CN101269469A - 工具更换装置 - Google Patents

Abstract

在工具更换装置(2)中，使对旋转分度后的夹紧臂(60)的另一端侧进行引导的引导部件(70)与固定在库支撑台(37)上的支撑板(52)连结。由于引导部件(70)的重量负载并不作用在将库座(41)可旋转地支撑的支撑轴上，因此可使库座(41)快速地旋转。由于引导部件(70)仅与旋转分度后的夹紧臂(60)的另一端侧相对，因此可使引导部件(70)小型化。由于可简化库座(41)的凸部(43)周围的构造，因此可使工具更换装置(2)的零件的更换或维护等变得容易。

Description

工具更换装置

技术领域

本发明涉及一种工具更换装置，尤其涉及可自动地对安装在机床的主轴上的工具进行更换的工具更换装置。

背景技术

以往有一种可以用单个装置对工件进行“切螺纹”、“开孔”等多种加工的机床。机床具有工具更换装置(ATC)。工具更换装置(ATC)预先将丝锥和钻头等许多工具收纳在规定的收纳部位，并自动地对加工结束的工具与后面的加工所需的工具进行更换。在日本专利公开平成2年第15936号公报所记载的工具更换装置中，使主轴头在垂直方向(Z轴方向)上移动，在与固定在框架上的工具库之间利用凸轮机构进行工具更换。

在图8所示的以往的工具更换装置200中，支撑轴201在库座202的中心处将库座202以可旋转的形态支撑。在库座202的外周，多个支点台251沿着以支撑轴201为中心的圆周方向以所需的中心角固定。各支点台251通过支撑轴252将夹紧臂250可自由转动地支撑。夹紧臂250在支撑轴252的附近将凸轮从动件253朝着主轴头(未图示)侧可自由旋转地支撑。凸轮从动件253可与主轴头的前表面具有的凸轮体(未图示)的倾斜面抵接。在主轴头上下移动时，夹紧臂250的凸轮从动件253在主轴头的凸轮体的倾斜面上滑动。位于夹紧臂250一端侧的把持部255在靠近主轴的靠近位置与从主轴离开的退避位置(图8所示的夹紧臂250的位置)之间转动。

在夹紧臂250的另一端侧设置有有底孔256。埋头孔(有底孔)256收容压缩螺旋弹簧257和钢球258。钢球258的一部分从埋头孔(有底孔)256的开口突出。在库座202的凸部202a上外插有铁制成的夹紧支撑套环210。在夹紧支撑套环210的外周具有截面呈圆弧状的引导面211。钢球258与引导面211抵接。库座202的外周面以规定间隔具有在所述引导面211上开口的槽212。处于分度待机状态的夹紧臂250可通过使钢球258嵌入槽212内来稳定地保持姿态。

图8所示的工具更换装置200的铁制成的夹紧支撑套环210与库座202一起旋转。在以往的工具更换装置200中，作用在库座202上的重量大，存在无法使库座202快速旋转的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可减轻作用在库座上的重量的工具更换装置。

为了实现上述目的，技术方案1的发明的工具更换装置包括：将机床的主轴可旋转地支撑的主轴头、将所述主轴头可上下移动地支撑的支柱、能以一根轴线为中心旋转分度的库本体、固定在所述支柱上并将所述库本体可旋转地支撑的支撑部件、一端侧具有把持工具的把持部并呈放射状地设置在所述库本体的外周的多个夹紧臂、以及支撑在所述夹紧臂的所述一端侧与另一端侧之间并固定在所述库本体外周的支点台，通过旋转分度后的所述夹紧臂以所述支点台为中心转动，使所述把持部在靠近所述主轴的靠近位置与从所述主轴离开的退避位置之间往复移动，所述工具更换装置包括在所述库本体与所述主轴头之间对所述夹紧臂的所述另一端侧进行引导的引导部件，所述引导部件固定在所述支撑部件上。

引导部件对夹紧臂的另一端侧进行引导，以使夹紧臂一端侧的把持部在靠近主轴的靠近位置与从主轴离开的退避位置之间可靠地往复移动。由于将引导部件固定在不与库本体一起旋转的支撑部件上，因此技术方案1的发明的工具更换装置可减轻库本体，可使库本体快速旋转。

