CN1070402C - 加工中心用的换刀方法及用此换刀方法的装置 - Google Patents

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Abstract

刀具(T)被分为小型和大型刀具(ST，LT)。在下一个刀具是小型刀具(ST)时，在用装在主轴(4)上之刀具进行加工作业期间，下一刀具被通过预备位置(P)送到换刀位置(Q)，头架(5)被送到相应于换刀位置之一位置，并进行预定的换刀作业。在下一刀具是大型刀具(LT)时，在机加工作业期间，该刀具被送至预备位置(P)并维持在该处，头架(5)被送至相应于换刀位置之位置，该下一刀具送至换刀位置并进行此换刀作业。

Description

加工中心用的换刀方法及用此换刀方法的装置
本发明涉及在加工中心上换刀的方法及实用此换刀方法的装置。
在JP-A-63-52945中于1988年3月7日公开的加工中心采用一种刀库，此刀库安装在加工中心立柱上，并能依次将一组刀具定位安置于准备位置上，并能将需要的刀具从准备位置移动到换刀位置上；还采用一安装在头架上的换刀装置，头架以沿垂直方向可滑动方式支承于立柱上。换刀装置有一个能迴绕主轴轴线转动、并能运动着趋近和离开主轴轴线的换刀头，二对支承于换刀头上而能沿径向相反的方向各自延伸的夹爪。两对夹爪中的一对安置在可以抓取在主轴上的刀具即安装于主轴的刀具的位置上，另一对夹爪则安装在当头架上升至相应于换刀位置的位置时，可以抓取定位安置在换刀位置上的刀具。
在用此换刀装置换刀时，在加工中心用安装于轴上的刀具进行加工时，刀库将下一个刀具安放在预备位置上，并将之送到换刀位置上。在给出一换刀命令时，头架就升到相应于换刀位置的一个位置上，两个夹爪中的一对就抓取安装于主轴的刀具，而另一对夹爪就抓取下一个安装于换刀位置的那刀具，换刀装置进行换刀作业，用该下一次用的刀具换下安装在主轴的刀具，支承夹持有该下一次要用刀具的主轴的头架被沿主轴轴线朝一加工位置运动，从主轴上取下的刀具被从换刀位置移向预备位置。然后，刀库进行刀具定位作业，将下一个换刀周期要用的下一把刀具放在预备位置上。
此公知加工中心用于使用其直径不超过53mm的刀具加工钢质工件。当在加工中心加工轻合金工件时，由于用直径不大于53mm之刀具加工轻合金工件时之切屑量加大，故必须使用直径大于53mm例如为75mm之刀具。由于每对夹爪的行程确定为只能使该对夹爪具有足以爪取直径为53mm的刀具的移动量以便将抓取和放下刀具所需的时间缩短到可能的最小程度，因此，如果将直径为75mm下一次用的刀具安置在换刀位置上，那么当头架根据换刀命令被沿着主轴轴线移动到换刀位置时，该对夹爪就会与该下一次使用的刀具发生干涉。
这问题可以采用第一方法来解决。即增大该对夹爪行程使之能抓滠直径为75mm的刀具，或用第二种方法解决，即将此下次使用的刀具安置在预备位置上，并使之保持在这位置上，直到在头架根据换刀命令被放置在相应于换刀位置的位置为止。然后再将该刀具从预备位置送到换刀位置，再进行换刀作业，并在从主轴上取下的刀具送到预备位置后，再将头架送到加工位置。
在采用第一方法时，必须改变夹爪的设计，而抓取和释放刀具的时间会增长，因而加工中心不加工工件的空转时间就会增加。在采用第二种方法时，下一次要使用的刀具必须在换刀作业之前从预备位置移动到换刀位置，而且从主轴上取下之刀具必须在换刀作业之后才能从换刀位置送到预备位置，每个换刀周期均是这样。因此，加工中心不加工工件之空转期间会加长。
本发明的目的就是提供一种换刀方法，此方法要求尽可能最短的夹爪行程以及在换刀作业前后之尽可能最少的刀具传递动作，并提供一种实施换刀方法的装置。
