专利名称：机床的刀具交换装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种由安装在主轴上的刀具对工作物进行切削的加工中心 (machining center)等的机床。特别是本发明涉及在主轴和刀具库(magazine)之间自动 交换刀具或刀具保持架的刀具交换装置。
背景技术：
一般地，刀具交换装置包括储藏固定了刀具的多个刀具保持架的刀具库。刀具库 具有可拆装地保持刀具保持架的多个筒(pot)或夹具(gripper)。这些筒或夹具安装在循 环链条(chain)上，能够沿规定的循环轨迹移动。由于大多数筒包括了收容刀具保持架的 锥柄(tapered shank)的筒体，所以，需要用于将刀具保持架从筒中拔出的宽阔的空间。另 外，筒具有对安装在锥柄的前端的把手(knob)进行把持的机构。夹具通常具有对刀具保持 架进行把持的开闭爪。日本公开专利公报2005-96063公开了替代开闭爪地具有固定爪的夹具。固定爪 不需要使爪开闭的机构。固定爪也不需要使爪开闭的空间。因此，使用固定爪的刀具库能 够储藏更多的刀具保持架。
发明内容
本发明的目的是提供一种不需要把持刀具保持架的机构地能够由简单的结构保 持刀具保持架的刀具交换装置。本发明涉及一种包括对具有法兰86的刀具保持架8进行保持的夹具60和用于将 刀具保持架8从夹具60拆下并且将刀具保持架8交给夹具60的刀具架30的刀具交换装置。本发明的刀具交换装置，其特征在于，夹具60能够在循环路径上水平移动，具有 法兰86能够从上方松嵌合的锪孔66，锪孔66在水平方向具有开口 68，开口 68比法兰86 的直径小。本发明的刀具交换装置，其特征还在于，在法兰86的位置在锪孔66中偏向了开口 68的情况下，与刀具保持架8接触而使法兰86向锪孔66的中心移动的位置调整部件50沿 上述循环路径设置。也可以是夹具60具有U字形的固定爪62，锪孔66形成在固定爪62的内缘。也可以是刀具架30具有吸引嘴32，刀具保持架8在其下端具有刀具82，刀具保持 架8在其上端具有锥柄83，吸引嘴32能够嵌合的孔81形成在锥柄83上。最好是位置调整部件50设置在能够将刀具保持架8从夹具60拆下的交接位置的 附近。发明的效果根据本发明，不需要用于对刀具保持架进行把持的组件，例如开闭爪、卡盘 (chuck)、弹簧等。另外，能够由简单的结构修正锪孔中的刀具保持架的位置偏移。
图1是表示具备本发明的刀具交换装置的机床的主视图。
图2是表示图1中的刀具交换装置的主视图。
图3是表示图2中的刀具保持架的侧视图。
图4是表示图2中的夹具的俯视图。
图5是表示图1中的刀具交换装置的俯视图。
图6是表示从刀具库拆下的刀具保持架的侧视图。
图7是表示由刀具交换臂接收的刀具保持架的侧视图。
图8是表示图5中的位置调整部件的主视图。
图9是表示图5中的位置调整部件的侧视图。
图10是表示与工件保持架接触的位置调整部件的俯视图。
具体实施例方式为了实施发明的优选方式参照附图，说明本发明的刀具交换装置。如图1中所示，在机床的底座(base)2上 设置了立柱(c0lumn)3。床鞍(saddle)6可在X轴方向移动地安装在立柱3上。主轴头7 可在Z轴方向移动地安装在床鞍6上。主轴4可旋转地支承在主轴头7上。刀具保持架8 安装在主轴4上。工作台5可在Y轴方向移动地载置在底座2上。工件1固定在工作台5 上。图1的机床具备刀具交换装置10。刀具交换装置10包括刀具库20、刀具架 (carrier) 30及刀具交换臂(arm) 40。刀具架30设置在立柱3上。台座24及44设置在底 座2上。刀具库20支承在台座24上。刀具交换臂40支承在台座44上。刀具保持架8在 主轴4和刀具交换臂40之间交换。在交换刀具保持架8时，在主轴头7从加工位置移动到 了刀具交换位置后，主轴4下降。图1中的实线表示处于加工位置的主轴4，点划线表示处 于刀具交换位置的主轴4。刀具架30是为了将刀具保持架8从刀具库20拆下并交给刀具 交换臂40而设置的。另外，刀具架30是为了将刀具保持架8从刀具交换臂40拆下并交给 刀具库20而设置的。刀具架30具有吸引嘴32和移动机构34。吸引嘴32由移动机构34 能够升降并能够水平移动。如图2所示，刀具库20具有对刀具保持架8进行保持的夹具60。多个夹具60安 装在循环链条22上。链条22能够由一对链轮21在水平面内旋转。一对链轮21的至少一 方由马达驱动。夹具60能够水平移动的循环路径包括直线部分和圆弧部分。刀具交换臂 40在其两端具有夹具42。夹具42与夹具60相比，处于略高的位置。参照图3及图4，说明夹具60和刀具保持架8。如图3所示，刀具保持架8在其下端 具有切削工件1的刀具82。刀具保持架8在其上端具有与主轴4的锥套(tapered socket) 嵌合的锥柄(tapered Shank)83。在锥柄83上形成了吸引嘴32能够嵌合的孔81。吸引嘴 32是为了由吸引力保持刀具保持架8而设置的。为了可靠地将吸引力从吸引嘴32向刀具 保持架8传递，将孔81和吸引嘴32之间的间歇尽可能设计得小。刀具保持架8在锥柄83 之下具有一对法兰(flange) 84、86。在一对法兰84、86之间形成了环状槽85。
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如图4所示，夹具60包括水平延伸的U字形的固定爪62。固定爪62位于链条22 的外侧。接收下侧法兰86的锪孔66形成在固定爪62的内缘的大致整体上。由于固定爪 62为U字形，所以，锪孔66在水平方向具有开口 68。锪孔66是不完全的圆形，即C形。下 侧法兰86的直径比锪孔66的直径稍小。下侧法兰86能够从上方与锪孔66隔着间隙c松 嵌合。锪孔66的开口 68具有比下侧法兰86的直径小的尺寸d。因此，不存在下侧法兰86 在水平方向从锪孔66拔出的情况。刀具保持架8中与下侧法兰86相比为下方的圆筒部88 的直径比开口 68的尺寸d小。因此，圆筒部88能够在水平方向从锪孔66拔出。插入刀具 82的一端的孔形成在圆筒部88上。由于下侧法兰86与锪孔66松嵌合，所以，下侧法兰86的位置能够从锪孔66的中 心仅变化间隙c。特别是如在图4中由单点划线所示的那样，下侧法兰86的位置能够向固 定爪62的前端最大仅偏移距离e。距离e比间隙c大。若下侧法兰86的位置在锪孔66中 偏移得大，则吸引嘴32有可能不能与孔81嵌合。图5中的箭头A表示夹具60移动的方向。图5中的箭头B表示刀具保持架8及 吸引嘴32在交接位置和刀具交换臂40之间移动的方向。交接位置是将刀具保持架8从夹 具60拆下的位置。交接位置也是夹具60接收刀具保持架8的位置。在刀具保持架8处于 交接位置时，锪孔66的开口 68朝向刀具交换臂40。交接位置在图5中的箭头B的正下方。 在交接位置，刀具架30的吸引嘴32与孔81嵌合，吸引刀具保持架8。由于吸引嘴32的上 升，刀具保持架8升起。其结果，如图6所示，下侧法兰86比固定爪62稍高。然后，刀具保 持架8在水平的最短路径上移动，如图7所示，由刀具交换臂40的夹具42接收。夹具42 具有分别水平延伸的U字形的固定爪。其U字形的爪与环状槽85卡合。刀具保持架8的 上侧法兰84载置在夹具42上。简单说明使用后的刀具保持架8从刀具交换臂40返回到刀具库20的动作。首 先，空的夹具60向循环路径中的交接位置移动。刀具架30使刀具保持架8从刀具交换臂 40向刀具库20在水平的最短路径上移动。以下侧法兰86和锪孔66的中心一致的方式将 刀具保持架8定位。刀具架30使刀具保持架8下降，下侧法兰86与锪孔66嵌合。如图5所示，设置用于使刀具保持架8向锪孔66的中心移动的位置调整部件50。 位置调整部件50由支承部件54固定在台座24上。位置调整部件50沿夹具60的循环路 径的直线部分设置。最好是位置调整部件50设置在交接位置的附近。由于夹具60能够在 循环路径上向顺时针方向及逆时针方向移动，所以，最好是追加的位置调整部件夹着交接 位置地设置在位置调整部件50的相反侧。如图8及9所示，位置调整部件50作为整体是 水平地延伸的半圆柱。位置调整部件50的曲面与夹具60相向。位置调整部件50的两端 分别具有尖细的倾斜平面52。倾斜平面52与夹具60相向。位置调整部件50设置在比夹 具60高的位置，以便固定爪62不碰撞位置调整部件50。如图10所示，在刀具保持架8的位置在锪孔66中偏向了开口 68的情况下，刀具 保持架8的上侧法兰84与位置调整部件50的倾斜平面52接触。图10中的夹具60从左 向右移动。其结果，将刀具保持架8推向锪孔66的中心。进而，刀具保持架8由位置调整 部件50的曲面推向锪孔66的中心。这样，由于位置调整部件50能够修正刀具保持架8的 位置偏移，所以，能够将吸引嘴32可靠地插入到孔81内。
权利要求
1.一种刀具交换装置，所述刀具交换装置包括对具有法兰的刀具保持架进行保持的夹 具和用于将上述刀具保持架从上述夹具拆下并且将上述刀具保持架交给上述夹具的刀具 架，其特征在于，上述夹具能够在循环路径上水平移动，具有上述法兰能够从上方松嵌合的锪孔，上述锪孔在水平方向具有开口，上述开口比上述法兰的直径小，在上述法兰的位置在上述锪孔中偏向了上述开口的情况下，与上述刀具保持架接触而 使上述法兰向上述锪孔的中心移动的位置调整部件沿上述循环路径设置。
2.根据权利要求1所述的刀具交换装置，其特征在于，上述夹具具有U字形的固定爪， 上述锪孔形成在上述固定爪的内缘。
3.根据权利要求1所述的刀具交换装置，其特征在于，上述刀具架具有吸引嘴，上述刀 具保持架在其下端具有刀具，上述刀具保持架在其上端具有锥柄，上述吸引嘴能够嵌合的 孔形成在上述锥柄上。
4.根据权利要求1所述的刀具交换装置，其特征在于，上述位置调整部件设置在能够 将上述刀具保持架从上述夹具拆下的交接位置的附近。
全文摘要
一种刀具交换装置，包括对具有法兰(86)的刀具保持架(8)进行保持的夹具(60)和用于将刀具保持架(8)从夹具(60)拆下并且将刀具保持架(8)交给夹具(60)的刀具架(30)。夹具(60)能够在循环路径上水平移动，具有法兰(86)能够从上方松嵌合的锪孔(66)。锪孔(66)在水平方向具有开口(68)，开口(68)比法兰(86)的直径小。在法兰(86)的位置在锪孔(66)中偏向了开口(68)的情况下，与刀具保持架(8)接触而使法兰(86)向锪孔(66)的中心移动的位置调整部件(50)沿上述循环路径设置。
文档编号B23Q3/157GK102001010SQ20101026591
公开日2011年4月6日 申请日期2010年8月26日 优先权日2009年8月26日
发明者麻原俊一, 黑坂嘉博 申请人:株式会社沙迪克