CN103764341A - 用于在机床上更换和插入刀具或提供刀具的系统、以及刀具库和具有一刀具更换系统或刀具库的机床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于在机床上更换和插入刀具或提供刀具的系统，以及涉及一刀具库，以及一用于加工工件的、具有一刀具更换系统或刀具库的机床。所述刀具更换系统包括至少n个可转动刀具库100，以用于接收多个刀具101，其中，n≥2，所述刀具库在一转动轴方向上串联地被设置，所述n个刀具库110中的至少一个由独立于其他刀具库的一传动装置驱动，以围绕所述转动轴执行转动移动。所述系统进一步包括操纵器120，以用于从刀具库100移除刀具101。刀具101由沿着所述n个刀具库110的圆周111的刀具底座112固持，使得n个刀具库中的每一个刀具库的刀具101的纵向轴L1位于一个平面，并从刀具库的圆周111伸出，刀具101可沿着各个刀具库110的圆周111被移动。

Description

用于在机床上更换和插入刀具或提供刀具的系统、以及刀具库和具有一刀具更换系统或刀具库的机床

技术领域

本发明涉及用于在机床上更换和插入刀具或提供刀具的系统以及涉及一刀具库，还涉及一用于加工工件的、具有一刀具更换系统或刀具库的机床。

背景技术

在现有技术中，存在各种配置的用于在机床上更换和插入刀具或提供刀具的系统以及供应机床刀具的刀具库。刀具更换系统被用于铣床系统（例如）以减少各个加工机床的空闲时间，例如，现有的片到片的时间。

通过这种刀具更换系统，需要时，刀具可以从刀具库中被更换到机床的加工主轴，和或者反过程。如果合适，这可以以完全自动、程序控制的方式来实现。为了实现这个目的，刀具库需要容纳多个刀具以供应刀具，还需包括一操纵器，以用于从刀具库中移除刀具，所述操纵器还可以用于将刀具传送到机床。

在这方面，现有技术中已知有两种互不相同的基本类型的刀具库，两者区别在于：刀具被存储在固定的、不可移动的刀具底座中，一可移动的操纵器移动到刀具的存储位置，以通过移除装置从存储位置移除刀具，或者，用于存储或接收刀具的接收装置被移动到一预设移除位置，在该位置需要的刀具通过固定的操纵器的移除装置被移除。

例如，现有技术中存在已知的具有刚性操纵器的用于机床的链式刀具库，例如，如专利申请公布号为DE3905780C1和DE102005052353A1的文献中的刀具库。这种链式刀具库包括一条链，该链包括沿着其链路的多个接收装置或接收部件，以用于接收刀具，该链至少部分地沿着导轨被引导。

尽管如此，为了对现代加工中心中工件进行灵活地加工，特别有必要在一刀具库中提供大量的不同的刀具，而在前述链式刀具库中这将产生一个问题：为了存储大量的刀具，要么必须提供大量的链或链式刀具库，要么必须提供不利的长链。这意味着需要大的装配空间，以用于链式刀具库，在链式刀具库这种类型下，当存放在链式刀具库中的位于离操纵器距离较远的刀具从刀具库中被移除时，进一步可能存在需要较长的刀具提供时间的问题。

现有技术还揭露了齿条刀具库，该刀具库具有刚性接收装置以及可控制的、用于移除刀具的移除装置，作为示例地，如专利申请文件DE10334346A1所述。

尽管如此，现有技术中的齿条刀具库存在这样的问题：为了存储大量的不同刀具，受制于通过操纵器的移除装置的刀具供应以及控制可能性，同样，齿条刀具库需要较长的刀具供应时间，以及较大的装配空间。

DE102004028151A1揭露了用于带有叠加盘的加工机床的存储布局，刀具底座依附在叠加盘下侧，其中，刀具底座被设置为圆形，通过可移动夹持臂刀具可以从该刀具底座被移除。夹持臂可在垂直于安装的刀具轴的方向上径向向内地将刀具移除。DE4116091C1对类似结构的刀具库进行了描述。在该情形下，刀具底座成圆形排列，并通过以该圆形为中心而设置的更换装置径向向内地被移除。类似地，DE102009008647A1公开了一刀具更换系统，在该系统中，刀具固定在存储隔间中不同平面的刀具库内部，存储隔间沿着一圆弧设置。

