CN103522108B - 用于存储刀具的设备 - Google Patents

Abstract

用于存储刀具（300）的设备（D），其具有由一个存储腔（200）形成的一个封闭空间，该封闭空间用于保持刀具并与一个机床（M）的加工站的空间相连通，所述设备（D）被安装在所述机床上，所述刀具（300）包括一个工作端（320）和一个定位端（310），其特征在于包括一个支撑板（600），该支撑板被固定在其中存储有刀具（300）的所述存储腔（200）之外并接收了一个清洁功能模块（400）和一个刀具断裂检测装置（500），该刀具断裂检测装置（500）的一部分处于所述存储腔（200）的内部。

Description

用于存储刀具的设备

技术领域

本发明涉及加工领域且特别涉及在最佳状态下存储刀具的改进方案。

背景技术

机加中产生的碎屑会落到加工站中的任何部件上和刀具存储区中，特别是加工中的刀具上。所述刀具上的碎屑对加工的质量有不利影响，包括造成定位错误。

这些碎屑的出现是常见的技术问题，且当工作需要在干燥或最小润滑（即当切割流体可被用来阻止附着、脱离和除去碎屑）的情况下进行时，这些问题倾向于变得严重。

机床的设计者们提出了，以尽可能好的方式分隔其中存储刀具的存储腔，以保证至少一部分不用的刀具在存储期间不受碎屑的污染。

为了在加工之前或之后避免碎屑出现在刀具的功能表面上，出现了用于清洁刀具的功能模块。然而，它们难于整合并且复杂而昂贵。

机床的设计者和操作者所面对的另一个问题是，如果刀具的断裂不被及时检测，会造成产量的降低的生产的停止。目前所提出的检测，都是由特别复杂和昂贵的独立功能模块实现的。

发明内容

基于这样的事实，本发明人进行了研究，以提供对上述各种技术问题的优化的解决方案。

这种研究产生了一种刀具存储设备的设计，该设备除了存储功能之外，还支持以合理和成本低廉的解决方案解决现有技术的技术问题的功能模块。

该刀具存储设备具有这样的形式，即它具有由一个空腔构成的封闭空间，该封闭空间用于保持刀具和与该设备所安装到的加工站的空间相连通，所述刀具包括一个工作端和一个定位端。

根据本发明，该设备包括一个支撑板，该支撑板被固定在其中存储有刀具的腔的外部，且该支撑板接收用于清洁刀具的一个功能模块和用于检测刀具的断裂的一个功能模块，该用于检测刀具的断裂的一个功能模块的一部分位于所述腔的内部。

该特征的特别有利之处是，它提供了包括清洁模块和刀具断裂检测模块的存储设备。本发明还提供了，这些模块的一部分被置于所述存储设备所形成的存储腔的空间之外。因此，本发明的存储设备的这些附加模块的阻塞是小的，且刀具库的空间被专用于存放刀具。运动装置之外的空间和占据同一个板的其他外部部分也是一样。根据另一个特征，该支撑板连接在所述腔的外部，并接收用于移动所述清洁功能模块和刀具断裂检测装置的装置。

存储设备中的这样模块的另一优点是，刀具的清洁和断裂检测可在隐藏时段中进行。实际上，借助本发明，这些操作可在所要清洁和/或检验的刀具被使用的工艺阶段之前或之后进行。

本发明的另一优点，是在刀具处于存储位置的情况下在存储腔中既提供了刀具的清洁操作也提供了刀具的断裂检测。

此时刀具的存储装置的配置的选择变得非常重要。根据一个特别有利的特征，所述刀具被存储在所述腔中的一个可转动的筒中，所述筒的周边带有用于定位和保持所述刀具的装置，该用于定位保持所述刀具的装置与刀具的中部相合作而不接触所述刀具的端部，从而使所述用于检测刀具的断裂的模块能够对所述工作端进行操作和使所述清洁模块能够对所述定位端进行操作。这样的配置限定了，刀具在一个小的固定空间中运动，清洁和检测模块的部件在该空间的两侧沿着一条轴线设置，该轴线对应于在所述筒所带来的转动中的刀具的一个位置。因此，本发明的该设备的特征在于刀具借助筒的转动所造成的运动而向着一个用于清洁和检测的固定位置移动。

根据本发明的一个特别有利的特征，所述清洁模块包括一个移动中空套管，该中空套管被提供有流体；且该中空套管的一部分开放到所述存储腔的内部、与所述刀具同轴设置、并对着所述刀具的定位端的后部，以对表面（刀具的锥和面）进行清洁和定位。

