刀庫和刀具更換裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及刀庫和刀具更換裝置。本發(fā)明提供結(jié)構(gòu)單純且能低成本制造，并且能使存儲的刀具數(shù)量增加的刀庫。本發(fā)明的刀庫(1)包括：能沿著循環(huán)轉(zhuǎn)動軌跡移動的刀具輸送臺(14)；能安裝刀座(18、19)的刀具保持部(16)；使刀具保持部(16)旋轉(zhuǎn)的刀具保持部驅(qū)動裝置(64)；以及進行刀座(18)的定位的刀座停止裝置(74)。刀具保持部(16)具有兩個刀座安裝孔(50、52)，在第一刀座(18)安裝于第一刀座安裝孔(50)、第二刀座(19)安裝于第二刀座安裝孔(52)的狀態(tài)下，所述第一刀座(18)與所述第二刀座(19)之間呈規(guī)定的角度。
【專利說明】
刀庫和刀具更換裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及刀庫和刀具更換裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在機床中，已公知如下的刀具存儲庫(以下稱為刀庫):在不使用刀具(例如扁鉆、鉸刀、絲錐和銑刀等多個切削刀具)的期間，存儲所述刀具，并能根據(jù)需要將所述刀具以能夠安裝的方式供給到刀具主軸。刀具通常能拆卸地保持于刀座，并且一柄一柄地存儲于所述刀座。當(dāng)使用刀具時，使保持所需刀具的刀座向刀具更換位置移動。而后，刀具更換裝置從刀座取下所需的刀具，并且當(dāng)主軸內(nèi)已存在其他刀具時，由刀具更換裝置同時將其取下，并存儲到取下了所需刀具的刀座。
[0003]另外，作為與本發(fā)明相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)，例如存在專利文獻1、專利文獻2和專利文獻3。
[0004]專利文獻1:美國專利第5，688，215
[0005]專利文獻2:日本專利公開公報特開昭60-123241號
[0006]專利文獻3:日本實用新型公開公報實開昭60-078240號
[0007]期望實現(xiàn)能增加存儲的刀具數(shù)量的刀庫和具有所述刀庫的刀具更換裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的是提供結(jié)構(gòu)單純且能以低成本制造，并且能增加存儲的刀具數(shù)量的刀庫和刀具更換裝置。
[0009]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的刀庫包括:至少一個刀具輸送臺，能沿著循環(huán)轉(zhuǎn)動軌跡移動;多個刀座，保持刀具;多個刀具保持部，具有能安裝所述刀座的多個刀座安裝孔，并且以能圍繞規(guī)定的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置于所述刀具輸送臺；旋轉(zhuǎn)裝置，在所述循環(huán)轉(zhuǎn)動軌跡的規(guī)定位置處，使所述刀具保持部圍繞所述規(guī)定的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；以及刀座停止裝置，進行所述刀座的定位，所述多個刀座安裝孔具有第一刀座安裝孔和第二刀座安裝孔，所述多個刀座具有第一刀座和第二刀座，在所述第一刀座安裝于所述第一刀座安裝孔、所述第二刀座安裝于所述第二刀座安裝孔的狀態(tài)下，安裝于所述第一刀座安裝孔的所述第一刀座和安裝于所述第二刀座安裝孔的所述第二刀座之間，在圍繞所述規(guī)定的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向上呈規(guī)定的角度，在所述旋轉(zhuǎn)方向的規(guī)定的旋轉(zhuǎn)位置處，所述刀座停止裝置能將所述第一刀座和所述第二刀座中的任意一方卡止。
[0010]此外，本發(fā)明的刀具更換裝置包括:刀庫，保持刀具；以及刀具更換臂，在所述刀庫和主軸之間進行刀具的更換，所述刀庫包括:至少一個刀具輸送臺，能沿著循環(huán)轉(zhuǎn)動軌跡移動;多個刀座，保持刀具;多個刀具保持部，具有能安裝所述刀座的多個刀座安裝孔，并且以能圍繞規(guī)定的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置于所述刀具輸送臺；旋轉(zhuǎn)裝置，在所述循環(huán)轉(zhuǎn)動軌跡的規(guī)定位置處，使所述刀具保持部圍繞所述規(guī)定的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；以及刀座停止裝置，進行所述刀座的定位，所述多個刀座安裝孔具有第一刀座安裝孔和第二刀座安裝孔，所述多個刀座具有第一刀座和第二刀座，在所述第一刀座安裝于所述第一刀座安裝孔、所述第二刀座安裝于所述第二刀座安裝孔的狀態(tài)下，安裝于所述第一刀座安裝孔的所述第一刀座和安裝于所述第二刀座安裝孔的所述第二刀座之間，在圍繞所述規(guī)定的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向上呈規(guī)定的角度，在所述旋轉(zhuǎn)方向的規(guī)定的旋轉(zhuǎn)位置處，所述刀座停止裝置能將所述第一刀座和所述第二刀座中的任意一方卡止。此外，由卡止在所述規(guī)定的旋轉(zhuǎn)位置處的所述刀座所保持的所述刀具，能利用所述刀具更換臂與所述主軸之間進行刀具更換。