US4394908公开了一刀具库，在该刀具库中，刀具沿着两个圆形接收盘的圆周被固定，其中，两个圆形接收盘在径向方向上叠加设置。刀具被存放在接收容器中，相对接收容器以及下层盘刀具，接收容器以及位于上层盘的刀具被倾斜设置。这种刀具库的缺点在于：为了从上层盘移出刀具，由于刀具更换装置只能在预设的更换位置移出刀具，因此，合适的容器必须首先被降低到下层盘的一空闲位置。这将增加刀具更换时间。而且，其机械结构最多只能与两个叠加盘协同工作，不能进行扩展。这样，限制了用于刀具的接收空间。

另一方面，DE19708096A1公开了一加工中心，该中心包括刀具存储室，刀具可以直接从该存储室径向向外地传送到工作主轴，而不需要设置操纵器，以首先从刀具库移出刀具，然后再传送到工作主轴。

与链式刀具库类似，这种圆形或柱形刀具库可以存储大量的刀具，相对于齿条刀具库，可以更快地存取刀具。尽管如此，如果只有一窄的齿条刀具库可以被使用，由于受限的靠近机床的定位间距，在现实中齿条刀具库仍然被频繁地使用。

US2007/0167303A1公开了刀具库，在该刀具库中刀具沿着一圆弧被可移动地固定，且刀具被设置在垂直于地面的一平面中。在每一种情形下，两个刀具可以被存放在沿着圆形圆周的一双底座中。这种刀具的缺点在于需要较长的刀具更换时间，这是因为位于刀具更换装置对侧上的刀具只能通过轮状刀具库的重复地交替转动动作以及操纵器的移动动作来更换。而且，由于上述刀具更换只能用于单个轮状刀具库，因此，刀具库的接收能力会受到限制。

发明内容

因此，本发明目的在于提供用于在机床上更换和插入刀具以及提供刀具的系统、用于存储刀具的刀具库以及用于加工工件的机床，该机床包括用于在其上更换和插入刀具或提供刀具的系统，从而解决了前述现有技术中链式、齿条和圆形刀具库的问题。

具体地，本发明进一步的目的在于提供一用于在机床上更换和插入或提供刀具的系统、用于接收刀具的具有紧凑尺寸的刀具库、以及具有用于在机床上更换和插入刀具或提供刀具的系统的机床，这样，大量的不同类型、尺寸的刀具可以被接收存储，并可以缩短被收置的刀具的供应时间。

前述的目的可根据本发明通过权利要求1的一用于在机床上更换和插入或提供刀具的系统、权利要求14的刀具库、以及权利要求15中具有用于在机床上更换和插入刀具或提供刀具的系统的机床来实现.而在从属权利要求中对本发明的优选实施例进行了描述。

本发明提供的用于在机床上更换和插入或提供刀具的系统包括用于接收多个刀具的至少一可转动刀具库，在所述刀具库中刀具由沿着刀具库圆周的刀具底座固持，以使得刀具的纵向轴位于一可转动刀具库所在平面，且从刀具库的圆周伸出，沿着刀具库的圆周刀具可被移出以移动到一合适位置以被移除。所述刀具更换系统还包括一操纵器，以用于从刀具库中移除刀具。

这种布局提供了一种节约空间的刀具库，刀具库的宽度几乎由刀具的宽度确定。优选地，刀具在刀具的纵向轴所在的平面中移动。优选地，在刀具纵向轴的第一端区域（即：在第一纵向端），刀具被接收到刀具底座中，以使得相对的第二端区域（即：刀具相对的纵向端）向外向内伸出。刀具被锁定在该位置中。换句话说，刀具只在刀具库圆周上的一端点被固定。

