刀库和刀具更换装置的制造方法
【专利摘要】本发明涉及刀库和刀具更换装置。本发明提供结构单纯且能低成本制造，并且能使存储的刀具数量增加的刀库。本发明的刀库(1)包括：能沿着循环转动轨迹移动的刀具输送台(14)；能安装刀座(18、19)的刀具保持部(16)；使刀具保持部(16)旋转的刀具保持部驱动装置(64)；以及进行刀座(18)的定位的刀座停止装置(74)。刀具保持部(16)具有两个刀座安装孔(50、52)，在第一刀座(18)安装于第一刀座安装孔(50)、第二刀座(19)安装于第二刀座安装孔(52)的状态下，所述第一刀座(18)与所述第二刀座(19)之间呈规定的角度。
【专利说明】
刀库和刀具更换装置
技术领域
[0001]本发明涉及刀库和刀具更换装置。
【背景技术】
[0002]在机床中，已公知如下的刀具存储库(以下称为刀库):在不使用刀具(例如扁钻、铰刀、丝锥和铣刀等多个切削刀具)的期间，存储所述刀具，并能根据需要将所述刀具以能够安装的方式供给到刀具主轴。刀具通常能拆卸地保持于刀座，并且一柄一柄地存储于所述刀座。当使用刀具时，使保持所需刀具的刀座向刀具更换位置移动。而后，刀具更换装置从刀座取下所需的刀具，并且当主轴内已存在其他刀具时，由刀具更换装置同时将其取下，并存储到取下了所需刀具的刀座。
[0003]另外，作为与本发明相关的现有技术，例如存在专利文献1、专利文献2和专利文献3。
[0004]专利文献1:美国专利第5，688，215
[0005]专利文献2:日本专利公开公报特开昭60-123241号
[0006]专利文献3:日本实用新型公开公报实开昭60-078240号
[0007]期望实现能增加存储的刀具数量的刀库和具有所述刀库的刀具更换装置。
【发明内容】
[0008]本发明的目的是提供结构单纯且能以低成本制造，并且能增加存储的刀具数量的刀库和刀具更换装置。
[0009]为了实现上述目的，本发明的刀库包括:至少一个刀具输送台，能沿着循环转动轨迹移动;多个刀座，保持刀具;多个刀具保持部，具有能安装所述刀座的多个刀座安装孔，并且以能围绕规定的旋转轴旋转的方式设置于所述刀具输送台；旋转装置，在所述循环转动轨迹的规定位置处，使所述刀具保持部围绕所述规定的旋转轴旋转；以及刀座停止装置，进行所述刀座的定位，所述多个刀座安装孔具有第一刀座安装孔和第二刀座安装孔，所述多个刀座具有第一刀座和第二刀座，在所述第一刀座安装于所述第一刀座安装孔、所述第二刀座安装于所述第二刀座安装孔的状态下，安装于所述第一刀座安装孔的所述第一刀座和安装于所述第二刀座安装孔的所述第二刀座之间，在围绕所述规定的旋转轴的旋转方向上呈规定的角度，在所述旋转方向的规定的旋转位置处，所述刀座停止装置能将所述第一刀座和所述第二刀座中的任意一方卡止。
[0010]此外，本发明的刀具更换装置包括:刀库，保持刀具；以及刀具更换臂，在所述刀库和主轴之间进行刀具的更换，所述刀库包括:至少一个刀具输送台，能沿着循环转动轨迹移动;多个刀座，保持刀具;多个刀具保持部，具有能安装所述刀座的多个刀座安装孔，并且以能围绕规定的旋转轴旋转的方式设置于所述刀具输送台；旋转装置，在所述循环转动轨迹的规定位置处，使所述刀具保持部围绕所述规定的旋转轴旋转；以及刀座停止装置，进行所述刀座的定位，所述多个刀座安装孔具有第一刀座安装孔和第二刀座安装孔，所述多个刀座具有第一刀座和第二刀座，在所述第一刀座安装于所述第一刀座安装孔、所述第二刀座安装于所述第二刀座安装孔的状态下，安装于所述第一刀座安装孔的所述第一刀座和安装于所述第二刀座安装孔的所述第二刀座之间，在围绕所述规定的旋转轴的旋转方向上呈规定的角度，在所述旋转方向的规定的旋转位置处，所述刀座停止装置能将所述第一刀座和所述第二刀座中的任意一方卡止。此外，由卡止在所述规定的旋转位置处的所述刀座所保持的所述刀具，能利用所述刀具更换臂与所述主轴之间进行刀具更换。