[0011 ]本發(fā)明的刀庫包括:至少一個刀具輸送臺，能沿著循環(huán)轉(zhuǎn)動軌跡移動；多個刀座，保持刀具;多個刀具保持部，具有能安裝所述刀座的多個刀座安裝孔，并且以能圍繞規(guī)定的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置于所述刀具輸送臺；旋轉(zhuǎn)裝置，在所述循環(huán)轉(zhuǎn)動軌跡的規(guī)定位置處，使所述刀具保持部圍繞所述規(guī)定的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；以及刀座停止裝置，進行所述刀座的定位，所述多個刀座安裝孔具有第一刀座安裝孔和第二刀座安裝孔，所述多個刀座具有第一刀座和第二刀座，在所述第一刀座安裝于所述第一刀座安裝孔、所述第二刀座安裝于所述第二刀座安裝孔的狀態(tài)下，安裝于所述第一刀座安裝孔的所述第一刀座和安裝于所述第二刀座安裝孔的所述第二刀座之間，在圍繞所述規(guī)定的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向上呈規(guī)定的角度，在所述旋轉(zhuǎn)方向的規(guī)定的旋轉(zhuǎn)位置處，所述刀座停止裝置能將所述第一刀座和所述第二刀座中的任意一方卡止。
[0012]因此，可以提供結(jié)構(gòu)單純且能低成本制造，并且能使存儲的刀具數(shù)量增加的刀庫。例如，不論工具收納在刀庫的何處，都可以利用圍繞規(guī)定的旋轉(zhuǎn)軸的一次旋轉(zhuǎn)動作，從刀具保管姿勢變換為刀具更換姿勢。因此，不必使用伺服電機等昂貴的傳動裝置，就能從刀具保管姿勢變換為刀具更換姿勢。由此，因為所述刀庫不包含昂貴的傳動裝置和復(fù)雜的機構(gòu)，所以該刀庫的結(jié)構(gòu)單純，降低了所述刀庫的保養(yǎng)負(fù)擔(dān)，有望實現(xiàn)低成本的所述刀庫。此外，由于具有兩個刀座安裝孔，所以不改變裝置的尺寸，就能增加刀具保管數(shù)量。
【附圖說明】
[0013]圖1是表示例示的刀具更換裝置的簡要結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0014]圖2是刀庫的主視圖。
[0015]圖3是包含刀具保持部的刀具輸送臺的立體圖。
[0016]圖4是從背面?zhèn)扔^察刀庫的下側(cè)結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0017]圖5是表示多個刀具輸送臺的配置狀態(tài)的圖。
[0018]圖6是表示刀具保持部的轉(zhuǎn)動的局部立體圖。
[0019]圖7是表示刀具保持部的轉(zhuǎn)動的局部立體圖。
[0020]圖8是表示刀具保持部的轉(zhuǎn)動的局部立體圖。
[0021 ]圖9是表示刀具更換位置附近的刀庫結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0022]圖10是表示刀具更換位置附近的刀庫結(jié)構(gòu)的立體圖。
[0023]附圖標(biāo)記說明
[0024]I 刀庫
[0025]4 主軸
[0026]6刀具更換臂
[0027]7刀具把持部
[0028]8,10 刀具
[0029]12刀具更換位置
[0030]14刀具輸送臺
[0031]16刀具保持部
[0032]18第一刀座
[0033]19第二刀座
[0034]20 導(dǎo)軌
[0035]20L (導(dǎo)軌的)直線部分
[0036]22內(nèi)側(cè)引導(dǎo)面
[0037]24外側(cè)引導(dǎo)面
[0038]30 導(dǎo)輥
[0039]32輥安裝部
[0040]34刀具輸送臺基部
[0041]36凸輪輥
[0042]38 鏈輪
[0043]40連接部
[0044]42連接用板
[0045]46刀具保持件
[0046]48支承框架
[0047]50第一刀座安裝孔
[0048]52第二刀座安裝孔
[0049]54刀座主體部
[0050]56刀具附件[0051 ]58止動部
[0052]60 軸
[0053]61停止部
[0054]62 臂
[0055]63橫安裝部
[0056]64刀具保持部驅(qū)動裝置
[0057]66凸輪輥
[0058]68直線驅(qū)動軸
[0059]70凸輪面
[0060]72 U型鉤部[0061 ]74刀座停止裝置
[0062]76線性傳動裝置
[0063]78止動部
[0064]80限制器
[0065]82第一刀具更換姿勢
[0066]84第二刀具更換姿勢
[0067]100刀具更換裝置
[0068]T刀具保持部旋轉(zhuǎn)軸
【具體實施方式】
