專利名稱：機床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種機床，通過將基座框或加工單元更換為不同規(guī)格中的一種 來便于改變加工類型。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，專利文獻1提出了一種加工中心。在該加工中心中，設(shè)有延
伸橫跨床身(bed)的雙柱。主軸箱(主軸裝置)以可在上下方向和橫向方向移 動的方式安裝在柱的上部。主軸箱包括刀具可拆卸地安裝于其上的主軸。在床 身的上表面設(shè)有工作臺以支撐工件。
專利文獻2提出了一種立式機床。該立式機床包括與床身的左右側(cè)一體形 成的豎直側(cè)壁。橫導(dǎo)軌在兩個側(cè)壁的上部之間延伸。鞍座安裝在橫導(dǎo)軌上使得 可在X軸方向(橫向方向)和Y軸方向(縱向方向)往復(fù)移動。并且，包括主 軸的主軸箱安裝在該鞍座上使得可在Z軸方向移動(上下方向)。
專利文獻1描述的加工中心，床身和柱構(gòu)成基座框。主軸箱、使主軸箱移 動的移動機構(gòu)以及使主軸旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)機構(gòu)構(gòu)成加工單元。在專利文獻l中的加 工中心，基座框和加工單元以不可分離的方式構(gòu)成。這具有缺點。g卩，不能方 便地交換基座框或加工單元。因此，當(dāng)改變加工類型時必須改變整個加工中心。
與專利文獻1公開的加工中心相同，專利文獻2公開的立式機床也不能構(gòu) 成以方便地進行基座框或加工單元的交換，從而具有與專利文獻1的加工中心 相同的缺點。
專利文獻1日本專利公開號61-8614專利文獻2日本專利公開號1-14663
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種機床，便于加工單元從基座框分離并且便于通過 將基座框或加工單元與不同規(guī)格中一種交換以改變加工類型。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的一個方面提供一種機床，其包括基座框、工件 臺、加工單元和連接部。所述基座框具有加工區(qū)域，其中所述基座框包括左右 兩個側(cè)框架和連接所述兩個側(cè)框架的連接框。所述工件臺設(shè)置在所述加工區(qū)域 內(nèi)的所述基座框上。所述加工單元設(shè)置在所述基座框的上部，其中所述加工單 元包括主軸裝置。所述連接部將所述加工單元與所述基座框以可拆卸的方式連接。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的機床第一實施例的立體圖； 圖2是沿著圖1所示的機床的中心部的側(cè)剖視圖； 圖3是圖1所示機床的剖視俯視圖4是示出圖l所示機床的基座框、加工框和Y軸鞍座的主視圖5是示出圖1所示機床的加工區(qū)罩部的分解立體圖6是示出用于圖1所示機床的切屑回收裝置的立體圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的機床第二實施例的側(cè)剖視圖8是示出圖7所示機床的門處在關(guān)閉狀態(tài)的示意主視圖9是示出圖7所示機床的門處在打開狀態(tài)的示意主視圖IO是示出圖7所示的機床的門處在打開狀態(tài)的示意側(cè)視圖11是示出應(yīng)用于加工系統(tǒng)的本發(fā)明第三實施例的側(cè)剖視圖12是示出圖11的機床的局部立體圖13是示出本發(fā)明第四實施例中的工件臺的側(cè)剖視圖14是示出本發(fā)明第五實施例中的分離的基座框的剖視主視圖15 (a)是示出根據(jù)本發(fā)明機床應(yīng)用于加工系統(tǒng)的第六實施例的剖視主 視圖15 (b)是沿著圖15 (a)中的線15b—15b的剖視圖，并示出了機罩和