[0011 ]本发明的刀库包括:至少一个刀具输送台，能沿着循环转动轨迹移动；多个刀座，保持刀具;多个刀具保持部，具有能安装所述刀座的多个刀座安装孔，并且以能围绕规定的旋转轴旋转的方式设置于所述刀具输送台；旋转装置，在所述循环转动轨迹的规定位置处，使所述刀具保持部围绕所述规定的旋转轴旋转；以及刀座停止装置，进行所述刀座的定位，所述多个刀座安装孔具有第一刀座安装孔和第二刀座安装孔，所述多个刀座具有第一刀座和第二刀座，在所述第一刀座安装于所述第一刀座安装孔、所述第二刀座安装于所述第二刀座安装孔的状态下，安装于所述第一刀座安装孔的所述第一刀座和安装于所述第二刀座安装孔的所述第二刀座之间，在围绕所述规定的旋转轴的旋转方向上呈规定的角度，在所述旋转方向的规定的旋转位置处，所述刀座停止装置能将所述第一刀座和所述第二刀座中的任意一方卡止。
[0012]因此，可以提供结构单纯且能低成本制造，并且能使存储的刀具数量增加的刀库。例如，不论工具收纳在刀库的何处，都可以利用围绕规定的旋转轴的一次旋转动作，从刀具保管姿势变换为刀具更换姿势。因此，不必使用伺服电机等昂贵的传动装置，就能从刀具保管姿势变换为刀具更换姿势。由此，因为所述刀库不包含昂贵的传动装置和复杂的机构，所以该刀库的结构单纯，降低了所述刀库的保养负担，有望实现低成本的所述刀库。此外，由于具有两个刀座安装孔，所以不改变装置的尺寸，就能增加刀具保管数量。
【附图说明】
[0013]图1是表示例示的刀具更换装置的简要结构的立体图。
[0014]图2是刀库的主视图。
[0015]图3是包含刀具保持部的刀具输送台的立体图。
[0016]图4是从背面侧观察刀库的下侧结构的立体图。
[0017]图5是表示多个刀具输送台的配置状态的图。
[0018]图6是表示刀具保持部的转动的局部立体图。
[0019]图7是表示刀具保持部的转动的局部立体图。
[0020]图8是表示刀具保持部的转动的局部立体图。
[0021 ]图9是表示刀具更换位置附近的刀库结构的立体图。
[0022]图10是表示刀具更换位置附近的刀库结构的立体图。
[0023]附图标记说明
[0024]I 刀库
[0025]4 主轴
[0026]6刀具更换臂
[0027]7刀具把持部
[0028]8,10 刀具
[0029]12刀具更换位置
[0030]14刀具输送台
[0031]16刀具保持部
[0032]18第一刀座
[0033]19第二刀座
[0034]20 导轨
[0035]20L (导轨的)直线部分
[0036]22内侧引导面
[0037]24外侧引导面
[0038]30 导辊
[0039]32辊安装部
[0040]34刀具输送台基部
[0041]36凸轮辊
[0042]38 链轮
[0043]40连接部
[0044]42连接用板
[0045]46刀具保持件
[0046]48支承框架
[0047]50第一刀座安装孔
[0048]52第二刀座安装孔
[0049]54刀座主体部
[0050]56刀具附件[0051 ]58止动部
[0052]60 轴
[0053]61停止部
[0054]62 臂
[0055]63横安装部
[0056]64刀具保持部驱动装置
[0057]66凸轮辊
[0058]68直线驱动轴
[0059]70凸轮面
[0060]72 U型钩部[0061 ]74刀座停止装置
[0062]76线性传动装置
[0063]78止动部
[0064]80限制器
[0065]82第一刀具更换姿势
[0066]84第二刀具更换姿势
[0067]100刀具更换装置
[0068]T刀具保持部旋转轴
【具体实施方式】
[0069]按照一个方式，刀库包含环形轨道，所述环形轨道具有相对的内表面和外表面。输送构件构成为能围绕环形轨道移动。为了围绕环形轨道引导输送构件，输送构件包含至少一个轨道引导构件，所述轨道引导构件在内表面和外表面处与环形轨道卡合。输送构件具有能相对于输送构件改变位置的刀具保持部，刀具保持部包含刀座，所述刀座能装拆地连接于保持刀具的刀具保持部。为了在刀具更换位置改变刀具保持部的位置而设有驱动装置。驱动装置构成为能从刀具存储姿势和刀具更换姿势改变刀具保持部的位置。其中，在刀具存储姿势下，刀座被定向为可以使输送构件围绕环形轨道移动。在刀具更换姿势下，刀座被定向为可以取下由刀座保持的刀具，并把与刀座分开的其他刀具配置在所述刀座内。