技术方案2的发明的工具更换装置的所述引导部件仅配置在与旋转分度到最靠近所述主轴的位置的所述夹紧臂的所述另一端侧相对的位置上。

技术方案2的发明的工具更换装置可将引导部件设计得较小，可削减引导部件的成本。由于可在库本体周围形成空间，因此可配置其它结构。

技术方案3和技术方案4的发明的工具更换装置具有保持部件，该保持部件通过对所述引导部件所引导的所述夹紧臂的所述另一端侧予以保持，在所述把持部移动至所述靠近位置的状态下对所述夹紧臂的姿态予以保持。

在技术方案3和技术方案4的发明的工具更换装置中，保持部件在把持部移动至靠近位置的状态下对夹紧臂的姿态予以保持。其结果是，工具更换装置能可靠地维持夹紧臂的姿态。

技术方案5和技术方案6的发明的工具更换装置用板弹簧来构成所述保持部件。

由于技术方案5和技术方案6的发明的工具更换装置用板弹簧来构成保持部件，因此可廉价地提供保持部件。

技术方案7的发明的工具更换装置的所述夹紧臂在所述另一端侧具有在所述引导部件的引导面上滚动的辊子。

在技术方案7的发明的工具更换装置中，利用辊子来减轻因夹紧臂的另一端侧在引导面上移动而产生的摩擦。

技术方案8和技术方案9的发明的工具更换装置还包括：覆盖所述库本体的盖子、以及配置在所述盖子内侧的驱动所述库本体旋转的马达。

在技术方案8和技术方案9的发明的工具更换装置中，盖子可防止切削加工中产生的切削粉末或切削液附着在马达上。

技术方案10和技术方案11的发明的工具更换装置包括固定在所述马达上并配置在所述盖子内侧的编码器。

在技术方案10和技术方案11的发明的工具更换装置中，盖子可防止切削加工中产生的切削粉末或切削液附着在编码器上。

附图说明

图1是表示机床1和工具更换装置2的主要部分的纵剖视图。

图2是表示夹紧臂60、保持环55、引导部件70、凸轮28和固定凸轮29彼此的位置关系的立体图。

图3是表示机床1和工具更换装置120的主要部分的纵剖视图。

图4是表示夹紧臂80、引导保持部件90、凸轮28和固定凸轮29彼此的位置关系的立体图。

图5是表示夹紧臂80的转动的说明图(保持弹簧104保持了辊子88的状态)。

图6是表示夹紧臂80的转动的说明图(辊子88与第一引导面92抵接的状态)。

图7是表示夹紧臂80的转动的说明图(辊子88的外周面与第二引导面93抵接的状态)。

图8是表示以往的工具更换装置200的夹紧臂250的支撑构造的剖视图。

具体实施方式

参照图1和图2对本发明第1实施形态的工具更换装置2进行说明。将图1的左侧设为机床1的前侧，将右侧设为机床1的后侧，将纸面跟前侧设为机床1的右侧，将纸面内侧设为机床1的左侧。

第1实施形态的工具更换装置2是通过夹紧臂60的转动将安装在机床1的主轴30上的工具5自动地更换成其它工具的装置。在工具更换装置2中，其特征在于，将对夹紧臂60的另一端侧进行引导的引导部件70固定在机床1的支柱10侧。

对机床1的结构概略地进行说明。如图1所示，机床1包括：支柱10、主轴头24、主轴30、以及工作更换装置2。柱状的支柱10位于构成基座的底座(未图示)的上部后方。主轴头24可沿支柱10的前表面上下移动。主轴头24将主轴30可旋转地支撑在前方下部的内侧。主轴30为可装拆工具保持件7的结构，该工具保持件7保持工具5。工具更换装置2位于主轴头24的前表面上。工具更换装置2将安装在主轴30上的工具保持件7自动地更换为保持其它工具的工具保持件。

在支柱10的左右两侧面上分别具有框架18(图1中仅表示了一个框架18)。框架18以将主轴头24夹持在内侧的形态向前方延伸。库支撑台37固定在一对框架18的前端部上。库支撑台37支撑着工具更换装置2的库座41。在库支撑台37的上部固定有截面呈大致L字形的库盖子19。库盖子19向机床1的前方上侧倾斜。库盖子19覆盖库座41。库盖子19用于防止切削加工中产生的切削粉末、切削液附着在库座41上。图1所示的框架18、库支撑台37相当于本发明的“支撑部件”，库座41相当于“库本体”。