工件裝載/卸載裝置；
圖16是示出本發(fā)明第七實施例的基座框和工具交換裝置的剖視俯視圖； 圖17 (a)和(b)是示出第七實施例中檢測刀具異常安裝的檢測裝置的說
明圖18 (a) — (d)是示出本發(fā)明其他實施例的基座框的示意立體圖；以及 圖19是示出本發(fā)明其他實施例的基座框和加工框處在分離狀態(tài)的立體圖。
具體實施例方式
現(xiàn)在結(jié)合圖l一6說明根據(jù)本發(fā)明的立式機床的第一實施例。 如圖1和2所示，第一實施例的機床包括基座框10、加工單元40、刀具 交換裝置41、加工區(qū)罩61和切屑回收裝置65。加工單元40以可拆卸的方式 安裝在基座框10的上表面。刀具交換裝置41安裝在基座框10上。加工區(qū)罩 61設(shè)于界定在基座框IO的內(nèi)側(cè)的加工面E內(nèi)。切屑回收裝置65設(shè)于加工區(qū)罩 61的下方。
如圖1和4所示，基座框IO包括兩個平行的左右側(cè)框架11、用作連接框架并且一體連接一對側(cè)框架11的上部以橋接一對側(cè)框架11的上連接框12、和 用作連接框架并且一體連接一對側(cè)框架11上下方向的中部以橋接一對側(cè)框架
11的下連接框13。在上下方向開口的加工面E被界定在兩個側(cè)框架11之間的 下連接框13的前方。用于支撐工件的工件臺14附接至下連接框13的前表面。 如圖1所示，在各側(cè)框架11的前部形成有凹部lla以允許工件被工件搬送裝置 (圖中未示出)裝載到工件臺14或從工件臺13卸下。
加工單元40可拆卸地安裝在界定于基座框10的側(cè)框架11上端的安裝面 lib上。參考圖4，在各個安裝面llb上形成有多個螺紋孔llc。當(dāng)從圖1所示 狀態(tài)的上方看時大致為U形的加工框55通過多個螺栓56緊固在多個位置。如 圖4所示，在形成在加工框55下部的法蘭55a上形成有螺栓插入孔55b。螺栓 56從螺栓插入孔55b插入并被緊固在相應(yīng)的螺紋孔llc內(nèi)。在本實施例中，側(cè) 框架11的螺紋孔llc、加工框55的法蘭55a、螺栓插入孔55b和螺栓56構(gòu)成 連接裝置(連接部)，用來連接側(cè)框架11和加工框55。
參考圖1 ，兩個平行的Y軸導(dǎo)軌15在加工框55的左和右上表面上在Y軸 方向或縱向方向水平排列。Y軸鞍座16借助滑塊17安裝在兩個Y軸導(dǎo)軌15 上，使得其可在Y軸方向往復(fù)移動。參考圖2， Y軸伺服馬達18—體地固定在 加工框55的后部。馬達18具有旋轉(zhuǎn)軸，該旋轉(zhuǎn)軸通過聯(lián)接件與滾珠螺桿19 串聯(lián)連接。滾珠螺桿19與通過托架20附接到Y(jié)軸鞍座16的滾珠螺桿螺母21 配合。當(dāng)Y軸伺服馬達18使?jié)L珠螺桿19旋轉(zhuǎn)時，螺母21使Y軸鞍座16在Y 軸方向往復(fù)運動。
參考圖1和3，當(dāng)從上方看時，Y軸鞍座16由左右一對可移動架16a、 16b 和與一對可移動架16a、 16b的后端連接的可移動安裝架16c形成為大致U形。 平行的上和下X軸導(dǎo)軌22在可移動安裝架16c的前表面沿著X軸方向或橫向 方向水平排列。X軸鞍座23借助滑塊24安裝在X軸導(dǎo)軌22上，使得其可在 X軸方向往復(fù)移動。如圖3所示，X軸伺服馬達25設(shè)置在Y軸鞍座16的可移 動安裝架16c的后表面上。馬達25具有通過托架27連接至滾珠螺桿26的旋轉(zhuǎn) 軸。滾珠螺桿26與通過托架27附接到X軸鞍座23的滾珠螺桿螺母28配合。 當(dāng)X軸伺服馬達25使?jié)L珠螺桿26旋轉(zhuǎn)時，螺母28使X軸鞍座23在X軸方 向往復(fù)運動。