[0069]按照一個方式，刀庫包含環(huán)形軌道，所述環(huán)形軌道具有相對的內(nèi)表面和外表面。輸送構(gòu)件構(gòu)成為能圍繞環(huán)形軌道移動。為了圍繞環(huán)形軌道引導(dǎo)輸送構(gòu)件，輸送構(gòu)件包含至少一個軌道引導(dǎo)構(gòu)件，所述軌道引導(dǎo)構(gòu)件在內(nèi)表面和外表面處與環(huán)形軌道卡合。輸送構(gòu)件具有能相對于輸送構(gòu)件改變位置的刀具保持部，刀具保持部包含刀座，所述刀座能裝拆地連接于保持刀具的刀具保持部。為了在刀具更換位置改變刀具保持部的位置而設(shè)有驅(qū)動裝置。驅(qū)動裝置構(gòu)成為能從刀具存儲姿勢和刀具更換姿勢改變刀具保持部的位置。其中，在刀具存儲姿勢下，刀座被定向為可以使輸送構(gòu)件圍繞環(huán)形軌道移動。在刀具更換姿勢下，刀座被定向為可以取下由刀座保持的刀具，并把與刀座分開的其他刀具配置在所述刀座內(nèi)。
[0070]在另一方式中，刀庫包含環(huán)形軌道和輸送構(gòu)件。輸送構(gòu)件包含至少一個軌道引導(dǎo)構(gòu)件，所述軌道引導(dǎo)構(gòu)件用于圍繞環(huán)形軌道引導(dǎo)所述輸送構(gòu)件。刀具保持部包含分別保持刀具的多個刀座，刀具保持部與輸送構(gòu)件連接。刀具保持部構(gòu)成為其位置可以變換到包含第一和第二刀具更換姿勢的多個不同的刀具更換姿勢。在第一刀具更換姿勢下，可以取下由刀具保持部的多個刀座中的一個刀座所保持的刀具，或者將未由該刀座保持的刀具由多個刀座中的一個刀座保持。在刀具保持部的第二刀具更換姿勢下，可以取下由刀具保持部的多個刀座中的另一個刀座所保持的另一個刀具，或者將未由該刀座保持的刀具由多個刀座中的另一個刀座保持。刀具保持部也可以不使輸送構(gòu)件移動就將位置向第一和第二刀具更換姿勢變換。
[0071]在幾個方式中，刀庫的刀具輸送臺包含輸送構(gòu)件和引導(dǎo)構(gòu)件，引導(dǎo)構(gòu)件為了沿著引導(dǎo)面引導(dǎo)輸送構(gòu)件而與輸送構(gòu)件連接。刀具保持部可以具有分別保持刀具的第一和第二刀座。刀具保持部能旋轉(zhuǎn)地連接于輸送構(gòu)件，并能在包含第一刀具更換姿勢的多個位置之間旋轉(zhuǎn)，刀具保持部以能使第一刀具從第一刀座取下或插入第一刀座的方式旋轉(zhuǎn)，在與第一刀具更換姿勢不同的第二刀具更換姿勢下，刀具保持部以能使第二刀具從第二刀座取下或插入第二刀座的方式旋轉(zhuǎn)。
[0072]在另一方式中，刀庫用的刀具輸送臺可以包含用于圍繞刀庫引導(dǎo)的輸送構(gòu)件，以及能旋轉(zhuǎn)地連接于輸送構(gòu)件的刀具保持件。刀具保持件上配置有多個刀座安裝孔，用于連接一個以上的刀座。為了取下由一個以上的刀座保持的刀具，或者為了在一個以上的刀座內(nèi)配置刀具，刀具保持件構(gòu)成為，以在多個刀具更換姿勢之間相對于輸送構(gòu)件旋轉(zhuǎn)的方式，使各刀座位于共通的刀具更換位置。利用所述結(jié)構(gòu)，用戶通過在刀座安裝孔中針對刀具保持部安裝一個以上的刀座，可以選擇由刀具輸送臺保持的刀具數(shù)量。
[0073]在另一方式中，從刀庫更換刀具的方法包括下述工序中的至少一個工序:使多個刀具保持部中的一個刀具保持部位移到刀庫的規(guī)定的刀具保持部位移位置的工序;為了使刀具保持部旋轉(zhuǎn)，在刀具保持部位移位置處，將具有第一和第二刀座的刀具保持部與驅(qū)動裝置卡合的工序;利用驅(qū)動裝置，使刀具保持部向第一刀具更換姿勢或第二刀具更換姿勢旋轉(zhuǎn)的工序；以及從刀具保持部的第一刀座和第二刀座中的一個刀座取下刀具或插入刀具的工序。在此，第一刀具更換姿勢和第二刀具更換姿勢不同。
[0074]在一個方式中，刀具保持部可以在包含存儲姿勢、第一刀具更換姿勢和第二刀具更換姿勢的三個位置之間變換位置。在既定的存儲姿勢下，可以由刀具保持部的刀座保持、存儲一個或兩個刀具，并圍繞導(dǎo)軌輸送。為了使刀具保持部朝向第一刀具更換姿勢，將所需的刀具保持部輸送到刀具的移動位置，利用驅(qū)動裝置使刀具保持部向外側(cè)旋轉(zhuǎn)。由此，第一刀具被自動刀具更換裝置取下，并與此前為止位于主軸的刀具置換。在刀具保持部存在有第二刀具保持部的情況下，能利用驅(qū)動裝置使刀具保持部進一步旋轉(zhuǎn)至第二刀具更換姿勢。由此，可以將第二刀具從第二刀具保持部取下和/或由刀具更換裝置置換。在刀具的更換結(jié)束之后，刀具保持部旋轉(zhuǎn)返回至存儲姿勢。由此，可以利用鏈輪使各輸送臺移動，把下次所需的刀具保持部移動到刀具移動位置。本發(fā)明不限于圖示的實施方式，在此結(jié)合圖示的實施方式進一步進行說明。
[0075](實施方式)
[0076]圖1和圖2表示了包含刀庫I和刀具更換臂6的刀具更換裝置100。刀庫I存儲多個刀具，直至主軸4需要為止。刀庫I包含多個刀具輸送臺14(參照圖3)。各刀具輸送臺14具有至少一個刀具保持部16。此外，刀具保持部16具有以下具體說明的至少一個刀座18、19。根據(jù)下文的說明可知，刀庫I具備導(dǎo)軌20、刀具輸送臺14、刀座18、刀座19、刀具保持部16、刀具保持部驅(qū)動裝置64和刀座停止裝置74。