本发明提供的用于在机床上更换和插入刀具的系统具有结构特别轻且细小的刀具库，同时由于无附加的隔间或不需要其它的存储区域以用于接收刀具体，从而具有较高的刀具密度，其中，刀具沿着刀具库的圆周被固定，并从所述圆周伸出。

为了能可尽可能紧凑地在圆周上设置刀具，优选地，刀具从刀具库的圆周向外或向内伸出，以使得刀具的纵向轴形成到刀具库圆周的一法向矢量。换句话说，优选地，刀具在与刀具库外圆周线正交的纵向方向上被设置，这样，刀具的纵向轴垂直地立于一个切向量上，该切向量为刀具被固定在刀具库圆周上的位置点的切向量。

优选地，刀具向外伸出，刀具的纵向端不依附于刀具库的圆周。刀具的星状排列设置还提供了具有足够空间的刀具，以最佳的方式利用了刀具库的圆周之外的空间，其中，这些刀具的主体具有相对大的直径，刀具从轮状刀具库的外圆周伸出。

优选地，在刀具库的外部，操纵器相对刀具库被侧向地设置。因此，用于从刀具库移除刀具的外部设置的操纵器可以有利地被定位在刀具库和机床的主轴之间。通过与可转动的刀具库一起，操纵器从刀具库到刀具主轴之间的短的、简单传送路径可以被获得，其中，刀具库可以在预设移除位置提供需要的刀具。

优选地，刀具库被设置，以使得刀具纵向轴所在平面与地面垂直。换句话说，平板式刀具库竖直地立着，从而可以设置在机床的纵向侧上。根据本发明，由于本发明刀具库的宽度不由刀具库的直径确定（而传统水平系统中由刀具库直径确定），而几乎由刀具的宽度确定，由于刀具被设置在纵向方向上的一平面中，并固定在刀具库的外圆周上，且不需要存储隔间或其他笨重的固定底座，因此，使得刀具更换系统、或包括机床和刀具更换系统的系统具有特别小的总体宽度或装配区域（占地）。

因此，首先，还可以与机床一起，使用具有圆周刀具存储容器的刀具更换系统。而迄今为止，由于靠近机床的有限定位区域，只可以使用齿条系统用于更换刀具。

优选地，通过一锁连接、夹持机构或对接机构，将刀具固持在刀具底座中。这可以具有以下优点：刀具可以以靠近另一刀具、无额外间隙、隔间或其它存储组件的一种紧凑方式，被固定在轮状刀具库上。本发明并不限定于这些连接机构，任何可释放的连接机构都可以被用于本发明的刀具更换系统，其中，所述任何可释放的连接机构允许刀具被可靠地锁定在刀具库的刀具固定位置，以使得当刀具转动时，刀具被牢固地固定在刀具库的圆周上，同时，也可以被一操纵器快速、容易地移除。进一步地，刀具底座可以作为独立的刀具底座被实现，被固定在刀具库的外圆周上，或者也可以整合或铸造到刀具库中，或者通过耦合件被实现。

优选地，刀具库被配置为轮状刀具库，在轮状刀具库中，刀具沿着轮状刀具库的圆周被刀具底座固持，以使得刀具的纵向轴在径向方向上从轮状刀具库的外圆周向外伸出。这意味着，沿着轮状刀具库的圆周刀具被设置，从而使得刀具的纵向轴的假设的延伸线相交于轮状刀具库的中心。未固定在轮状刀具库外圆周的刀具纵向轴的末端从轮状刀具库外圆周以星状形式向外伸出。优选地，所述轮状刀具库被配置为圆环形或被配置为环形的空心圆筒。环形设计使得沿着外圆周具有较高的刀具密度，小巧的尺寸以及快速的刀具存取/访问时间，以及轻巧、有效的结构。

进一步地，优选地，轮状刀具库被设置，以使得轮状刀具库的转动轴与地面平行。换句话说，轮状刀具库竖直地立着，从而可以设置在机床的纵向侧上。由于本发明刀具库的宽度几乎由轮状刀具库的窄小宽度确定，而不是像传统水平系统一样由刀具库直径确定，这也可以为本发明的机床系统以及刀具更换系统获得特别紧凑的总宽度。