參考圖2和3，左右兩個導(dǎo)件29附接至X軸鞍座23的前表面并且指向Z 軸方向(上下方向)。各導(dǎo)件29附接至Z軸導(dǎo)軌以使其可在Z軸方向往復(fù)移 動。左右兩個Z軸導(dǎo)軌31互相平行排列，使之在Z軸鞍座30的后部左右側(cè)沿 著Z軸方向延伸。Z軸伺服馬達32設(shè)置在X軸鞍座23的上端。馬達32具有 通過托架34連接至滾珠螺桿33的旋轉(zhuǎn)軸。滾珠螺桿33與通過托架34附接到 Z軸鞍座30的滾珠螺桿螺母35配合。當(dāng)Z軸伺服馬達32使?jié)L珠螺桿33旋轉(zhuǎn)時，螺母35使Z軸鞍座30在Z軸方向往復(fù)運動。
主軸裝置36面朝下安裝在Z軸鞍座30上。主軸裝置36具有主軸37，主 軸37的下端附接有對工件加工的刀具38。伺服馬達39安裝在Z軸鞍座30上 以使主軸37旋轉(zhuǎn)。在本實施例中，加工框55、 Y軸鞍座16、 Y軸伺服馬達18、 X軸鞍座23、 X軸伺服馬達25、 Z軸鞍座30、 Z軸伺服馬達32、主軸裝置36、 伺服馬達39等構(gòu)成加工單元40。
如圖2所示，用來對附接至主軸37的刀具38進行交換的刀具交換裝置41 安裝在下連接框13的后表面。通過托架42面朝上安裝至下連接框13的伺服 馬達43包括旋轉(zhuǎn)軸，料盒(magazine) 44以繞著垂直軸線可樞轉(zhuǎn)的方式支撐 于其上。如圖3所示，多個刀具把持部45以半圓形方式附接至料盒44的外周 部。各刀具把持部45將相應(yīng)的刀具38與刀具支架一起保持住。伺服馬達43 使料盒44旋轉(zhuǎn)以在刀具交換位置設(shè)置預(yù)定的刀具把持部45。另外，操作Y軸 伺服馬達18、 X軸伺服馬達25和Z軸伺服馬達32來使主軸裝置36分別在X 軸、Y軸和Z軸方向移動，從而用在主軸裝置36和料盒44之間的新刀具38 直接交換用過的刀具38。
如圖1和2所示，加工區(qū)罩61安裝在基座框10和加工框55上，使得其 從外部靠近加工面E。如圖5所示，加工區(qū)罩61包括大致四角形的盒狀主罩 62、封閉主罩62開口頂端62a的頂罩63、和斜槽狀下罩64，該下罩64連接至 主罩62的開口下端62b，使得允許切屑和冷卻液掉落到切屑回收裝置65中。
主罩62具有包括前窗62c的前板，當(dāng)工件被加工時前窗62c通過門(未示 出)關(guān)閉，并且前窗62c打開以允許裝載和卸載工件。另外，主罩62具有包括 后窗62d的后板，當(dāng)工件被加工時后窗62d關(guān)閉，并且當(dāng)交換刀具時其打開以 允許刀具交換裝置41通過。頂罩63附接至加工單元40的加工框55上。頂罩 63包括前后水平罩布容納盒66和67、可移動架70、滑動罩71和可移動安裝 板72。當(dāng)從上方看時可移動架70是矩形的，在X軸方向移動并且連接至從兩 個盒66和67拉出的罩布68和69的尖端?；瑒诱?1設(shè)置在可移動架70內(nèi)。 可移動安裝板72連接至滑動罩71的中間部并且在Y軸方向移動。另外，可移 動安裝板72連接至Z軸鞍座30的底端，并且包括主軸裝置36穿過的孔72a， 以允許其在上下方向移動。因此，主軸裝置36可在X軸、Y軸和Z軸三個方 向移動。滑動罩71可為使用罩布的巻筒罩。
在第一實施例中，罩布容納盒66用作前架體并且罩布68用作罩板，該罩 板形成位于朝主軸裝置36前方的罩部。
