CN111451533A - 锁止设备以及适配器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种锁止设备，所述锁止设备用于确保尤其是构成刀具架(12、16、18)的组成部分的适配器(14)在机床的可枢转的刀具盘(6)的刀具接纳部(8)上的位置，其特征在于，借助于操作装置(100)能将至少一个锁定部件(92)从锁定位置引入到释放位置中，在所述锁定位置中，所述锁定部件(92)与作为刀具接纳部(8)的一部分的锁止部件(82)锁止地贴靠，在所述释放位置中，在释放所述锁止部件(82)时，所述适配器(14)能从所述刀具接纳部(8)取下。本发明还涉及一种适配器。

Description

锁止设备以及适配器

技术领域

本发明涉及一种锁止设备，该设备用于确保尤其是构成刀具架的组成部分的适配器在机床的可枢转的刀具盘的刀具接纳部上的位置。本发明还涉及一种适配器。

背景技术

在现有技术的不同的设计方案中存在专业术语上称为刀具转塔的可枢转的刀具盘，所述刀具盘在外周侧上接纳多个用于加工刀具的接纳部。如文献DE102005033890A1或DE102014003336A1示例性地示出的，这样的刀具转塔通常具有可与相关的机床连接的基体，在所述基体上，刀具盘围绕转塔轴线可转动地支承，其中，刀具盘具有工作站，所述工作站可装备用于加工刀具的刀具架，并且所选择的工作站可通过转动刀具盘被枢转到工作位置中。应使用的加工刀具主要是用于切削加工的刀具，如可旋转驱动的钻孔刀具或车削刀具、或者固定的刀具、如车刀。为了适配相应的不同加工任务，可以执行以下更换过程，在该更换过程中位于相关的工作位置上的加工刀具被换下，并且由其他类型的加工刀具代替。在确定的加工任务中，如在用于小批量生产制造的工件的情况下，需要经常更换不同的要使用的加工刀具，这导致操作人员的巨大的工作量。为了降低由此引起的高的加工成本，致力于以机械方式辅助刀具更换的过程。在专利申请DE102018004677.0中公开了与此相关的、后公开的现有技术。在那里示出的刀具转塔中，可以以机械控制方式操作固定装置(如其在这样的刀具转塔中通常被设置用于将刀具架固定到刀具接纳部上或者从刀具接纳部释放那样)。系统控制地将要换下的刀具释放和将要换上的刀具固定能够实现借助于操作机器人以全自动运行的方式来执行更换过程，所述操作机器人将已释放的刀具架取下，并且置入其他的刀具架。因此在全自动执行的刀具更换的情况下，也可以实现相关的加工总设备的至少部分自动化运行，这能够实现安装费的减少并且导致工作时间和工作成本的相应降低。

当由固定装置为更换过程释放的刀具架所处的位置对于操纵系统的机器人手臂是糟糕的或者不可接近的时，更换过程出现问题。例如，这在工作位置上可能是以下情况，其中，刀具架的相关加工刀具位于要加工的工件的范围内。为了能够实现工件架或类似物对于操纵系统的不受干扰的可接近性，刀具盘必须转动到为此适当的位置中，其中，在未激活的固定装置中存在刀具架从刀具接纳部中脱出的危险。

发明内容

鉴于这个问题，本发明的任务是，为以刀具架的基体为形式或者以用于刀具盘的刀具接纳部的盖板为形式的适配器提供锁止设备，该锁止设备能够实现，在固定装置未激活的情况下运行可靠地将适配器转移到更换位置中以及从更换位置中转移出。

按照本发明，所述任务通过整体上具有权利要求1所述特征的锁止设备解决。

按照权利要求1的特征部分，本发明的重要特点在于，借助于操作装置可将至少一个锁定部件从锁定位置(在所述锁定位置中，锁定部件与作为刀具接纳部的一部分的锁止部件锁止地贴靠)引入释放位置中(在所述释放位置中，在释放锁止部件时适配器可从刀具接纳部取下)。通过这样设计的适配器通过锁定部件与在刀具接纳部上的锁止部件的可靠接合与固定装置的激活或者未激活状态无关地固定在其位置中，确保在工作位置和更换位置之间的无危险的转移。因为相应的锁定部件可借助于操作装置引入到释放位置中，所以同时能实现将要换下的适配器在期望的更换位置中取下。

在有利的实施例中，相应的锁定部件具有锁定销栓，该锁定销栓具有空隙，作为锁止部件的止动销栓在释放位置中穿过该空隙，该止动销栓具有止动空隙，相应的锁定销栓在锁定位置中接合到止动空隙中。以锁定销栓的形式，锁定部件可通过移动运动引入到释放位置中，这能够实现操作装置的简单的构造。