[0070]在另一方式中，刀库包含环形轨道和输送构件。输送构件包含至少一个轨道引导构件，所述轨道引导构件用于围绕环形轨道引导所述输送构件。刀具保持部包含分别保持刀具的多个刀座，刀具保持部与输送构件连接。刀具保持部构成为其位置可以变换到包含第一和第二刀具更换姿势的多个不同的刀具更换姿势。在第一刀具更换姿势下，可以取下由刀具保持部的多个刀座中的一个刀座所保持的刀具，或者将未由该刀座保持的刀具由多个刀座中的一个刀座保持。在刀具保持部的第二刀具更换姿势下，可以取下由刀具保持部的多个刀座中的另一个刀座所保持的另一个刀具，或者将未由该刀座保持的刀具由多个刀座中的另一个刀座保持。刀具保持部也可以不使输送构件移动就将位置向第一和第二刀具更换姿势变换。
[0071]在几个方式中，刀库的刀具输送台包含输送构件和引导构件，引导构件为了沿着引导面引导输送构件而与输送构件连接。刀具保持部可以具有分别保持刀具的第一和第二刀座。刀具保持部能旋转地连接于输送构件，并能在包含第一刀具更换姿势的多个位置之间旋转，刀具保持部以能使第一刀具从第一刀座取下或插入第一刀座的方式旋转，在与第一刀具更换姿势不同的第二刀具更换姿势下，刀具保持部以能使第二刀具从第二刀座取下或插入第二刀座的方式旋转。
[0072]在另一方式中，刀库用的刀具输送台可以包含用于围绕刀库引导的输送构件，以及能旋转地连接于输送构件的刀具保持件。刀具保持件上配置有多个刀座安装孔，用于连接一个以上的刀座。为了取下由一个以上的刀座保持的刀具，或者为了在一个以上的刀座内配置刀具，刀具保持件构成为，以在多个刀具更换姿势之间相对于输送构件旋转的方式，使各刀座位于共通的刀具更换位置。利用所述结构，用户通过在刀座安装孔中针对刀具保持部安装一个以上的刀座，可以选择由刀具输送台保持的刀具数量。
[0073]在另一方式中，从刀库更换刀具的方法包括下述工序中的至少一个工序:使多个刀具保持部中的一个刀具保持部位移到刀库的规定的刀具保持部位移位置的工序;为了使刀具保持部旋转，在刀具保持部位移位置处，将具有第一和第二刀座的刀具保持部与驱动装置卡合的工序;利用驱动装置，使刀具保持部向第一刀具更换姿势或第二刀具更换姿势旋转的工序；以及从刀具保持部的第一刀座和第二刀座中的一个刀座取下刀具或插入刀具的工序。在此，第一刀具更换姿势和第二刀具更换姿势不同。
[0074]在一个方式中，刀具保持部可以在包含存储姿势、第一刀具更换姿势和第二刀具更换姿势的三个位置之间变换位置。在既定的存储姿势下，可以由刀具保持部的刀座保持、存储一个或两个刀具，并围绕导轨输送。为了使刀具保持部朝向第一刀具更换姿势，将所需的刀具保持部输送到刀具的移动位置，利用驱动装置使刀具保持部向外侧旋转。由此，第一刀具被自动刀具更换装置取下，并与此前为止位于主轴的刀具置换。在刀具保持部存在有第二刀具保持部的情况下，能利用驱动装置使刀具保持部进一步旋转至第二刀具更换姿势。由此，可以将第二刀具从第二刀具保持部取下和/或由刀具更换装置置换。在刀具的更换结束之后，刀具保持部旋转返回至存储姿势。由此，可以利用链轮使各输送台移动，把下次所需的刀具保持部移动到刀具移动位置。本发明不限于图示的实施方式，在此结合图示的实施方式进一步进行说明。
[0075](实施方式)
[0076]图1和图2表示了包含刀库I和刀具更换臂6的刀具更换装置100。刀库I存储多个刀具，直至主轴4需要为止。刀库I包含多个刀具输送台14(参照图3)。各刀具输送台14具有至少一个刀具保持部16。此外，刀具保持部16具有以下具体说明的至少一个刀座18、19。根据下文的说明可知，刀库I具备导轨20、刀具输送台14、刀座18、刀座19、刀具保持部16、刀具保持部驱动装置64和刀座停止装置74。
[0077]刀库I构成为与刀具更换臂6联动。刀具更换臂6具有一对刀具把持部7，在刀库I和主轴4之间进行刀具的更换。各刀具把持部7相对地设置于刀具更换臂6，以便把刀座18、19保持的第一刀具8在主轴4上与第二刀具10进行更换。如以下更进一步详细说明的那样，刀具在刀库I的刀具更换位置12处被更换。刀库I在库框架2上具有开口部13，以便使刀座18、19能在刀具更换位置12处旋转，在刀具更换位置12处，刀具更换臂6能接近刀座18、19。具体而言，保持第一刀具8的刀座位移到刀具更换位置12时，在刀库I的刀具更换位置12处，刀具更换臂6从刀座18、19中的一个刀座取下第一刀具8(参照图6、图7)，并在从主轴4取下第二刀具10之后进行旋转，将第二刀具10安装于取下了第一刀具8的刀座18或者刀座19，并将第一刀具8安装于主轴4。此外，刀具更换臂6也能使一个刀具移动。即，刀具更换臂6构成为不是把第二刀具10与第一刀具8进行更换，而是把第二刀具10移动到空的刀座18、19，或者最初不是从主轴4取下第二刀具10，即在主轴4最初空置时，能把第一刀具8移动到主轴4。