下罩64包括斜槽部64a、切口部64b和開口 64c。切口部64b形成在斜槽 部64a的后板上并且允許工件臺14的進入。開口 64c用于讓切屑等掉入切屑回 收裝置65。如圖6所示，切屑回收裝置65包括主盒75、傳送機78和過濾器79。傳 送機78包括多個葉片(未示出)并且在設(shè)置于主盒75中的兩個滑輪76和77 之間延伸。過濾器79為圓柱形的并且設(shè)置在運送機78的內(nèi)側(cè)的側(cè)方，以從冷 卻液中去除切屑。切屑通過在主盒75的上板上形成的開口 75a掉入運送機78， 然后被傳送至機床的后部以被切屑存儲桶51回收。由過濾器79過濾的冷卻液 從排放口 75b被引導(dǎo)至冷卻液箱T，排放口 75b形成在主盒75的側(cè)表面。泵P 將冷卻液從箱T送到機床的工件加工部。
現(xiàn)在說明機床的操作。
工件設(shè)置在工件臺14的上表面并且被工件夾持機構(gòu)夾持在預(yù)定的位置。 讓伺服馬達39工作使主軸37旋轉(zhuǎn)。另外，讓Y軸伺服馬達18、 X軸伺服馬達 25和Z軸伺服馬達32工作以利用刀具38對工件加工。工件加工時產(chǎn)生的切屑 直接從界定在工件臺14的外周面的排放區(qū)域52掉入切屑回收裝置65。
當(dāng)對工件進行了預(yù)定時間的加工任務(wù)時，有必要更換刀具38，打開裝置(未 示出)將主罩62的后窗62d打開。然后，讓刀具交換裝置41的伺服馬達43 工作使料盒44旋轉(zhuǎn)并且通過后窗62d將刀具把持部45設(shè)置在刀具交換位置。 主軸裝置36在三個方向的運動將用過的刀具38與新刀具38交換。
第一實施例的立式機床具有下述優(yōu)點。
(1) 第一實施例中，整個加工單元40可拆卸地安裝在基座框10內(nèi)的側(cè) 框架11的安裝面llb上。從而，加工單元40可容易地與不同規(guī)格的加工單元 40進行交換。另外，對于標(biāo)準(zhǔn)的加工單元40，基座框IO可容易地與不同規(guī)格 的基座框10進行交換。因此，可容易地改變機床的類型。
(2) 第一實施例中，加工區(qū)罩61設(shè)置在基座框10的加工區(qū)域E內(nèi)。這
防止了工件加工時產(chǎn)生的切屑和冷卻液撒到加工區(qū)域外。另外，不需要用于整 個機床的罩部。
(3) 第一實施例中，切屑回收裝置65設(shè)置在加工區(qū)罩61的底部，并且 切屑儲存桶51設(shè)置在切屑回收裝置的末端。這允許切屑被設(shè)置在機床后側(cè)方 的切屑儲存桶51回收。
(4) 第一實施例中，側(cè)框架11包括切口部lla。通過在加工區(qū)罩61的側(cè) 邊形成窗(未示出)以及允許窗打開的門，工件可從基座框10的側(cè)方裝載和 卸下。切口部lla可用作安裝旋轉(zhuǎn)夾具、斜槽等的支撐部。
下面依次說明本發(fā)明的第二至第六實施例。在下述的各實施例中，對與第 一實施例的相應(yīng)部件具有相同功能的部件給與相同的附圖標(biāo)記。這些部件不再 詳述。
現(xiàn)在參考圖7至IO說明根據(jù)本發(fā)明的立式機床的第二實施例。 在第二實施例的機床中，加工區(qū)罩61的主罩62包括與主罩62分開形成的前罩板73。前罩板73形成為在左、右和上方方向稍大。前罩板73包括界定 出用于裝載和卸載工件的前窗73a的開口 。門81和82將前窗73a打開和關(guān)閉。 頂罩63的罩布容納盒66和罩布68與門81、 82的打開動作聯(lián)動而向上移動以 形成上部開口區(qū)域。這樣便于工件臺14上的工件的移除、安裝和監(jiān)測。
