机床制造技术

自动换刀装置是用于对安装于机床的下刀具台的刀具进行自动更换的自动换刀装置。自动换刀装置包括：机器人手臂(31)；移动机构部(21)，其使机器人手臂(31)在加工区域的内外之间移动。机器人手臂(31)具有：基部(32)，其连结于移动机构部(21)；臂部(33)，其以能够转动的方式连结于基部(32)；把持部，其设于臂部(33)并以能够装卸刀具的方式把持刀具。臂部(33)具有自基部(32)向把持部呈臂状延伸的形状，并以转动轴线(211)为支点进行相对于基部(32)的摆动。根据这样的结构，提供一种利用简单且紧凑的机构来实现刀具的自动更换的自动换刀装置，以及具有这样的自动换刀装置的机床。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种自动换刀装置以及机床。
技术介绍
关于以往的自动换刀装置，例如，在日本实开昭60 — 117001号公报中公开有一种具备自动换刀装置的数控机床，其目的在于，实现ATC的动作的简单化且谋求刀具的更换时间的缩短化(专利文献1)。在专利文献1中公开的数控机床具有用于在刀具台上的转塔和刀库之间自动更换刀具的自动换刀装置。自动换刀装置具有一边把持刀具一边向主轴的轴线方向以及与主轴的轴线方向正交的方向移动的刀架(日文:、y—少_ V y 7 )。另外，在日本特开昭60 — 123243号公报公开有一种具备刀具更换装置的机床，其目的在于，具备如下的清扫部件:其结构简单且能可靠地进行操作，在以直线往复移动自动更换刀架时，该清扫构件能迅速且容易地进行各引导面的清扫(专利文献2)。在专利文献2中公开的机床具有用于在刀具台上的转塔头和刀库之间自动更换刀具的更换部件。更换部件具有用于把持刀具的夹具，并且设为能够在转塔头和刀库之间前进以及后退。另外，在日本特开平6 - 238539号公报中公开有一种刀具更换装置，其目的在于，相对于安装于转塔的刀具保持件以与转塔的中心轴线平行的方式装卸刀具单元，或者以与转塔的中心轴线成直角的方式装卸刀具单元(专利文献3)。在专利文献3所公开的刀具更换装置中，在转塔的附近设有X - Z载物台，其以驱动箱能够沿与转塔的中心轴线成直角的方向以及与转塔的中心轴线平行的方向移动的方式保持驱动箱。在驱动箱中以能够旋转的方式设有刀具更换箱，该刀具更换箱具有用于夹持刀具单元的刀具把持部。
技术实现思路
如上述的专利文献1?3所公开的那样，提出有各种用于自动更换被安装于机床的刀具台(转塔)的刀具的自动换刀装置(ATC:Auto Tool Changer)。对于这样的自动换刀装置，为了防止机床的过大化，要求利用简单且紧凑的机构来实现刀具的自动更换。因此，本专利技术的目的在于解决上述问题，且提供一种利用简单且紧凑的机构来实现刀具的自动更换的自动换刀装置以及具备这样的自动换刀装置的机床。本专利技术的自动换刀装置是用于对安装于机床的刀具台的刀具进行自动更换的自动换刀装置。自动换刀装置包括:机器人手臂；移动机构部，其使机器人手臂在加工区域的内外之间移动。机器人手臂具有:基部，其连结于移动机构部；臂部，其以能够转动的方式连结于基部；把持部，其设于臂部并以能够装卸刀具的方式把持刀具。臂部具有自基部向把持部呈臂状延伸的形状，并以转动轴线为支点进行相对于基部的摆动。根据这样构成的自动换刀装置，通过臂部以基部为支点摆动以及移动机构部所进行的使机器人手臂移动，而使把持于把持部的刀具移动，或者使刀具的姿势变化。由此，能够利用简单且紧凑的机构来实现刀具的自动更换。另外，优选的是，基部设为能够以与臂部的转动轴线正交的第1旋转轴线为中心旋转。根据这样构成的自动换刀装置，能够提高使把持于把持部的刀具移动或者使刀具的姿势变化时的自由度。另外，优选的是，臂部包括:第1可动部，其以能够转动的方式连结于基部；第2可动部，其以能够转动的方式连结于第1可动部；第3可动部，其以能够转动的方式连结于第2可动部并设有把持部。基部和第1可动部之间的第1转动轴线、第1可动部和第2可动部之间的第2转动轴线以及第2可动部和第3可动部之间的第3转动轴线被配置为相互平行。根据这样构成的自动换刀装置，能够提高使把持于把持部的刀具移动或者使刀具的姿势变化时的自由度。另外，优选的是，第2可动部沿与第2转动轴线正交的第2旋转轴线的轴线方向呈臂状延伸，并设为能够以第2旋转轴线为中心旋转。第3可动部沿与第3转动轴线正交的第3旋转轴线的轴线方向呈臂状延伸，并设为能够以第3旋转轴线为中心旋转。