所述套管的另一部分在所述腔之外并与连接到所述板的一个运动装置和一个流体供应装置相联；所述运动装置用于驱动所述套管从一个停靠位置运动到一个工作位置，在所述停靠位置所述套管与所述刀具及其行进路径分开，在所述工作位置套管产生流体围绕所述刀具的定位表面的运动。

简化和降低成本的另一努力体现在刀具断裂检测模块的配置。在本发明的的特别有利的实施例中，该模块包括一个移动臂，该移动臂包括：

一个第一端，该第一端开放到所述存储腔内并带有与所述刀具接触的一个指形部，

一个第二端，它与连接到所述板的一个运动装置相联；所述运动装置驱动所述臂从一个停靠位置运动到一个工作位置，其中在该停靠位置所述指形部与所述刀具及其行进路径相分开，在该工作位置在刀具没有断裂的情况下所述指形部与所述刀具相接触。

这两个功能模块的特征在于它们完全是利用简单的平移运动实现的。

在不使所述设备的腔的打开与其他操作相干扰的情况下，所述加工站的空间与刀具的所述存储腔的空间之间的连通由一个快门控制，快门是可平移移动的并由一个独立的平移运动装置进行驱动。

本发明的与上述有关或无关的有利特征包括：

-指形部的远端，即离该指形部所联系的臂的端部最远的一端，与存储的刀具的轴线以这样的方式相交，即在刀具没有断裂的情况下所述平移运动保证了指形部与刀具的端部的接触，从而把运动的持续转变成了刀具断裂的检测信号。

-所述移动臂的所述第二端与一个检测器相联并预制有一个改变部分，从而当所述臂的运动由于所述指形部未与所述刀具相接触而超越了一定的限度时，就造成该刀具发生了断裂的检测。

-在所述套管位于刀具的定位端周围的一端的周边上，预制有朝向沿着套管向着所述定位端的运动方向的多个开孔和朝向沿着相反的方向的多个开孔。

-所述套管在位于刀具的所述定位端的周围的一端的空心芯部中包括一个喷嘴，该喷嘴包括伸入到预制在所述刀具的所述定位端上的空心芯部中的至少一个开孔。

以上描述了本发明的基本构思的最基本形式。从以下结合附图和不限定性的例子对根据本发明的设备的实施例所进行的描述，本发明的其他细节和特征将变得显而易见。

附图说明

图1是采用根据本发明的一个实施例的存储设备的机床的正视外部立体图，其中的分离部件处于关闭位置。

图2是包括根据本发明的一个实施例的存储设备的一个机床的外部正视立体图，其分离快门处于打开位置。

图3是图1的机床的横截面示意图。

图4是清洁功能模块和刀具断裂检测模块的外部示意图。

图5是清洁模块和位于处于停靠位置的套管的前方的刀具沿着图4中的A-A线的的剖视示意图。

图6是沿着图4中的A-A线的的剖视示意图，其中一个刀具位于处在工作位置的套管之前。

图7是沿着图4中的A-A线的的剖视示意图，显示了刀具与套管的定位之间的关系细节。

图8是处于停靠位置的检测模块沿着图4中的B-B线的示意剖视图。

图9是处于工作位置的检测模块沿着图4中的B-B线的示意剖视图。

具体实施方式

如图1、2和3所示，标为D的存储设备被设置在一个机床上；该机床使一个可移动的水平流100沿着三个轴平移并支撑一个电动心轴110；在电动心轴110的端部一由存储设备D提供的一个刀具300受到转动驱动。

为此，所述存储设备D带有一个存储腔200；存储腔200包围了一个空间，该空间与工作站的一个空间相连通；在工作站的该空间中，电动心轴110的工作端通过其运动而进入加工站的一个交换区并能够在该交换区中抓取或放下一个刀具300。

该设备D被以这样的方式配置，即所述刀具300被存储在一个可移动的筒210中，筒210围绕与所述刀具的转动轴相平行的一个轴转动；所述工具的该转动由所述电动心轴110确定。筒210的周边带有用于对刀具300进行定位和保持的装置，用于把刀具300沿着与所述心轴的所述轴和筒210的所述转动轴相平行的一条轴进行定位和保持。

该用于定位和保持的装置只与所述刀具的一个中间部分相配合，即与用于定位刀具300的锥310的前部311相配合，使所述刀具300的端部能够不被占据，从而使清洁功能模块400能够对定位端部310进行操作，并使用于探测刀具的断裂的检测模块500能够对工作端320进行操作。

