CZ2009769A3 - Zarízení pro výmenu nástroju, zejména u soustružnických center karuselového typu - Google Patents

Abstract

Zarízení pro výmenu nástroju (4), zejména u soustružnických center karuselového typu, opatrené víceosým manipulátorem (1) s otocnou rukou (2) a zásobníkem (3) nástroju (4) zahrnuje alespon dva chapace (5) a blok (6) jejich nosicu, pricemž každý chapac (5) je opatren jednak prvky pro ustavení a upnutí chapace (5) do upínací cásti (9) otocné ruky (2) manipulátoru (1), jednak prvky pro uchycení nástroje (4) v chapaci (5) a jednak prvky pro umístení chapace (5) do zásobníku (3) nástroju (4), vybaveného prvky pro uložení chapacu (5). Prvky pro ustavení a upnutí chapace (5) do upínací cásti (9) otocné ruky (2) manipulátoru (1) tvorí ustavovací plocha (10) chapace (5) a kužely s upínacími cepy (11), pricemž upínací cást (9) ruky (2) manipulátoru (1) je opatrena protilehlou ustavovací plochou (12) a upínacím systémem (13) pro upnutí upínacích cepu (11) chapace (5). Prvky pro uchycení nástroje (4) v chapaci (5) tvorí uchopovací plochy a elementy (14) chapace (5) uzpusobené typu a velikosti uchopovaného nástroje (4). Prvky pro umístení chapace (5) do zásobníku (3) nástroju (4) tvorí vnejší plochy (15) chapace (5), kolmé na jeho ustavovací plochu (10). Prvky zásobníku (3) nástroju (4) pro uložení chapacu (5) tvorí drážky (8) s ukládacími plochami vytvorené v príckách (7) zásobníku (3) nástroju (4).

Description

Oblast techniky

Vynález se týká zařízení pro výměnu nástrojů, zejména u soustružnických center karuselového typu, opařeného víceosým manipulátorem s otočnou rukou a zásobníkem nástrojů.

Dosavadní stav techniky

V současné době je prováděna výměna nástrojů u obráběcích strojů ze zásobníku do pracovního vřetene mnoha různými způsoby za použití jednoho a někdy i více manipulátorů nástrojů, a to ze zásobníků pevných nebo řetězových, případně diskových. Ve všech případech manipulátor dovede manipulovat jen s jedním typem nástrojů, které mají shodný upínací prvek a shodný uchopovací prvek. Při použití jednoho manipulátoru může tedy obráběcí stroj pracovat jen s jedním typem nástrojů.

U soustružnických center je třeba používat minimálně dvou typů nástrojů, soustružnických a rotačních, které se mohou lišit způsobem upínání. V těchto případech se například soustružnické nástroje osazují do revolverové hlavy a jejich případná výměna v revolverové hlavě se provádí ručně. Manipulátor pak manipuluje jen s rotačními nástroji, kterých je obvykle potřeba větší počet. Manipulátor tedy opět manipuluje jen s jedním typem nástrojů.

U soustružnických center karuselového typu je v poslední době standardně používán systém, kdy do svislého smykadla je upnut adaptér, do kterého jsou posléze upínány nástroje podle typu adaptéru - soustružnické nebo rotační, vrtací nebo frézovací. Tyto nástroje jsou umístěny například v řetězovém zásobníku, ve kterém je pro každý typ nástroje vytvořeno odpovídající upínací místo. Nástroj je pak nabírán přímo pohybem smykadla s upnutým adaptérem. Před tím je však třeba odložit nástroj upnutý ve smykadle do původního místa, poodjet smykadlem, natočit řetěz s nástroji do polohy pro odebrání nového nástroje, nový nástroj nabrat a upnout do adaptéru. Tento způsob umožňuje automatickou výměnu více typů nástrojů, ale má i své nevýhody. Výměna nástroje je časově náročná a počet nástrojů je omezen rozměry a hmotností řetězu. Další nevýhodou je to, že během výměny se pohybují všechny nástroje.

• * · _n ♦····· z »···· ···♦·· ··

Rovněž je pevně stanoven počet nástrojů jednotlivého typu a při navýšení počtu některého typu nástrojů je nutno přestavět řetěz zásobníku.