根据这样构成的自动换刀装置，能够提高使把持于把持部的刀具移动或者使刀具的姿势变化时的自由度。本专利技术的机床包括:上述任一种所述的自动换刀装置；以及刀具台，其设于加工区域内并用于安装被自动换刀装置自动更换的刀具。根据这样构成的机床，能够通过利用简单且紧凑的机构来构成自动换刀装置来谋求机床的小型化。另外，优选的是，在向刀具台安装刀具时，刀具自一方向插入于刀具台。移动机构部使机器人手臂沿与刀具相对于刀具台的插入方向平行的方向移动。根据这样构成的机床，能够在向刀具台安装刀具时，通过移动机构部使机器人手臂移动，将刀具插入刀具台。另外，优选的是，机床还具有设于加工区域内并使工件旋转的主轴台。臂部的转动轴线与主轴台的工件的旋转轴线正交。根据这样构成的机床，自动换刀装置能够在尤其是与工件的旋转轴线正交的方向上紧凑地构成。由此，在使用机床时，能够使作业者靠近主轴台的靠近性良好。如以上说明的那样，根据本专利技术，能够提供一种利用简单且紧凑的机构来实现刀具的自动更换的自动换刀装置，以及具有这样的自动换刀装置的机床。【附图说明】图1是表示本专利技术的实施方式1的机床的主视图。图2是表示图1中的机器人手臂的立体图。图3是表示图2中的机器人手臂的顶端部的侧视图。图4是表示在图1中的机床中自动更换安装于下刀具台的刀具时的、机器人手臂的第1动作的侧视图。图5是表示在图1中的机床中自动更换安装于下刀具台的刀具时的、机器人手臂的第2动作的侧视图。图6是表示在图1中的机床中自动更换安装于下刀具台的刀具时的、机器人手臂的第3动作的侧视图。图7是表示在图1中的机床中自动更换安装于下刀具台的刀具时的、机器人手臂的第4动作的侧视图。图8是表示在图1中的机床中自动更换安装于下刀具台的刀具时的、机器人手臂的第5动作的侧视图。图9是表示本专利技术的实施方式2的自动换刀装置中机器人手臂的顶端部的侧视图。【具体实施方式】参照【附图说明】本专利技术的实施方式。此外，在以下参照的附图中，对于相同或者与之相当的构件标注相同的附图标记。(实施方式1)图1是表示本专利技术的实施方式1的机床的主视图。在图1中，通过透视形成机床的外观的壳体来示出机床的内部。参照图1，机床100是具有使用了固定刀具的车削功能和使用了旋转刀具的铣削功能的复合加工机械。首先，对机床100的整体结构进行说明，机床100具有机座141、第1主轴台111、第2主轴台116、刀具主轴121和下刀具台131。机座141是用于支承第1主轴台111、第2主轴台116、刀具主轴121以及下刀具台131的基座构件，设于工厂等的安装面。第1主轴台111以及第2主轴台116在沿水平方向延伸的Z轴方向上以互相相对的方式设置。第1主轴台111具有用于在使用了固定刀具的车削加工时使工件(加工物)旋转的主轴112，第2主轴台116具有用于在使用了固定刀具的车削加工时使工件(加工物)旋转的主轴117。主轴112设为能够以与Z轴平行的中心轴线201为中心旋转，主轴117设为能够以与Z轴平行的中心轴线202为中心旋转。在主轴112以及主轴117设有用于以能够装卸工件的方式保持工件的卡盘机构(日文:千々、y夕機構)。刀具主轴(上刀具台)121在使用了旋转刀具的铣削加工时使旋转刀具旋转。刀具主轴121设为能够以与沿铅垂方向延伸的X轴平行的中心轴线203为中心旋转。在刀具主轴121设有用于以能够装卸旋转刀具的方式保持旋转刀具的夹持机构(日文:夕歹>7°機構)。刀具主轴121利用未图示的支柱等支承于机座141上。刀具主本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动换刀装置，其用于对安装于机床的刀具台的刀具进行自动更换，其中，该自动换刀装置包括：机器人手臂(31)；移动机构部(21)，其使所述机器人手臂(31)在加工区域(200)的内外之间移动，所述机器人手臂(31)具有：基部(32)，其连结于所述移动机构部(21)；臂部(33)，其以能够转动的方式连结于所述基部(32)；把持部(36)，其设于所述臂部(33)并以能够装卸刀具的方式把持刀具，所述臂部(33)具有自所述基部(32)向所述把持部(36)呈臂状延伸的形状，并以转动轴线(211)为支点进行相对于所述基部(32)的摆动。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：藤本幸司，栗谷龙彦，岛之江洋司，亀尾修，
申请(专利权)人：德马吉森精机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP