專利名稱：刀庫的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及例如加工中心(machining center)等機(jī)床所具備的刀庫。
背景技術(shù)：
以往，在將刀具裝配于主軸來進(jìn)行加工的加工中心等機(jī)床中，設(shè)有能夠收納多種 刀具的刀庫，能夠在刀庫與主軸之間更換刀具(例如專利文獻(xiàn)1)。此處，根據(jù)圖4對普通的刀庫進(jìn)行說明。刀庫41具備以回轉(zhuǎn)軸(未圖示)為中心 呈放射狀設(shè)置的多個臂42a、42b...。而且，臂42a能夠以與回轉(zhuǎn)軸平行的姿態(tài)(S卩、與臂正 交的姿態(tài))把持小徑的刀具Tl，臂42b能夠以與回轉(zhuǎn)軸平行的姿態(tài)(即、與臂正交的姿態(tài)) 把持大徑的刀具T2。在該刀庫41中，臂42a、42b...全都排列設(shè)置在與回轉(zhuǎn)軸正交的同一 平面內(nèi)。因此，當(dāng)從刀庫41的半徑方向觀察時，如圖4(b)所示，各個臂42a、42b把持刀具 T1、T2的把持位置位于一條直線上。[專利文獻(xiàn)1]日本特開平6-218645號公報但是，在像以往那樣的將所有的臂42a、42b...都排列設(shè)置在同一平面內(nèi)的情況 下，為了避免交接刀具時主軸與由相鄰的臂把持的刀具干涉，需要使相鄰的臂42a和臂42b 之間較大地離開。因此，需要增大刀庫41的半徑R2，刀庫41的小型化存在界限。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明就是鑒于上述問題而完成的，本發(fā)明想要提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)裝置整 體的小型化的刀庫。為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明中的第一方面所記載的發(fā)明的特征在于，刀庫具備回 轉(zhuǎn)軸和以該回轉(zhuǎn)軸為中心朝放射方向延伸的多個刀具把持單元，并且在上述刀具把持單元 和機(jī)床的刀具裝配部之間交接刀具，其中，在刀具把持單元的至少一部分中，相鄰的兩個刀 具把持單元在上述回轉(zhuǎn)軸方向設(shè)在不同的位置，當(dāng)在一方的刀具把持單元和上述刀具裝配 部之間交接刀具時，上述刀具裝配部不會與由相鄰的另一方的刀具把持單元把持的刀具干 涉。第二方面所記載的發(fā)明的特征在于，在第一方面所記載的發(fā)明中，上述相鄰的兩 個刀具把持單元以從上述回轉(zhuǎn)軸方向觀察至少一部分重疊的方式設(shè)置。根據(jù)本發(fā)明，在刀具把持單元的至少一部分中，相鄰的兩個刀具把持單元在回轉(zhuǎn) 軸方向設(shè)在不同的位置，因此能夠避免刀具裝配部與由相鄰的刀具把持單元把持的刀具干 涉，并且能夠使兩個刀具把持單元接近，與在與回轉(zhuǎn)軸正交的同一面內(nèi)排列設(shè)置有相同數(shù) 量的臂的以往的刀庫相比較，能夠縮小刀庫的半徑，能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的小型化。并且，由于能 夠?qū)崿F(xiàn)小型化，因此能夠降低制造成本，且能夠提高組裝作業(yè)、維護(hù)作業(yè)以及輸送作業(yè)等各 種作業(yè)的作業(yè)性。進(jìn)一步，根據(jù)第二方面所記載的發(fā)明，由于相鄰的兩個刀具把持單元以從回轉(zhuǎn)軸 方向觀察至少一部分重疊的方式設(shè)置，因此能夠使兩個臂之間的距離更加接近，能夠?qū)崿F(xiàn)刀庫的進(jìn)一步的小型化。


