CN101954609A

CN101954609A - 刀库

Info

Publication number: CN101954609A
Application number: CN2010102296134A
Authority: CN
Inventors: 袴田隆永
Original assignee: Okuma Corp
Current assignee: Okuma Corp
Priority date: 2009-07-15
Filing date: 2010-07-13
Publication date: 2011-01-26
Anticipated expiration: 2030-07-13
Also published as: IT1401097B1; ITMI20101189A1; JP2011020211A; CN101954609B; DE102010027247A1; JP5385036B2; US20110015050A1

Abstract

本发明提供一种刀库，该刀库能够实现装置整体的小型化。在回转方向相邻的臂(11a、11b)在回转轴方向配置于不同的位置，并且，以当从回转轴方向观察时臂(11a、11b)的一部分重叠的方式排列设置。因此，与在与回转轴正交的同一面内排列设置有相同数量的臂的以往的刀库相比较，能够缩小刀库(10)的半径(R1)，能够实现装置的小型化。

Description

刀库

技术领域

本发明涉及例如加工中心(machining center)等机床所具备的刀库。

背景技术

以往，在将刀具装配于主轴来进行加工的加工中心等机床中，设有能够收纳多种刀具的刀库，能够在刀库与主轴之间更换刀具(例如专利文献1)。

此处，根据图4对普通的刀库进行说明。刀库41具备以回转轴(未图示)为中心呈放射状设置的多个臂42a、42b...。而且，臂42a能够以与回转轴平行的姿态(即、与臂正交的姿态)把持小径的刀具T1，臂42b能够以与回转轴平行的姿态(即、与臂正交的姿态)把持大径的刀具T2。在该刀库41中，臂42a、42b...全都排列设置在与回转轴正交的同一平面内。因此，当从刀库41的半径方向观察时，如图4(b)所示，各个臂42a、42b把持刀具T1、T2的把持位置位于一条直线上。

[专利文献1]日本特开平6-218645号公报

但是，在像以往那样的将所有的臂42a、42b...都排列设置在同一平面内的情况下，为了避免交接刀具时主轴与由相邻的臂把持的刀具干涉，需要使相邻的臂42a和臂42b之间较大地离开。因此，需要增大刀库41的半径R2，刀库41的小型化存在界限。

发明内容

因此，本发明就是鉴于上述问题而完成的，本发明想要提供一种能够实现装置整体的小型化的刀库。

为了达成上述目的，本发明中的第一方面所记载的发明的特征在于，刀库具备回转轴和以该回转轴为中心朝放射方向延伸的多个刀具把持单元，并且在上述刀具把持单元和机床的刀具装配部之间交接刀具，其中，在刀具把持单元的至少一部分中，相邻的两个刀具把持单元在上述回转轴方向设在不同的位置，当在一方的刀具把持单元和上述刀具装配部之间交接刀具时，上述刀具装配部不会与由相邻的另一方的刀具把持单元把持的刀具干涉。

第二方面所记载的发明的特征在于，在第一方面所记载的发明中，上述相邻的两个刀具把持单元以从上述回转轴方向观察至少一部分重叠的方式设置。

根据本发明，在刀具把持单元的至少一部分中，相邻的两个刀具把持单元在回转轴方向设在不同的位置，因此能够避免刀具装配部与由相邻的刀具把持单元把持的刀具干涉，并且能够使两个刀具把持单元接近，与在与回转轴正交的同一面内排列设置有相同数量的臂的以往的刀库相比较，能够缩小刀库的半径，能够实现装置的小型化。并且，由于能够实现小型化，因此能够降低制造成本，且能够提高组装作业、维护作业以及输送作业等各种作业的作业性。

进一步，根据第二方面所记载的发明，由于相邻的两个刀具把持单元以从回转轴方向观察至少一部分重叠的方式设置，因此能够使两个臂之间的距离更加接近，能够实现刀库的进一步的小型化。