[0077]刀庫I構(gòu)成為與刀具更換臂6聯(lián)動。刀具更換臂6具有一對刀具把持部7，在刀庫I和主軸4之間進行刀具的更換。各刀具把持部7相對地設(shè)置于刀具更換臂6，以便把刀座18、19保持的第一刀具8在主軸4上與第二刀具10進行更換。如以下更進一步詳細(xì)說明的那樣，刀具在刀庫I的刀具更換位置12處被更換。刀庫I在庫框架2上具有開口部13，以便使刀座18、19能在刀具更換位置12處旋轉(zhuǎn)，在刀具更換位置12處，刀具更換臂6能接近刀座18、19。具體而言，保持第一刀具8的刀座位移到刀具更換位置12時，在刀庫I的刀具更換位置12處，刀具更換臂6從刀座18、19中的一個刀座取下第一刀具8(參照圖6、圖7)，并在從主軸4取下第二刀具10之后進行旋轉(zhuǎn)，將第二刀具10安裝于取下了第一刀具8的刀座18或者刀座19，并將第一刀具8安裝于主軸4。此外，刀具更換臂6也能使一個刀具移動。即，刀具更換臂6構(gòu)成為不是把第二刀具10與第一刀具8進行更換，而是把第二刀具10移動到空的刀座18、19，或者最初不是從主軸4取下第二刀具10，即在主軸4最初空置時，能把第一刀具8移動到主軸4。
[0078]還可以考慮其他結(jié)構(gòu)，刀庫I具備沿著長圓或橢圓路徑(能理解為循環(huán)轉(zhuǎn)動軌跡)設(shè)置的環(huán)形的導(dǎo)軌20(能理解為環(huán)狀軌道)。如圖4所示，導(dǎo)軌20具有內(nèi)側(cè)引導(dǎo)面22和外側(cè)引導(dǎo)面24，所述內(nèi)側(cè)引導(dǎo)面22和外側(cè)引導(dǎo)面24用于引導(dǎo)刀具輸送臺14的引導(dǎo)構(gòu)件。此外，參照圖5等，導(dǎo)軌20的上表面26可以對刀具輸送臺14進行引導(dǎo)或支承。而且，為了支承刀具輸送臺14的引導(dǎo)構(gòu)件，可以在導(dǎo)軌20的兩側(cè)設(shè)置下部凸緣或唇部28(例如參照圖4)。
[0079]刀具輸送臺14構(gòu)成為借助刀具輸送臺14所具有的引導(dǎo)構(gòu)件，能沿著導(dǎo)軌20移動。作為一例，引導(dǎo)構(gòu)件為一對導(dǎo)輥30(能理解為引導(dǎo)構(gòu)件)。即，作為一例，刀具輸送臺14具有一對導(dǎo)輥30。各導(dǎo)輥30以位于導(dǎo)軌20的兩側(cè)部的方式分開配置。因此，位于導(dǎo)軌20內(nèi)側(cè)的導(dǎo)輥30在導(dǎo)軌20的內(nèi)側(cè)由內(nèi)側(cè)引導(dǎo)面22和下側(cè)唇部28中的一個以上進行卡合、引導(dǎo)，導(dǎo)軌20外側(cè)的導(dǎo)輥30在導(dǎo)軌20的外側(cè)由外側(cè)引導(dǎo)面24和下側(cè)唇部28中的一個以上進行卡合、弓丨導(dǎo)。導(dǎo)軌20的上表面26還能對引導(dǎo)構(gòu)件發(fā)揮引導(dǎo)支承的功能。刀庫I還可以包含用于引導(dǎo)刀具輸送臺14的其他結(jié)構(gòu)來取代導(dǎo)軌20，或在導(dǎo)軌20的基礎(chǔ)之上追加用于引導(dǎo)刀具輸送臺14的其他結(jié)構(gòu)。如圖5所示，為了附加地對刀具輸送臺14進行引導(dǎo)或支承，庫框架2包含在庫框架2的全部或局部的周圍延伸的輸送臺支承突起3。
[0080]如圖4所示，一對導(dǎo)輥30能旋轉(zhuǎn)地連接于輥安裝部32。輥安裝部32設(shè)置成相對于導(dǎo)軌20沿著橫向延伸。此外，輥安裝部32與刀具輸送臺基部34的下側(cè)連接。各刀具輸送臺14包含兩個分開的輥安裝部32和兩對導(dǎo)輥30，從而能沿著導(dǎo)軌20順暢地引導(dǎo)刀具輸送臺14。圖示的導(dǎo)軌20和導(dǎo)輥結(jié)構(gòu)使刀庫能非常順暢地動作，其相對開放的結(jié)構(gòu)的有益效果在于，不易產(chǎn)生由于堆積物和其他異物而引起的污損和堵塞等。
[0081]刀具輸送臺14具有與輸送系統(tǒng)嚙合的結(jié)構(gòu)，所述輸送系統(tǒng)沿著導(dǎo)軌20朝向任意的方向輸送刀具輸送臺14。在圖中例示的方式中，作為凸輪輥36發(fā)揮功能的兩個分開的凸輪從動件能旋轉(zhuǎn)地安裝在刀具輸送臺基部34的下側(cè)。凸輪輥36安裝在刀具輸送臺基部34的外側(cè)角部附近。此外，凸輪輥36構(gòu)成為與凸輪(鏈輪38)嚙合。為了沿著導(dǎo)軌20準(zhǔn)確控制刀具輸送臺14的位置，可以由伺服電機(未圖示)等電機驅(qū)動鏈輪38。
[0082]刀具輸送臺基部34的各側(cè)面具有將相鄰的刀具輸送臺14彼此連接的連接結(jié)構(gòu)。刀庫I具備連接用板42。如圖3所示，刀具輸送臺基部34具有支承連接用板42的連接部40。連接用板42將相鄰的刀具輸送臺14彼此連接。為了將相鄰的刀具輸送臺14彼此連接，連接用板42的各端部能旋轉(zhuǎn)地支承于相鄰的刀具輸送臺14的相鄰的連接部40。連接部40構(gòu)成為允許連接用板42—定程度地旋轉(zhuǎn)。因此，相互連接的刀具輸送臺14具有能相對移動的自由度，利用所述連接結(jié)構(gòu)，相互連接的刀具輸送臺14可以圍繞導(dǎo)軌20的彎曲部移動。更具體而言，在各連接用板42的各端部包含貫穿開口44，穿過所述貫穿開口44的轉(zhuǎn)動銷或固定件(未圖示的)在相鄰的連接部40的貫穿開口內(nèi)延伸。刀具輸送臺14借助連接用板42進行的剛性可旋轉(zhuǎn)的連接，有效提供了刀具更換位置12處的刀具輸送臺14的可靠性高的定位，進一步有效防止了在導(dǎo)軌20上或沿著導(dǎo)軌20因碎片和異物而產(chǎn)生的堵塞或粗暴動作。這是因為，由于相對移動的刀具輸送臺14的自由度，避免了這種碎片和異物。為了實現(xiàn)上述目的，可以使導(dǎo)輥30能相對于導(dǎo)軌20沿著橫向少許位移，而且導(dǎo)輥30構(gòu)成為容許刀具輸送臺14沿著導(dǎo)軌20的彎曲部移動。