根据本发明的第一方面，提供一种换刀方法，此方法具有步骤根据由夹爪对的行程决定的预定刀具直径限度将将多个刀具分类为小型刀具和大型刀具；在下一次要使用的刀具是小型刀具时，在加工中心头架根据换刀命令运动到相应于换刀位置之位置之前，将下一次要用的刀具置于预备位置，并将之送到换刀位置；在下一次要用的刀具是大型刀具时，将该刀具送至并维持在预备位置，在头架根据换刀命令被送到相应于换刀位置之位置之后，将下一次要用的刀具从预备位置送到换刀位置，并进行换刀作业；在从主轴上取下的是小型刀时，进行换刀作业，完成换刀作业后立即将头架移动到加工位置，并在之后将主轴上取下之工具从换刀位置送到预备位置；在从主轴上取下的刀具是大型刀时，在从主轴上取下的刀具从换刀位置送到预备位置后，将头架送至加工位置。
根据本发明一实施例，那些能运动着通过处于打开状态的夹爪之间的空间的刀具被定作小型刀具，那些不能通过该空间的刀具被称作大型刀具。
根据本发明另一实施例，其重量超过一预定重量之小型刀具被分作大型刀具，在装在主轴上的刀具及下一次要用的刀具中至少一把是大型刀具的情况下，用下一次要用的刀具更换装在主轴上的刀具之换刀作业，其换刀速度低于两刀具均是小型刀具时之换刀速度。
根据本发明另一方面，一种换刀装置具有：贮存机构，用于贮存根据由一对夹爪行程确定的预定极限工具直径分为大、小型刀具之各型刀具；型号辨别机构，用于识别安装在主轴上的刀具和下一次要用的刀具的类型；小型刀具送进命令发布机构，用以发出小型刀具送过命令，在下一次使用的工具是小型刀具时，此命令用于将它在头架被送至相应于换刀位置之位置前从预备位置送到换刀位置；大型刀具送进命令发布机构，用于发布大型刀具送进命令，在下一次使用刀具是大型刀具时，此命令用于在头架被送到相应于换刀位置的位置后，将此刀具从预备位置送到换刀位置；小型刀具返回命令发布机构，用于在取下的刀具为小型刀具时，在头架已被送到加工位置后发出小型刀具返回命令，以便通过换刀作业将从主轴上取下之此刀具送回到预备位置；大型刀具返回命令发布机构，用于在取下的刀具为大型刀具时，在头架朝加工位置移动前，发出大型刀具返位命令，以便通过换刀作业，将从主轴上取下之此刀具送回到预备位置。
根据本发明，在下一次使用的刀具是小型刀具时，在机床使用装在主轴上的刀具在进行加工的同时，将下一次使的刀具放在预备位置上，并将之向换刀位置运行，头架根据换刀命令被运送到相相应于换刀位置的位置，然后进行换刀作业。在下一次使用的刀具是大型刀具时，在加工中心进行加工作业的同时，此下一次要用的刀具被送到且被保持在预备位置上，在头架被根据换刀命令送到相应于换刀位置的位置之后，此下一次要使用的刀具才从预备位置送到换刀位置，然后进行换刀作业。在从主轴上取下的刀具是小型刀具时，在换刀作业完成后立即将头架运送到加工位置，并将从主轴上取下的刀具从换刀位置送到预备位置。在从主轴上取下的刀具是大型刀具时，在取下的刀具已通过换刀作业从换刀位置送到预备位置之后，再将头架送到加工位置。
因而，加工中心不进行加工作业之空转时间可以被限止到1分钟，即使在换刀装置夹爪对之行程被增大到使此对夹爪能抓取大型刀具、因而抓取和释放刀具需要的时间相应增大的情况下也是如此。此外，由于在安装在主轴上的刀具和下一次要用的刀具中至少其中之一是大型刀具的情况下，用于以下一次使用的刀具更替装在主轴上的刀具的换刀作业，是以低于此两种刀具均为小型刀具时的换刀速度进行的，不会在换刀装置之组成件上施加特别大的力，在换刀作业期间，刀具也不会从该对夹爪中掉下。
从下面结合附图进行介绍后，将会更清楚地明白本发明上述的和别的目的、特点和优点。对附图简要说明如下。
图1是一加工中心之平面图。
图2是图1所示加工中心是侧视图。
图3是一换刀头之局部剖侧视图。
图4是沿图3 Ⅳ-Ⅳ线剖切的剖视图。
图5是图3所示换刀头之向部平面图，用于解释在换刀头内的夹爪之角位移行程。