參考圖7和8，將罩板73的前窗73a開閉的左右兩個門81和82安裝在前 窗73a上，使得其可在水平方向往復(fù)移動。上下兩個X軸導(dǎo)軌83排列在前罩 板73的后表面，使得沿著水平方向延伸。各個門81和82的頂部和底部被滾 輪(未示出)沿著X軸導(dǎo)軌83在橫向方向水平引導(dǎo)。
上下延伸的支撐板84固定在兩個側(cè)框架11的上表面。如圖8所示，X軸 導(dǎo)軌85在支撐板84的前表面沿著橫向方向水平排列。X軸可移動體86在X 軸導(dǎo)軌85上設(shè)置成允許其往復(fù)移動。X軸可移動體86通過氣缸87的活塞桿往 復(fù)，氣缸87設(shè)置在沿著X軸方向延伸的支撐板84上。左右兩個鏈輪88和89 附接至支撐板84的前表面。與X軸可移動體86的兩端連接的鏈條卯在鏈輪 88和89之間運行。X軸可移動體86通過連接板91和下述的凸輪盤93與門81 連接。鏈條90與連接至門82的連接板92的頂部連接。
參考圖8，兩個上下延伸的Z軸導(dǎo)軌94在支撐板84的前表面的左右部分 排列。構(gòu)成升降導(dǎo)向機構(gòu)、在上下方向被提升和降低的兩個Z軸升降裝置95 設(shè)置在Z軸導(dǎo)軌94上。Z軸升降裝置95被相應(yīng)的連接件96連接至頂罩63的 罩布容納盒66的兩端。附接至左Z軸升降裝置95的凸輪從動件97與形成在 凸輪盤93上的凸輪槽93a配合，凸輪盤93連接至連接板91。凸輪盤9 3和凸 輪從動件97構(gòu)成凸輪機構(gòu)。凸輪盤93在門81的后部與門81 —體連接。
在第二實施例中，X軸導(dǎo)軌85、 X軸可移動體86、氣缸87、鏈輪88和89、 連接板91和92、凸輪盤93、 Z軸導(dǎo)軌94、 Z軸升降裝置95、連接件96、凸輪 從動件97等構(gòu)成同步開/閉機構(gòu)98，該同步開/閉機構(gòu)98使罩布68的開/閉操 作與門81、 82的開/閉操作同步。如圖7所示，同步開閉機構(gòu)98被附接至支撐 板84的保護罩99蓋住。
現(xiàn)在說明第二實施例的操作。
圖7和8示出了罩板73的前窗73a被門81和82關(guān)閉、罩布容納盒66位 于最下端位置以及罩部68保持在水平關(guān)閉位置，即加工區(qū)域E上側(cè)位置的狀 態(tài)。在該狀態(tài)下，當(dāng)氣缸87的活塞桿朝左方向伸長時，X軸可移動體86也朝 左方向移動并且鏈條90以逆時針方向轉(zhuǎn)動。從而，X軸可移動體86使連接板 91朝左移動并且將門81朝左打開。另外，鏈條卯使連接板92朝右移動并且 將門82朝右打開。這樣將左右兩個門81和82打開并且從而將前罩板73的前 窗73a打開。
當(dāng)門81朝左移動，凸輪盤93也朝左移動。因此，容納在凸輪槽93a中的凸輪從動件97沿著凸輪槽93a斜向上移動。這使Z軸升降裝置95沿著Z軸導(dǎo) 軌94移動。結(jié)果，頂罩63的罩布容納盒66被連接件96向上提升，連接至罩 布容納盒66的罩布68以傾斜的狀態(tài)被向上提升，并且加工區(qū)域E的上側(cè)位置 上方的開口區(qū)域被擴大。
第二實施例的機床具有下述優(yōu)點。
(1) 第二實施例中，參照圖10，前罩板73的前窗73a被打開并且頂罩63 的罩布容納盒66被向上提升，并且罩布68被拉出并以傾斜狀態(tài)伸開。這形成 了在加工區(qū)域E頂部朝前向上擴張的開口區(qū)域。這允許操作者容易通過打開的 前窗73a接近加工區(qū)域E來裝載或卸載工件或交換主軸37的刀具，而不受到 罩布容納盒66和罩布68的干擾。另外，不需要移除頂罩73的罩布容納盒66 和罩布68。從而，頂罩63可以快速向上打開。
