SU860992A1

SU860992A1 - Apparatus for automatic change of tools in metal cutting machine

Info

Publication number: SU860992A1
Application number: SU792831228A
Authority: SU
Inventors: Владимир Григорьевич Щербань
Original assignee: Горьковское Станкостроительное Производственное Объединение
Priority date: 1979-10-24
Filing date: 1979-10-24
Publication date: 1981-09-07

Description

1one

Изобретение относитс к области станкостроени , а именно к устройствам дл автоматической смены инструмента на металлорел у1цих станках, преимущественно с числовым программным управлением.The invention relates to the field of machine tools, namely, devices for automatic tool change on metallo-rigs, mainly with numerical control.

Наиболее близким техническим решением из известных вл етс устройство дл автоматической смены инструмента на металлорежущих станках, содержащее два захватных механизма, смонтированных в корпусе каретки, механизм перемещени каретки по направл ющим траверсы от инструментального магазина к щпинделю станка, и механизм смены захватов с его приводом 1.The closest technical solution known is a device for automatic tool change on metal cutting machines, comprising two gripping mechanisms mounted in the carriage body, a mechanism for moving the carriage along the traverse guides from the tool magazine to the machine tool rod and the drive mechanism 1.

Недостатком известного устройства вл етс то, что пространство, необходимое дл работы в зоне щпиндел , из-за больщого радиуса, на котором должны быть расположены захваты, велико, и смена происходит над рабочим столом.A disadvantage of the known device is that the space required for operation in the shpinddel zone, due to the large radius on which the grips should be located, is large and the change takes place over the work table.

Это сокращает рабочую зону станка и ограничивает габариты обрабатываемых деталей, что очень существенно дл станков небольших типоразмеров.This reduces the working area of the machine and limits the dimensions of the parts to be machined, which is very significant for machines of small sizes.

Целью насто щего изобретени вл етс расширение технологических возможностей устройства.The purpose of the present invention is to expand the technological capabilities of the device.

Дл достижени указанной цели каретка снабжена закрепленной в ее корпусе вертикальной планкой с выступом, а каждый захватный механизм имеет пару горизонтальных планок с пазом, жестко соединенных между собой дополнительно введен5 ньши перемычками, и цапфу, св зывающую захватный механизм с приводом. Механизм смены захватов выполнен в виде кулисы, имеющей вертикальные и горизонтальные направл ющие, первые из них установленыTo achieve this goal, the carriage is provided with a vertical tab with a protrusion fixed in its housing, and each gripping mechanism has a pair of horizontal strips with a groove rigidly interconnected by additional jumpers, and a pin connecting the gripping mechanism with the drive. The mechanism for changing the grippers is made in the form of a backstage having vertical and horizontal guides, the first of which are mounted

10 с возможностью взаимодействи с вертикальной планкой с выступом, вторые--с парой горизонтальных планок с пазом.10 with the ability to interact with the vertical bar with a ledge, the second - with a pair of horizontal bars with a groove.

Механизм перемещени каретки по направл ющим траверсы имеет рейку и валшестерню , св занную с ней, а механизм смены захватов снабжен рейкой, установленной на одной из горизонтальных планок захватного механизма, вал-шестерн The mechanism for moving the carriage along the traverse guides has a rail and a vallestern connected with it, and the mechanism for changing the grippers is provided with a rail mounted on one of the horizontal grips of the gripping mechanism

20 жестко сблокирована с кареткой и расположена с возможностью зацеплени с рейкой на горизонтальной планке захватного механизма в крайнем нижнем положении кулисы.20 is rigidly interlocked with the carriage and is located with the possibility of engagement with the rail on the horizontal bar of the gripping mechanism in the extreme lower position of the link.