图6是一头架之纵截面剖视图。
图7是一刀具库之平面视图。
图8是图7刀具库之仰视图。
图9是沿图7 Ⅸ-Ⅸ线剖切之剖视图。
图10是沿图7Ⅹ-Ⅹ线剖切之剖视图。
图11是沿图7Ⅺ-Ⅺ线剖之部视图。
图12是一刀具座和惰轮之之纵向剖视图。
图13(a)至13(e)是解释换刀操作之示意图。
图14(a)至14(e)是解释换刀作业之辅助示意图。
图15是本发明一推荐实施例之换刀方法流程图。
下面对被应用于立式加工中心1之本发明推荐实施例的换刀方法进行介绍。参看图1,2，加工中心有一主架1a及一被支承着在主架1a水平面上作纵向、横行移动动立柱3，一支承将可在立柱3上，沿垂直方向滑动即沿主轴4轴线滑动的头架5。一换刀装置6安放在主轴4附近，支承在头架5之一垂直位置中。一刀库7安置在立柱3侧面。首先结合图3-5对换刀装置6进行介绍。在本质上，换刀装置6与JP-A-63-52945中公开的换刀装置之结构是相同的。一换刀轴8以垂直姿态被支承于头架5中，以便于使之回绕主轴4轴线转动，并可使之运动趋近或离开主轴4，一换头10配置有两对夹爪9且被安装在换刀轴8之下端。
一基件10a被安装在换刀轴8之下端。一对夹爪9以可动方式在它们相互靠近端16处被支承着，以便使它们回绕在基件10a两相对侧壁上之垂直轴线转动而互相沿相反方向延伸。第一对夹爪9被表示为置于装在主轴上的刀点抓取位置上、用于抓取装在主轴上的刀具；第二对夹爪9则处于下一次要用的刀具抓取位置、用以在头架5处在以后也要说明的换刀位置Q上时，抓取置于以后说明的换刀位置Q上的下一次要用工具，并对夹爪9相互面对的终端之内表面被以固定枢轴方式与刀具夹持突部14连接，突部14各与在刀具T上形成的槽结合。无论刀具是下面要介绍的大型或小型的，在槽11区域内之刀具直径基本不变。
凸轮件13置于在基件10a内确定的腔室12中，以使之可在图4的实线表明之上位置与由虚线表示之下位置间沿垂直方向滑动。操作杆18的下端沿垂方向以可滑动方式延伸于换刀轴8之中心孔8a中，而且被用螺钉固定于凸轮件13之上表面。凸轮件13上配置有用于操作夹爪9的斜凸轮槽15。夹爪操作件17固定于夹爪9之相互靠近端部16处，且各与凸轮槽15结合。这样，在操作杆18被沿垂直方向移动时，每个夹爪9就环绕垂直轴线在图3中的实线标示之抓取位置与以虚线标示之释放位置之间转动。如图5所示，用于抓取和释放刀具的、每个夹爪9之角位移行程即转动角度只是一个抓取和释放刀具所需要的尽可能最小的角度。
图6展示用于垂直移动换刀轴8之一换刀轴举升机构21，用于回转刀换刀轴8之一换刀轴回转机构22，及用于垂直移动操作杆18之一操作杆举升机构23。换刀轴举升机构21具有一个支承得可在头架5本体5a上的轴承25内转动的轴26。其外周上配置有三个凸轮槽，即第一、二、三凸轮槽27a、27b、27c，圆柱凸轮28被固定于轴26上端部。用一联轴器29将圆柱凸轮28上端部与马达30驱动轴31连接。一以枢轴方式支承于凸轮杆32中部之凸轮从动件33处于与凸轮28之第二凸轮槽27b结合之中。凸轮杆32有一以枢轴方式支承于头架5本体5a上之端部32a，并在其另一端配置一滚34。滚34与在连结杆35上形成之槽35a处于结合之中。在圆柱形凸轮28转一整圆时，第二凸轮槽27b使凸杆32转动，从而使换刀轴8被降低一预定距离。
换刀轴回转机构22有一固定在头架5本体5a上之支承轴41，及一支承得可在安装于支承轴41上之轴承42中回转的驱动齿轮43。驱动齿轮43在其部份周边上配设一槽44。滚子45以可转动方式支承于轴26之下端、以便使之与槽44结合。一与驱动齿轮43啮合的从动齿轮46被固定于换刀轴8之中间部份。在轴26转一整圆时，换刀轴8被转动180°。