在主轴头24的上部具有使主轴30旋转的伺服马达22。底座具有工作台(未图示)。通过主轴头24相对于固定在工作台上的工件(被加工物)上下移动、且主轴30高速旋转来进行期望的切削加工。

对主轴头24的上下移动机构进行说明。如图1所示，在支柱10的前表面上具有上侧轴承部14和下侧轴承部15。上侧轴承部14和下侧轴承部15将沿上下方向延伸的滚珠丝杠12可旋转地支撑。在主轴头24的背面上具有螺母13。螺母13与滚珠丝杠12螺纹配合。滚珠丝杠12的上端部与伺服马达(未图示)的驱动轴通过联轴器(未图示)连结。伺服马达固定在上侧轴承部14的上部。滚珠丝杠12在伺服马达的驱动下朝着正逆两个方向转动。在滚珠丝杠12朝着正逆两个方向转动时，螺母13上下移动。在螺母13上下移动时，与螺母13连结的主轴头24上下移动。

对主轴头24的内部构造进行说明。如图1所示，伺服马达22的驱动轴与主轴30通过联轴器23连结。主轴30在伺服马达22的驱动下旋转。在主轴30的前端部(下端部)具有锥状的开口部31，在该开口部31中安装有工具保持件7的锥形安装部7a。工具保持件7具有从锥形安装部7a向上方突出的被把持部件7b。在主轴30的内部具有保持件把持部件32，该保持件把持部件32把持工具保持件7的被把持部件7b。在主轴30的内部具有拉杆34，该拉杆34对保持件把持部件32进行操作。拉杆34具有始终朝着上方对保持件把持部件32进行施力的压缩螺旋弹簧38。主轴30通过保持件把持部件32的向上移动来把持工具保持件7。

主轴头24通过支撑轴21将从右侧面看呈大致L字形的柄20可自由转动地支撑在后方上部的内侧。柄20包括垂直柄20b和水平柄20a。垂直柄20b沿垂直方向延伸。水平柄20a从垂直柄20b的下端部朝着前方大致水平地延伸。水平柄20a的前端部可与拉杆34的上侧前端部的销35卡合。垂直柄20b的背面上部具有板凸轮体36。板凸轮体36可与固定在上侧轴承部14上的凸轮从动件17接触、分离。拉伸螺旋弹簧39与垂直柄20b和主轴头24相连。在从右侧面看柄20时，拉伸螺旋弹簧39始终顺时针地对柄20施力，因此水平柄20a处于对销35的推压始终解除的状态。

在主轴30的开口部31中安装有工具保持件7的锥形安装部7a的状态下，若主轴头24向上移动，则设置在柄20上的板凸轮体36沿着凸轮从动件17滑动。此时，在从右侧面看时，柄20以支撑轴21为中心逆时针转动。在柄20的转动下，水平柄20a将销35向下推压。若水平柄20a将销35向下推压，则具有销35的拉杆34使保持件把持部件32向下移动。通过保持件把持部件32向下移动，保持件把持部件32解除被把持部件7b的把持。如上所述，保持工具5的工具保持件7相对于主轴30可以装拆。

对本发明的工具更换装置2的构造进行说明。如图1所示，工具更换装置2包括库座41和多个夹紧臂60(图1中仅表示了上下两个夹紧臂60)。库座41呈有檐圆筒状。夹紧臂60沿着库座41的檐部42的背面的外周以一定的间隔设置，并可以转动。框架18支撑着库支撑台37。库支撑台37通过轴承46将支撑轴45可旋转地支撑。支撑轴45向机床1的前方下侧倾斜。库座41固定在支撑轴45上。库座41可与支撑轴45一起旋转。

对库座41进行说明。如图1所示，库座41包括凸部43和檐部42。凸部43呈筒状。支撑轴45内插在凸部43中。檐部42呈檐状，位于凸部43的外周面的前端侧。檐部42在与主轴头24的前表面相对的背面上具有保持环55，该保持环55包围凸部43的外周。保持环55对位于夹紧臂60的另一端侧的后述的抵接部64予以保持。在保持环55的径向外周面上具有槽55a(参照图2)。从夹紧臂60的抵接部64突出的钢球68的一部分嵌入在槽55a中。保持环55与库座41一起旋转。在凸部43后端部的外侧嵌入有以支撑轴45为中心的圆板47。在圆板47的背面侧(与主轴头24相对的面)具有与多个夹紧臂60的配设位置分别对应的辊子形状的凸轮从动件(未图示)。