[0083]進一步具體說明刀具保持部16及相關(guān)結(jié)構(gòu)。圖3表示了一臺刀具輸送臺14的整體結(jié)構(gòu)，所述刀具輸送臺14設(shè)有兩個刀具保持部16。在一個優(yōu)選方式中，刀具保持部16具有刀具保持件46。刀具保持件46能旋轉(zhuǎn)地安裝于支承框架48。支承框架48與刀具輸送臺基部34的表面連接。刀具保持部16具有第一刀座安裝孔50和第二刀座安裝孔52。第一刀座安裝孔50的開口面的法線與第二刀座安裝孔52的開口面的法線之間約呈90度，但是也可以是其他方式。即，在圍繞規(guī)定的旋轉(zhuǎn)軸(刀具保持部旋轉(zhuǎn)軸T)的旋轉(zhuǎn)方向上，安裝于第一刀座安裝孔50的刀座18相對于安裝于第二刀座安裝孔52的刀座19呈規(guī)定的角度(即由安裝于第一刀座安裝孔50的刀座18和安裝于第二刀座安裝孔52的刀座19形成為“L”或“V”型)。各刀座安裝孔50、52構(gòu)成為支承刀座18、19。即，刀具保持部16可以借助刀座安裝孔50、52安裝刀座18、19。由于圖8中省略了第二刀座19，所以在圖8中，第二刀座安裝孔52能最清楚地辨認(rèn)。如圖3所示，刀座18、19具有支承刀具附件56的具備圓筒形狀的刀座主體部54。刀具附件56保持第一刀具8等刀具。各刀具附件56構(gòu)成為能保持刀具8、10等各種不同的刀具?？墒?，各刀具附件56具有能從主軸4和刀座18、19拆卸的共通的外側(cè)結(jié)構(gòu)。由此，刀座18、19和主軸4可以保持不同的刀具。
[0084]刀具保持件46在頂點附近具有貫穿孔。軸60以定義刀具保持部旋轉(zhuǎn)軸T的方式穿過貫穿孔并延伸(參照圖3)。刀具保持部16可以圍繞刀具保持部旋轉(zhuǎn)軸T(能理解為規(guī)定的旋轉(zhuǎn)軸)進行旋轉(zhuǎn)。刀具保持部旋轉(zhuǎn)軸T與沿著導(dǎo)軌長邊方向軸和導(dǎo)軌20的直線部分20L的刀具輸送臺14的移動方向大致平行。軸60在支承框架48的相對的臂62之間延伸，且由所述臂62支承。所述臂62用橫安裝部63連接。橫安裝部63與刀具輸送臺基部34的外側(cè)端緣部連接。如圖10所示，設(shè)置有架設(shè)在相對的臂62的頂端之間的停止部61，以便通過設(shè)置抵接面而能在刀具存儲姿勢下保持刀具保持部16。當(dāng)?shù)毒弑３植?6處于刀具存儲姿勢時，刀具保持件46的一部分與停止部61抵接。具體而言，如圖10所示，停止部61防止了刀具保持部16圍繞刀具保持部旋轉(zhuǎn)軸T沿著逆時針方向旋轉(zhuǎn)而越過刀具存儲姿勢。以下進一步具體說明，如圖6和圖7所示，刀具保持件46和刀座18、19構(gòu)成為利用刀具保持部驅(qū)動裝置(能理解為旋轉(zhuǎn)裝置)64而從刀具存儲姿勢向刀具保持部16的第一刀具更換姿勢82或第二刀具更換姿勢84位移時，在相鄰的臂62之間的間隙65(參照圖3)處旋轉(zhuǎn)。根據(jù)上述說明可知，刀具保持部16設(shè)置成相對于刀具輸送臺14(具體為臂62)能圍繞規(guī)定的旋轉(zhuǎn)軸(刀具保持部旋轉(zhuǎn)軸T)旋轉(zhuǎn)。雖然圖示的刀具保持部16構(gòu)成為圍繞規(guī)定的旋轉(zhuǎn)軸向各刀具更換姿勢82、84旋轉(zhuǎn)，但是也可以考慮使刀具保持部16位移的其他方法。
[0085]各刀具保持部16具有與刀具保持部驅(qū)動裝置64卡合的結(jié)構(gòu)。如圖3所示，刀具保持部I6具有凸輪從動件，所述凸輪從動件作為兩個并列的凸輪輥66(參照圖5)發(fā)揮功能，所述凸輪輥66能旋轉(zhuǎn)地安裝在刀具保持件46的表面47。凸輪輥66安裝成圍繞與刀具保持部16的刀具保持部旋轉(zhuǎn)軸T平行的軸旋轉(zhuǎn)。如圖5、圖9和圖10所示，刀具保持部驅(qū)動裝置64具有多個直線驅(qū)動軸68，所述直線驅(qū)動軸68在末端具有U型鉤部72。而且，在所述U型鉤部72的內(nèi)側(cè)具有凸輪面70。向刀具更換位置12運送所需的刀具時，通過使刀具保持部驅(qū)動裝置64的直線驅(qū)動軸68成為伸長的狀態(tài)，即使刀具輸送臺14沿著導(dǎo)軌20移動，安裝于刀具輸送臺14的刀具保持部16各自的凸輪輥66也可以經(jīng)過形成于U型鉤部72的開口部。
[0086]在導(dǎo)軌20的規(guī)定位置處，刀具保持部驅(qū)動裝置64使刀具保持部16圍繞刀具保持部旋轉(zhuǎn)軸T旋轉(zhuǎn)。即，在所需的刀具保持部16到達刀庫I的刀具更換位置12時，所需的刀具保持部16的凸輪輥66存在于由U型鉤部72形成的開口部內(nèi)，并且為了牽拉U型鉤部72而使直線驅(qū)動軸68后退。通過將凸輪輥66朝向刀具保持部驅(qū)動裝置64的主體部牽拉，可使刀具保持部16圍繞刀具保持部旋轉(zhuǎn)軸T旋轉(zhuǎn)。刀具保持部驅(qū)動裝置64使直線驅(qū)動軸68后退并使刀具保持部16持續(xù)旋轉(zhuǎn)，直至刀具保持部16成為所需的第一刀具更換姿勢82或第二刀具更換姿勢84為止。在圖6所示的第一刀具更換姿勢82下，刀具更換臂6能接近第一刀座18，可以由所述刀具更換臂6從第一刀座18取下刀具或向第一刀座18安裝刀具。