在一有益实施例中，本发明的刀具更换系统包括至少n个刀具库，其中，n≥2，n个刀具库相互叠加设置，这样，每个刀具库的刀具纵向轴经过的平面相互平行。在这方面，这些n个刀具库可以被配置为n个轮状刀具库，所述n个轮状刀具库在转动轴方向上被串联地设置、排列。由于这种设置，因此，刀具密度可以通过每个附加的刀具库或轮状刀具库被期望地增加，而刀具库的总体宽度仅被轻微地增加。每附加一个刀具库，这种设置的总宽度只增加平板式刀具库的宽度，例如，只增加轮状刀具库的宽度，以此类推，由于在刀具主体的周围不需要笨重的齿条组件，增加的宽度实质上只是由刀具的宽度来确定。

本发明的进一步的优点在于：n个刀具库中的每一个刀具库可以由一个或多个与其它刀具库独立的传动装置来驱动转动。这样设计的优点在于：只有具有期望刀具的刀具库（例如，轮状刀具库）才必须被移动。进一步地，在预先确定需要的刀具序列的预确定生产中，各种刀具库可以在主轴方向上已经被转动，这样，为了进一步减少更换时间，需要的刀具已经被操纵器定位到或靠近移除位置。

有利地，n个轮状刀具库的半径基本上相同。这意味着从操纵器的止动位置到刀具更换位置，操纵器的路径被尽可能地保持为最短。尽管如此，还可以在具有不同直径的轮状刀具库上存放不同尺寸的刀具。

优选地，除了至多一个外侧的刀具库之外，n个刀具库具有空闲位置，外圆周上的一个位置中没有刀具。空闲位置的大小或数量决定于操纵器的尺寸。空闲位置可以被配置为刀具圆周上的凹槽，或通过未装配刀具的位置被配置。为了移除第m个刀具库中的刀具，优选地，至少放置在第m个刀具库和操纵器之间的刀具库围绕转动轴被转动，这样，他们的空闲位置可允许操纵器访问第个m个刀具库。

除了至多一个刀具库之外，n个刀具库可以有利地具有空闲位置，在其外周上的一个位置中没有刀具。空闲位置的大小或数量决定于操纵器的尺寸。空闲位置可以被配置为刀具圆周上的凹槽，或通过未装配刀具的位置被配置。为了移除第m个刀具库中的刀具，沿着转动轴至少设置在第m个刀具库和操纵器之间的刀具库围绕转动轴被转动，以使得他们的空闲位置允许操纵器沿着转动轴访问第m个刀具库。

操纵器可以在转动轴方向上穿过刀具布局中产生的“孔”被侧向移动远到第m个刀具库，然后通过径向夹持运动，移除第m个刀具库中被需要的刀具，之后再通过访问通道从刀具库侧向地移出。因此，可以从刀具库中移除刀具，以及仅通过线性运动将刀具返回到刀具库。例如，操纵器仅必须被侧向移动，至多移至第m个刀具库，而不是移动超过该第m个刀具库。通过两点侧向移动（线性移动）每个刀具可以从每个刀具库被移除。在这种情况下，操纵器从其停放位置或刀具传送位置沿着空闲位置的通道侧向移出刀具库，远至或至多远至第m个刀具库，以及移回刀具库。

这具有以下优点：操纵器可以通过快速移动（优选地，通过线性移动）达到任何刀具库中的刀具。这样，可以缩短操纵器的传送路径，从而缩短了刀具的更换时间。另外，由于操纵器可以被定位在刀具库的侧面，因此，可以提供更紧凑的整体尺寸。

更具体地，本发明的配置包括多个刀具库，刀具库相互叠加设置，每个刀具库可相互独立地转动，刀具库中的刀具如上所述被设置，这样可以非常显著地增加刀具的数量，与现有技术中的所有已知的刀具库相对，本发明配置中的操纵器可以在预设（短的）时间周期内和/或预设（短的）位移路径内到达刀具，该位移路径为操纵器的从刀具库中刀具的移除位置直到操纵器传送位置、到传送装置的路径，或直接到主轴的路径。

