CN115916456A - 臂、刀库和机床 - Google Patents

Abstract

本发明提供能够抑制收装刀具的臂彼此干扰且能够抑制在与旋转轴线平行的方向上大型化的臂、刀库和机床。臂设于机床的刀库，用于把持刀具。臂具备：支承板，其固定于刀库；以及两个支承杆，这两个支承杆在所述支承板的两侧旋转，所述两个支承杆的刀具把持侧端部在所述刀库的旋转中心轴线方向上的位置不同。

Description

臂、刀库和机床

技术领域

本发明涉及把持刀具的臂、具备该臂的刀库以及具备该刀库的机床。

背景技术

以往，机床具备刀库，刀库具备大径刀具用臂和小径刀具用臂。大径刀具用臂和小径刀具用臂相邻。在与刀库的旋转轴线平行的方向上，大径刀具用臂的位置和小径刀具用臂的位置不同。因此，能够防止大径刀具用臂和小径刀具用臂互相干扰(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-20211号公报

发明内容

发明要解决的问题

大径刀具用臂或小径刀具用臂在与所述旋转轴线平行的方向上突出，且它们在与所述旋转轴线平行的方向上高低不同。因此，刀库在与旋转轴线平行的方向上大型化。

本发明的目的在于，提供抑制臂彼此干扰且抑制在与旋转轴线平行的方向上大型化的臂、具备臂的刀库和机床。

用于解决问题的方案

本发明提供一种臂，其设于机床的刀库，且用于把持刀具，其中，该臂具备：支承板，其固定于刀库；以及两个支承杆，这两个支承杆在所述支承板的两侧旋转，所述两个支承杆的刀具把持侧端部在所述刀库的旋转轴线方向上的位置不同。

因此，相邻的两个臂能够在与旋转轴线平行的方向上重叠。作业者无需使相对于一个臂而言的另一个臂整体的位置在与旋转轴线平行的方向错开。

在本发明的臂中，在所述旋转中心轴线方向上，一所述支承杆的刀具把持侧端部和另一所述支承杆的刀具把持侧端部分离。

在相邻的两个臂中，一臂中的一支承杆的刀具把持侧端部和另一臂中的另一支承杆的刀具把持侧端部不在旋转轴线方向上重叠。

本发明的臂的一所述支承杆具有：第一部分，其沿与所述刀库的旋转轴线正交的方向延伸；第一倾斜部，其从所述第一部分的一端部向与所述旋转轴线平行的一方向延伸；以及第一把持部，其设置在所述第一部分的另一端部的与所述一方向相同的一侧，用于把持刀具，另一所述支承杆具有：第二部分，其沿与所述旋转轴线正交的方向延伸；第二倾斜部，其从所述第二部分的一端部向与旋转轴线平行的另一方向延伸；以及第二把持部，其固定在所述第二部分的另一端部的与所述另一方向相同的一侧，用于把持刀具，在所述旋转轴线方向上，所述第一把持部和第二把持部位于相同的位置。

在本发明的臂中，在旋转轴线方向上，第一倾斜部和第二倾斜部延伸的方向相反，第一把持部的固定位置和第二把持部的固定位置相反，因此，第一把持部的固定位置和第二把持部的固定位置位于相同的位置。臂构成为，使相同的支承杆彼此反向配置，因此无需分别制作支承杆，易于进行零件管理。

本发明的臂的一所述支承杆具备第一枢轴，该第一枢轴沿与所述旋转轴线平行的方向延伸，所述第一倾斜部连结于所述第一枢轴，另一所述支承杆具备第二枢轴，该第二枢轴沿与所述旋转轴线平行的方向延伸，所述第二倾斜部连结于所述第二枢轴，所述第一枢轴和第二枢轴在与所述旋转轴线平行的方向上的位置相同，所述第一倾斜部和第二倾斜部的倾斜角的大小相同，所述第一倾斜部和第二倾斜部的长度相同。

在本发明的臂中，在旋转轴线方向上，第一倾斜部和第二倾斜部延伸的方向相反，第一把持部的固定位置和第二把持部的固定位置相反，因此，第一把持部的固定位置和第二把持部的固定位置为相同的位置。臂构成为，使相同的支承杆彼此反向配置，因此无需分别制作支承杆，易于进行零部件管理。