实际上，根据本发明，该存储设备的特征在于它包括一个支撑板；该支撑板从外部连接到其中存储有刀具300的存储腔200，并接收清洁功能模块400和刀具断裂检测模块500的运动装置；所述刀具断裂检测模块500的一部分处于所述存储腔之内。

根据所示的实施例，该板被固定在存储设备D的所述存储腔200的后侧上突出到所述机床的侧面所形成的纵向平面之外的部分上。所述板600包括一个水平平面610和用于与所述存储腔相连的一个纵向界面620，该纵向界面620将要被固定在形成于所述存储腔200的背面上的一个开口220处。与所述刀具配合的功能模块的一部分被置于所述存储腔200中，而用于致动或不与所述刀具配合的装置被设置在所述存储腔之外。

如图4、5、6和7所示，清洁功能模块400包括一个被提供有空气的可移动的中空套管410；中空套管410的一部分通过滑入接口620而向着存储腔200的内部开放，而接口620是专门为此而预制的。该套管与刀具300同轴地设置在刀具的定位锥310的后部。该套筒的轴及其平移轴与筒转动期间刀具的环形路径的轴一致。

清洁设备的另一部分在存储腔200之外并与连接到所述板600的一个运动装置420和一个供气装置430相联。用于移动所述套管410的所述装置420，实现了从图5所示的一个停靠位置到图6和7所示的一个工作位置的往复运动（如箭头F1所表示的），其中在该停靠位置套管410与刀具300及刀具300的由所述筒的转动所确定的移动路径相分开，而在所述工作位置所述套管410部分地位于所述锥310上并在刀具300的定位表面周围产生气流。

如图7更为详细地显示的，该气流的产生，因而碎屑的运动的产生，是通过套管的预制和吹气开口的适当定位和取向而实现的。

如所示，在所述套管410围绕所述刀具的定位端的端部上预制有多个开孔411和多个开孔412，其中开孔411的朝向向内沿着套管410向着锥310的移动方向，而开孔412的朝向则向内沿着相反的方向。第一圈开孔411保证了对锥的外表面的吹扫，第二圈开孔保证了脱离的颗粒向套管的后方的运动。

如所示，套管410在部分地定位于刀具的锥上的端部的中空芯部中进一步包括与所述锥310的一个内部部件相接触的一个喷嘴413；喷嘴413包括至少多个向外的、用于对刀具300的锥310的空心芯部进行吹扫的吹送开口414。根据一个实施例，该吹扫的实施是当清洁设备处于所要清洁的功能表面的有效范围内时在该清洁设备的冲程结束时触发的，以节省能量。另外，同样为了节省，所述吹扫是由清洁设备的平移启动的，而不需要任何控制系统的外部动作。

由此，本发明的清洁模式，利用空气流和套管的平移运动以及空气的抽吸，提供了用于定位刀具的功能表面上的颗粒的完全清洗和去除。该套管随后缩回以便进行筒的转动。

如图8和9所示，用于检测刀具的断裂的功能模块500包括能够按照双箭头F2所示地进行运动的一个臂510：

-所述臂510的一个第一端进入所述存储腔200并带有与刀具300的工作端320相接触的一个指形部520，

-臂510的一个第二端与连接到所述板600的一个运动装置530相联。

所述运动装置530是用于平移运动的千斤顶式的装置，使所述臂进行如箭头F2所示的动作，从图8所示的、其中指形部520保持与所述刀具300及其行进路径分开的一个停靠位置，移动到图9所示的、其中在刀具300没有断裂的情况下指形部520与刀具300相接触的工作位置。如所示，在所述停靠位置，所述臂510被置于存储腔200中并处于与筒的转动部分有关的最大回旋空间之外，以避免阻碍转动。

另外，所述指形部520的远端与刀具300的轴相交，从而，在刀具300没有断裂的情况下，按照箭头F2的平移运动使所述指形部520与刀具300的工作端相接触。

检测是由一种简单而可靠的设备实施的，其特别有利之处在于，可移动的臂510的第二端具有凸轮540的形状，其尺寸的改变由一个检测器550测量。根据所示的配置，在指形部520向着刀具300缩回时凸轮540提供了一个向上的斜面，从而在所述臂510的冲程中，指形部520不与刀具300的工作端320接触的状态的超过了一定的范围，就造成了对刀具断裂的检测。