通过使用空闲位置对刀具库进行配置，如上所述，可以进一步缩短操纵器必需的移除时间和/或必需的位移路径，且位移路径也可以被简化。

优选地，n个刀具库中每一个刀具库（例如）在垂直于刀具纵向轴所在平面的方向上可以被移除，即在刀具库被相互“堆积”的方向上。这可以提高装配刀具更换装置的灵活性以及缩短装配刀具更换装置的时间。当刀具库被补充进来时，本发明刀具更换装置可以继续运行其主要操作，这样，不必要的的停机时间可以被显著地减少。由于具有串联设置的轮状刀具库的单元结构可以对刀具库进行快速、灵活的扩展，因此，本发明的刀具更换系统可以提供一“刀具库中的刀具库”。

该刀具库的配置为一优选实施例，在该刀具库中，刀具从刀具库的圆周向外伸出，在该实施例中，沿着外圆周线，刀具可以在其纵向轴的端点被尽可能紧密地被固持。为了减少刀具库的总直径，刀具还可以被设置在圆周上，这样，他们可以从圆周向内伸出。在该实施例中，优选地，刀具依附在刀具库的圆周上，相互之间存在稍微大一些的距离。

作为优选实施例，刀具库可被配置为刚性圆环或轮状刀具库。尽管如此，显而易见地，外圆周被配置为环状并不重要。因此，当链式传动装置被使用时，其中，刀具底座位于链上，刀具可以通过链式传动装置被移动到沿着外圆周线的每个位置。因此，受到链的引导，刀具库的外圆周可以采取任何其它圆周形状。例如，圆周形状可以包括直线部（在三角形或正方形的情形中）或曲线部（在圆或椭圆的情形中）。与传统的链式刀具库相比，刀具的纵向轴在径向方式上向外或向内伸出，即：刀具的纵向轴从由链形式的圆周方向向内或向外指向，并位于一个平面中。

进一步地，刀具可以沿着刀具库的外圆周被移动，以使得刀具可以执行360°的转动动作。可选地，刀具库的转动动作还可以被配置，以使得刀具只能沿着部分外圆周被移动，例如在180°的角域内移动。在这种情形下，如果操纵器被配置在一预设移除位置只用于移除刀具，刀具库将必须按顺时针和逆时针方向转动，以将所有刀具移动到预先确定的移除位置。可选地，操纵器还可以被配置在多个预设位置移除刀具，这样，优选地，刀具库只需被转动一次，进入到需要的刀具的最接近移除位置。

本发明的用于存储多个刀具的刀具库的特征在于，刀具库被配置为前述用于在机床上更换和插入刀具或提供刀具的一个系统的刀具库。

本发明提供的用于加工工件的机床包括一刀具更换装置，以用于在机床上和前述用于在机床上更换和插入刀具和提供刀具的一系统中更换刀具，刀具库的操纵装置可以将刀具从刀具库传送到刀具更换装置。

前述的本发明概述基本上描述了存储在刀具库中的刀具移除以及将刀具传送到刀具更换装置以用于在机床上交换刀具的传送。尽管如此，与前述将刀具移除以及传送到刀具库的轮状刀具库、以用于从机床上或从刀具更换装置上存储刀具类似，通过控制或移动移除装置，本发明用于在机床上更换和插入刀具和提供刀具的系统、刀具库以及机床被配置。

附图说明

图1为根据本发明用于更换和插入或提供刀具的系统的立体图；

图2为根据本发明未附刀具库的用于更换和插入或提供刀具的系统的立体图；

图3示出了具有五个轮状刀具库的示意性实施例；以及

图4为图3中实施例的正视图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图以示例的形式对本发明优选实施例进行更详细的描述。

图1示出了本发明用于在机床上更换和插入刀具或存放刀具的系统1，其中系统的刀具库被配置为一轮状刀具库。为了说明系统的结构原理，图2再次示出了图1中的刀具库以及操纵器，但没有示出机床。