在库支撑台37的上部具有壳体51。在壳体51的上部具有伺服马达50。伺服马达50进行库座41的旋转分度。在壳体51的内侧，伺服马达50的转轴与旋转机构的一部分连结。旋转机构包括多个齿轮(未图示)和凸轮(未图示)。圆板47的多个凸轮从动件依次嵌合到在旋转机构的凸轮上形成的凸轮槽(未图示)中。圆板47间歇地分度旋转。虽未图示，但伺服马达50具有编码器，编码器与机床1的控制装置(未图示)相连。旋转分度是指库座41旋转而停止在规定位置上。

在库座41的背面侧设置有从库支撑台37向下延伸的支撑板52。在支撑板52的下端部连结有作为本发明的特征的引导部件70。引导部件70与最靠近主轴30的夹紧臂60的另一端侧相对。引导部件70在主轴头24与库座41之间对夹紧臂60的另一端侧进行引导。引导部件70相当于图8所示的以往的工具更换装置200的夹紧支撑套环210。

下面对引导部件70的构造作详细说明。如图2所示，从正面看呈T形的引导部件70将连结部71和引导部72作为构成要素。连结部71呈板状，与支撑板52的下端部连结。板状的引导部72从连结部71的与保持环55相对的侧面中央朝着保持环55延伸。引导部72在与夹紧臂60的另一端侧相对的面上具有形成为从侧面看呈圆弧状的引导面72a。在引导面72a上抵接着钢球68的一部分。钢球68从夹紧臂60的抵接部64突出。

在支撑板52所支撑的引导部件70中，固定在库座41的檐部42的背面上的保持环55与引导部72的前端部相邻。引导部72的引导面72a和保持环55的槽55a(参照图2)呈彼此连续的形状。引导部件70使从夹紧臂60的抵接部64突出的钢球68沿引导面72a滑动，从而将其引导到保持环55的槽55a内。

对夹紧臂60及其支撑构造进行说明。如图1所示，库座41在檐部42的背面的外周侧以所需的中心角沿周向具有支点台62，支点台62对多个(例如14个)夹紧臂60予以支撑。

如图2所示，支点台62从侧面看呈大致L字状，包括固定部62a和轴支撑部62b。固定部62a呈板状。轴支撑部62b从固定部62a的一端部倾斜地延伸，支撑着支撑轴67。固定部62a具有在固定部62a的厚度方向上贯穿的固定孔(未图示)。固定部62a的固定孔与设置在库座41的檐部42上的固定孔(未图示)对应。通过使固定部62a的固定孔与檐部42的固定孔对齐并用螺栓固定，将支点台62固定在库座41上。如图2所示，支点台62通过支撑轴67支撑着夹紧臂60。夹紧臂60包括：臂本体61、把持部63、抵接部64和凸轮从动件支撑部65。棒状的臂本体61弯曲。臂本体61在一端侧的自由端上具有把持部63，在另一端侧的端部具有抵接部64。凸轮从动件支撑部65从支撑轴67附近的臂本体61向主轴头24侧突出。凸轮从动件支撑部65将凸轮从动件66可自由旋转地支撑。

把持部63包括双叉部69和一对支撑销76(图2中仅表示了一方的支撑销76)。双叉部69用于夹持图1所示的工具保持件7的外径部的槽部(未图示)，为非开闭式。一对支撑销76位于双叉部69的内侧端部。在双叉部69的向两侧分开的各端部的外侧分别具有以支撑销76的中心为旋转中心的凸轮从动件75。凸轮从动件75沿着主轴头24前端部(下端部)的固定凸轮29的凸轮面29a滑动。凸轮从动件75和固定凸轮29将把持部63准确地引导到安装在主轴30上的工具保持件7的槽部内。在双叉部69位于工具保持件7的槽部内时，一对支撑销76沿着工具保持件7的槽部滑动。如上所述，把持部63把持工具保持件7。

凸轮从动件66沿着固定在图1所示的主轴头24的前表面上的凸轮28的凸轮面28a滑动。支撑轴25在主轴头24的前表面上支撑着凸轮28。由于在凸轮28与主轴头24之间配设有压缩螺旋弹簧(未图示)，因此支撑轴25对凸轮28在从主轴头24浮起的状态下予以支撑。在凸轮从动件66在凸轮28的凸轮面28a上滑动时，臂本体61以支撑轴67为中心转动。