圖1是示出設(shè)置有刀庫的機(jī)床的說明圖。圖2是將刀庫放大示出的立體說明圖。圖3是示出刀庫的一部分的說明圖，(a)是從回轉(zhuǎn)軸方向觀察的說明圖，(b)是從 半徑方向觀察的說明圖。圖4是示出現(xiàn)有的刀庫的一部分的說明圖，(a)是從回轉(zhuǎn)軸方向觀察的說明圖， (b)是從半徑方向觀察的說明圖。標(biāo)號說明1...加工中心；6··.主軸(工具裝配部)；10···刀庫；11a、lib··.臂(工具把持 單元)；Τ1、Τ2·..刀具。
具體實施例方式以下，根據(jù)附圖對作為本發(fā)明的一個實施方式的刀庫進(jìn)行詳細(xì)說明。1是具備刀庫10的加工中心，工作臺3以朝Y軸方向(前后方向)滑動自如的方 式設(shè)在床身2上，滑動臺4以朝與Y軸正交的X軸方向(左右方向)滑動自如的方式設(shè)在 床身2上。并且，下表面具備主軸6的主軸箱5以朝與X軸和Y軸正交的Z軸方向(上下 方向)滑動自如的方式設(shè)于滑動臺4的前表面、且設(shè)于工作臺3上方。而且，在工作臺3的 右側(cè)方設(shè)置有刀庫10，該刀庫10收納能夠裝配于主軸6的各種刀具Τ1、Τ2...。另外，主軸 6能夠圍繞與Z軸平行的C軸旋轉(zhuǎn)。并且，工作臺3、滑動臺4以及主軸箱5的滑動動作、主 軸6的旋轉(zhuǎn)動作、后述的刀庫10的回轉(zhuǎn)動作都由未圖示的控制裝置控制。刀庫10具備能夠圍繞與Z軸平行的A軸回轉(zhuǎn)的未圖示的回轉(zhuǎn)軸；以及以回轉(zhuǎn)軸 為中心呈放射狀設(shè)置的多個臂IlaUlb...。臂Ila能夠把持小徑的刀具Tl，另一方面，臂 lib能夠把持大徑的刀具T2，且臂lib的回轉(zhuǎn)方向的寬度比臂Ila的回轉(zhuǎn)方向的寬度寬。并 且，在兩個臂IlaUlb的末端設(shè)有進(jìn)行開閉動作的夾持器，與以往同樣，能夠以與回轉(zhuǎn)軸平 行的姿態(tài)把持刀具Tl或者T2。進(jìn)而，對于這種臂Ila和臂11b，在回轉(zhuǎn)軸方向?qū)⒈跧la配 置在上級、將臂lib配置在下級的狀態(tài)下，以從回轉(zhuǎn)軸方向觀察、兩個臂IlaUlb的一部分 重疊的方式在回轉(zhuǎn)方向交替設(shè)置。因此，當(dāng)從刀庫10的半徑方向觀察時，會在臂Ila把持 刀具Tl的回轉(zhuǎn)軸方向的把持位置和臂lib把持刀具T2的回轉(zhuǎn)軸方向的把持位置之間產(chǎn)生 如圖3(b)所示的階梯差H。并且，臂IlaUlb之間的距離為Li。另外，刀具Tl以其上端面 與主軸6的末端面為同一面的方式裝配于主軸6，另一方面，刀具T2以其上部嵌入主軸6的 末端面內(nèi)的方式裝配于主軸6。并且，當(dāng)將刀具Tl、T2把持于臂IlaUlb時，刀具Tl從臂 Ila朝上方突出的突出量和刀具T2從臂lib朝上方突出的突出量不同。進(jìn)而，由于以上述方式配置臂Ila和臂11b，并使刀具T2中的從臂lib朝上方突出 的突出部分位于比刀具Tl的上端面靠下方的位置，因此即便將臂IlaUlb之間的距離設(shè)定 成由刀具Tl的直徑(臂Ila的大小)和主軸6的大小決定的距離Li，也能夠避免交接刀 具Tl時主軸6和刀具T2的突出部分干涉的情形。另一方面，以往，為了避免交接刀具Tl 時主軸6與刀具T2的突出部分干涉，無論如何也需要將臂IlaUlb之間的距離設(shè)定成由刀具T2的直徑(臂42b的大小)和主軸6的大小決定的距離L2。