所述系统1包括刀具库100，在这里示出的实施例中，该刀具库具有环形的轮状刀具库110，多个刀具101可以被存放在该刀具库中配置的箱体中。

刀具101沿着轮状刀具库110的圆周111被固定在端点102上。该轮状刀具库被配置为环形空心圆筒。沿着轮状刀具库110的环形圆周111（即沿着外侧面）为刀具底座112，底座112可以与刀具101可释放地连接。在图1中，刀具底座112被设置成沿着轮状刀具库外侧面的孔结构，从而提供了一种特别简单的结构模式。通过离心力以及重力作用，刀具被锁在底座112中。在示出的实施例中，为了达到这个目的，通过与刀具的持握连接，活动锁定被实现，其中，刀具以刚性连接被有力地锁定。为了将刀具101固定在刀具底座112中，具有平坦接收面的自保持空心锥柄（HSK）可以被使用，以作为接口（图中未示出）。可选地，大锥角（steep angle taper）或莫尔斯锥度（Morse taper）可以被使用。

因此，刀具只在在他们纵向端102到轮状刀具库110外圆周的一个中被连接，这样，在径向方向上，刀具从轮状刀具库的外圆周以辐射状形式向外伸出。因此，刀具的纵向轴位于一个平面中，如图2中的虚线L1所示。这样，刀具可以非常紧凑地方式沿着轮状刀具库110的圆周111相互靠近地被排列设置。

轮状刀具库可以配置有所有通用的刀具，以用于非切割和切割产品。为了示出结构原理，图1仅示出了一种与刀具101适配的情况。

在该实施例中，轮状刀具库具有63个刀具底座，但在正常操作中仅安装有60个刀具。由此产生的三个空闲底座的作用将结合多个轮状刀具库（如图3所示）的使用进行更详细地描述。

轮状刀具库通过一三角形结构115进行固定。在三角形结构115的三个端点相应设置有活动轮116。除了这里示出的三点固定方式之外，四点或多点固定/安装也可以被使用。轮状刀具库还可以通过一中心轴被固定，以代替三角形结构115。轮状刀具库110可以通过一链传动带动转动，所述链传动117仅在图1中被示出。在这里作为链传动的替代，轮状刀具库110还可以直接由一小齿轮或摩擦锁定驱动。

所述系统进一步包括操纵器120，以用于从刀具库100中移除刀具101，这样，刀具可以传送到机床200的工作主轴202。机床200可以为现有技术已知的、用于切割或非切割产品的机床。具体地，由于通用机床中心必须以灵活的形式配置许多不同的刀具，因此，用于更换和插入或提供刀具的所述系统可有利地用于通用机床中心。当刀具库100被垂直地设置在床身201和框架203上的一侧，以获得从操纵器120到主轴202的较短传送路径时，可以实现一种尽可能的紧凑布局。由于轮状刀具库110可能被垂直定位，因此，即使在不同的框架和床身形状的情形下，刀具更换系统几乎可以总是尽可能地靠近主轴被定位。

刀具库100的操纵器120被设置在未装配的轮状刀具库110外部，即设置在轮状刀具库110的圆周之外。这样，操纵器可以在轮状刀具库的转动轴和/或径向方向上从轮状刀具库110上向外移除刀具101。在这里示意性示出的操纵器包括第一线性轴L2，为了在主轴202和轮状刀具库110之间执行水平移动，该线性轴L2可以在轮状刀具库的转动轴D1的方向上（即在到轮状刀具库的横向方向上）移动操纵器。操纵器120还可以具有第二线性轴（未示出），该轴可以在轮状刀具库上沿径向方向在刀具更换位置移动操纵器。

在示出的实施例中，为了移除刀具101，操纵器120被配置为一具有双夹持装置的刀更换器。双夹持装置具有左侧装载器121a和右侧装载器121b。双夹持器可以同时地拾取最近使用的刀具以及需要的下一个刀具，这样，只需要在主轴202和刀具库110之间一次水平移动操纵器就可以实现刀具更换。

可选地，刀具库100可配置一个或多个轮状刀具库110。图3示出了具有五个轮状刀具库的进一步的实施例。为了描述结构原理，图3没有示出以通用形式配置的其它组件，例如，轮状刀具库110的传动装置和装载器、操纵器120的线性轴、用于自动刀具更换及类似作用的控制单元。轮状刀具库的装载器由三个支撑点118示意性地指示。操纵器120在刀具更换位置和止动位置上被示出。每个轮状刀具库110具有各自的传动装置（未示出），该传动装置可带动轮状刀具库围绕其转动轴D1进行转动。因此，每个轮状刀具库110可以独立于其它轮状刀具库110被驱动，以将轮状刀具库110带动到期望的转动位置，在该转动位置需要的刀具可以通过一操纵器120被移除。

相互靠近的三个空闲位置113提供了访问通道114，通过该访问通道，操纵器120可以横向移动到一特定轮状刀具库110，以移除或置换一需要的刀具101。

为了使操纵器能够从刀具库100移除需要的刀具，则需要执行后述的步骤，其中，假定需要的刀具101a位于第三刀具库110中。在这种情况下，首先，沿着第三轮状刀具库110a和操纵器120之间的转动轴设置的两个外部轮状刀具库围绕转动轴D1被转动，这样，刀具库的空闲位置113在相对操纵器120的一预设位置被对齐，以允许操纵器沿着转动轴侧向地访问第三轮状刀具库110a。优选地，具有空闲位置的轮状刀具库在作为起始位置的该预设位置已经被对齐，这样，只有具有需要刀具的轮状刀具库才必须被转动，以定位访问通道114中心的下一需要的刀具101a。

为了移除刀具101a，操纵器120之后沿着转动轴D1方向通过访问通道114被移动到第三轮状刀具库110a。通过夹持移动，操纵器120解开刀具101a，在这点上，操纵器首先径向向下移动，通过使用夹持装置夹持刀具101a的握持部，将刀具101a从刀具底座112上解开。之后，进行与前述径向移动相反的移动，以将刀具提升起来，然后侧向地将刀具从访问通道移除。移除的刀具之后通过操纵器120被传送到刀具主轴202。这个过程可以通过自动的、程序控制的方式来执行。根据选择的刀具轮中刀具的装载器，操纵器120还可以仅配置一与空闲位置连接的线性轴L2，以从轮状刀具库110仅通过一次侧身移动移除刀具。特别地，当与外部设置的操纵器结合时，简单、短的传送路径以及快速的刀具更换成为可能，其中，外部设置的操纵器仅在工作主轴202和轮状刀具库110之间被向后、向前移动，以更换刀具。如前所述，为了这个目的，轮状刀具库110围绕转动轴D1转动直到待移除刀具被定位到与操纵器同一水平位置，这样，在理想情况下，操纵器120只需要执行水平移动，以紧握刀具，并将其传送到主轴202。

具体地，本发明允许装配和生产时间平行，在该时间内一个轮状刀具库110可以从刀具库100中被移除。而移除的轮状刀具库110被重新装配，所述系统仍然可以使用其他轮状刀具库110继续运行。

图4为具有五个轮状刀具库的实施例的正视图。示出的正视图清楚地显示了整个系统的狭窄整体宽度，其中，该系统包括机床200以及刀具库100，刀具库100在该示例中大约仅为2.5m宽。在这种情况下，一个轮状刀具库只有180mm宽。刀具库100在机床200的纵向方向上侧向地被设置，轮状刀具库110垂直于与机床的接触区域被设置。由于轮状刀具库的立式布局，因此，可以实现包括机床和刀具库的整个系统的特别有利的较小宽度尺寸。通过每附加一个轮状刀具库110，可用的刀具位置可以增加60个，而在这种情形下，刀具库的宽度仅增加180mm。

Claims (15)