抵接部64呈筒状。抵接部64将压缩螺旋弹簧(未图示)和钢球68收纳在埋头孔(未图示)中。压缩螺旋弹簧通过缓冲部件(未图示)朝着引导部件70侧对钢球68施力。钢球68的一部分从埋头孔的开口突出，与所述引导部件70的引导面72a抵接。引导部件70引导钢球68，以使钢球68沿着引导面72a滑动。在抵接部64朝着引导面72a的库座41侧移动时，钢球68从引导面72a脱离，并嵌入槽55a中。在使位于分度位置上的夹紧臂60的把持部63移动至靠近主轴30的位置的状态下，钢球68和槽55a使夹紧臂60的姿态稳定保持。

参照图2对夹紧臂60的转动动作进行说明。

在使图1所示的主轴头24向下移动时，旋转分度到库座41最下端的最靠近主轴30的位置上的夹紧臂60的凸轮从动件75与固定凸轮29的凸轮面29a抵接。凸轮从动件66与凸轮28的凸轮面28a抵接。在凸轮从动件75和凸轮从动件66分别沿着各凸轮面29a、28a滑动时，从夹紧臂60的抵接部64突出的钢球68从保持环55的槽55a脱离。之后，钢球68沿着引导部件70的引导面72a滑动。其结果是，夹紧臂60的把持部63一直移动至从主轴30离开的退避位置为止。处于分度待机状态的其它夹紧臂60由于各自的抵接部64的钢球68与保持环55的槽55a嵌合，因此并不转动，保持其姿态。仅旋转分度后的夹紧臂60的凸轮从动件75、66可与固定凸轮29和凸轮28抵接地滑动。其结果是，仅旋转分度后的夹紧臂60可以转动。其它处于分度待机状态的夹紧臂60在把持部63靠近主轴头24的位置(靠近位置)上保持姿态。保持环55相当于“保持部件”。

在第1实施形态的工具更换装置2中，引导部件70对位于旋转分度到库座41最下端的夹紧臂60的另一端侧的抵接部64进行引导。引导部件70与固定在库支撑台37上的支撑板52连结。由于引导部件70并不与库座41侧连结，因此引导部件70的重量负载不会作用在库座41上。在工具更换装置2中，由于引导部件70的重量负载并不作用在将库座41可旋转地支撑的支撑轴45上，因此可使库座41快速旋转。由于引导部件70仅配置在与旋转分度后的夹紧臂60的抵接部64相对的位置上，因此与图8所示的以往的夹紧支撑套环210相比，可将引导部件70设计得较小。

下面参照图3～图7对第2实施形态的工具更换装置120进行说明。

第2实施形态的工具更换装置120是第1实施形态的工具更换装置2的变形例。在工具更换装置120中，其特征在于，设置有引导保持部件90来代替第1实施形态的引导部件70。引导保持部件90对夹紧臂80的另一端侧进行引导，并将把持部83保持在从主轴30离开的退避位置上。与第1实施形态一样，工具更换装置120是机床1所包括的装置。对于机床1，标记与图1所示的符号相同的符号并省略说明。

对工具更换装置120的构造进行说明。如图3所示，工具更换装置120包括库座121和多个夹紧臂80(图3中仅表示了上下两个夹紧臂80)。库座121呈圆盘状。多个夹紧臂80沿着库座121的背面的外周以规定间隔设置，并可以转动。库座121的支撑构造与第1实施形态的库座41的支撑构造不同。

对库座121的支撑构造进行说明。如图3所示，在支柱10的左右两侧面上分别具有框架118(图3中仅表示了一个框架118)。框架118以将主轴头24夹持在内侧的形态向前方延伸。在一对框架118的前端部支撑着库支撑台137。在库支撑台137的内侧具有减速器122。减速器122的输出轴124的前端固定在库座121的中央部。固定在库支撑台137内侧的球轴承部126支撑着减速器122的输入轴123的前端。输入轴123在球轴承部126与减速器122之间具有凸缘状的制动齿轮127。若使制动齿轮127旋转，则输入轴123旋转。

在库支撑台137的内侧固定有伺服马达130。在伺服马达130的驱动轴(未图示)的前端具有比制动齿轮127小的齿轮128。齿轮128的外周与制动齿轮127的外周彼此啮合。制动齿轮127在与库座121侧相对的侧面上具有多个定位用的凹部(未图示)。在库支撑台137的内侧被压缩螺旋弹簧129弹性支撑的钢球135的一部分与位于制动齿轮127最下方的凹部嵌合。伺服马达130相当于本发明的“马达”。