因此，與以往的刀庫41中 的臂42a、42b之間的距離L2相比，能夠縮短臂IlaUlb之間的距離Li，從回轉(zhuǎn)軸到臂11a、 lib的夾持器為止的距離、即刀庫10的半徑Rl構(gòu)成為比以往那樣的所有的臂都以在與回轉(zhuǎn) 軸正交的同一平面內(nèi)不重疊的方式排列設(shè)置的圖4所示的刀庫41的半徑R2小。另外，從 回轉(zhuǎn)軸方向觀察，臂IlaUlb的夾持器的位置位于以回轉(zhuǎn)軸為中心的同一圓周上。并且，階 梯差H形成為當(dāng)在主軸6和臂Ila之間交接刀具Tl時主軸6不會與由相鄰的臂lib把持 的刀具T2發(fā)生干涉的差。在具有如上所述的刀庫10的機(jī)床1中，使期望的臂Ila(或者lib)分度回轉(zhuǎn)至 預(yù)定的更換位置，并使主軸6從更換位置的上方與回轉(zhuǎn)軸平行地朝下方進(jìn)給，由此在臂 Ila(或者lib)和主軸6之間交接刀具Tl (或者T2)。此時，由于臂Ila和臂lib的回轉(zhuǎn)軸 方向的位置不同，因此主軸6的進(jìn)給距離根據(jù)交接的對象是臂Ila還是臂lib而不同。但 是，該進(jìn)給距離在控制裝置中針對各種臂預(yù)先設(shè)定。以上，根據(jù)呈放射狀設(shè)置有多個臂IlaUlb...的刀庫10，由于將在回轉(zhuǎn)方向相鄰 的臂IlaUlb在回轉(zhuǎn)軸方向配置于不同的位置，因此能夠防止主軸6在工具的交接時與由 相鄰的臂把持的工具干涉，并且能夠使相鄰的臂IlaUlb之間的距離Ll比以往的距離L2 接近。因此，和在與回轉(zhuǎn)軸正交的同一面內(nèi)排列設(shè)置有相同數(shù)量的臂的以往的刀庫相比較， 能夠縮小刀庫10的半徑R1，能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的小型化。并且，由于能夠?qū)崿F(xiàn)刀庫10的小型 化，因此能夠降低制造成本，并提高組裝作業(yè)、維護(hù)作業(yè)、輸送作業(yè)等各種作業(yè)的作業(yè)性。特 別地，在收納從臂Ila突出的突出量小的小徑的刀具Tl和從臂lib突出的突出量大的大徑 的刀具T2的情況下，能夠最有效地實現(xiàn)小型化。另外，由于不僅在回轉(zhuǎn)軸方向配置于不同的位置，而且以當(dāng)從回轉(zhuǎn)軸方向觀察時 臂IlaUlb的一部分重疊的方式排列設(shè)置，因此能夠使臂Ila和臂lib更加接近，能夠?qū)崿F(xiàn) 刀庫10的進(jìn)一步的小型化。另外，本發(fā)明的刀庫并不受上述實施方式的任何限定，能夠在不脫離本發(fā)明的主 旨的范圍內(nèi)根據(jù)需要對與臂的形狀或配置位置等有關(guān)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)變更。例如，在上述實施方式中，在回轉(zhuǎn)軸方向形成為上下兩級，但是，當(dāng)然也可以設(shè)有 三級以上的臂。并且，作為臂存在把持小徑的刀具的臂和把持大徑的刀具的臂這兩種臂， 但當(dāng)然也可以存在三種以上。并且，臂的種類也可以是一種。即，在將雖然直徑相同但從 臂突出的突出量不同的刀具把持于相同種類的臂的情況下，通過使旋轉(zhuǎn)軸方向的高度位置 不同，能夠像實施方式所記載的那樣縮短臂之間的距離，并且，即便把持從臂突出的突出量 相同的刀具，如果以從回轉(zhuǎn)軸方向觀察臂的一部分重疊的方式設(shè)置，則能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。