложементы 37The next movement is the extension of the grippers 9 and 10 and the installation of the swapped tools in the corresponding stores. At the same time, pressure is supplied to the rodless cavity of the hydraulic cylinder 18: the grips with tools are moved out of the rotary body, the plunger 19 is recessed and there are no obstacles to the expansion of the jaws 12 and 13. After installing tool holders in the cradle 37

и фиксаторы 35 чеек магазинов производитс крепление инструментов в чейках. При этом осуществл етс вт гивание штока 40, скалка 33 возвращаетс в исходное положение , штыри 31 вилки 30 задвигаютс за фланец, а скоба 32 - за хвостовую часть оправки. Затем производитс отвод захватов к центру от замененных инструментов: подаетс давление в штоковую полость гидроцилиндра 18, захваты 9 и 10 вт гиваютс в корпус 11, при этом срабатывает механизм фиксации губок аналогично вышеописанному , т.е. происходит фиксаци уже пустых захватов. Это происходит до того,and the retainers of the 35 store cells are produced by fastening the tools in the cells. When this occurs, the stem 40 is retracted, the rolling pin 33 returns to its original position, the pins 31 of the fork 30 are pushed in behind the flange, and the clip 32 — behind the tail end of the mandrel. Then, the claws are retracted to the center from the replaced tools: pressure is supplied to the rod end of the hydraulic cylinder 18, grips 9 and 10 are drawn into the body 11, and the jaw fixation mechanism works in the same way as described above, i.e. There is a fixation of already empty grips. This happens before

Claims

1. An automatic tool changer device containing the main and

additional tool shops with cells made with a mechanism for fastening tool holders, two auto operators, one of which is an intermediate one, intended for exchange

tool mandrels between the main and additional magazines and made in the form of movable grips mounted on the swiveling casing driven by power cylinders, and

Each grip is equipped with a mechanism for fixing the instrumental mandrel. This is so that, in order to increase the reliability of the device, the grippers are made with the possibility of independent

movement, and the mechanism for fixing the tool in the grip is made in the form of a plunger with a bevel for interacting with a stop mounted on the rotary housing, and with a ledge designed to interact with a lock spring-loaded parallel to the gripping plane, while on the gripping lips there are projections for engagement with the lock the plunger is spring-loaded in the direction perpendicular to the plane of the claws.

2. The device according to claim 1, of which is that the mechanism for fastening the tool mandrels is made in the form of a fork with

pins and brackets attached to the ends of the rolling pin, and the rolling pin is installed in the additionally made through hole of the magazine body, springed along the axis of the tool holder and made with

interaction with the drive pusher.

Fig 1

B

Fi & 2

3

-J

about

i

Js, -j-ts.

FIG. five

9glf

8Ј

1% n $

99P9

No

9Ј

four,