1.用于在一机床上更换和提供刀具的系统，包括：

至少n个可转动刀具库（100），以用于接收多个刀具（101），其中，n≥2，所述刀具库在一转动轴方向上串联地被设置，所述n个刀具库（110）中的至少一个刀具库由独立于其他刀具库的一传动装置驱动，以执行围绕所述转动轴转动移动；以及

操纵器（120），用于将刀具（101）从刀具库（100）移除；

其中，刀具（101）由沿着所述n个刀具库（110）圆周的刀具底座（112）握持，使得n个刀具库中的每一个刀具库的刀具（101）的纵向轴（L1）位于一个平面，并从刀具库的圆周伸出，刀具（101）可沿着各个刀具库（110）的圆周被移动。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述n个刀具库（100）被设置，以使得刀具（101）的纵向轴（L1）经过的平面垂直地朝向地板面。

3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，至多除了外部刀具库（110）以外，刀具库（110）在圆周上的一位置具有一未装配刀具的空闲位置（113），其中，所述外部刀具库（110）设置在远离所述操纵器（120）的刀具库（100）的一侧。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，为了从第m个刀具库中移除一刀具，至少在沿着转动轴（D1）上的第m个刀具库（110）和操纵器（120）之间的刀具库（110）围绕所述转动轴（D1）被转动，并被转动到一预设位置，以使得所述第m个刀具库（110）和操纵器（120）之间的刀具库的空闲位置（113）沿着转动轴（D1）提供用于利用侧向移动的、操纵器（120）到第m个刀具库（110）的访问通道（114）。

5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，操纵器（120）被配置，以移除位于第m个刀具库中的一刀具，该刀具在转动轴（D1）的方向上移动通过远至第m个刀具库（110）的空闲位置的访问通道。

6.如权利要求4或5所述的系统，其特征在于，所述操纵器（120）被配置，以用于移除第m个刀具库（110）中的刀具，所述操纵器（120）通过空闲位置的访问通道执行两点线性移动，所述操纵器从刀具库至多远至第m个刀具库之外的一停放位置或刀具传送位置侧向地、沿着空闲位置的通道被移动并返回。

7.如权利要求4至6任一所述的系统，其特征在于，在起始位置时，具有空闲位置的刀具库在所述预设位置被对齐，以更换一刀具，任何时候只有具有需要刀具的刀具库必须被转动以定位访问通道（114）中的下一需要刀具。

8.如前述任一权利要求所述的系统，其特征在于，通过径向夹持移动，操纵器（120）从第m个轮状刀具库（110）移除工件，并通过访问通道（114）再从刀具库（100）侧向地移出。

9.如前述权利要求3至8任一所述的系统，其特征在于，所述空闲位置为未装配刀具的位置。

10.如前述权利要求中至少一个权利要求所述的系统，其特征在于，在刀具（101）的一第一纵向端，刀具（101）被刀具底座（112）接收，相对的刀具第二纵向端相对于n个刀具库的圆周向外或向内伸出，以锁定刀具。

11.如前述权利要求中至少一个权利要求所述的系统，其特征在于，所述n个刀具库（100）为轮状刀具库（110），所述n个刀具库（100）围绕一共同的转动轴（D1）转动，刀具（101）的纵向轴（L1）在径向方向上从所述轮状刀具库（110）的圆周向外伸出。

12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述轮状刀具库各自具有形状为中空圆筒的转动固持环状组件，在该组件的外侧面上设置有孔结构以接收刀具。

13.如前述权利要求1至12中至少一个权利要求所述的系统，进一步包括一机床，该机床具有一机械架构（201）以及床身（203），其中，所述n个刀具库（100）在所述机床（200）的纵向方向上被设置。

14.用于多个刀具的刀具库，其特征在于，所述刀具库被配置为一用于在如权利要求1至13任一所述的机床上更换和提供刀具的系统的刀具库。

15.用于加工工件的机床，包括用于在机床上更换刀具的一刀具更换装置以及一用于在权利要求1至13中至少一个权利要求所述机床上更换和提供刀具的系统，其中，所述刀具库的操纵器（120）能将来自所述刀具库中一刀具库的刀具传送到刀具更换装置。

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