本发明的设备D实现的另一特征，涉及加工站和存储设备D的存储腔所形成的两个封闭空间之间的连通的管理。如图1和2所示，这种连通是由一个可平移的快门700控制的；快门700由一个独立的平移装置致动从而能够进行平移，从而在筒的正确角位置处打开。

应该理解的是，在此进行的描述是为了说明而非限定的目的。在不脱离本发明的范围的前提下，当然可以进行各种设置、修正和改进。

Claims (9)

1.用于存储刀具(300)的设备(D)，其具有由一个存储腔(200)形成的一个封闭空间，该封闭空间用于保持刀具并与一个机床(M)的加工站的空间相连通，所述设备(D)被安装在所述机床上，

所述刀具(300)包括一个工作端(320)和一个定位端(310)，

其特征在于包括一个支撑板(600)，该支撑板被固定在其中存储有刀具(300)的所述存储腔(200)之外并接收了一个清洁功能模块(400)和一个刀具断裂检测装置(500)，该刀具断裂检测装置(500)的一部分处于所述存储腔(200)的内部，

清洁功能模块(400)包括一个移动中空套管(410)，中空套管(410)被提供有流体，中空套管(410)的一部分开放到存储腔(200)之内并与刀具(300)同轴地被设置在所述刀具(300)的定位端(310)的后面，且中空套管(410)的另一部分处于所述存储腔(200)之外并与连接到所述支撑板(600)的一个清洁功能模块运动装置(420)和一个流体供应装置相联，

所述清洁功能模块运动装置(420)用于驱动所述中空套管(410)从一个停靠位置运动到一个工作位置，在所述停靠位置所述中空套管(410)与所述刀具(300)及其行进路径分开，在所述工作位置套管(410)产生流体围绕所述刀具(300)的定位端(310)的运动。

2.根据权利要求1的设备(D)，其特征在于

在所述中空套管(410)位于刀具(300)的定位端(310)周围的一端的周边上预制有朝向沿着中空套管(410)向着所述定位端(310)的运动方向的多个开孔(411)和朝向沿着相反的方向的多个开孔(412)。

3.根据权利要求1或2的设备(D)，其特征在于

所述中空套管(410)在位于刀具的所述定位端的周围的一端的空心芯部中包括一个喷嘴(413)，该喷嘴(413)包括伸入到预制在所述刀具(300)的所述定位端(310)上的空心芯部中的至少一个开孔(414)。

4.根据权利要求1的设备(D)，其特征在于刀具断裂检测装置(500)包括一个可移动臂(510)，该可移动臂(510)具有：

-一个第一端，该第一端开放到所述存储腔(200)内并带有与所述刀具(300)接触的一个指形部(520)，

-一个第二端，它与连接到所述支撑板(600)的一个刀具断裂检测装置运动装置(530)相联，所述刀具断裂检测装置运动装置(530)驱动所述可移动臂(510)从一个停靠位置运动到一个工作位置，其中在该停靠位置所述指形部(520)与所述刀具(300)及其行进路径相分开，在该工作位置在刀具(300)没有断裂的情况下所述指形部(520)与所述刀具(300)相接触。

5.根据权利要求4的设备(D)，其特征在于指形部(520)的远端与存储的刀具(300)的轴线以这样的方式相交，即在刀具(300)没有断裂的情况下，平移运动保证了指形部(520)与刀具(300)的端部(320)的接触。

6.根据权利要求4或5的设备(D)，其特征在于所述可移动臂(510)的所述第二端(540)与一个检测器(550)相联并预制有一个改变部分，从而当所述可移动臂(510)的运动由于所述指形部(520)未与所述刀具(300)相接触而超越了一定的限度时，就检测该刀具发生了断裂。

7.根据权利要求1的设备(D)，其特征在于所述刀具(300)被存储在一个转动筒中，所述转动筒的周边设置有用于定位和保持所述刀具(300)的位置的装置(210)，该装置(210)与刀具(300)的中部配合而不对所述刀具(300)的端部进行操作，从而使用于刀具断裂检测装置(500)能够对工作端(320)进行操作并使所述清洁功能模块(400)能够对定位端(310)进行操作。

8.根据权利要求1的设备(D)，其特征在于所述加工站的空间与刀具(300)的所述存储腔(200)的空间之间的连通由一个快门(700)控制，快门(700)是可平移移动的并由一个独立的平移运动装置进行驱动。

9.根据权利要求4的设备(D)，其特征在于从外部连接在所述存储腔(200)上的所述支撑板(600)接收所述清洁功能模块运动装置(420)和所述刀具断裂检测装置运动装置(530)。