下面介绍操作杆举升机构23。一弹簧48安置在操作杆18与换刀轴8之间，用以将操作杆18相对换刀轴8向上推。凸轮杆49以可转动方式在其中间部位支承于头架5本体5a上。以可转动方式支承于凸轮杆49一端部之凸轮从动件51与圆柱形凸轮28之第一槽27a结合，固定于凸轮杆49另一端之加压件52被压向由弹簧48向上推的操作杆18上端部。在圆柱形凸轮28在预定的操作阶段中转满一整圆时，第一凸轮槽27a使凸轮杆49转动而使操作杆18上、下运动，从而使夹爪9被转动进行抓取和释放作业。驱动机构21-23之马达30是一种伺服马达，在夹持大型工件LT和小型工件ST时，此马达可以用不同的驱动速度运转而驱动机构21,22和23。
下面结合图7-12介绍刀库7，刀库在基本结构上与1994.7.6公开于JP-A-246572中的刀库大致相同，被配置有送进机构55及刀座缩回机构56。如图7,9所示，刀库体59有一固紧于架58的基端，架58有一与立柱3侧面连接的安装板57。有如图9所示截面的非圆导向槽60形成于刀库体59下表面之外周面。如图8所示，导向槽60是连续的，但是在切口部份97处中断。多个刀具座61(在此实施例中为16个刀具座)和惰轮62被相互交替彼此接触顺序地排列于导向槽60，以便沿水平方向可以运动。如图12所示，每个刀座61均有一个配置有接收刀具T锥柄64的锥孔65之座体61a，珠67及弹簧68。弹簧68推动珠67，使之与刀具T把柄66结合，用以将刀具T夹持在座体61a中。
如图9所示，被卡持在刀具座61中之刀具T被分为具有直径为53mm或更小的小型刀ST及具有直径大于53mm之大型刀具LT。在本实施例中，等于或小于53mm直径的刀具，如有重量等于或大于1.5kgf的则列入大型刀具LT类中。
如图12所示，每个均有一螺纹端部之两个杆71被拧入每个有垂直向上姿态的刀具座61座体61a之上端中。一圆头件72，一导向滚73(轴承)一对接触板74及一结合滚75(轴承)均被安装于每个杆71上。每个惰轮62，通过安装一头件78、一导向滚79(轴承)、一结合滚82(轴承)及一对接触板81于杆77上构成。在形状、大小方面，惰轮62之头件78、导向滚79、和结合滚82分别与刀座61之头件72，导向滚73和结合滚75相同。惰轮61之一对接触板82在形状、大小方面与刀座61之一对接触板74不同。
如图9所示，刀座61及惰轮62之各头件72和78被插入导向槽60较宽部份，以便将刀座61及惰轮62悬挂于刀库体59，导向滚73和79与限定导向槽60狭窄部份之刀库体59内突缘之内表面接触，用以引导刀座61及惰轮62沿导向槽60运动，刀座61与惰轮62之各自的接触板对74、81相互以端对端地贴靠。结合滚75和87与包括在送进机构55内之链轮87啮合。
参看图10，送进机构有一被支承得可在刀库体59凸部84上的轴承85中转动的轴86，一固定安装在轴86下端部上的链轮87，一减速齿轮箱88及一具有驱动轴90的可反转变速马达89。减速齿轮箱88有一连接于轴86之输出轴及一与变速马达89驱动轴90连接之输入轴。变速马达89驱动链轮81，使与链轮89啮合之刀座61转动，从而使顺序连续安排之刀座61及惰轮62沿导向槽60运动，使夹持一所期望刀具T之刀具座被安置在预备位置P。
参看图11，刀座回缩机构56有一架92，架固定于刀库体59，还配有朝向加工中心主轴4开口之空间94。两个导向杆被夹持得在水平位置内在空间94内延伸，并突伸到刀库体59之外，一滑块96被支承于导向直95上，用于使之在预备位置P与换刀位置Q之间滑移。滑块96下部位于形成在刀库体59下表面上之切口部份97，而且还配设一支承槽98，该槽横截面与导向槽60一样。当滑块96被置于预备位置P时，支承槽98与导向槽60连接在一起，以使刀具座60被从导向槽60传送到支承槽98中。