特别有利地可以设置为，使得相应的锁定部件或者说相应的锁定销栓克服蓄能器的作用借助于操作装置从其锁定位置到达到其释放位置中。以有利的方式，设备由此是自锁的，因为在未操控操作装置的情况下，锁定部件或者说锁定销栓能通过蓄能器的作用返回到锁定位置中。由此确保，适配器在通常情况下被锁止在刀具盘上并且仅在操控操作装置时、例如在更替过程中借助于机器人手臂的抓取器从刀具接纳部中取下。

在有利的实施例中，在适配器安置在刀具接纳部上的情况下，在一个平面中接纳在适配器中的一对锁定销栓彼此相对置地支承在它们之间接纳止动销栓。在该布置中，能在锁定销栓所需的移动力小的情况下，同时实现在锁定位置中的大的保持力。

有利地，相应的锁定销栓的空隙和止动销栓的止动空隙可以由相应环绕的环形槽构成，该环形槽从其槽底部出发设有控制面、尤其是以控制斜面为形式的控制面。由于控制面，能够以小的移动力实现锁定销栓的卡入和脱开，使得一方面对于释放过程施加小的操作力，并且另一方面通过蓄能器施加小的复位力用于复位到锁止状态中。

在优选的实施例中，相应的锁定销栓的两个相反的移动方向相对于适配器安置到刀具接纳部上的方向横向地延伸。所述移动方向使操作简化，所述操作例如可以从刀具盘的正面进行。

有利地可以布置为，使得止动销栓横向于刀具接纳部的接纳面并且伸出超过所述接纳部地固定地布置在刀具接纳部上。在所述布置的情况下，止动销栓作为从接纳面伸出的构件在置入相应的刀具架时进入到接合到适配器中的作用位置中以用于与锁定销栓共同作用。

特别有利地，操作装置可以具有从适配器伸出的操作销，该操作销克服压力弹簧形式的蓄能器的作用操作相应可配设的锁定销栓。相应的操作销的超出量能够实现，借助于操纵系统的相关的抓取器转移到释放位置中的简单的操作，所述抓取器仅仅需要移动到操作销上，并且克服压力弹簧的作用移动操作销。在通过抓取器释放时，通过压力弹簧自发地进行回到锁定状态中的复位。

有利地，相应的操作销在引导装置中可纵向移动地引导，该引导装置布置在适配器的端侧上，其中，优选地固定在刀具盘上的每个适配器具有这样的引导装置。

在特别优选的实施例中，引导装置被构造为用于操纵系统的把手、优选地以棱柱体为形式，该棱柱体以其一个角部区域在适配器固定在刀具盘上的状态中以可预定的超出量伸出超过所述刀具盘。棱柱形的、伸出的成型体一方面提供用于抓取器的可靠把手，并且另一方面确保相应的操作销在通过将操作销移动的抓取器转移到释放位置中时的可靠的引导，从而可以实现可靠的、全自动的更换过程。

本发明的主题还有一种适配器，该适配器尤其被设置用于按照权利要求1至10之一所述的锁止设备，并且该适配器具有权利要求11所述的特征。

在另外的权利要求12至16中说明适配器的其他的设计方案和改进方案。

附图说明

下面根据在图中示出的实施例详细地阐述本发明，其中：

图1示出设有按照本发明的锁止设备的实施例的刀具转塔的透视斜视图(从刀具盘上方看)；

图2示出设有锁止设备的实施例的刀具盘和刀具架的周边区段的透视斜视图，其中示出支承到刀具盘之上之前的刀具架；

图3示出对应于图2的示意图，其中示出已经支承到刀具盘上的刀具架；

图4示出锁止设备的实施例的止动销栓和锁定销栓的放大示出的透视斜视图，其中示出在释放位置中的锁定销栓；

图5示出对应于图4的示意图，其中示出在锁定位置中的锁定销栓；

图6示出在图1和2中示出的刀具架的适配器的水平剖视图；和

图7示出刀具盘的周边区段的在刀具盘的径向平面中延伸的部分剖视图，其中示出插入示出的刀具接纳部中的并且借助于固定装置固定的刀具架。

具体实施方式

在图1中示出的刀具转塔2具有在基体4上可绕转塔轴线枢转地支承的刀具盘6，所述刀具盘6以在这样的转塔中普遍的方式在其外周上具有工作站，在图中示出的示例中具有12个工作站。在每个工作站上构造有接纳面8(在图1中仅部分地用数字标明)用于固定刀具架，在所述接纳面上刀具架可以利用所属的适配器14固定在借助于定位销10定向的位置中。在图1的示图中，仅一部分的工作位置装备有刀具架。除了在图2和3中示出的设计用于以直的驱动轴线驱动的刀具的刀具架12外，也在图1中示出用于以角度传动(Winkeltrieb)驱动的刀具的两个另外的刀具架16、用于固定刀具的刀具架18、如车刀以及盖20，所述盖20由适配器14去除其所属的刀具架部分构成。

如图2和3结合图6和7所示，适配器14各具有一个基体22(见图6和7)，所述基体具有带倒角的角部区域24(图6)的基本上矩形的轮廓。基体22的沿着窄侧26延伸的侧面是平面的。其中，在在刀具盘6上安装有适配器14的情况下在图2和图3中处于前面的以及在图6中处于左侧的面构成以28标记的端侧，该端侧构成锁止设备的可从前面接近的操作侧。沿着其纵侧30，基体22的侧壁紧挨着与基体22的主平面垂直的上承载部件32(图2和3)具有与其倾斜地延伸的壁部件34，所述壁部件使得基体22的宽度向下逐渐变细，直至过渡至平坦的支承面36，基体22以支承面在功能位置中贴靠在刀具盘6的接纳面8上(见图7)。在中间区域中，环形体形式的连接部件38从支承面36伸出，该连接部件在图7中示出的功能位置中延伸到刀具盘6的刀具接纳部40中。连接部件38在基板22中包围通孔42，所述通孔在内直径中是阶梯状的(见图7)，其中通孔42的内直径在第一阶梯44上过渡到在内直径中逐渐变细的圆柱形的区段中，在倾斜地延伸的第二阶梯48中构成连接部件38的端部的、在径向上向内突出的钩部件50连接到该区段上。所述钩部件作为保持件与可控制的固定装置共同作用，适配器14的基体32借助于该保持件可在刀具盘6的相关的接纳面8上在激活的固定装置的情况下被张紧。在角部区域24附近在基体22中设置有空隙11以用于接合定位销10。

固定装置由棘轮传动装置构成，所述棘轮传动装置(如在后公开的现有技术的专利申请DE10 2018 004 677.0中示出的那样，尤其见其图4a和4b)具有成对地彼此相对置的定位销，所述定位销在图7中以52标记。所述定位销可分别围绕枢转位置54枢转，在上端部上具有在径向上向外伸出的阻挡部56，并且通过在定位销52的下端部上作用的各一个弹簧58容易地预紧用于枢转运动。在图7中示出的、向外枢转的固定位置中，阻挡部56以倾斜的保持面60与连接部件38的钩部件50的倾斜的第二阶梯48保持接合，从而基板22固定在刀具盘6的接纳面8上。在图7中示出的固定装置的激活状态中，定位销52借助于控制套筒62保持在该接合中，所述控制套筒62在图7中示出的轴向位置中以在外直径中扩宽的上端部边缘64将定位销52保持在与钩部件50上的倾斜的第二阶梯58的保持接合中。在与端部边缘64相对置的端部上，控制套筒62具有内螺纹66，所述内螺纹与可转动的操作部件68的外螺纹是螺纹接合的。如在提及的、公开了后公开的现有技术的专利申请中示出，为了操作固定装置，操作部件68经由带动件(未示出)与刀具盘6的刀具驱动装置的驱动轴接合。为了将固定装置去活，通过刀具驱动装置将操作部件68转动为，使得控制套筒62通过螺纹接合向上移动，并且其扩宽的端部边缘64由此与定位销52的阻挡部56脱离贴靠，并且定位销52不再以其阻挡部56保持在钩部件50上的保持面60上。因为在钩部件50的阶梯58上的和在定位销52的保持面60上的保持接合分别在斜面上进行，所以所述平面构成控制面，所述控制面能够实现被取下时定位销52向内枢转运动到在扩宽的端部边缘64之后构成的自由空间中，并且因此能够实现释放刀具架18。