在伺服马达130的驱动轴旋转时，驱动轴的旋转转矩通过齿轮128、制动齿轮127传递给减速器122的输入轴123。若旋转转矩传递给输入轴123，则输出轴124以规定的减速比旋转。在输出轴124的旋转下，库座121旋转指定数，钢球135的一部分与位于制动齿轮127最下方的凹部嵌合。由于钢球135与凹部嵌合，因此制动齿轮127的位置确定，规定的工具5移动至分度位置。由于钢球135的一部分与制动齿轮127的凹部嵌合，因此可防止制动齿轮127因振动而旋转。

伺服马达130具有编码器131。编码器131与机床1的控制装置(未图示)相连。伺服马达130和编码器131与第1实施形态不同，位于固定在库支撑台137上部的库盖子119的内侧。其结果是，可防止切削加工中产生的切削粉末或切削液附着在伺服马达130和编码器131上。库盖子119相当于本发明的“盖子”。

库支撑台137将引导保持部件90以支撑轴部91(参照图4)为中心支撑在最靠近主轴30的部分上。引导保持部件90与旋转分度后的夹紧臂80的另一端侧相对。在夹紧臂80的另一端侧设置有后述的辊子88。作为本发明的特征的引导保持部件90从侧面看呈L字形。引导保持部件90在主轴头24与库座41之间对位于夹紧臂80另一端侧的辊子88(参照图4、图5)进行引导。引导保持部件90可将把持部83保持在从主轴30离开的退避位置上。

对引导保持部件90作详细说明。如图4、图5所示，在引导保持部件90的内侧面上包括第一引导面92和第二引导面93。第一引导面92呈直线状。第二引导面93与第一引导面92连续，并沿着引导保持部件90的折弯部分弯曲。引导保持部件90在折弯部分具有支撑轴部91。支撑轴部91将引导保持部件90可自由转动地支撑在库支撑台137上。在引导保持部件90的第一引导面92的相反面上，在从支撑轴部91离开的一侧的一端部上具有凹部94。凹部94从该相反面朝着第一引导面92凹陷规定深度。凹部94收纳有压缩螺旋弹簧78(参照图5)的一端部。从凹部94突出的压缩螺旋弹簧78的另一端部与库支撑台137的外表面抵接。在从图5所示的右侧面看时，压缩螺旋弹簧78始终朝着逆时针方向对引导保持部件90的从支撑轴部91离开的一侧的一端部施力。

引导保持部件90通过使辊子88在第一引导面92上滑动而在主轴头24与库座121之间对夹紧臂80的另一端侧进行引导。在辊子88位于第二引导面93上时，引导保持部件90通过压缩螺旋弹簧78的施力而朝着从右侧面看时的逆时针方向转动。第二引导面93的弯曲面限制辊子88的动作并保持辊子88。第二引导面93和辊子88在使夹紧臂80的另一端侧移动至主轴头24侧的状态下保持夹紧臂80的姿态。

对夹紧臂80的构造进行说明。如图3所示，在库座121背面的外周侧以所需的中心角沿周向固定有多个(例如14个)夹紧臂80。如图4所示，夹紧臂80将支点台100作为转动动作的支点。支点台100固定在库座121背面的外周侧。支点台100具有支撑轴87。夹紧臂80包括：臂本体81、把持部83、辊子支撑部84、以及凸轮从动件支撑部85。臂本体81呈弯曲的棒状。支点台100的支撑轴87支撑着臂本体81。臂本体81在构成自由端的一端侧具有把持部83，并在另一端侧具有辊子支撑部84。把持部83把持工具保持件7。辊子支撑部84支撑辊子88。凸轮从动件支撑部85从支撑轴87附近的臂本体81侧朝着主轴头24(参照图3)突出。凸轮从动件支撑部85将凸轮从动件86可自由旋转地支撑。在臂本体81的外侧面上具有防止切削粉末的冲击的金属板、即盖子97。

支点台100的形状与第1实施形态的支点台62不同。如图4所示，支点台100包括：固定板101、右侧支撑板102和左侧支撑板103。固定板101利用螺钉等固定在库座121背面的外周上。右侧支撑板102和左侧支撑板103分别从固定板101的左右两端部向凸轮28侧直角状延伸。