Podstata vynálezu

Výše uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje zařízení pro výměnu nástrojů, zejména u soustružnických center karuselového typu, opatřené víceosým manipulátorem s otočnou rukou a zásobníkem nástrojů, v provedení podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že zahrnuje alespoň dva chapače a blok jejich nosičů, přičemž každý chapač je opařen jednak prvky pro ustavení a upnutí chapače do upínací části otočné ruky manipulátoru, jednak prvky pro uchycení nástroje v chapači a jednak prvky pro umístění chapače do zásobníku nástrojů, vybaveného prvky pro uložení chapačů.

Prvky pro ustavení a upnutí chapače do upínací části otočné ruky manipulátoru tvoří ustavovací plocha chapače a kužely s upínacími čepy, přičemž upínací část ruky manipulátoru je opatřena protilehlou ustavovací plochou a systémem pro upnutí upínacích čepů chapače.

Prvky pro uchycení nástroje v chapači tvoří uchopovací plochy a elementy chapače uzpůsobené typu a velikosti uchopovaného nástroje.

Prvky pro umístění chapače do zásobníku nástrojů tvoří vnější plochy chapače, kolmé na jeho ustavovací plochu, a prvky zásobníku nástrojů pro uložení chapačů tvoří drážky s ukládacími plochami vytvořené v příčkách zásobníku nástrojů.

Je výhodné, je-li chapač vytvořen z plastické hmoty vhodných vlastností.

Zařízení pro výměnu nástrojů podle vynálezu dovoluje jedním upínacím systémem manipulátoru a při použití jednotného tvaru odkládacího místa v zásobníku nástrojů manipulovat s nástroji rozdílných typů a velikostí. To je umožněno tím, že manipulátor manipuluje s nástroji prostřednictvím vyměnitelných chapačů, přičemž každý chapač má prvky pro uchycení samotného nástroje a zároveň prvky pro upnutí chapače manipulátorem a prvky pro umístění chapače v zásobníku nástrojů. Nástroj je tedy do zásobníku nástrojů ukládán včetně chapače prostřednictvím ploch vytvořených na chapači. Taktéž manipulátor upíná nástroj včetně chapače prostřednictvím plochy a upínacích prvků vytvořených na chapači. Chapače bez nástrojů jsou pak umístěny v bloku držáků chapačů.

Přehled obrázků na výkresech

Zařízení pro výměnu nástrojů podle vynálezu je schematicky znázorněno na připojených výkresech. Na obr. 1 je zobrazen zásobník nástrojů a manipulátor, v jehož otočné ruce jsou pomocí chapačů uchyceny dva nástroje různých typů, na obr. 2 je otočná ruka manipulátoru, jejíž upínací část je z obou stran uzpůsobena pro upnutí chapače, chapač a příčky zásobníku nástrojů, na obr. 3 je zobrazen chapač s nástrojem podle normy ISO a na obr. 4 je chapač s nástrojem podle normy CAPTO, vše v axonometrických pohledech.

Příklady provedení vynálezu

Zařízení pro výměnu nástrojů sestává z víceosého manipulátoru £ s otočnou rukou 2, z regálového zásobníku 3 nástrojů 4 a z vyměnitelných chapačů 5.

Součástí manipulátoru £ je blok 6 nosičů chapačů 5, který umožňuje odložení prázdných chapačů 5_. Manipulátor £ s otočnou rukou 2 je pohyblivý v šesti osách. Tři osy jsou lineární a jsou orientovány ve směru os Χ,Υ,Ζ obráběcího stroje a pohyb manipulátoru £ v těchto osách je řízen elektricky v polohové vazbě. Další tři osy jsou rotační a pohyb manipulátoru £ v nich je ovládán hydraulicky. Vzájemná kombinace pohybu manipulátoru £ v těchto osách umožňuje výměnu nástrojů 4 v chapači 5, odkládání chapačů 5 s nástroji 4 do zásobníku 3 a jejich vyjmutí ze zásobníku 3, a dále odložení prázdných chapačů 5 do bloku 6 jejich nosičů.