25 На фиг. 1 изображено устройство дл автоматической смены инструмента, вид сверху; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез по В-В на25 In FIG. 1 shows a device for automatic tool change, top view; in fig. 2 is a section along A-A in FIG. one; in fig. 3 is a section along BB in FIG. 2; in fig. 4 - section bb in

30 фиг. 2; на фиг. 5 - вид Г на фиг. 3.30 of FIG. 2; in fig. 5 is a view of FIG. 3

Устройство состоит из двух захватов I и 2, смонтированных в каретке 3, имеющей механизм перемещени по направл ющим качени 4 ио траверсе 5. Механизм смены захвата 1 и захвата 2 выполнен в виде кулисы 6, имеющей направл ющие 7 и 8, расположенные во взаимно иериендикул рных плоскост х. Направл ющие 7 охватывают вертикальную планку 9 с выступом 10, прикрепленную жестко торцами к верхней 11 и нижней 12 крышкам каретки 3. Эти крыщки вл ютс ограничител ми перемещени кулисы 6 по высоте, которое определ етс минимально необходимым выдвижением инструментальной оиравки из щииндел станка при смене. В направл ющие 8 заход т горизонтальные планки 13 и 14, св занные между собой по концам иеремычками 15 и 16 и несущие захват 1. На планке 14 выполнена рейка 17. На планке 13 выполнен паз 18, который при выдвижении планок 13 и 14 до уиора перемычки 15 в кулису 6, займет положение против выступа 10, причем последний в этом случае может свободно заходить в иаз 18. Кроме того, на планке 13 установлена цапфа 19, котора заходит в прорезь вилки 20, сид щей на кривощиином валу 21, соединенном с гидроприводом (на чертеже не показан). Положение оси кривощипного вала 21 выбрано так, что в момент контакта перемычки 15 с кулисой 6 на цапфу 19 действует сила, компонента которой направлена в сторону необходимого последующего движени кулисы (на фиг. 5 таким движением вл етс движение захвата из верхнего положени в нижнее). Механизм смены захвата 1 в отличии от механизма смены захвата 2 вл етс еще и частью механизма смещени каретки на щаг, равный рассто нию между ос ми захватов 1 и 2. В него вход т рейка 22, смонтированна в направл ющих каретки 3 и св занна через т гу 23 с моторной кареткой 24, вал-щестерн 25, наход ща с посто нно в зацеплении с рейкой 22, блокировочна рейка 26, жестко прикрепленна к кулисе 6, и рейка 17, выполненна на горизонтальной планке 14. Длина зубьев вала-щестерни 25 и их расположение по высоте таково, что в крайнем верхнем положении кулисы вал-шестерн находитс в зацеплении с блокировочной рейкой 26, выполненной на кулисе, и не сцеплена с рейкой 17, а в крайнем нижнем положении - наоборот.The device consists of two grippers I and 2, mounted in the carriage 3, having a mechanism for moving along the rolling guide 4 and traverse 5. The mechanism for changing the gripper 1 and the gripper 2 is made in the form of a link 6, having guides 7 and 8, arranged in a mutual irendicul Rny planes x. The guides 7 span a vertical bar 9 with a protrusion 10 fixedly attached to the upper 11 and lower 12 covers of the carriage 3. These covers are constraints on the movement of the slide 6 in height, which is determined by the minimum necessary extension of the machine tool when changing. The horizontal strips 13 and 14 intersect each other at guides 8, which are interconnected at the ends of the junction frames 15 and 16 and carry the grip 1. The rail 14 is made of rake 17. The rail 13 has a groove 18, which when the bars 13 and 14 extend to jumpers 15 in the rocker 6, will occupy a position against the protrusion 10, the latter in this case can freely go into the incision 18. In addition, a strap 19 is mounted on the slat 13, which goes into the slot of the plug 20 sitting on the curved shaft 21 connected to hydraulically (not shown). The position of the axis of the crankshaft shaft 21 is chosen so that at the moment of contact of the jumper 15 with the link 6, the pin 19 is affected by a force, the component of which is directed towards the necessary subsequent movement of the link (in FIG. 5 this movement is the gripping movement from the upper position to the lower position). The gripper change mechanism 1, in contrast to the gripper change mechanism 2, is also part of the carriage offset mechanism on the pin, equal to the distance between the axes of the grippers 1 and 2. It includes a rail 22 mounted in the guides of the carriage 3 and connected through TU 23 with a motor carriage 24, shaft-25, which is constantly in engagement with the rack 22, locking rail 26, rigidly attached to the link 6, and the rail 17, is made on a horizontal bar 14. The length of the teeth of the shaft-shchesttern 25 and their location in height is such that in the extreme upper position of the coolies s-gear shaft is in engagement with the locking rack 26 formed on the wings, and is not engaged with the rack 17 and in the lowest position - on the contrary.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