刀座缩回马达101安装于架92之上表面，摆臂103被连接于马达101之输出轴102。滚104以可转动方式支承于摆臂103之末端，并与形成在滑块96上表面之长圆槽105配合在一起。在摆臂103被马达101驱动而回转时，配合在长槽105中之滚104就使滑块96在预备位置D与换刀位置Q间摆动。
图7之控制器200被连接于回缩机构56之回缩马达101及送进机构55之变速马达89，下面结合流程图图15对其功能进行介绍。
在步骤S1，控制器200贮存各种刀具，即由刀座60夹持的大型、小型刀具LT和ST，步骤S1由贮存机构进行。在步骤S2，各个安装在主轴上的刀具类型及在下一个换刀周期用以更换该装在主轴上的刀具的下一次要用的刀具类型被判别。步骤S2由类型判别机构实行。在步骤S2中，当下一次要用的刀具被判定为小型刀具ST时，该刀具就在步骤S3中被安置在预备位置P上，并在步骤S4中运送到换刀位置Q。在步骤S5中发出换刀指令时，头架5就在步骤S6中升到换刀位置A[图13(b)]，并在步骤S8中进行预定的换刀作业。步骤S4由小型刀具送进命令发布机构实施。如在步骤S2中下一次要用的刀具被判别为大型刀具时，该刀具就在步骤S3中被安放并维持在预备位置P。在步骤S5中发出换刀命令时，头架5就在步骤S6中被升至换刀位置A，在步骤S7中，下一次要用的刀具从预备位置P运送至换刀位置Q，而在步骤S8中进行预定的换刀作业。步骤S7由大型刀具进送命令发布机构施行。
在步骤S2中，在安装在主轴的刀具被判定为小型刀具ST的情况下，头架5在步骤S10中，在完成步骤S8中之换刀作业后立即被降低到加工位置，然后，在步骤S11中，从主轴上取下之刀具被从换刀位置Q送回预备位置P。步骤S11由小型刀具返回命令发布机构施行。在步骤S2中，安置在主轴中的刀具被判定为大型刀具时，在步骤9中，从主轴4取下之刀具被从换刀位置Q返回到预备位置T，之后，在步骤S10中，头架5被降低至加工位置处。步骤9由大型刀具返回命令发布机构实行。
由加工中心实行的换刀方法上述各步骤将结合图13(a)至13(e)更详细地加以说明。控制器200在步骤S1中实施预定的任务，将由刀座61夹持的分为大、小型刀具LT,ST之各型刀具贮存。在假定装在主轴4上的刀具是一大型刀具LT而下一次要用的刀具是小型刀具ST的情况下，介绍换刀方法。在步骤S2，控制器200判定下一次要用的刀具是小型刀具。如图13(a)所示，在步骤S3送进机构53就将该下一次要用的刀具安置在预备位置P，在使用安装在主轴4上的大型刀具加工作业期内，在步骤S4，刀座回缩机构将下一次要和的刀具从预备位置T送至换刀位置Q。
之后，在步骤S5中发出换刀命令时，就在步骤S6中如图13(b)所示，将头架升至换刀位置A。在安放于换刀位置Q处的小型刀ST旁边之换刀头10之一对夹爪9打开，从而使这对夹爪9不与小型刀ST发生干涉。之后，在步骤S8中，换刀头10就如图13(c)所示那样实施换刀作业，在此过程中，两对夹爪9分别抓取装在主轴上的大型刀LT及置于换刀位置Q处之下一次要用的刀具ST，换刀头10被相对头架5降低一预定距离，以便将大型刀具LT从主轴4上拽出和将小型刀具ST从刀座61中拽出，之后换刀头10就被转过180°角，再将换刀头10升高，以便将下一次要用的小型刀ST安装于主轴4、把大型刀具LT安放入刀座61，之后两对夹爪9被打开。
由于安装在主轴上的刀具已在步骤S2中被控制器200事先判定是大型刀具LT，如图13(d)所示，在步骤S9中，刀座回缩机构56在完成换刀作业之后，就将从主轴上取下之大型刀具LT从换刀位置Q传送到预备位置P，之后，如图13(e)所示，在步骤S10中，头架5就被降低到加工位置而不与大型刀具LT和夹爪9(之间)发生干涉。
下面在设定安装在主轴4中之刀具为小型刀具ST和下一次要用的刀具是大型刀具LT的情况下，结合图14(a)-14(e)介绍本换刀方法。在步骤S2中，控制器200判定下一次要用的刀具是大型刀具LT。如图14(a)所示，在步骤S3，送进机构55在利用安装在主轴中的小型刀具ST加工作业期间，将下一次要用的大型刀具LT置于预备位置P。在步骤S5中发出换刀命令时，头架5就在步骤S6中升到换刀位置A，之后，如图14(b)所示，在步骤S7中，刀座回缩机构56就将下一次要用的刀具LT从预备位置P送至换刀位置Q。接着，如图14(c)所示，在步骤S8中，换刀头10实施预定的换刀作业，用下一次要用的大型刀LT替换下安装在主轴中的小型刀ST，由于控制器200已在步骤S2中事先判定安装在主轴上的刀具为小型刀具ST，如图14(d)所示，头架5就在完成换刀作业后立即在步骤S10中被降低到一加工位置而不与小型刀ST和夹爪9发生干涉。接着，刀座回缩机构56在步骤S11中如图14(e)所示那样，将从主轴上取下之小型刀ST从换刀位置Q送到预备位置P。
当安装在主轴上的和下一次要用的刀具均是大型刀具LT时，展示在图14(a)到(c),13(d)13(e)中的各步骤就以这样的顺序执行。当安装在主轴上的和下一次要用的刀具两者均是小型刀具ST时，展示于13(a)到(c),14(d)和14(e)中的各步骤就以此顺序执行。
当安装在主轴上的和下一次要用的两个刀具中一个是大型刀具LT时，用于驱动换刀轴举升机构21，换刀轴转动机构22及操作杆举升机构23之马达30，就被控制器200(图6)以低于马达30在安装在主轴上的和下一次要用的均是小型刀具时的运转速度运转。
从以上介绍中所明确表示时，本发明的换刀装置可以夹持加工轻合金工件所需要的直径为75mm之大型刀具而不与夹爪及大型刀具发生干涉。当这对夹爪9之角位移行程被确定成使其仅作足以作抓取53mm直径之小型刀具的移动，这对夹爪9抓取和释放这小型刀具所需的时间能被压缩至最小值。此外，由于在下一次要用的刀具是大型刀具LT时，该刀具在实行换刀作业之前立即被从预备位置传送到换刀位置，而且由于仅在下一次要用的刀具是大型刀具时，该刀具才在头架被朝加工位置移动前、在完成换刀作业后被从换刀位置Q送到预备位置，加工中心1空转时间要比配备有传统换刀装置的加工中心短。而且，在安装在主轴上的和下一次要用的两刀具之一为大型刀具的情况下，将下一次要用的刀具更换下在主轴上的刀具之换刀作业足以比两者均为小型刀具时之换刀作业低的速度进行的，故没有特别大的力施加于各组成件上，因而换刀轴和换刀头10，换刀位置及刀具不会在换刀作业中从该对夹爪9中滑落。
刀库7被安装在不动的立柱上，且可以被用于立式加工中心之外的其它机床组合，例如与卧式加工中心和镗床等组合。
虽然，本发明已结合具有一定程度特殊性之推荐形式被介绍了，很明显，还可以对之进行变化和改型。因此可以理解，本发明也可以以与本文中介绍过的不同的方式来实施所不脱离本发明之基本实质内容。

Claims (5)

1．一种用于加工中心的换刀方法，此加工中心具有：一立柱(3)；一刀库(7)，此刀库用于贮存多个刀具(T)，并将其中之一期望的刀具置于预备位置及将之从预备位置(P)传送至换刀位置(Q)；一头架(5)，它被以可滑动方式支承于立柱(3)，以便使头架(5)可沿卡持于其上的主轴(4)轴线滑动；及一换刀头(10)，它安装于头架(5)上，用以使之可回绕主轴轴线转动，并被运动着趋近或背离主轴轴线，换刀头配置有分别沿两个相反方向延伸之两对夹爪(9)，以便使其中的一对夹爪(9)在头架(5)根据换刀指令送至相应于换刀位置的一位置时，被安置得可抓取安装在主轴上的刀具，而另一对夹爪(9)则被安置得可抓取置于换刀位置的下一次要用的刀具，由此而使换刀头(10)施行一预定的换刀作业，此方法的特征在于，