此外，在圖7所示的第二刀具更換姿勢84下，刀具更換臂6能接近第二刀座19，可以由所述刀具更換臂6從第二刀座19取下刀具或向第二刀座19安裝刀具。例如在圖3所示的方式中，將刀具保持部16旋轉(zhuǎn)大約45度，以便使刀具保持部16處于第一刀具更換姿勢82。由此，第一刀座18位于刀具更換位置12，刀具更換臂6可以接近第一刀座18。具體而言，在第一刀具更換姿勢82下，第一刀座18的長邊方向軸與主軸4的軸平行。由此，刀具更換臂6可以同時進行從主軸4取下一方的刀具的動作，以及從第一刀座18取下另一方的刀具的動作，隨后，通過使刀具更換臂6旋轉(zhuǎn)半周，可以將一方的刀具安裝于第一刀座18，并將另一方的刀具安裝于主軸4。另外，當(dāng)?shù)毒弑３植?6處于第一刀具更換姿勢82時，第二刀座19的長邊方向軸與主軸4的軸垂直。為了使刀具保持部16位移到第二刀具更換姿勢84，刀具保持部16從(圖3所示的)初始的刀具存儲姿勢圍繞刀具保持部旋轉(zhuǎn)軸T轉(zhuǎn)動大約135度，即從第一刀具更換姿勢82進一步轉(zhuǎn)動大約90度。由此，第二刀座19位于圖7所示的刀具更換位置12。在第一刀座18和第二刀座19中的任意一方中，因為用于取下或置換刀具的刀具更換臂6的路徑相同，所以在刀具保持部16的第一刀具更換姿勢82和第二刀具更換姿勢84下，第一刀座18和第二刀座19相對于刀具更換臂6和刀具輸送臺14配置在相同的刀具更換位置。在其他實施方式中，為了更換由第一刀座18和第二刀座19保持的刀具，可以使第一刀座18和第二刀座19相對于刀具更換臂6向不同的位置移動。
[0087]在圖9所示的刀座停止裝置74處，將刀座18、19卡止。為了實現(xiàn)對刀座18、19進行準(zhǔn)確定位以便可靠地更換刀具的目的，利用刀座停止裝置74將刀具更換位置12處的刀座18、19中的任意一方卡止。即，刀座停止裝置74可以在圍繞刀具保持部旋轉(zhuǎn)軸T的旋轉(zhuǎn)方向的規(guī)定的旋轉(zhuǎn)位置(刀具更換位置12)處，將第一刀座18和第二刀座19卡止。刀座停止裝置74尤其有效用于使第一刀座18在刀具更換位置12處停止于第一刀具更換姿勢82。這是因為，從圖3可知，利用各刀座的主體部54所設(shè)置的止動部58，第一刀座18具備了止動部58。如圖7所示，第二刀座19旋轉(zhuǎn)至第二刀具更換姿勢84時，第一刀座18的止動部58與臂62的橫安裝部63上的停止面抵接。因此，能防止在第二刀座19到達第二刀具更換姿勢84之后，刀具保持部16進一步旋轉(zhuǎn)。在這種結(jié)構(gòu)中，刀座停止裝置74不將第一刀座18卡止時，刀具保持部16旋轉(zhuǎn)并越過第一刀具更換姿勢82，直至第一刀座18抵接于停止面。此外，如圖5所示，在刀具保持部16處于刀具存儲姿勢期間，通過使第一刀座18的止動部58與庫框架2抵接，可以使刀具保持部16保持穩(wěn)定的姿勢。停止面也可以設(shè)置于刀庫I的庫框架2上或刀具輸送臺14上。
[0088]例如圖9所示，刀座停止裝置74具有線性傳動裝置(能理解為驅(qū)動部)76和止動部78。如圖6、7所示，在刀具更換位置12處，止動部78可以支承各刀座18、19。線性傳動裝置76使止動部78向各刀座18、19的刀具更換位置12移動。限制器80安裝在與線性傳動裝置76相反的庫框架2 ο如圖6所示，為了避免第一刀座18旋轉(zhuǎn)并越過第一刀具更換姿勢82，線性傳動裝置76使止動部78向限制器80位移(向擴張位置移動)。由此，如圖6所示，在刀具更換位置12(第一刀具更換姿勢82)處，止動部78可以支承第一刀座18。在刀具更換動作結(jié)束時，為了隨后的刀具更換動作，線性傳動裝置76使止動部78后退以便離開限制器80，直到再次需要為止。另外，根據(jù)需要，止動部78可以留在擴張位置，直到刀具保持部16需要向圖7所示的第二刀具更換姿勢84位移為止。由此，在刀具更換位置12(第二刀具更換姿勢84)處，止動部78可以將第二刀座19卡止。
[0089]優(yōu)選刀座18、19能裝拆地連接于刀座安裝孔50、52。由此，用戶能夠以具有O個、I個或2個刀座18、19的方式定制各刀具保持部16。因此，可由刀庫I保持的刀具數(shù)量能夠根據(jù)終端用戶所需的刀具數(shù)量容易地定制。例如，在圖示的實施方式中，刀庫I具有分別具備兩個刀具保持部16的20個刀具輸送臺14。由于各刀具保持部16具有兩個刀座18、19，所以各刀具保持部16最多可以保持兩個刀具。因此，刀庫I構(gòu)成可以保持從O個到80個之間的任意數(shù)量的刀具。為了進一步擴充刀庫I的容量，刀具保持部16也可以構(gòu)成為保持三個以上的刀具。而且，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所知曉的那樣，可以設(shè)置更多或更少數(shù)量的刀具輸送臺14，或者為了使刀庫I的容量進一步變化，各刀具輸送臺14可以設(shè)置一個或三個以上的刀具保持部16。
[0090]在圖8所示的一個方式中，刀具保持部16可以不將刀座安裝于第二刀座安裝孔52，而是只在第一刀座安裝孔50具備刀座18。即使在終端用戶引進機床時不需要刀庫I的最大容量且將來的刀具使用數(shù)量預(yù)計會增加的情況下，也能利用圖8所示的結(jié)構(gòu)。因此，圖1和圖2中圖示的刀庫I可以具備80個刀座18、19，或者在刀座19從各刀具保持部16的各第二刀座安裝孔52取下的情況下，刀庫I具有40個刀座18，因此，具有40個刀具的容量。針對具有40個或80個刀具容量的刀庫I，存在能使用全部相同結(jié)構(gòu)要素的優(yōu)點，唯一的差異是使用的刀座