По команде от программного устройства включаетс двигатель моторной каретки 24. Моторна каретка через т гу 23 передает усилие на рейку 22, а она - на вал-щестерню 25. Так как вращению вал-щестерни 25 преп тствует расположенна на кулисе 6 и наход ща с в зацеплении с валомщестерней 25 блокировочна рейка 26 (приOn command from the software device, the motor carriage motor 24 is turned on. The motor carriage, through the tu 23, transmits the force to the rail 22, and it to the shaft 25. Since the rotation of the shaft 25 is prevented from being located on the rocker 6 and meshed with shaft 25 blocking rail 26 (with

этом кулиса находитс в крайнем верхнем положении), каретка 3 приходит в движение , В процессе своего движени по траверсе она проходит ее криволинейный участок и останавливаетс с помощью конечного выключател (на чертежах не показан ), когда захват 1 оказываетс против щпиндел станка. При этом происходит стопорение вала моторной каретки 24 воThis linkage is in the extreme upper position), the carriage 3 is set in motion. During its movement along the traverse, it goes through its curvilinear section and stops with the help of the limit switch (not shown) when the grip 1 is opposite the machine pin. When this occurs, the locking shaft of the motor carriage 24

избежание ее возможного смещени . Далее по команде от упом нутого конечного выключател включаетс в работу гидропривод вращени вилки 20, котора , враща сь против часовой стрелки, воздействует наavoid its possible bias. Further, on command from the aforementioned limit switch, the hydraulic actuator rotates the plug 20, which, rotating counterclockwise, acts on

цапфу 19. Так как кулиса 6 двигатьс не может (движению вверх преп тствует крышка И, а движению вниз - выступ 10, поскольку паз 18 смещен в сторону), то происходит лишь горизонтальное перемещение планок 13 и 14 с захватом 1, то есть движение на шпиндель, заканчивающеес захватом отработавшего инструмента. Это происходит тогда, когда перемычка 15 доходит до кулисы 6, ось паза 18 совмещаетс с осью выступа 10. Так как сама кулиса 6 от любого движени в горизонтальной плоскости удерл иваетс планкой 9, то в момент контакта перемычки 15 с кулисой 6 перемещение планок 13 и 14 с захватом 1pin 19. Since the link 6 cannot move (the cover AND prevents upward movement, and the protrusion 10 moves downward, since the groove 18 is shifted to the side), only horizontal movement of the strips 13 and 14 with catch 1 occurs, i.e. movement on spindle ending in gripping the spent tool. This occurs when the jumper 15 reaches the link 6, the axis of the groove 18 is aligned with the axis of the projection 10. Since the link 6 itself is retained by the strip 9 from any movement in the horizontal plane, then at the moment of contact of the jumper 15 with the slide 6, the slats 13 move and 14 with capture 1

полностью прекращаетс и становитс возможным движение кулисы 6 относительно планки 9 сверху вниз, так как паз 18 совпал с выступом 10. Движение заканчиваетс , когда инструментальна оправка будетcompletely stops and it becomes possible to move the wings 6 relative to the bar 9 from top to bottom, since the groove 18 has coincided with the protrusion 10. The movement ends when the tool holder is

полиостью вынута из конуса щниндел , а кулиса дойдет до нижней крыщки 12 каретки 3. Длина выступа 10 такова, что именно в этот момент времени он полностью выходит из паза 18, обеспечива темthe shnndel is completely removed from the cone, and the drawstring reaches the lower lid 12 of the carriage 3. The length of the protrusion 10 is such that it is at this point in time that it completely leaves the groove 18, ensuring