[0078]还可以考虑其他结构，刀库I具备沿着长圆或椭圆路径(能理解为循环转动轨迹)设置的环形的导轨20(能理解为环状轨道)。如图4所示，导轨20具有内侧引导面22和外侧引导面24，所述内侧引导面22和外侧引导面24用于引导刀具输送台14的引导构件。此外，参照图5等，导轨20的上表面26可以对刀具输送台14进行引导或支承。而且，为了支承刀具输送台14的引导构件，可以在导轨20的两侧设置下部凸缘或唇部28(例如参照图4)。
[0079]刀具输送台14构成为借助刀具输送台14所具有的引导构件，能沿着导轨20移动。作为一例，引导构件为一对导辊30(能理解为引导构件)。即，作为一例，刀具输送台14具有一对导辊30。各导辊30以位于导轨20的两侧部的方式分开配置。因此，位于导轨20内侧的导辊30在导轨20的内侧由内侧引导面22和下侧唇部28中的一个以上进行卡合、引导，导轨20外侧的导辊30在导轨20的外侧由外侧引导面24和下侧唇部28中的一个以上进行卡合、弓丨导。导轨20的上表面26还能对引导构件发挥引导支承的功能。刀库I还可以包含用于引导刀具输送台14的其他结构来取代导轨20，或在导轨20的基础之上追加用于引导刀具输送台14的其他结构。如图5所示，为了附加地对刀具输送台14进行引导或支承，库框架2包含在库框架2的全部或局部的周围延伸的输送台支承突起3。
[0080]如图4所示，一对导辊30能旋转地连接于辊安装部32。辊安装部32设置成相对于导轨20沿着横向延伸。此外，辊安装部32与刀具输送台基部34的下侧连接。各刀具输送台14包含两个分开的辊安装部32和两对导辊30，从而能沿着导轨20顺畅地引导刀具输送台14。图示的导轨20和导辊结构使刀库能非常顺畅地动作，其相对开放的结构的有益效果在于，不易产生由于堆积物和其他异物而引起的污损和堵塞等。
[0081]刀具输送台14具有与输送系统啮合的结构，所述输送系统沿着导轨20朝向任意的方向输送刀具输送台14。在图中例示的方式中，作为凸轮辊36发挥功能的两个分开的凸轮从动件能旋转地安装在刀具输送台基部34的下侧。凸轮辊36安装在刀具输送台基部34的外侧角部附近。此外，凸轮辊36构成为与凸轮(链轮38)啮合。为了沿着导轨20准确控制刀具输送台14的位置，可以由伺服电机(未图示)等电机驱动链轮38。
[0082]刀具输送台基部34的各侧面具有将相邻的刀具输送台14彼此连接的连接结构。刀库I具备连接用板42。如图3所示，刀具输送台基部34具有支承连接用板42的连接部40。连接用板42将相邻的刀具输送台14彼此连接。为了将相邻的刀具输送台14彼此连接，连接用板42的各端部能旋转地支承于相邻的刀具输送台14的相邻的连接部40。连接部40构成为允许连接用板42—定程度地旋转。因此，相互连接的刀具输送台14具有能相对移动的自由度，利用所述连接结构，相互连接的刀具输送台14可以围绕导轨20的弯曲部移动。更具体而言，在各连接用板42的各端部包含贯穿开口44，穿过所述贯穿开口44的转动销或固定件(未图示的)在相邻的连接部40的贯穿开口内延伸。刀具输送台14借助连接用板42进行的刚性可旋转的连接，有效提供了刀具更换位置12处的刀具输送台14的可靠性高的定位，进一步有效防止了在导轨20上或沿着导轨20因碎片和异物而产生的堵塞或粗暴动作。这是因为，由于相对移动的刀具输送台14的自由度，避免了这种碎片和异物。为了实现上述目的，可以使导辊30能相对于导轨20沿着横向少许位移，而且导辊30构成为容许刀具输送台14沿着导轨20的弯曲部移动。