因 此，不僅能夠像上述實施方式那樣根據(jù)臂的種類改變回轉(zhuǎn)軸方向的位置，即便是相同種類 的臂當(dāng)然也可以改變回轉(zhuǎn)軸方向的位置。并且，刀具從臂突出的突出量或刀具裝配于主軸的裝配方式等能夠適當(dāng)變更，只 要根據(jù)突出量和裝配方式等，在當(dāng)交接刀具時主軸不會與相鄰的刀具和臂干涉的范圍以臂 之間的距離最短的方式設(shè)定階梯差H即可。另外，也可以以下述方式設(shè)定階梯差H:當(dāng)在主 軸與臂之間交接刀具時，無論是相對于由哪個臂把持的刀具，都在主軸的末端面處于相同 高度的位置進(jìn)行刀具的交接。進(jìn)一步，無需像上述實施方式那樣必須在從回轉(zhuǎn)軸方向觀察時使相鄰的臂11a、
5lib的一部分重疊。并且，只要在設(shè)置于刀庫的臂中的至少一部分中，使相鄰的臂的回轉(zhuǎn)軸方向的位 置不同即可，無需像實施方式那樣在所有的臂中都使相鄰的臂彼此的旋轉(zhuǎn)軸方向的位置不 同。進(jìn)一步，在上述實施方式中，以使夾持器位于以回轉(zhuǎn)軸為中心的同一圓周上的方式設(shè)置 臂，但是，無需必須使所有的臂的末端位于同一圓周上，也可以設(shè)置放射方向的長度不同的 多個臂。進(jìn)一步，在上述實施方式中，在各個臂中均以與回轉(zhuǎn)軸平行的姿態(tài)把持刀具，但 是，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)也能夠應(yīng)用于以與從回轉(zhuǎn)中心放射的方向平行的姿態(tài)支承刀具的刀庫， 在該刀庫中也能夠?qū)崿F(xiàn)小型化。除此之外，當(dāng)然也可以將本發(fā)明所涉及的刀庫應(yīng)用于上述實施方式以外的機(jī)床， 也可以以回轉(zhuǎn)軸與主軸正交的姿態(tài)設(shè)置刀庫。
權(quán)利要求
一種刀庫，該刀庫具備回轉(zhuǎn)軸和以該回轉(zhuǎn)軸為中心朝放射方向延伸的多個刀具把持單元，并且在所述刀具把持單元和機(jī)床的刀具裝配部之間交接刀具，所述刀庫的特征在于，在刀具把持單元的至少一部分中，相鄰的兩個刀具把持單元在所述回轉(zhuǎn)軸方向設(shè)在不同的位置，當(dāng)在一方的刀具把持單元和所述刀具裝配部之間交接刀具時，所述刀具裝配部不會與由相鄰的另一方的刀具把持單元把持的刀具干涉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刀庫，其特征在于，所述相鄰的兩個刀具把持單元以從所述回轉(zhuǎn)軸方向觀察至少一部分重疊的方式設(shè)置。全文摘要
本發(fā)明提供一種刀庫，該刀庫能夠?qū)崿F(xiàn)裝置整體的小型化。在回轉(zhuǎn)方向相鄰的臂(11a、11b)在回轉(zhuǎn)軸方向配置于不同的位置，并且，以當(dāng)從回轉(zhuǎn)軸方向觀察時臂(11a、11b)的一部分重疊的方式排列設(shè)置。因此，與在與回轉(zhuǎn)軸正交的同一面內(nèi)排列設(shè)置有相同數(shù)量的臂的以往的刀庫相比較，能夠縮小刀庫(10)的半徑(R1)，能夠?qū)崿F(xiàn)裝置的小型化。
文檔編號B23Q3/157GK101954609SQ20101022961
公開日2011年1月26日 申請日期2010年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月15日
發(fā)明者袴田隆永 申請人:大隈株式會社