刀具自动更换装置及加工机械制造方法及图纸

本发明专利技术的刀具自动更换装置具备：收纳多种刀具（Ｔ）的刀具收纳装置（３１）、以能够在刀具收纳装置（３１）到刀具更换位置（Ｐ２）之间进退的方式设置的刀具装卡组件（４１）及刀具装卡解除组件（５１）、和刀具交接机构（６１）。在刀具装卡组件（４１）上设有紧固刀具装卡机构（２４）的刀具紧固机构（４２）、在刀具装卡解除组件（５１）上具备将刀具装卡机构（２４）放松的刀具放松机构（５２）。刀具交接机构（６１）使定位在交接位置上的刀具从刀具收纳装置保持到刀具装卡组件的刀具紧固机构内，并且，将回收到刀具装卡解除组件上的刀具从刀具装卡解除组件回收到刀具收纳装置中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及刀具自动更换装置及加工机械。详细地讲，涉及相对于主轴自动更换刀具的刀具自动更换装置及加工机械。
技术介绍
作为相对于工作机械等的主轴自动更换刀具的刀具自动更换装置，已知有例如特开2000-84777号公报中所示的刀具自动更换装置等。这种刀具自动更换装置具备收纳多种刀具并可将其定位在规定的交接位置上的刀库、可旋转地设置在该刀库的交接位置与刀具更换位置之间并且在两端具有刀具把持部的旋转臂、和控制该旋转臂的旋转动作及向旋转轴方向进退的进退动作的控制装置。在刀具更换时，从刀库中选择指定刀具，将该指定刀具定位在交接位置上，并且将主轴定位在刀具更换位置。在此状态下，使旋转臂旋转，将刀具(定位于交接位置上的刀具、和安装在主轴上的刀具)把持在两端的刀具把持部上。接着，使旋转臂向轴向滑动，其次使其进行180度旋转动作，然后使旋转臂向轴向滑动，原本定位于交接位置上的刀具被安装到主轴上，而原本安装在主轴上的刀具被回收到交接位置。由此，自动进行刀具更换。在以往的刀具自动更换装置中，在刀具更换时，必须将主轴移动并定位到旋转臂的旋转区域内，所以在主轴的移动行程较小的情况下，则只能将主轴的加工区域与刀具自动更换装置接近地设置。若采用这种构造，则例如在利用主轴进行加工时大量使用冷却液的加工环境下、或者产生大量切屑的加工环境下，冷却液或切屑会附着在刀具自动更换装置上，容易导致故障的发生。如果鉴于这一点而要使主轴的加工区域与刀具自动更换装置远离地进行设定，则必须增大主轴的移动行程，所以会使加工机械本身的构造大型化、复杂化，在经济性方面是不利的。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是消除这种以往的缺点，提供一种即使不增大主轴的移动行程也能够将主轴的加工区域与刀具自动更换装置远离设置的、刀具自动更换装置及加工机械。本专利技术的刀具自动更换装置，相对于定位在刀具更换位置上并且在末端具有刀具装卡机构的主轴进行刀具更换，其特征在于，具备刀具收纳装置，收纳多种刀具，并且可将刀具定位在规定的交接位置上；刀具装卡组件，设置成可在上述刀具收纳装置到上述刀具更换位置之间进退，并具有在上述刀具更换位置上将上述刀具装卡机构紧固的刀具紧固机构；刀具装卡解除组件，设置成可在上述刀具收纳装置到上述刀具更换位置之间进退，具有在上述刀具更换位置上将上述刀具装卡机构放松的刀具放松机构；刀具交接机构，在上述刀具装卡组件后退到上述刀具紧固机构与上述交接位置相对应的位置的状态下，使定位于上述交接位置的刀具从上述刀具收纳装置保持到上述刀具装卡组件的刀具紧固机构内，并且，在上述刀具装卡解除组件后退到上述刀具放松机构与上述交接位置相对应的位置的状态下，将回收到上述刀具装卡解除组件上的刀具从上述刀具装卡解除组件回收到上述刀具收纳装置中。(刀具装卡解除动作)现在，在主轴上安装有刀具。从该状态开始，将主轴移动到刀具更换位置并定位，刀具装卡解除组件也前进到刀具更换位置。然后，使主轴朝向刀具装卡解除组件移动，主轴的刀具装卡机构保持到刀具装卡解除组件的刀具放松机构上，通过该刀具放松机构将刀具装卡机构放松。然后，使主轴向离开刀具装卡解除组件的方向移动，刀具被从刀具装卡机构拔下，并保持到刀具装卡解除组件上。保持在刀具装卡解除组件上的刀具经过刀具装卡解除组件的后退动作及刀具交接机构的交接动作，被回收到刀具收纳装置中。(刀具装卡动作)首先，从刀具收纳装置中选择指定的刀具，将该指定刀具定位在交接位置上。于是，被定位在交接位置上的刀具通过刀具交接机构被从刀具收纳装置保持到刀具装卡组件的刀具紧固机构内。接着，使刀具装卡组件前进。接着，使主轴朝向刀具装卡组件移动，主轴的刀具装卡机构被保持于刀具装卡组件的刀具紧固机构中，由该刀具紧固机构将刀具装卡机构紧固。即，由刀具装卡机构保持指定刀具。然后，使主轴向离开刀具装卡组件的方向移动，并使刀具装卡组件后退动作。