[0083]进一步具体说明刀具保持部16及相关结构。图3表示了一台刀具输送台14的整体结构，所述刀具输送台14设有两个刀具保持部16。在一个优选方式中，刀具保持部16具有刀具保持件46。刀具保持件46能旋转地安装于支承框架48。支承框架48与刀具输送台基部34的表面连接。刀具保持部16具有第一刀座安装孔50和第二刀座安装孔52。第一刀座安装孔50的开口面的法线与第二刀座安装孔52的开口面的法线之间约呈90度，但是也可以是其他方式。即，在围绕规定的旋转轴(刀具保持部旋转轴T)的旋转方向上，安装于第一刀座安装孔50的刀座18相对于安装于第二刀座安装孔52的刀座19呈规定的角度(即由安装于第一刀座安装孔50的刀座18和安装于第二刀座安装孔52的刀座19形成为“L”或“V”型)。各刀座安装孔50、52构成为支承刀座18、19。即，刀具保持部16可以借助刀座安装孔50、52安装刀座18、19。由于图8中省略了第二刀座19，所以在图8中，第二刀座安装孔52能最清楚地辨认。如图3所示，刀座18、19具有支承刀具附件56的具备圆筒形状的刀座主体部54。刀具附件56保持第一刀具8等刀具。各刀具附件56构成为能保持刀具8、10等各种不同的刀具。可是，各刀具附件56具有能从主轴4和刀座18、19拆卸的共通的外侧结构。由此，刀座18、19和主轴4可以保持不同的刀具。
[0084]刀具保持件46在顶点附近具有贯穿孔。轴60以定义刀具保持部旋转轴T的方式穿过贯穿孔并延伸(参照图3)。刀具保持部16可以围绕刀具保持部旋转轴T(能理解为规定的旋转轴)进行旋转。刀具保持部旋转轴T与沿着导轨长边方向轴和导轨20的直线部分20L的刀具输送台14的移动方向大致平行。轴60在支承框架48的相对的臂62之间延伸，且由所述臂62支承。所述臂62用横安装部63连接。横安装部63与刀具输送台基部34的外侧端缘部连接。如图10所示，设置有架设在相对的臂62的顶端之间的停止部61，以便通过设置抵接面而能在刀具存储姿势下保持刀具保持部16。当刀具保持部16处于刀具存储姿势时，刀具保持件46的一部分与停止部61抵接。具体而言，如图10所示，停止部61防止了刀具保持部16围绕刀具保持部旋转轴T沿着逆时针方向旋转而越过刀具存储姿势。以下进一步具体说明，如图6和图7所示，刀具保持件46和刀座18、19构成为利用刀具保持部驱动装置(能理解为旋转装置)64而从刀具存储姿势向刀具保持部16的第一刀具更换姿势82或第二刀具更换姿势84位移时，在相邻的臂62之间的间隙65(参照图3)处旋转。根据上述说明可知，刀具保持部16设置成相对于刀具输送台14(具体为臂62)能围绕规定的旋转轴(刀具保持部旋转轴T)旋转。虽然图示的刀具保持部16构成为围绕规定的旋转轴向各刀具更换姿势82、84旋转，但是也可以考虑使刀具保持部16位移的其他方法。
[0085]各刀具保持部16具有与刀具保持部驱动装置64卡合的结构。如图3所示，刀具保持部I6具有凸轮从动件，所述凸轮从动件作为两个并列的凸轮辊66(参照图5)发挥功能，所述凸轮辊66能旋转地安装在刀具保持件46的表面47。凸轮辊66安装成围绕与刀具保持部16的刀具保持部旋转轴T平行的轴旋转。如图5、图9和图10所示，刀具保持部驱动装置64具有多个直线驱动轴68，所述直线驱动轴68在末端具有U型钩部72。而且，在所述U型钩部72的内侧具有凸轮面70。向刀具更换位置12运送所需的刀具时，通过使刀具保持部驱动装置64的直线驱动轴68成为伸长的状态，即使刀具输送台14沿着导轨20移动，安装于刀具输送台14的刀具保持部16各自的凸轮辊66也可以经过形成于U型钩部72的开口部。
[0086]在导轨20的规定位置处，刀具保持部驱动装置64使刀具保持部16围绕刀具保持部旋转轴T旋转。即，在所需的刀具保持部16到达刀库I的刀具更换位置12时，所需的刀具保持部16的凸轮辊66存在于由U型钩部72形成的开口部内，并且为了牵拉U型钩部72而使直线驱动轴68后退。通过将凸轮辊66朝向刀具保持部驱动装置64的主体部牵拉，可使刀具保持部16围绕刀具保持部旋转轴T旋转。刀具保持部驱动装置64使直线驱动轴68后退并使刀具保持部16持续旋转，直至刀具保持部16成为所需的第一刀具更换姿势82或第二刀具更换姿势84为止。在图6所示的第一刀具更换姿势82下，刀具更换臂6能接近第一刀座18，可以由所述刀具更换臂6从第一刀座18取下刀具或向第一刀座18安装刀具。此外，在图7所示的第二刀具更换姿势84下，刀具更换臂6能接近第二刀座19，可以由所述刀具更换臂6从第二刀座19取下刀具或向第二刀座19安装刀具。例如在图3所示的方式中，将刀具保持部16旋转大约45度，以便使刀具保持部16处于第一刀具更换姿势82。由此，第一刀座18位于刀具更换位置12，刀具更换臂6可以接近第一刀座18。具体而言，在第一刀具更换姿势82下，第一刀座18的长边方向轴与主轴4的轴平行。由此，刀具更换臂6可以同时进行从主轴4取下一方的刀具的动作，以及从第一刀座18取下另一方的刀具的动作，随后，通过使刀具更换臂6旋转半周，可以将一方的刀具安装于第一刀座18，并将另一方的刀具安装于主轴4。另外，当刀具保持部16处于第一刀具更换姿势82时，第二刀座19的长边方向轴与主轴4的轴垂直。为了使刀具保持部16位移到第二刀具更换姿势84，刀具保持部16从(图3所示的)初始的刀具存储姿势围绕刀具保持部旋转轴T转动大约135度，即从第一刀具更换姿势82进一步转动大约90度。由此，第二刀座19位于图7所示的刀具更换位置12。在第一刀座18和第二刀座19中的任意一方中，因为用于取下或置换刀具的刀具更换臂6的路径相同，所以在刀具保持部16的第一刀具更换姿势82和第二刀具更换姿势84下，第一刀座18和第二刀座19相对于刀具更换臂6和刀具输送台14配置在相同的刀具更换位置。在其他实施方式中，为了更换由第一刀座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相对于刀具更换臂6向不同的位置移动。
[0087]在图9所示的刀座停止装置74处，将刀座18、19卡止。为了实现对刀座18、19进行准确定位以便可靠地更换刀具的目的，利用刀座停止装置74将刀具更换位置12处的刀座18、19中的任意一方卡止。即，刀座停止装置74可以在围绕刀具保持部旋转轴T的旋转方向的规定的旋转位置(刀具更换位置12)处，将第一刀座18和第二刀座19卡止。刀座停止装置74尤其有效用于使第一刀座18在刀具更换位置12处停止于第一刀具更换姿势82。这是因为，从图3可知，利用各刀座的主体部54所设置的止动部58，第一刀座18具备了止动部58。如图7所示，第二刀座19旋转至第二刀具更换姿势84时，第一刀座18的止动部58与臂62的横安装部63上的停止面抵接。因此，能防止在第二刀座19到达第二刀具更换姿势84之后，刀具保持部16进一步旋转。在这种结构中，刀座停止装置74不将第一刀座18卡止时，刀具保持部16旋转并越过第一刀具更换姿势82，直至第一刀座18抵接于停止面。此外，如图5所示，在刀具保持部16处于刀具存储姿势期间，通过使第一刀座18的止动部58与库框架2抵接，可以使刀具保持部16保持稳定的姿势。停止面也可以设置于刀库I的库框架2上或刀具输送台14上。
[0088]例如图9所示，刀座停止装置74具有线性传动装置(能理解为驱动部)76和止动部78。如图6、7所示，在刀具更换位置12处，止动部78可以支承各刀座18、19。线性传动装置76使止动部78向各刀座18、19的刀具更换位置12移动。限制器80安装在与线性传动装置76相反的库框架2 ο如图6所示，为了避免第一刀座18旋转并越过第一刀具更换姿势82，线性传动装置76使止动部78向限制器80位移(向扩张位置移动)。由此，如图6所示，在刀具更换位置12(第一刀具更换姿势82)处，止动部78可以支承第一刀座18。在刀具更换动作结束时，为了随后的刀具更换动作，线性传动装置76使止动部78后退以便离开限制器80，直到再次需要为止。另外，根据需要，止动部78可以留在扩张位置，直到刀具保持部16需要向图7所示的第二刀具更换姿势84位移为止。由此，在刀具更换位置12(第二刀具更换姿势84)处，止动部78可以将第二刀座19卡止。
[0089]优选刀座18、19能装拆地连接于刀座安装孔50、52。由此，用户能够以具有O个、I个或2个刀座18、19的方式定制各刀具保持部16。因此，可由刀库I保持的刀具数量能够根据终端用户所需的刀具数量容易地定制。例如，在图示的实施方式中，刀库I具有分别具备两个刀具保持部16的20个刀具输送台14。由于各刀具保持部16具有两个刀座18、19，所以各刀具保持部16最多可以保持两个刀具。因此，刀库I构成可以保持从O个到80个之间的任意数量的刀具。为了进一步扩充刀库I的容量，刀具保持部16也可以构成为保持三个以上的刀具。而且，如本领域技术人员所知晓的那样，可以设置更多或更少数量的刀具输送台14，或者为了使刀库I的容量进一步变化，各刀具输送台14可以设置一个或三个以上的刀具保持部16。