在图7的图示中，适配器14是固定的刀具架18的组成部分，该刀具架设置用于未驱动的刀具、如车刀。刀具架18借助于固定销栓70与适配器14的基体22螺纹连接。图2和3相对示出适配器14与刀具架12的组合，该刀具架用于以直的丝杠传动来驱动的转动刀具。刀具架12具有足部件72，该足部件具有相应于基体22的轮廓的轮廓并且具有位于其底侧上的平坦的支承面，并且借助于销栓70固定在基体22上。圆柱体形的管74居中布置地从足部件72的轻微凸形拱起的上侧向上延伸，驱动丝杠76的支承部位于所述管中(如在用于旋转驱动的刀具的这样的刀具架中通常地)，所述支承部(见图6)延伸穿过基体22的通孔42，并且所述支承部可以与刀具盘6的刀具驱动装置耦合。相应要插入的刀具可经由位于管74的自由的上侧上的开口78插入到位于丝杠轴上的支撑部中。为了将冷却润滑剂从刀具盘6转移到位于管74的上侧上的输出管80上，在足部件72中并且在基体22中构造未示出的流体通道。

锁止设备(其在操作状态中与固定装置是激活的或是在释放状态中无关地)将相应的适配器14锁止在刀具盘6上，在刀具盘6侧面在每个工作站的接纳面8上具有一个止动销栓82。所述止动销栓(如从图2和3可最清楚地得知)在位于刀具盘6的自由端侧上的定位销10之间设想的连接线上布置在中间，并且以轻微地超过定位销10的高度从接纳面8的平面垂直地伸出。构成转塔侧的锁止部件的止动销栓82(如图4和5示出)在其足部侧的端部区段上具有外螺纹84，止动销栓以外螺纹与接纳面8螺纹连接。邻接于螺纹区段，止动销栓具有在直径上放大的凸缘(Bund)86，环形槽88邻接该凸缘，所述环形槽又构成到头部件90的通道，所述通道的直径小于凸缘86的直径。环形槽88从槽底部出发以倾斜面向外扩宽。两个相同地构造的锁定销栓92设置为与相应的止动销栓82共同起作用的、属于适配器14的锁定部件，所述锁定销栓中的每个在其一半长度上具有空隙，所述空隙(如止动销栓82的止动空隙)同样由环形槽94构成，所述环形槽(如其环形槽88从平坦的槽底部出发)向外通过倾斜面94扩宽。如图6示出的，锁定销栓92在基体22中在钻孔96中可纵向移动地引导，所述钻孔96(在基体22中从构成端侧28的窄侧26出发)在相同的平面中在构成用于穿过止动销栓82的钻孔旁边沿着纵侧30延伸。通过位于钻孔96的底部中的压力弹簧98，锁定销栓92为了移动运动向外、亦即在朝窄侧26的方向预紧。各一个操作销100作为延长部连接到锁定销栓92的与压力弹簧98相对置的端部上，所述端部以超出量向外伸出超过端侧28。在伸出的区域中，操作销100在引导装置的引导钻孔中可移动地引导，所述引导装置由成型体102构成。所述成型体具有以棱柱形式成型的块的形状(如图2和3最清楚地示出)，所述块螺纹连接在适配器14的端侧28上。在此，成型体102的在宽度上变细的角部区域101向上并且向下伸出超过基体22。因此在固定在刀具盘6上的状态中，下角部区域101跨接刀具盘6的端侧的边缘(见图1和2)。

图4和5阐明锁定销栓92的释放位置或者经锁止的锁定位置。在经锁止的位置(也在图6中示出)中，操作销100伸出超过棱柱形的成型体102。在该位置中(见图5)，锁定销栓92以其在环形槽95和压力弹簧98之间延伸的区段与止动销栓的构成止动空隙的环形槽88止动接合，使得构成经锁止的接合，所述接合防止适配器14从止动销栓82取下。如果伸出的操作销100克服压力弹簧98的作用压入，那么止动销栓82的头部件90(如在图4中示出)进入到锁定销栓92的环形槽95的区域中，使得对于头部件90提供一个自由空间，所述自由空间能够实现向上取下适配器14。成型体102以其具有可从后面嵌接的倾斜的侧面104的棱柱形的形状构成用于执行刀具更换的机器人手臂的抓取器的可靠的把手。在操作销100的伸出布置的情况下，在抓取器移动到成型体102上时，锁止设备同时可通过将操作销100对齐地插入而转移到释放位置中。因为在抓取器移动到成型体102上之前，锁止设备通过压力弹簧98保持在经锁止的锁定状态中，所以要换下的刀具架12、16、18或者盖20(在在相关的工作站中固定装置是去活的之后)为了更换过程可以被转移到适合于机器人接近的更换位置中，而不存在适配器14从刀具盘6掉落的危险。

Claims (16)