самым захвату 1 с инструментом возможность движени назад от шпиндел . Как только оно начнетс , иаз 18 на планке 13 отойдет от выступа 10 на планке 9, и кулиса 6 вновь становитс заблокированной отThe most gripping tool with 1 is the ability to move back from the spindle. As soon as it starts, IMAZ 18 on the bar 13 will move away from the protrusion 10 on the bar 9, and the rocker 6 will again become blocked from

движени по вертикали. Происходит удаление инструментальной оправки от оси шпиндел станка в направлении к каретке 3. Кроме того, при движении кулисы вниз с выдвинутым вперед захватом 1 происходит сцепление шестерни 25 с блокировочной рейкой 26. Поэтому, когда иланка 14 придет в движение в направлении от щпиндел , рейка 17 заставит шестерню 25 вращатьс и катитьс по рейке 22, увлека за собой всю каретку 3 с захватами 1 и 2. Происходит смена захватов, в конце которой против шпиндел оказываетс захват 2. Механизм его перемещени , работа описанным выще образом, ноvertical movement. The tool holder is removed from the spindle axis of the machine in the direction of the carriage 3. In addition, when moving down the slide with the gripper 1 pushed forward, the gear 25 engages with the locking rail 26. Therefore, when the saw head 14 moves in the direction from the pin, rake 17 will cause the gear 25 to rotate and roll on the rail 22, dragging the entire carriage 3 with grippers 1 and 2. The grippers change, at the end of which there is gripper 2 against the spindle. The mechanism of its movement, work in the manner described, but

в обратной последовательности, производит установ в щпиндель станка новой инструментальной оправки. С окончанием цикла смены вновь включаетс в работу моторна каретка 24 и отводит каретку 3in reverse order, installs into the machine tool spindle a new tool holder. With the end of the shift cycle, the motor carriage 24 is put back into operation and retracts the carriage 3

из рабочей зоны станка. Усилие разгона иfrom the working area of the machine. Acceleration force and

торможени каретки при этом воспринимает вилка 20, котора удерживаетс в крайних положени х за счет сохранени давлени в соответствующей цепи гидропривода .braking of the carriage in this case perceives the plug 20, which is held in the extreme positions by maintaining pressure in the corresponding chain of the hydraulic drive.

Таким образом, длина траектории движени инструментальных захватов в процессе смены инструмента в шпинделе станка складываетс из высоты инструментальной оправки и удвоенной величины выдвижени захватов (определ етс принимаемым максимальным диаметром инструмента ), что позвол ет быстро производить смену и уменьшает рабочую плош,адь стола, над которой производитс смена.Thus, the length of the toolpaths trajectory in the process of changing the tool in the machine spindle is made up of the height of the tool holder and twice the amount of extension of the grips (determined by the accepted maximum tool diameter), which allows a quick change and reduces the working area of the table above which a change is made.

Claims

1. A device for automatic tool changer on metal cutting machines, comprising two gripping mechanisms mounted in the carriage body, a carriage movement mechanism along rails from the tool magazine to the machine spindle, and a gripper changing mechanism with its drive, characterized in that its technological capabilities, the carriage is provided with a vertical ledge with a ledge fixed in its case, and each

the gripping mechanism has a pair of horizontal slats with a groove rigidly interconnected by additionally inserted jumpers, and a pin connecting the gripping mechanism with the drive, the gripper changing mechanism being designed as a slide having vertical and horizontal guides, the first of which are mounted interactions with a vertical ledge with a ledge, the second - with a pair of horizontal slats with a groove.

2. The device according to claim 1, characterized in that the mechanism for moving the carriage along the traverse guides has a rail and a gear wheel connected with it, and the mechanism for changing the grips is provided with a rail mounted on one of the horizontal grips of the gripping mechanism rigidly interlocked with the carriage and located with the possibility of engagement with the rail on the horizontal bar of the gripping mechanism in the extreme lower position of the link.

Sources of information taken into account in the examination

1. The prospectus of the company “Mandelli of Italy, machine Mod. Regent 1000. 1976.

ST.

L.J.-.

/ (.

/ f - /

FC.2

.// - //