(2) 第二實施例中，罩布容納盒66被向上提升，并且罩布68傾斜成如 圖10的狀態(tài)所示。從而，罩布68上收集的油滴和切屑沿著傾斜面朝后部向下 移動掉落。這樣減少了從罩布68手動去除油滴和切屑的次數(shù)。
(3) 第二實施例中，相同的氣缸87用來執(zhí)行與門81和82的打開操作聯(lián) 動的罩布68的打開操作。從而，利用單個致動器可以快速進行各部分的打開 和關(guān)閉。另外，驅(qū)動機構(gòu)的部件數(shù)量也可減少。這樣便于驅(qū)動機構(gòu)的制造和組 裝并且降低成本。本實施例將頂罩63設(shè)在低位置以盡可能降低加工區(qū)域E的 高度，特別改進了機床的可使用性。
現(xiàn)在結(jié)合圖11和12說明根據(jù)本發(fā)明的立式機床應(yīng)用到加工系統(tǒng)的第三實 施例。
在本加工系統(tǒng)中，參考圖11，多個機床沿著在X軸方向延伸的加工線連續(xù) 設(shè)置。在各個機床的基座框10中，設(shè)置在加工區(qū)域E內(nèi)的斜槽111的左和右 法蘭中的一個被各側(cè)框架11上的切口部lla的底面llf支撐。加工系統(tǒng)共用的 切屑回收裝置65在各機床下沿著加工線延伸。切屑回收裝置65的主盒75的 上板包括多個開口 75a，各開口連接至斜槽111中一個的底部。
各機床包括自動機械臂型工件搬送裝置112，來依次為各機床裝載和卸載 工件。包圍所有機床的機罩設(shè)置在機床的外側(cè)。機罩113包括相對于任務(wù)處理 方向位于上游側(cè)和下游側(cè)的側(cè)罩。側(cè)罩包括窗113a和113b，當(dāng)對工件進行加 工時將窗關(guān)閉，并且當(dāng)裝載和卸載工件時將窗打開。
本實施例的加工系統(tǒng)中，切屑回收裝置65由多個機床共有。這允許加工 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡化。另外，機床都由機罩113罩住。從而，省略了為各機床提供 的加工區(qū)罩61。
現(xiàn)在參考圖13說明根據(jù)本發(fā)明的立式機床的第四實施例。
在第四實施例中，參考圖13，旋轉(zhuǎn)基座123安裝在兩個側(cè)框架11各個的切口部lla的底部。旋轉(zhuǎn)基座123由軸承121支撐并且通過傾動馬達(tilt motor) 122繞著水平軸線往復(fù)旋轉(zhuǎn)。用作工件臺的傾動臺14A安裝在兩個旋轉(zhuǎn)基座123 上。工件保持在傾動臺14A上。雖未在圖中示出，在本實施例中，用作工件臺 的轉(zhuǎn)位工作臺可安裝在傾動臺14A上，使得可繞垂直于傾動軸線延伸的軸線旋 轉(zhuǎn)。
現(xiàn)在參考圖14說明根據(jù)本發(fā)明的立式機床的第五實施例。 在第五實施例中，如圖14所示，各側(cè)框架在上下方向被分成兩個。下分
割框124具有頂面，該頂面通過螺栓126和螺母127與上分割框125可拆卸地連接。
在本實施例中，側(cè)框架11被分成上和下部分。這允許側(cè)框架11的高度容 易改變。
現(xiàn)在結(jié)合圖15 (a)和15 (b)說明根據(jù)本發(fā)明的立式機床應(yīng)用到加工系統(tǒng) 的第六實施例。
在第六實施例中，如圖15 (a)和15 (b)所示，加工系統(tǒng)包括多個分別為 機床準(zhǔn)備的工件裝載/卸載裝置131。各工件裝載/卸載裝置131通過窗113c將 工件裝載到工件臺14上并從工件臺14卸載，窗113c在對應(yīng)各機床的機罩113
的前表面上形成。