附图说明

图1是示出设置有刀库的机床的说明图。

图2是将刀库放大示出的立体说明图。

图3是示出刀库的一部分的说明图，(a)是从回转轴方向观察的说明图，(b)是从半径方向观察的说明图。

图4是示出现有的刀库的一部分的说明图，(a)是从回转轴方向观察的说明图，(b)是从半径方向观察的说明图。

标号说明

1...加工中心；6...主轴(工具装配部)；10...刀库；11a、11b...臂(工具把持单元)；T1、T2...刀具。

具体实施方式

以下，根据附图对作为本发明的一个实施方式的刀库进行详细说明。

1是具备刀库10的加工中心，工作台3以朝Y轴方向(前后方向)滑动自如的方式设在床身2上，滑动台4以朝与Y轴正交的X轴方向(左右方向)滑动自如的方式设在床身2上。并且，下表面具备主轴6的主轴箱5以朝与X轴和Y轴正交的Z轴方向(上下方向)滑动自如的方式设于滑动台4的前表面、且设于工作台3上方。而且，在工作台3的右侧方设置有刀库10，该刀库10收纳能够装配于主轴6的各种刀具T1、T2...。另外，主轴6能够围绕与Z轴平行的C轴旋转。并且，工作台3、滑动台4以及主轴箱5的滑动动作、主轴6的旋转动作、后述的刀库10的回转动作都由未图示的控制装置控制。

刀库10具备：能够围绕与Z轴平行的A轴回转的未图示的回转轴；以及以回转轴为中心呈放射状设置的多个臂11a、11b...。臂11a能够把持小径的刀具T1，另一方面，臂11b能够把持大径的刀具T2，且臂11b的回转方向的宽度比臂11a的回转方向的宽度宽。并且，在两个臂11a、11b的末端设有进行开闭动作的夹持器，与以往同样，能够以与回转轴平行的姿态把持刀具T1或者T2。进而，对于这种臂11a和臂11b，在回转轴方向将臂11a配置在上级、将臂11b配置在下级的状态下，以从回转轴方向观察、两个臂11a、11b的一部分重叠的方式在回转方向交替设置。因此，当从刀库10的半径方向观察时，会在臂11a把持刀具T1的回转轴方向的把持位置和臂11b把持刀具T2的回转轴方向的把持位置之间产生如图3(b)所示的阶梯差H。并且，臂11a、11b之间的距离为L1。另外，刀具T1以其上端面与主轴6的末端面为同一面的方式装配于主轴6，另一方面，刀具T2以其上部嵌入主轴6的末端面内的方式装配于主轴6。并且，当将刀具T1、T2把持于臂11a、11b时，刀具T1从臂11a朝上方突出的突出量和刀具T2从臂11b朝上方突出的突出量不同。

进而，由于以上述方式配置臂11a和臂11b，并使刀具T2中的从臂11b朝上方突出的突出部分位于比刀具T1的上端面靠下方的位置，因此即便将臂11a、11b之间的距离设定成由刀具T1的直径(臂11a的大小)和主轴6的大小决定的距离L1，也能够避免交接刀具T1时主轴6和刀具T2的突出部分干涉的情形。另一方面，以往，为了避免交接刀具T1时主轴6与刀具T2的突出部分干涉，无论如何也需要将臂11a、11b之间的距离设定成由刀具T2的直径(臂42b的大小)和主轴6的大小决定的距离L2。因此，与以往的刀库41中的臂42a、42b之间的距离L2相比，能够缩短臂11a、11b之间的距离L1，从回转轴到臂11a、11b的夹持器为止的距离、即刀库10的半径R1构成为比以往那样的所有的臂都以在与回转轴正交的同一平面内不重叠的方式排列设置的图4所示的刀库41的半径R2小。另外，从回转轴方向观察，臂11a、11b的夹持器的位置位于以回转轴为中心的同一圆周上。并且，阶梯差H形成为当在主轴6和臂11a之间交接刀具T1时主轴6不会与由相邻的臂11b把持的刀具T2发生干涉的差。

在具有如上所述的刀库10的机床1中，使期望的臂11a(或者11b)分度回转至预定的更换位置，并使主轴6从更换位置的上方与回转轴平行地朝下方进给，由此在臂11a(或者11b)和主轴6之间交接刀具T1(或者T2)。此时，由于臂11a和臂11b的回转轴方向的位置不同，因此主轴6的进给距离根据交接的对象是臂11a还是臂11b而不同。但是，该进给距离在控制装置中针对各种臂预先设定。

以上，根据呈放射状设置有多个臂11a、11b...的刀库10，由于将在回转方向相邻的臂11a、11b在回转轴方向配置于不同的位置，因此能够防止主轴6在工具的交接时与由相邻的臂把持的工具干涉，并且能够使相邻的臂11a、11b之间的距离L1比以往的距离L2接近。因此，和在与回转轴正交的同一面内排列设置有相同数量的臂的以往的刀库相比较，能够缩小刀库10的半径R1，能够实现装置的小型化。并且，由于能够实现刀库10的小型化，因此能够降低制造成本，并提高组装作业、维护作业、输送作业等各种作业的作业性。特别地，在收纳从臂11a突出的突出量小的小径的刀具T1和从臂11b突出的突出量大的大径的刀具T2的情况下，能够最有效地实现小型化。

另外，由于不仅在回转轴方向配置于不同的位置，而且以当从回转轴方向观察时臂11a、11b的一部分重叠的方式排列设置，因此能够使臂11a和臂11b更加接近，能够实现刀库10的进一步的小型化。

另外，本发明的刀库并不受上述实施方式的任何限定，能够在不脱离本发明的主旨的范围内根据需要对与臂的形状或配置位置等有关的结构进行适当变更。

例如，在上述实施方式中，在回转轴方向形成为上下两级，但是，当然也可以设有三级以上的臂。并且，作为臂存在把持小径的刀具的臂和把持大径的刀具的臂这两种臂，但当然也可以存在三种以上。并且，臂的种类也可以是一种。即，在将虽然直径相同但从臂突出的突出量不同的刀具把持于相同种类的臂的情况下，通过使旋转轴方向的高度位置不同，能够像实施方式所记载的那样缩短臂之间的距离，并且，即便把持从臂突出的突出量相同的刀具，如果以从回转轴方向观察臂的一部分重叠的方式设置，则能够实现小型化。因此，不仅能够像上述实施方式那样根据臂的种类改变回转轴方向的位置，即便是相同种类的臂当然也可以改变回转轴方向的位置。

并且，刀具从臂突出的突出量或刀具装配于主轴的装配方式等能够适当变更，只要根据突出量和装配方式等，在当交接刀具时主轴不会与相邻的刀具和臂干涉的范围以臂之间的距离最短的方式设定阶梯差H即可。另外，也可以以下述方式设定阶梯差H：当在主轴与臂之间交接刀具时，无论是相对于由哪个臂把持的刀具，都在主轴的末端面处于相同高度的位置进行刀具的交接。

进一步，无需像上述实施方式那样必须在从回转轴方向观察时使相邻的臂11a、11b的一部分重叠。

并且，只要在设置于刀库的臂中的至少一部分中，使相邻的臂的回转轴方向的位置不同即可，无需像实施方式那样在所有的臂中都使相邻的臂彼此的旋转轴方向的位置不同。进一步，在上述实施方式中，以使夹持器位于以回转轴为中心的同一圆周上的方式设置臂，但是，无需必须使所有的臂的末端位于同一圆周上，也可以设置放射方向的长度不同的多个臂。

进一步，在上述实施方式中，在各个臂中均以与回转轴平行的姿态把持刀具，但是，本发明的结构也能够应用于以与从回转中心放射的方向平行的姿态支承刀具的刀库，在该刀库中也能够实现小型化。

除此之外，当然也可以将本发明所涉及的刀库应用于上述实施方式以外的机床，也可以以回转轴与主轴正交的姿态设置刀库。

Claims

1.一种刀库，该刀库具备回转轴和以该回转轴为中心朝放射方向延伸的多个刀具把持单元，并且在所述刀具把持单元和机床的刀具装配部之间交接刀具，所述刀库的特征在于，

在刀具把持单元的至少一部分中，相邻的两个刀具把持单元在所述回转轴方向设在不同的位置，当在一方的刀具把持单元和所述刀具装配部之间交接刀具时，所述刀具装配部不会与由相邻的另一方的刀具把持单元把持的刀具干涉。

2.根据权利要求1所述的刀库，其特征在于，

所述相邻的两个刀具把持单元以从所述回转轴方向观察至少一部分重叠的方式设置。