由此，将新的刀具安装在主轴上，由此进行加工。如上所述，在刀具更换时，刀具装卡组件及刀具装卡解除组件一边在刀具收纳装置到刀具更换位置之间进退一边进行刀具更换，所以即使不增大主轴的移动行程，也能够将主轴的加工区域与刀具自动更换装置远离设置。因而，能够消除加工区域与刀具自动更换装置接近设置时的缺点、即冷却液或切屑附着在刀具自动更换装置上而容易导致故障的缺点。在本专利技术的刀具自动更换装置中，优选的是，上述刀具收纳装置包括刀具收纳转塔，每隔一定角度以可拆装的方式收纳一个刀筒，所述刀筒收纳着刀具；和旋转驱动机构，使该刀具收纳转塔旋转并可将指定刀具定位在上述交接位置上。根据该结构，刀具收纳装置包括刀具收纳转塔和使该刀具收纳转塔旋转的旋转驱动机构，所以能够以较简单的结构制作，并且能够高精度地定位，所以还能够减少故障。此外，在本专利技术的刀具自动更换装置中，优选的是，上述刀具装卡组件设置成，上述刀具紧固机构能够后退到与上述刀具收纳转塔的旋转轴线平行且对应于上述交接位置的位置；上述刀具装卡解除组件设置成，上述刀具放松机构能够后退到与上述刀具收纳转塔的旋转轴线平行且对应于上述交接位置的位置；上述刀具交接机构包括以能够沿着与上述刀具收纳转塔的旋转轴线平行且对应于上述交接位置的轴线移动的方式设置的刀具交接杆、和使该刀具交接杆沿着轴线移动的进退机构。根据该结构，在与刀具收纳转塔的旋转轴线平行且对应于交接位置的轴线上配置有刀具装卡组件及刀具装卡解除组件、还有进退机构的刀具交接杆，所以整体能够细长地构成。并且，由于进退机构的刀具交接杆也只要沿与刀具收纳转塔的旋转轴线平行且对应于交接位置的轴线方向动作就可以，所以能够使动作平滑。此外，在本专利技术的刀具自动更换装置中，优选的是，上述刀具装卡组件及刀具装卡解除组件，向与上述刀具收纳转塔的旋转轴线平行且对应于上述交接位置的轴线方向错开地配置，并且，设置成能够向相对于上述轴线正交而且彼此相同的方向进退。根据该结构，刀具装卡组件及刀具装卡解除组件向轴线方向错开地配置，并且设置成可向相对于轴线正交且彼此相同的方向进退，所以能够减小宽度尺寸。因而，整体上能够紧凑地构成。此外，在本专利技术的刀具自动更换装置中，优选的是，上述刀具装卡机构包括安装在上述主轴上的弹簧夹头、和将该弹簧夹头紧固的螺母部件；上述刀具紧固机构具备使前述螺母向紧固方向旋转的旋转机构；上述刀具放松机构具备使上述螺母向放松方向旋转的旋转机构。根据该结构，刀具装卡机构是通过螺母部件的转动操作来紧固或放松弹簧夹头的结构，所以能够简单地构成。本专利技术的加工机械，具备上述刀具自动更换装置、和具有加工区域空间的加工机主体，上述主轴能够在所述加工区域空间中移动，其特征在于，在上述刀具自动更换装置所邻接的上述加工区域空间的壁面上形成有窗，上述刀具自动更换装置的刀具装卡组件及刀具装卡解除组件能够从所述窗突出到上述加工区域空间内，在该窗上可开闭地安装有活门。根据该结构，在刀具自动更换装置所相邻的加工区域空间的壁面上形成有窗，在该窗上可开闭地安装有活门，所以如果关闭活门，则来自加工区域空间的冷却液或切屑不会附着到刀具自动更换装置上。并且，如果打开活门，则能够使刀具装卡组件及刀具装卡解除组件从窗突出到加工区域空间内，所以还能够无障碍地进行刀具更换。附图说明图1是表示本专利技术实施方式的加工机械的主视图。图2是在上述实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种刀具自动更换装置，相对于定位在刀具更换位置上并且在末端具有刀具装卡机构的主轴进行刀具更换，其特征在于，具备：刀具收纳装置，收纳多种刀具，并且可将刀具定位在规定的交接位置上；刀具装卡组件，设置成可在上述刀具收纳装置到上述刀 具更换位置之间进退，并具有在上述刀具更换位置上将上述刀具装卡机构紧固的刀具紧固机构；刀具装卡解除组件，设置成可在上述刀具收纳装置到上述刀具更换位置之间进退，具有在上述刀具更换位置上将上述刀具装卡机构放松的刀具放松机构；刀具交 接机构，在上述刀具装卡组件后退到上述刀具紧固机构与上述交接位置相对应的位置的状态下，使定位于上述交接位置的刀具从上述刀具收纳装置保持到上述刀具装卡组件的刀具紧固机构内，并且，在上述刀具装卡解除组件后退到上述刀具放松机构与上述交接位置相对应的位置的状态下，将回收到上述刀具装卡解除组件上的刀具从上述刀具装卡解除组件回收到上述刀具收纳装置中。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：新井贵雄，百地武，手岛幸男，吉野日出己，山西纪男，
申请(专利权)人：东芝机械株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]