[0090]在图8所示的一个方式中，刀具保持部16可以不将刀座安装于第二刀座安装孔52，而是只在第一刀座安装孔50具备刀座18。即使在终端用户引进机床时不需要刀库I的最大容量且将来的刀具使用数量预计会增加的情况下，也能利用图8所示的结构。因此，图1和图2中图示的刀库I可以具备80个刀座18、19，或者在刀座19从各刀具保持部16的各第二刀座安装孔52取下的情况下，刀库I具有40个刀座18，因此，具有40个刀具的容量。针对具有40个或80个刀具容量的刀库I，存在能使用全部相同结构要素的优点，唯一的差异是使用的刀座
18、19的数量。这种模块设计可以在原状维持相同的机床设置面积、不附加结构要素的状态下，构筑具有各种刀具容量的刀库I，由此实现成本的降低。而且，多个刀座18、19具有相同的结构。由此，可以在第一刀座安装孔50和第二刀座安装孔52双方使用刀座18、19。因此，用户可以在身边准备多个刀座18、19，以便根据需要定制刀库I的容量。
[0091 ]本实施方式的刀具更换装置100包括保持刀具8的刀库I，以及在刀库I和主轴4之间进行刀具8、10的更换的刀具更换臂6。而且，所述刀库I具备上述结构的导轨20、刀具输送台14、刀座18、刀座19、刀具保持部16、刀具保持部驱动装置64和刀座停止装置74。此外，刀具保持部16具有第一刀座安装孔50和第二刀座安装孔52。此外，安装于第一刀座安装孔50的第一刀座18和安装于第二刀座安装孔52的第二刀座19在围绕刀具保持部旋转轴T的旋转方向上呈规定的角度。
[0092]因此，可以提供结构单纯且能低成本制造，并且能使存储的刀具数量增加的刀库
I。例如，不论刀具收纳在刀库I的何处，利用刀具保持部16围绕刀具保持部旋转轴T的一次旋转，都可以使刀具从刀具保管姿势变换为刀具更换姿势82、84。因此，不使用伺服电机等昂贵的传动装置，就能从刀具保管姿势变换为刀具更换姿势82、84。由此，由于所述刀库I不包含昂贵的传动装置和复杂的机构，所以所述刀库I结构单纯、保养负担降低，能实现低成本的所述刀库I。此外，由于具有两个刀座安装孔50、52，所以不必变更刀库I的尺寸，就能增加刀具保管数量。
[0093]此外，为了使刀具保持部围绕刀库移动，可以假设使用链条或环形带的刀库。可是，这种刀库在系统中会产生过度的振动，引发可靠性的问题。而且，在具有链条驱动机构的刀库中，为了进行适当动作，必须对所述链条赋予适当的张力，需要适当的设定和定期保养。因刀具保持部保持的刀具带来的负荷等原因，链条的张力会随着时间的推移而发生变化。
[0094]本实施方式的刀库I采用了使刀具输送台14沿着导轨20移动的方式。因此，本实施方式的刀库I不存在起因于链条张力的上述各问题。
[0095]此外，本实施方式的刀库I的刀具输送台14为多个。因此，刀库I可存储的刀具数量也能进一步增加。
[0096]此外，本实施方式的刀库I中，导轨20具有直线部分20L，刀具保持部旋转轴T与刀具输送台14沿着所述直线部分20L移动的方向平行。由此，使刀具保持部16围绕旋转轴T旋转的刀具保持部驱动装置64，可以相对于刀库I固定在与刀具输送台14的移动路径(直线部分20L)垂直的位置处。因此，能利用简单的结构避免刀具输送装置64与移动的刀具输送台14发生干扰。
[0097]此外，本实施方式的刀库I的刀座停止装置74包括:支承刀座的止动部78;以及使止动部78向刀具更换位置12移动的线性传动装置76。
[0098]因此，可以利用线性传动装置76，使止动部78向刀具更换位置12移动。因此，当更换刀具时，在刀具更换位置12处，可以由止动部78将刀座18、19固定。由此，当更换刀具时，能实现刀具的准确定位。而且，能防止刀具保持部16受到刀具相对于刀座18、19进行装拆时产生的冲击的影响。
[0099]此外，本实施方式的刀库I的刀具保持部16为多个，刀具输送台14具有两个以上的刀具保持部16。此外，刀座18、19能相对于刀座安装孔50、52进行装拆。此外，刀座18、19具有相同的结构。
[0100]因此，可以利用刀库I的尺寸而增加收纳刀具的能力，并且能灵活地变更。
[0101]此外，假设使用导槽的刀库，以便提供使刀具保持部围绕导槽移动的路径。这种刀库尤其会出现因机械加工操作而飞散的切肩和进入导槽的其他异物带来的其他的可靠性问题。
[0102]按照本实施方式的刀库I，刀具输送台14具有被导轨20引导的引导构件。此外，所述刀库I还具备用于连接相邻的刀具输送台14的连接结构。
[0103]因此，可以提高刀具输送台14向刀具更换位置12定位的可靠性。此外，由于多个刀具输送台14在导轨20上移动的移动方式为单纯的结构，所以能容易地除去附着于导轨20的异物等。
[0104]以上说明了本发明的优选实施方式，可以理解本领域技术人员能够在本发明的原理和范围内，对用于说明本发明性质的说明内容、图示的部件以及结构要素的详细内容、材料和配置进行各种变更。
【主权项】
1.一种刀库，其特征在于，包括: 至少一个刀具输送台(14)，能沿着循环转动轨迹移动； 多个刀座(18、19)，保持刀具(8); 多个刀具保持部(16)，具有能安装所述刀座的多个刀座安装孔(50、52)，并且以能围绕规定的旋转轴(T)旋转的方式设置于所述刀具输送台； 旋转装置(64)，在所述循环转动轨迹的规定位置处，使所述刀具保持部围绕所述规定的旋转轴旋转；以及 刀座停止装置(74)，进行所述刀座的定位， 所述多个刀座安装孔具有第一刀座安装孔(50)和第二刀座安装孔(52)， 所述多个刀座具有第一刀座(18)和第二刀座(19)， 在所述第一刀座安装于所述第一刀座安装孔、所述第二刀座安装于所述第二刀座安装孔的状态下，安装于所述第一刀座安装孔的所述第一刀座和安装于所述第二刀座安装孔的所述第二刀座之间，在围绕所述规定的旋转轴的旋转方向上呈规定的角度， 在所述旋转方向的规定的旋转位置处，所述刀座停止装置能将所述第一刀座和所述第二刀座中的任意一方卡止。2.根据权利要求1所述的刀库，其特征在于， 还包括环状轨道(20)，所述环状轨道(20)沿着所述循环转动轨迹设置，并且具有直线部分(20L)， 所述规定的旋转轴与所述刀具输送台沿着所述直线部分移动的方向平行。3.根据权利要求1或2所述的刀库，其特征在于， 所述刀座停止装置包括: 止动部(78)，将所述第一刀座和所述第二刀座中的任意一方卡止；以及 驱动部(76)，使所述止动部移动。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的刀库，其特征在于，所述刀座能相对于所述刀座安装孔进行装拆。5.根据权利要求4所述的刀库，其特征在于，各所述刀座具有相同的结构。6.根据权利要求1至5中任意一项所述的刀库，其特征在于， 所述刀具输送台为多个， 各所述刀具输送台包括: 引导构件(30)，由所述环状轨道引导；以及 连接结构，用于连接相邻的所述刀具输送台。7.一种刀具更换装置，其特征在于，包括: 刀库(1)，保持刀具；以及 刀具更换臂(6)，在所述刀库和主轴(4)之间进行刀具(8)的更换， 所述刀库包括: 至少一个刀具输送台(14)，能沿着循环转动轨迹移动； 多个刀座(18、19)，保持刀具(8); 多个刀具保持部(16)，具有能安装所述刀座的多个刀座安装孔(50、52)，并且以能围绕规定的旋转轴(T)旋转的方式设置于所述刀具输送台； 旋转装置(64)，在所述循环转动轨迹的规定位置处，使所述刀具保持部围绕所述规定的旋转轴旋转；以及 刀座停止装置(74)，进行所述刀座的定位， 所述多个刀座安装孔具有第一刀座安装孔(50)和第二刀座安装孔(52)， 所述多个刀座具有第一刀座(18)和第二刀座(19)， 在所述第一刀座安装于所述第一刀座安装孔、所述第二刀座安装于所述第二刀座安装孔的状态下，安装于所述第一刀座安装孔的所述第一刀座和安装于所述第二刀座安装孔的所述第二刀座之间，在围绕所述规定的旋转轴的旋转方向上呈规定的角度， 在所述旋转方向的规定的旋转位置处，所述刀座停止装置能将所述第一刀座和所述第二刀座中的任意一方卡止， 由卡止在所述规定的旋转位置处的所述刀座所保持的所述刀具，能利用所述刀具更换臂与所述主轴之间进行刀具更换。
【文档编号】B23Q3/157GK105873721SQ201580003485
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年9月4日
【发明人】贾温·D·卡森, 乔纳森·马歇尔, 伊井拓也
【申请人】山崎马扎克公司