右侧支撑板102和左侧支撑板103支撑着支撑轴87。夹紧臂80能以支撑轴87为支点转动。在固定板101的上端部中央设置有保持弹簧104。保持弹簧104是对转动的夹紧臂80的辊子88予以保持的板弹簧。保持弹簧104包括：第一保持部105、第二保持部106和第三保持部107。第一保持部105从固定板101的上端部中央朝着上方延伸，呈长条板状。第二保持部106从第一保持部105的前端部以大致直角状折弯。第三保持部107从第二保持部106的前端部朝着斜上方延伸。保持弹簧104具有与第1实施形态的保持环55相同的功能(相当于保持部件)。

若将夹紧臂80的辊子88推入保持弹簧104的内侧，则第二保持部106和第三保持部107接连的角部与辊子88的外周面抵接。保持弹簧104的角部朝着保持弹簧104的内侧对辊子88施力。在使夹紧臂80的把持部83移动至主轴30的状态下，保持弹簧104可稳定地保持夹紧臂80的姿态。

由于把持部83的构造与第1实施形态的夹紧臂60的把持部63相同，因此仅说明对应关系而省略详细说明。

保持部83的双叉部89与把持部63的双叉部69对应。把持部83的支撑销96与把持部63的支撑销76对应。把持部83的凸轮从动件95与把持部63的凸轮从动件75对应。

凸轮从动件86沿着凸轮28的凸轮面28a滑动，该凸轮28固定在图3所示的主轴头24的前表面上。臂本体81以支撑轴87为中心转动。

辊子支撑部84利用两个支撑板夹着支撑辊子88。通过辊子88在引导保持部件90的第一引导面92、第二引导面93上滚动，引导保持部件90在主轴头24与库座21之间对辊子支撑部84进行引导。由于在引导保持部件90的第一引导面92、第二引导面93上滑动的部件由辊子88构成，因此可减少辊子88与第一引导面92、第二引导面93之间的摩擦。图4所示的辊子88相当于本发明的“辊子”。

参照图5～图7对夹紧臂80的转动动作进行说明。图6表示的是夹紧臂80旋转分度到库座121的最下端而移动至最靠近主轴30的位置、主轴头24稍向下移动了的状态。凸轮从动件95与固定凸轮29的凸轮面29a抵接。凸轮从动件86与凸轮28的凸轮面28a抵接。在主轴头24从该状态上升了时，凸轮28的凸轮面28a朝着从主轴头24离开的方向对凸轮从动件86施力。夹紧臂80从右侧面看呈逆时针地转动，凸轮从动件95沿着固定凸轮29的凸轮面29a向后侧移动。由于夹紧臂80从右侧面看呈逆时针地转动，因此辊子88向保持弹簧104的内侧移动。其结果是，如图5所示，第二保持部106和第三保持部107形成的角部朝着保持弹簧104的内侧对辊子88施力。保持弹簧104成为将辊子88保持在内侧的状态。在使位于分度位置上的夹紧臂80的把持部83移动至后侧的状态下，保持弹簧104稳定地保持夹紧臂80的姿态。

在主轴头24下降了时，固定凸轮29朝着下方对夹紧臂80的凸轮从动件95施力。若固定凸轮29朝着下方对凸轮从动件95施力，则如图6所示，凸轮从动件95在凸轮面29a上朝着前侧滑动。夹紧臂80从右侧面看呈顺时针地转动。辊子88从保持弹簧104的内侧脱离，从而在引导保持部件90的第一引导面92上朝着主轴头24侧滚动。如图5所示，压缩螺旋弹簧78朝着主轴头24侧对引导保持部件90的库座121侧的一端部施力。若辊子88与引导保持部件90的第一引导面92抵接，则辊子88克服压缩螺旋弹簧78的弹力，将第一引导面92朝着库座121侧推压。库支撑台137和引导保持部件90使压缩螺旋弹簧78压缩，引导保持部件90从右侧面看呈顺时针地稍许转动。

辊子88在第一引导面92上朝着主轴头24侧滚动，在辊子88经过最靠近库支撑台137的位置时，辊子88与压缩螺旋弹簧78之间的相对距离逐渐增大。由于压缩螺旋弹簧78，引导保持部件90从右侧面看呈逆时针地慢慢转动。如图7所示，在辊子88滚动至第二引导面93为止时，因压缩螺旋弹簧78的施力，引导保持部件90从右侧面看继续呈逆时针地转动。第二引导面93的弯曲面与辊子88的外周面抵接，第二引导面93限制辊子88的动作。引导保持部件90将辊子88保持在该位置上。在把持部83移动至从主轴30离开的退避位置的状态下，引导保持部件90对旋转分度到库座121最下端的夹紧臂80的姿态予以保持。

在第2实施形态的工具更换装置120中，引导保持部件90对旋转分度到库座121最下端的夹紧臂80的后端侧进行引导。支撑引导保持部件90的并不是库座121，而是库支撑台137。引导保持部件90的重量负载并不作用在库座121上。其结果是，工具更换装置120可使库座121快速旋转。引导保持部件90仅配置在与旋转分度后的(库座121最下端的)夹紧臂80的辊子88相对的位置上。与图8所示的以往的夹紧支撑套环210相比，工具更换装置120可使引导保持部件90小型化，可简化库座121周围的构造。其结果是，工具更换装置120可使零件的更换或维护等变得容易。工具更换装置120简化了库座121周围的构造。其结果是，工具更换装置120可将伺服马达130和编码器131配置在库盖子119的内侧，可防止切削粉末或切削液附着在伺服马达130和编码器131上。

在第1实施形态中将伺服马达50配置在了库盖子19的外侧，但也可像第2实施形态那样将伺服马达50配置在库盖子19的内侧。

在第1实施形态中，将引导部件70通过支撑板52固定在库支撑台37上，但也可将引导部件70直接固定在库支撑台37上。

在第1实施形态、第2实施形态中，库座41、121的旋转轴心相对于主轴头24的移动方向倾斜。也可以使库座41、121的旋转轴心与主轴头24的移动方向正交。

Claims (11)

1.一种工具更换装置，包括：

将机床的主轴可旋转地支撑的主轴头、

将所述主轴头可上下移动地支撑的支柱、

能以一根轴线为中心旋转分度的库本体、

固定在所述支柱上并将所述库本体可旋转地支撑的支撑部件、

一端侧具有把持工具的把持部并呈放射状地设置在所述库本体的外周的多个夹紧臂、以及

支撑在所述夹紧臂的所述一端侧与另一端侧之间并固定在所述库本体外周的支点台，

通过旋转分度后的所述夹紧臂以所述支点台为中心转动，使所述把持部在靠近所述主轴的靠近位置与从所述主轴离开的退避位置之间往复移动，

其特征在于，

包括引导部件，该引导部件在所述库本体与所述主轴头之间对所述夹紧臂的所述另一端侧进行引导，

所述引导部件固定在所述支撑部件上。

2.如权利要求1所述的工具更换装置，其特征在于，所述引导部件仅配置在与旋转分度到最靠近所述主轴的位置的所述夹紧臂的所述另一端侧相对的位置上。

3.如权利要求1所述的工具更换装置，其特征在于，在所述库本体上具有保持部件，该保持部件通过对所述引导部件所引导的所述夹紧臂的所述另一端侧予以保持，在所述把持部移动至所述靠近位置的状态下对所述夹紧臂的姿态予以保持。

4.如权利要求2所述的工具更换装置，其特征在于，

在所述库本体上具有保持部件，该保持部件通过对所述引导部件所引导的所述夹紧臂的所述另一端侧予以保持，在所述把持部移动至所述靠近位置的状态下对所述夹紧臂的姿态予以保持。

5.如权利要求3所述的工具更换装置，其特征在于，所述保持部件是板弹簧。

6.如权利要求4所述的工具更换装置，其特征在于，所述保持部件是板弹簧。

7.如权利要求1至6中任一项所述的工具更换装置，其特征在于，所述夹紧臂在所述另一端侧具有在所述引导部件的引导面上滚动的辊子。

8.如权利要求1至6中任一项所述的工具更换装置，其特征在于，还包括：

覆盖所述库本体的盖子、以及

驱动所述库本体旋转的马达，

所述马达配置在所述盖子的内侧。

9.如权利要求7所述的工具更换装置，其特征在于，还包括：

覆盖所述库本体的盖子、以及

驱动所述库本体旋转的马达，

所述马达配置在所述盖子的内侧。

10.如权利要求8所述的工具更换装置，其特征在于，包括编码器，该编码器固定在所述马达上并配置在所述盖子的内侧。

11.如权利要求9所述的工具更换装置，其特征在于，包括编码器，该编码器固定在所述马达上并配置在所述盖子的内侧。

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