1.一种锁止设备，所述锁止设备用于确保适配器(14)在机床的可枢转的刀具盘(6)的刀具接纳部(8)上的位置，所述适配器尤其是构成刀具架(12、16、18)的组成部分，其特征在于，借助于操作装置(100)能将至少一个锁定部件(92)从锁定位置引入到释放位置中，在所述锁定位置中，所述锁定部件(92)与作为刀具接纳部(8)的一部分的锁止部件(82)锁止地贴靠，在所述释放位置中，在释放所述锁止部件(82)的情况下，所述适配器(14)能从所述刀具接纳部(8)取下。

2.按照权利要求1所述的锁止设备，其特征在于，相应的锁定部件是锁定销栓(92)，所述锁定销栓具有空隙(95)，在释放位置中，作为锁止部件的止动销栓(82)穿过所述空隙(95)，所述止动销栓具有止动空隙(88)，相应的锁定销栓(92)在锁定位置中接合到所述止动空隙中。

3.按照权利要求1或2所述的锁止设备，其特征在于，相应的锁定部件、或者说相应的锁定销栓(92)克服蓄能器(98)的作用借助于操作装置(100)从锁定部件的锁定位置到达其释放位置中。

4.按照上述权利要求之一所述的锁止设备，其特征在于，在适配器(14)安置在刀具接纳部(8)上时，在一个平面中接纳在适配器(14)中的一对锁定销栓(92)彼此相对置地在彼此之间接纳所述止动销栓(82)。

5.按照上述权利要求之一所述的锁止设备，其特征在于，相应的锁定销栓(92)的空隙和所述止动销栓(82)的止动空隙由相应环绕的环形槽(95、88)构成，所述环形槽从其槽底部出发设有控制面、尤其是以控制斜面(94)为形式的控制面。

6.按照上述权利要求之一所述的锁止设备，其特征在于，相应的锁定销栓(92)的两个相反的移动方向相对于将适配器(14)安置到所述刀具接纳部(8)上的安置方向横向地延伸。

7.按照上述权利要求之一所述的锁止设备，其特征在于，所述止动销栓(82)横向于刀具接纳部(8)的接纳面并且伸出超过所述接纳面地固定地布置在所述刀具接纳部上。

8.按照上述权利要求之一所述的锁止设备，其特征在于，所述操作装置具有从所述适配器伸出的操作销(100)，所述操作销(100)克服压力弹簧(98)形式的蓄能器的作用操作相应可配设的锁定销栓(92)。

9.按照上述权利要求之一所述的锁止设备，其特征在于，相应的操作销(100)在引导装置(102)中可纵向移动地引导，所述引导装置布置在所述适配器(14)的端侧上，并且优选地要被固定在所述刀具盘(6)上的每个适配器(14)具有这样的引导装置(102)。

10.按照上述权利要求之一所述的锁止设备，其特征在于，所述引导装置构造为用于操纵系统的把手、优选地以棱柱体(102)为形式的把手，所述把手以其一个角部区域(101)在适配器(14)固定在刀具盘(6)上的状态中以可预定的超出量伸出超过所述刀具盘。

11.一种适配器，所述适配器尤其是设置用于按照上述权利要求之一所述的锁止设备，其特征在于，在板状的基体(22)中可纵向移动地引导至少一个锁定部件(92)，所述锁定部件能借助于操作装置(100)在锁定位置和释放位置之间运动以及能反向运动。

12.按照权利要求11所述的适配器，其特征在于，在所述基体(22)上布置有引导装置(102)，所述引导装置作为操作装置的一部分被操作销(100)穿过。

13.按照权利要求11或12所述的适配器，其特征在于，所述操作销(100)优选地是所述锁定部件的一件式的组成部分，所述锁定部件构造为锁定销栓(92)并且借助于蓄能器、尤其是以压力弹簧(98)为形式的蓄能器保持在其锁定位置中。

14.按照权利要求11至13之一所述的适配器，其特征在于，所述基体(22)设计为用于可枢转的刀具盘(6)上的可配设的刀具接纳部(8)的盖板(20)，或者所述基体是用于接纳加工刀具的刀具架(12、16、18)的一体的组成部分，或者所述基体承载这样的刀具架(12、16、18)，所述刀具架能经由基体(22)中的通孔(42)与刀具盘(6)方面的驱动和耦合装置连接。

15.按照权利要求11至14之一所述的适配器，其特征在于，所述基体(22)构造为矩形的并且在其角部区域(24)中具有空隙(11)，所述空隙设置用于与所述刀具接纳部(8)的定位销(10)接合。

16.按照权利要求11至15之一所述的适配器，其特征在于，用于置入刀具架(12、16、18)的所述通孔(42)设计为阶梯状的。

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