18、19的數(shù)量。這種模塊設(shè)計可以在原狀維持相同的機床設(shè)置面積、不附加結(jié)構(gòu)要素的狀態(tài)下，構(gòu)筑具有各種刀具容量的刀庫I，由此實現(xiàn)成本的降低。而且，多個刀座18、19具有相同的結(jié)構(gòu)。由此，可以在第一刀座安裝孔50和第二刀座安裝孔52雙方使用刀座18、19。因此，用戶可以在身邊準(zhǔn)備多個刀座18、19，以便根據(jù)需要定制刀庫I的容量。
[0091 ]本實施方式的刀具更換裝置100包括保持刀具8的刀庫I，以及在刀庫I和主軸4之間進行刀具8、10的更換的刀具更換臂6。而且，所述刀庫I具備上述結(jié)構(gòu)的導(dǎo)軌20、刀具輸送臺14、刀座18、刀座19、刀具保持部16、刀具保持部驅(qū)動裝置64和刀座停止裝置74。此外，刀具保持部16具有第一刀座安裝孔50和第二刀座安裝孔52。此外，安裝于第一刀座安裝孔50的第一刀座18和安裝于第二刀座安裝孔52的第二刀座19在圍繞刀具保持部旋轉(zhuǎn)軸T的旋轉(zhuǎn)方向上呈規(guī)定的角度。
[0092]因此，可以提供結(jié)構(gòu)單純且能低成本制造，并且能使存儲的刀具數(shù)量增加的刀庫
I。例如，不論刀具收納在刀庫I的何處，利用刀具保持部16圍繞刀具保持部旋轉(zhuǎn)軸T的一次旋轉(zhuǎn)，都可以使刀具從刀具保管姿勢變換為刀具更換姿勢82、84。因此，不使用伺服電機等昂貴的傳動裝置，就能從刀具保管姿勢變換為刀具更換姿勢82、84。由此，由于所述刀庫I不包含昂貴的傳動裝置和復(fù)雜的機構(gòu)，所以所述刀庫I結(jié)構(gòu)單純、保養(yǎng)負(fù)擔(dān)降低，能實現(xiàn)低成本的所述刀庫I。此外，由于具有兩個刀座安裝孔50、52，所以不必變更刀庫I的尺寸，就能增加刀具保管數(shù)量。
[0093]此外，為了使刀具保持部圍繞刀庫移動，可以假設(shè)使用鏈條或環(huán)形帶的刀庫?？墒?，這種刀庫在系統(tǒng)中會產(chǎn)生過度的振動，引發(fā)可靠性的問題。而且，在具有鏈條驅(qū)動機構(gòu)的刀庫中，為了進行適當(dāng)動作，必須對所述鏈條賦予適當(dāng)?shù)膹埩?，需要適當(dāng)?shù)脑O(shè)定和定期保養(yǎng)。因刀具保持部保持的刀具帶來的負(fù)荷等原因，鏈條的張力會隨著時間的推移而發(fā)生變化。
[0094]本實施方式的刀庫I采用了使刀具輸送臺14沿著導(dǎo)軌20移動的方式。因此，本實施方式的刀庫I不存在起因于鏈條張力的上述各問題。
[0095]此外，本實施方式的刀庫I的刀具輸送臺14為多個。因此，刀庫I可存儲的刀具數(shù)量也能進一步增加。
[0096]此外，本實施方式的刀庫I中，導(dǎo)軌20具有直線部分20L，刀具保持部旋轉(zhuǎn)軸T與刀具輸送臺14沿著所述直線部分20L移動的方向平行。由此，使刀具保持部16圍繞旋轉(zhuǎn)軸T旋轉(zhuǎn)的刀具保持部驅(qū)動裝置64，可以相對于刀庫I固定在與刀具輸送臺14的移動路徑(直線部分20L)垂直的位置處。因此，能利用簡單的結(jié)構(gòu)避免刀具輸送裝置64與移動的刀具輸送臺14發(fā)生干擾。
[0097]此外，本實施方式的刀庫I的刀座停止裝置74包括:支承刀座的止動部78;以及使止動部78向刀具更換位置12移動的線性傳動裝置76。
[0098]因此，可以利用線性傳動裝置76，使止動部78向刀具更換位置12移動。因此，當(dāng)更換刀具時，在刀具更換位置12處，可以由止動部78將刀座18、19固定。由此，當(dāng)更換刀具時，能實現(xiàn)刀具的準(zhǔn)確定位。而且，能防止刀具保持部16受到刀具相對于刀座18、19進行裝拆時產(chǎn)生的沖擊的影響。
[0099]此外，本實施方式的刀庫I的刀具保持部16為多個，刀具輸送臺14具有兩個以上的刀具保持部16。此外，刀座18、19能相對于刀座安裝孔50、52進行裝拆。此外，刀座18、19具有相同的結(jié)構(gòu)。
[0100]因此，可以利用刀庫I的尺寸而增加收納刀具的能力，并且能靈活地變更。
[0101]此外，假設(shè)使用導(dǎo)槽的刀庫，以便提供使刀具保持部圍繞導(dǎo)槽移動的路徑。這種刀庫尤其會出現(xiàn)因機械加工操作而飛散的切肩和進入導(dǎo)槽的其他異物帶來的其他的可靠性問題。
[0102]按照本實施方式的刀庫I，刀具輸送臺14具有被導(dǎo)軌20引導(dǎo)的引導(dǎo)構(gòu)件。此外，所述刀庫I還具備用于連接相鄰的刀具輸送臺14的連接結(jié)構(gòu)。
[0103]因此，可以提高刀具輸送臺14向刀具更換位置12定位的可靠性。此外，由于多個刀具輸送臺14在導(dǎo)軌20上移動的移動方式為單純的結(jié)構(gòu)，所以能容易地除去附著于導(dǎo)軌20的異物等。
[0104]以上說明了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，可以理解本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在本發(fā)明的原理和范圍內(nèi)，對用于說明本發(fā)明性質(zhì)的說明內(nèi)容、圖示的部件以及結(jié)構(gòu)要素的詳細(xì)內(nèi)容、材料和配置進行各種變更。
【主權(quán)項】
1.一種刀庫，其特征在于，包括: 至少一個刀具輸送臺(14)，能沿著循環(huán)轉(zhuǎn)動軌跡移動； 多個刀座(18、19)，保持刀具(8); 多個刀具保持部(16)，具有能安裝所述刀座的多個刀座安裝孔(50、52)，并且以能圍繞規(guī)定的旋轉(zhuǎn)軸(T)旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置于所述刀具輸送臺； 旋轉(zhuǎn)裝置(64)，在所述循環(huán)轉(zhuǎn)動軌跡的規(guī)定位置處，使所述刀具保持部圍繞所述規(guī)定的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；以及 刀座停止裝置(74)，進行所述刀座的定位， 所述多個刀座安裝孔具有第一刀座安裝孔(50)和第二刀座安裝孔(52)， 所述多個刀座具有第一刀座(18)和第二刀座(19)， 在所述第一刀座安裝于所述第一刀座安裝孔、所述第二刀座安裝于所述第二刀座安裝孔的狀態(tài)下，安裝于所述第一刀座安裝孔的所述第一刀座和安裝于所述第二刀座安裝孔的所述第二刀座之間，在圍繞所述規(guī)定的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向上呈規(guī)定的角度， 在所述旋轉(zhuǎn)方向的規(guī)定的旋轉(zhuǎn)位置處，所述刀座停止裝置能將所述第一刀座和所述第二刀座中的任意一方卡止。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀庫，其特征在于， 還包括環(huán)狀軌道(20)，所述環(huán)狀軌道(20)沿著所述循環(huán)轉(zhuǎn)動軌跡設(shè)置，并且具有直線部分(20L)， 所述規(guī)定的旋轉(zhuǎn)軸與所述刀具輸送臺沿著所述直線部分移動的方向平行。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的刀庫，其特征在于， 所述刀座停止裝置包括: 止動部(78)，將所述第一刀座和所述第二刀座中的任意一方卡止；以及 驅(qū)動部(76)，使所述止動部移動。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的刀庫，其特征在于，所述刀座能相對于所述刀座安裝孔進行裝拆。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的刀庫，其特征在于，各所述刀座具有相同的結(jié)構(gòu)。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項所述的刀庫，其特征在于， 所述刀具輸送臺為多個， 各所述刀具輸送臺包括: 引導(dǎo)構(gòu)件(30)，由所述環(huán)狀軌道引導(dǎo)；以及 連接結(jié)構(gòu)，用于連接相鄰的所述刀具輸送臺。7.一種刀具更換裝置，其特征在于，包括: 刀庫(1)，保持刀具；以及 刀具更換臂(6)，在所述刀庫和主軸(4)之間進行刀具(8)的更換， 所述刀庫包括: 至少一個刀具輸送臺(14)，能沿著循環(huán)轉(zhuǎn)動軌跡移動； 多個刀座(18、19)，保持刀具(8); 多個刀具保持部(16)，具有能安裝所述刀座的多個刀座安裝孔(50、52)，并且以能圍繞規(guī)定的旋轉(zhuǎn)軸(T)旋轉(zhuǎn)的方式設(shè)置于所述刀具輸送臺； 旋轉(zhuǎn)裝置(64)，在所述循環(huán)轉(zhuǎn)動軌跡的規(guī)定位置處，使所述刀具保持部圍繞所述規(guī)定的旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；以及 刀座停止裝置(74)，進行所述刀座的定位， 所述多個刀座安裝孔具有第一刀座安裝孔(50)和第二刀座安裝孔(52)， 所述多個刀座具有第一刀座(18)和第二刀座(19)， 在所述第一刀座安裝于所述第一刀座安裝孔、所述第二刀座安裝于所述第二刀座安裝孔的狀態(tài)下，安裝于所述第一刀座安裝孔的所述第一刀座和安裝于所述第二刀座安裝孔的所述第二刀座之間，在圍繞所述規(guī)定的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)方向上呈規(guī)定的角度， 在所述旋轉(zhuǎn)方向的規(guī)定的旋轉(zhuǎn)位置處，所述刀座停止裝置能將所述第一刀座和所述第二刀座中的任意一方卡止， 由卡止在所述規(guī)定的旋轉(zhuǎn)位置處的所述刀座所保持的所述刀具，能利用所述刀具更換臂與所述主軸之間進行刀具更換。
【文檔編號】B23Q3/157GK105873721SQ201580003485
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年9月4日
【發(fā)明人】賈溫·D·卡森, 喬納森·馬歇爾, 伊井拓也
【申請人】山崎馬扎克公司