在本发明的臂中，在所述两个支承杆之间设置施力构件，该施力构件沿使所述第一把持部和第二把持部闭合的方向施力。

本发明的臂通过施力构件的作用力来把持刀具。

本发明的刀库具有上述臂，所述臂的一端部在与所述旋转盘的旋转轴线交叉的方向上从所述旋转盘的周缘部向外侧突出，在所述臂的长度方向上，所述臂的另一端部配置在不与所述旋转盘的旋转轴线相对的位置。

本发明的臂以与通过旋转盘的中心且沿旋转轴线的径向延伸的线交叉的方式来配置。因此，相邻的两个臂各自的至少一部分易于重叠。

本发明的机床具备上述刀库。

本发明的机床产生与上述臂和刀库同样的作用效果。

发明的效果

在本发明的臂、刀库和机床中，两个支承杆的刀具把持侧端部在刀库的旋转轴线方向上的位置不同。因此，仅仅通过将臂沿刀库的周向排列，相邻的两个臂就会在与旋转轴线平行的方向上重叠。无需使相对于一个臂而言的另一个臂整体的位置在与旋转轴线平行的方向上错开。因此，能够抑制刀库在与旋转轴线平行的方向上大型化。

附图说明

图1是机床的简示主视图。

图2是第一刀库、第二刀库和刀具输送装置的简示俯视图。

图3是以图2所示的III-III线为剖切线的简示剖视图。

图4是第二刀库附近的背面侧立体图。

图5是从左上方向观察到的臂的简示立体图。

图6是从右上方向观察到的臂的简示立体图。

图7是臂的简示主视图。

图8是臂的俯视图。

图9是臂的简示左视图。

图10是臂的简示仰视图。

图11是臂附近的结构的简示局部放大立体图。

图12是把持刀具的臂的简示主视图。

图13是把持刀具的臂的简示后视图。

具体实施方式

以下根据附图对本发明的机床进行说明。在以下的说明中使用图示的上下前后左右。

机床具备基台1、工件保持部2、XY移动机构3、立柱4、Z移动机构5、第一刀库6、支承部7、第二刀库80、刀具输送装置9(参照图2、图3)、主轴头10等。

基台1俯视呈矩形，且沿前后方向延伸。在基台1的上部前侧设置有工件保持部2。在基台1的上部，在工件保持部2的后侧设置能够沿左右方向(X方向)和前后方向(Y方向)移动的XY移动机构3。

在XY移动机构3的上侧设置立柱4。在立柱4的前表面设置能够沿上下方向(Z方向)移动的Z移动机构5。在Z移动机构5设置主轴头10。主轴头10具有上下延伸的主轴。在主轴的下端部安装刀具。

在主轴头10的前侧设置第一刀库6。第一刀库6经由连结构件连结于立柱4。第一刀库6具有圆盘6a和臂6b。在圆盘6a连结马达(省略图示)，圆盘6a通过马达的驱动绕其中心轴线旋转。在圆盘6a的周缘部呈放射状设置多个臂6b。臂6b保持刀具。

以圆盘6a的中心轴线沿前后方向延伸且圆盘6a为前倾姿势的方式来配置第一刀库6。第一刀库6的下端位置是换刀位置。在要在主轴安装刀具的情况下，将把持有刀具的臂6b配置在换刀位置，使Z移动机构5向下方移动。基于Z移动机构5向下方的移动，臂6b所把持的刀具安装于主轴。在要将刀具从主轴卸下的情况下，将空的臂6b配置在换刀位置，使Z移动机构5向上方移动。基于Z移动机构5向上方的移动，臂6b把持主轴的刀具，从而刀具从主轴脱出。

安装于主轴的刀具对工件保持部2所保持的工件进行加工。XY移动机构3调整刀具(主轴)相对于工件的前后左右位置，Z移动机构5调整刀具的上下位置。

支承部7设置在基台1的左部后侧。支承部7向上侧延伸，在其顶端部设置第二刀库80。第二刀库80配置在第一刀库6的左后侧。第二刀库80具备刀具输送装置9。刀具输送装置9在第一刀库6的臂6b与第二刀库80的臂83之间进行刀具的交接。

图3的剖切线与支承圆盘81的中心轴线正交。第一刀库6具备罩6d。罩6d覆盖各臂6b的外侧。罩6d能够旋转，在与主轴之间进行换刀时，罩6d与臂6b一起旋转，不会妨碍换刀。