Regálový zásobník 3 nástrojů 4 je vytvořen ve formě svislé rovinné desky opatřené svislými příčkami 7, ve kterých jsou vytvořeny drážky 8 s vodorovnými ukládacími plochami pro uložení chapačů 5. Chapače 5 s nástroji 4 tak mohou být uloženy v zásobníku 3 v několika nad sebou umístěných vodorovných řadách. Tím je vytvořeno pravoúhlé dvourozměrné pole pro vkládání chapačů 5 s nástroji 4 do zásobníku 3 nástrojů 4.

Každý chapač 5 je opatřen prvky pro ustavení a upnutí chapače 5 do upínací části 9 otočné ruky 2 manipulátoru £, prvky pro uchycení nástroje 4 v chapači 5 a prvky pro umístění chapače 5 do zásobníku 3 nástrojů 4. Chapač 5 je zhotoven z plastické hmoty vhodných vlastností.

Prvky pro ustavení a upnutí chapače 5 do upínací části 9 otočné ruky 2 manipulátoru £ tvoří ustavovací plocha 10 vytvořená na čelní stěně chapače 5 a opatřená kužely s upínacími čepy

11. Upínací část 9 otočné ruky 2 je pak opatřena protilehlou ustavovací plochou 12 a systémem 13 pro upnutí upínacích čepů 11 chapače 5.

Prvky pro uchycení nástroje 4 v chapači 5 tvoří uchopovací plochy a elementy 14 chapače 5 uzpůsobené typu a velikosti uchopovaného nástroje 4, např. ISO, CAPTO apod.

Prvky pro umístění chapače 5 do zásobníku 3 nástrojů 4 tvoří vnější plochy 15 chapače 5, kolmé na jeho ustavovací plochu J_0, pomocí nichž je chapač 5 i s nástrojem 4 uložen na ukládací plochy drážek 8 vytvořených v příčkách 7 zásobníku 3 nástrojů 4.

Manipulátor 1 tedy neupíná vlastní nástroj 4, ale chapač 5 s nástrojem 4. Stejně tak do zásobníku 3 nástrojů 4 je odkládán nástroj 4 včetně chapače 5. Zásobník 3 s manipulátorem 1 je umístěn na pravé straně obráběcího stroje za odsuvnými kryty. Taktéž celá manipulace s nástroji 4 při jejich výměně probíhá v tomto prostoru.

Průmyslová využitelnost

Zařízení pro výměnu nástrojů podle vynálezu je určeno zejména pro automatickou výměnu nástrojů u obráběcích center, u kterých jsou používány nástroje různých typů a velikostí.

Claims (5)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zařízení pro výměnu nástrojů, zejména u soustružnických center karuselového typu, opatřené víceosým manipulátorem s otočnou rukou a zásobníkem nástrojů, vyznačující se tím, že zahrnuje alespoň dva chapače (5) a blok (6) jejich nosičů, přičemž každý chapač (5) je opatřen jednak prvky pro ustavení a upnutí chapače (5) do upínací části (9) otočné ruky (2) manipulátoru (1), jednak prvky pro uchycení nástroje (4) v chapači (5) a jednak prvky pro umístění chapače (5) do zásobníku (3) nástrojů (4), vybaveného prvky pro uložení chapačů (5).
2. 2. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že prvky pro ustavení a upnutí chapače (5) do upínací části (9) otočné ruky (2) manipulátoru (1) tvoří ustavovací plocha (10) chapače (5) a kužely s upínacími čepy (11), přičemž upínací část (9) ruky (2) manipulátoru (1) je opatřena protilehlou ustavovací plochou (12) a upínacím systémem (13) pro upnutí upínacích čepů (11) chapače (5).
3. 3. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že prvky pro uchycení nástroje (4) v chapači (5) tvoří uchopovací plochy a elementy (14) chapače (5) uzpůsobené typu a velikosti uchopovaného nástroje (4),
4. 4. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že prvky pro umístění chapače (5) do zásobníku (3) nástrojů (4) tvoří vnější plochy (15) chapače (5), kolmé na jeho ustavovací plochu (10), a prvky zásobníku (3) nástrojů (4) pro uložení chapačů (5) tvoří drážky (8) s ukládacími plochami vytvořené v příčkách (7) zásobníku (3) nástrojů (4).
5. 5. Zařízení podle kteréhokoliv z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že chapač (5) je vytvořen z plastické hmoty vhodných vlastností.