根据由夹爪对(9)行程(S)确定的预定刀具极限直径，将刀具(T)分为小型刀具(ST)和大型刀具(LT)；
在下一次要用的刀具为小型刀具(ST)时，将一下一次要用的刀具(T)置于预备位置(P)，并在头架(5)根据刀命令被移动到相应于换刀位置的位置之前，将下一次要用的刀具送至换刀位置(Q)，
在下一次要用的刀具是大型刀具(LT)时，将下次要用的刀具置于并保持在预备位置(P)，在根据换刀命令头架(5)已被送至相应于换刀位置(Q)之位置后，将该刀具从预备位置送至换刀位置并进行换刀作业；
在从主轴上取下的刀具是小型刀具(ST)时，进行换刀作业，在换刀作业完成后立即将头架(5)送至一加工位置，然后将从主轴(4)上取下之刀具从换刀位置(Q)送至预备位置(P)；以及
在从主轴上取下之刀具是大型刀具(LT)时，进行换刀作业，在将从主轴(4)上取下的刀具从换刀位置送至预备位置(P)之后，再将头架(5)送至一加工位置。
2．如权利要求1所述方法，其特征在于，能穿过处于张开状态的夹爪(9)间空间的刀具(T)被定为小型刀具(ST)，不能穿过该空间的被定为大型刀具(LT)。
3．如权利要求1所述方法，其特征在于，其重量超过一预定极限重量之小型刀具(ST)也被定为大型刀具(LT)，在安装于主轴上的刀具及下一次要用的刀具两者中至少一种是大型刀具时，在用下一次要用的刀具更替装在主轴上的刀具的换刀作业中的换刀速度，要低于两者均为小型刀具时之换刀速度。
4．一种用于与加工中心组合的换刀装置，具有一立柱(3)；一刀库(7)，用于贮存多个刀具(T)、将所期望之刀具置于预备位置(P)并将之从预备位置(P)传送至换刀位置(Q)；一头架(5)，被以可滑动方式支承于立柱(3)上，以便使之沿夹持于其上之主轴(4)轴线滑动；一换刀头(10)，被装于头架(5)上，以便使之可绕主轴(4)轴线转动，并可被运动着趋近或远离该主轴轴线，所述的换刀头配置有两对分别沿相反方向延伸的夹爪(9)，以便在头架(5)根据换刀命令被置于相应于换刀位置之位置时，使得一对夹爪安置得用以抓取安装在主轴(4)上的刀具(T)，而另一对夹爪(9)则被安置得可抓取安置在换刀位置(Q)上之下一次要用的工具，换刀头(10)由此而施行换刀作业，控制机构(200)的其特征在于，该控制机构具有：
贮存机构，用于贮存根据由一对夹爪(9)的行程(S)确定的预定极限工具直径分为大型和小型刀具之各种类型的刀具；
类型判别机构，用于判定装在主轴上的和下一次要用的刀具各自的类型；
小型刀具送进命令发布机构，用于在下一次用的刀具是小型刀具ST时，发布小型刀具送进命令，在头架(5)被送向相应于换刀位置之位置之前，将该刀具从预备位置(P)，送至换刀位置(Q)；
大型刀具送进命令发布机构，用于在下一次要用的刀具是大型刀具LT时，发出大型刀具送进命令，在头架(5)已被送到相应于换刀位置之位置后，将该刀具从预备位置(P)送至换刀位置(Q)；
小型刀具返回命令发布机构，用于在安装于主轴并从上取下之刀具为小型刀具(ST)时发出小型刀具返回命令，在头架(5)已被朝加工位置移动后，将通过换刀作业从主轴上取下之该刀具从换刀位置(Q)送回预备位置(P)；
大型刀具送回命令发布机构，用于在安装于主轴之刀具是大型刀具(LT)时发出大型刀具送命令，在头架(5)被朝一加工位置移动前，将由换刀作业从主轴(4)上取下的该刀具从换刀位置(Q)回送到预备位置(P)。
5．如权利要求4所述换刀装置，其特征在于，控制机构(200)还具有一机构，在类型判别机构发出一讯号表明至少装在主轴上的和下一次要用的刀具之一是大型刀具(LT)时，此机构以减低了速度进行换刀作业。
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