如图4所示，在支承部7的上端部固定安装构件70。安装构件70具备前板部70a、后板部70b及支承筒70c。前板部70a和后板部70b从支承部7的上端部向右上方延伸，且前后排列。支承筒70c以左右方向为轴向，连结于前板部70a的上端部和后板部70b的上端部。

在支承筒70c的右部连结减速齿轮装置71。减速齿轮装置71具有环状的内周部72和环状的外周部73。内周部72固定于支承筒70c的周缘部。外周部73以能够绕轴线旋转的方式安装于内周部72的周围。即，内周部72将外周部73支承为能够旋转。

第二刀库80具备支承圆盘81、马达82及臂83。支承圆盘81构成旋转盘。马达82连结于支承筒70c的左部。支承圆盘81以两表面朝向左右两侧的方式配置在减速齿轮装置71的右侧。支承圆盘81的右表面略微朝向后侧，左表面略微朝向前侧。在支承圆盘81的中央部设置左右贯通支承圆盘81的通孔81b(参照图3)。支承筒70c和内周部72沿轴向延伸，且插入通孔81b。外周部73连结于通孔81b的左侧缘部。在马达82的驱动下外周部73旋转，从而支承圆盘81绕其中心轴线81a旋转。中心轴线81a构成旋转轴线，且沿水平方向延伸。

如图1所示，第一刀库6的臂6b和第二刀库80的臂83在比中心轴线81a靠下侧的位置最接近。该最接近的位置为交换第一刀库6的刀具和第二刀库80的刀具的刀库换刀位置P。以下，将第一刀库6的配置在刀库换刀位置P的臂6b称为交换位置臂6c，将第二刀库80的配置在刀库换刀位置P的臂83称为交换位置臂84。在交换位置臂6c与交换位置臂84之间进行换刀。

把持臂83的一端部83f从支承圆盘81的周缘部向径向外侧突出。在图3中，L1表示通过支承圆盘81的中心轴线81a和交换位置臂84所把持的刀具50的中心的线，L2表示沿着交换位置臂84的长度方向的线。线L2通过交换位置臂84的中央。线L1和线L2交叉，形成规定角度θ(＞0)。位于刀库换刀位置P的各臂83以形成规定角度θ的方式配置，因此，臂83的另一端部83g不与支承圆盘81的中心轴线81a相对。

在支承圆盘81的右侧设置刀具输送装置9。刀具输送装置9具有马达9a、滚珠丝杠9b、螺母9c、轨道9d、滑动部9e、刀套9f和连结部9g。插入通孔81b的支承筒70c和内周部72支承滚珠丝杠9b和轨道9d。滚珠丝杠9b连结于马达9a的旋转轴。螺母9c连结于滚珠丝杠9b。

如图3所示，轨道9d配置在滚珠丝杠9b的旁边。轨道9d固定于偏离支承圆盘81的中心轴线81a的位置。轨道9d沿着交换位置臂84的长度方向延伸。轨道9d的一端部面向交换位置臂84。滑动部9e以能够滑动的方式设置在轨道9d。刀套9f安装于滑动部9e。连结部9g连结滑动部9e和螺母9c。通过马达9a的驱动，滚珠丝杠9b进行旋转，由此螺母9c沿着滚珠丝杠9b移动，滑动部9e、连结部9g及刀套9f沿着轨道9d移动。刀套9f夹住交换位置臂84所把持的刀具50并将其移交给空的交换位置臂6c，或者夹住交换位置臂6c所把持的刀具50并将其移交给空的交换位置臂84。

如图3和图4所示，多个臂83沿着支承圆盘81的周缘部排列。臂83沿支承圆盘81的径向延伸。以下，使用图5～图13对臂83的结构进行说明。

臂83具备第一支承杆831和第二支承杆832。支承板83a、第一支承杆831及第二支承杆832沿前后方向延伸。支承板83a的前端部俯视呈向后侧突出的圆弧状。

第一支承杆831和第二支承杆832在左右方向上分离，并分别配置在支承板83a的左侧和右侧。

第一支承杆831的前后方向中途部经由以上下方向为轴向的枢轴83d连结于支承板83a的前后方向中途部。第二支承杆832的前后方向中途部经由以上下方向为轴向的枢轴83e连结于支承板83a的前后方向中途部。枢轴83d构成第一枢轴。枢轴83e构成第二枢轴。

将第一支承杆831的比枢轴83d靠前侧的部分称为前侧部分831d，将第一支承杆831的比枢轴83d靠后侧的部分称为后侧部分831e。将第二支承杆832的比枢轴83e靠前侧的部分称为前侧部分832d，将第二支承杆832的比枢轴83e靠后侧的部分称为后侧部分832e。第一支承杆831的前侧部分831d以向左侧突出的方式弯曲。第二支承杆832的前侧部分832d以向右侧突出的方式弯曲。支承板83a的呈圆弧状的前端部配置在第一支承杆831的前侧部分831d与第二支承杆832的前侧部分832d之间。

在第一支承杆831的后端部设置弹簧座831c。在第二支承杆832的后端部设置弹簧座832c。两个弹簧座831c、832c呈圆板状，且在左右方向上相对。在两个弹簧座831c、832c之间设置压簧83c。压簧83c以使两个弹簧座831c、832c沿左右方向彼此远离的方式对两个弹簧座831c、832c施力。辊831b、832b构成臂83的一端部83f，弹簧座831c、832c和压簧83c构成臂83的另一端部83g(参照图3)。

第一支承杆831的前侧部分831d位于比后侧部分831e靠左侧的位置。倾斜部831a连结前侧部分831d和后侧部分831e。倾斜部831a以随着从前侧部分831d的后端部去向后侧朝向下侧延伸的方式倾斜。辊831b设置在前侧部分831d的前端部下表面。前侧部分831d构成第一部分，倾斜部831a构成第一倾斜部。辊831b构成第一把持部。上下方向是与刀库80的旋转轴线方向平行的方向。

第二支承杆832的前侧部分832d位于比后侧部分832e靠右侧的位置。倾斜部832a连结前侧部分832d和后侧部分832e。倾斜部832a以随着从前侧部分832d的后端部去向后侧朝向上侧延伸的方式倾斜。辊832b设置在前侧部分832d的前端部上表面。前侧部分832d构成第二部分，倾斜部832a构成第二倾斜部，辊832b构成第二把持部。

第一支承杆831和第二支承杆832为相同部件，仅仅是上下相反。在与刀库80的旋转轴线方向平行的方向上，枢轴83d的位置和枢轴83e的位置相同。倾斜部831a的倾斜方向和倾斜部832a的倾斜方向相反，倾斜角的大小相同。倾斜部831a的长度和倾斜部832a的长度相同。因此，在与刀库的旋转轴线方向平行的方向上，辊831b的位置和辊832b的位置相同。

多个臂83沿着支承圆盘81的周缘部排列。多个臂83包括第一臂83A和位于该第一臂83A的旁边的第二臂83B。第一臂83A的前侧部分831d的下表面位于比第二臂83B的前侧部分832d的上表面靠上侧的位置。前侧部分831d和前侧部分832d在支承圆盘81的轴向上分离。即，在相邻的第一臂83A和第二臂83B中，第一臂83A的前侧部分831d的位置和第二臂83B的前侧部分832d的位置在上下方向即支承圆盘81的轴向上错开。

如前述那样，线L1和线L2交叉，形成规定角度θ，因此第一臂83A和第二臂83B即相邻的两个臂83在支承圆盘81的周向上至少局部地位于相同位置。但是，前侧部分831d、832d在与中心轴线81a平行的方向上重叠，换言之，前侧部分831d、832d的位置在支承圆盘81的轴向上错开，因此，在周向上相邻的两个臂83不会互相干扰。

在上述机床中，同以在与中心轴线81a平行的方向上不重叠的方式配置多个臂83的情况相比较，能够在不使支承圆盘81在径向上大型化的情况下增加可设于支承圆盘81的臂83的数量。

刀具50安装于第一支承杆831的前侧部分831d与第二支承杆832的前侧部分832d之间。辊831b、832b通过压簧83c的作用力来保持刀具50。

在实施方式的机床中，在与中心轴线81a平行的方向上，第一支承杆831的位置和第二支承杆832的位置即中心轴线81a的周向上的臂83的两侧部分的位置不同。因此，仅仅通过将臂83沿支承圆盘81的周向排列，就能够使相邻的两个臂83在与中心轴线81a平行的方向上重叠。即，不必为了使相邻的两个臂83在与中心轴线81a平行的方向上重叠而使相对于一个臂83而言的另一个臂83整体的位置在与中心轴线81a平行的方向上错开，能够抑制在与中心轴线81a平行的方向上大型化。

臂83以相对于通过支承圆盘81的中心且沿中心轴线81a的径向延伸的线L1交叉的方式来配置。通过采用这种配置，相邻的两个臂83各自的至少一部分易于重叠。

另外，一个臂83的第一支承杆831和另一个臂83的第二支承杆832重叠。因此，能够抑制臂83彼此干扰和抑制在与中心轴线81a平行的方向上大型化。

辊831b、832b是把持部的一个例子，也可以使用半球状体、销、或者推杆来代替辊。压簧83c是施力构件的一个例子，也可以使用橡胶来代替压簧83c。也可以在前侧部分831d、832d之间设置施力构件，在该情况下，也可以使用拉簧作为施力构件。

也可以以相邻的两个臂83的位置在支承圆盘81的径向上彼此错开的方式配置臂83。在第一刀库6中，为了实现臂6b不彼此干扰且抑制在与圆盘6a的中心轴线平行的方向上大型化，也可以使第一刀库6的结构为与第二刀库80同样的结构。

附图标记说明

50、刀具；80、第二刀库(刀库)；81、支承圆盘(旋转盘)；81a、中心轴线(旋转轴线)；83、臂；83f、一端部；83g、另一端部；831、第一支承杆；832、第二支承杆；9、刀具输送装置。

Claims (7)

1.一种臂，其设于机床的刀库，用于把持刀具，其特征在于，

该臂具备：

支承板，其固定于刀库；以及

两个支承杆，这两个支承杆在所述支承板的两侧旋转，

所述两个支承杆的刀具把持侧端部在所述刀库的旋转中心的轴线即旋转中心轴线方向上的位置不同。

2.根据权利要求1所述的臂，其特征在于，

在所述旋转中心轴线方向上，一所述支承杆的刀具把持侧端部与另一所述支承杆的刀具把持侧端部分离。

3.根据权利要求1或2所述的臂，其特征在于，

一所述支承杆具有：

第一部分，其沿与所述刀库的旋转中心轴线正交的方向延伸；

第一倾斜部，其从所述第一部分的一端部向与所述旋转中心轴线平行的一方向延伸；以及

第一把持部，其设置在所述第一部分的另一端部的与所述一方向相同的一侧，用于把持刀具，

另一所述支承杆具有：

第二部分，其沿与所述旋转中心轴线正交的方向延伸；

第二倾斜部，其从所述第二部分的一端部向与所述旋转中心轴线平行的另一方向延伸；以及

第二把持部，其固定在所述第二部分的另一端部的与所述另一方向相同的一侧，用于把持刀具，

在所述旋转中心轴线方向上，所述第一把持部和第二把持部位于相同的位置。

4.根据权利要求3所述的臂，其特征在于，

一所述支承杆具备第一枢轴，该第一枢轴沿与所述旋转中心轴线平行的方向延伸，

所述第一倾斜部连结于所述第一枢轴，

另一所述支承杆具备第二枢轴，该第二枢轴沿与所述旋转中心轴线平行的方向延伸，

所述第二倾斜部连结于所述第二枢轴，

所述第一枢轴和第二枢轴在与所述旋转中心轴线平行的方向上的位置相同，

所述第一倾斜部和第二倾斜部的倾斜角的大小相同，

所述第一倾斜部和第二倾斜部的长度相同。

5.根据权利要求4所述的臂，其特征在于，

在所述两个支承杆之间设置施力构件，该施力构件沿使所述第一把持部和第二把持部闭合的方向施力。

6.一种刀库，其特征在于，

该刀库具备：

权利要求1至5中任一项所述的臂，该臂设于旋转盘，

所述臂的一端部在与所述旋转盘的旋转中心轴线交叉的方向上从所述旋转盘的周缘部向外侧突出，

在所述臂的长度方向上，所述臂的另一端部配置在不与所述旋转盘的旋转轴线相对的位置。

7.一种机床，其特征在于，

该机床具备权利要求6所述的刀库。

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