現(xiàn)在參考圖16至17 (b)說明根據(jù)本發(fā)明的立式機床的第七實施例。 在第七實施例中，參考圖16，刀具交換裝置41設(shè)置在位于基座框10的加 工區(qū)域E后方的后部區(qū)域B中，以交換刀具38。刀具交換裝置41包括多個沿 著盤狀刀具料盒44的外周設(shè)置的刀具把持部45。料盒44的部分界定了切口部 44a，切口部44a不包括刀具把持部45。在主罩62的后窗62d上設(shè)有百葉窗(未 示出)。使主軸裝置36沿Y軸方向移動的驅(qū)動機構(gòu)以及頂罩63形成為使得在 百葉窗打開的狀態(tài)下，使主軸裝置36移動到位于后部區(qū)域B的刀具交換位置 Pt。
如圖17 (a)所示，檢測裝置S固定到刀具交換位置Pt附近、后部區(qū)域B 的下緊固部，S卩，下連接框13。檢測裝置S檢測新附接至主軸37的刀具38的 安裝狀態(tài)是否令人滿意。方向朝上的噴氣嘴128與檢測裝置S連接。壓縮空氣 供應(yīng)源129將恒定壓力下的空氣通過氣管L供應(yīng)給噴氣嘴128。這樣以水平方 向?qū)⒖諝鈬姵鲂纬稍趪姎庾?28上的噴射孔128a。另外，壓力計130與氣管L 連接。
在本實施例中，如圖16的虛線所示，在后部區(qū)域B進行了主軸裝置36的 刀具交換后，刀具料盒44被旋轉(zhuǎn)，并且在切口部44a位于工具交換位置Pt的 狀態(tài)下主軸裝置36被移動至對應(yīng)檢測裝置S的位置。在該位置，參考圖17(a)， 刀具38與主軸裝置36 —起向下移動，這樣噴氣嘴128位于刀具38的中央部形成的凹槽38a的中央。在該狀態(tài)下，刀具38與主軸37—起旋轉(zhuǎn)，空氣被噴 向凹槽38a的內(nèi)壁面。另外，當(dāng)?shù)毒咝D(zhuǎn)時壓力計130檢測壓力。當(dāng)被測得壓 力波動超過基準(zhǔn)值，檢測到刀具38的擺動。這導(dǎo)致判斷附接至主軸37的工具 38的狀態(tài)異常，并且報警裝置(未示出)將該判斷向操作者警告。如圖17 (b) 所示，當(dāng)附接至主軸37的刀具38為像鉆頭的桿狀時，刀具38移動至噴氣嘴 128旁邊的位置并且旋轉(zhuǎn)。然后，當(dāng)?shù)毒?8被旋轉(zhuǎn)以檢測刀具38的附接狀態(tài) 是否令人滿意時，壓力計130檢測壓力的波動。
在第七實施例中，在料盒44的切口部44a的位置形成刀具38的檢測空間。 從而，在檢測過程中不需要將刀具交換裝置41朝后部移開。并且，當(dāng)交換刀 具時，主軸裝置36僅需要移開稍短的距離。另外，在后部區(qū)域B，可交換刀具 并且可對刀具38附接至主軸37是否令人滿意進行判斷。同樣，與在加工區(qū)域 E對刀具38交換和附接狀態(tài)進行檢測的結(jié)構(gòu)相比，可以更快速地進行刀具的交 換和檢測。并且，在不收集冷卻液和切屑的后部區(qū)域B檢測工具38的附接狀 態(tài)。這改進了檢測精度。
上述實施例可以下述方式修改。
基座框IO可以簡化為如圖18 (a)所示。如圖18 (b)所示，窗l(fā)ld可形 成在各側(cè)框架ll上。另外，參考圖18(c)，切口部lle可形成在各側(cè)框架11 的后下部以收納切屑回收裝置65的主盒75。并且，在圖18(c)的結(jié)構(gòu)中，如 虛線所示，可形成切口部lla和窗l(fā)ld。另外，如圖18 (d)所示，兩側(cè)框架 11的前下端可通過連接框132連接。并且，如圖18 (d)的虛線所示，兩側(cè)框 架的前側(cè)可整個由連接框133連接。如圖18 (a) -18 (c)各圖所示，連接框 132也可用于基座框10。
參考圖19，當(dāng)從側(cè)面看側(cè)框架ll時，側(cè)框架11可形成為臺階狀，并且加 工框55可具有類似于基座框10的側(cè)框部。加工框55的側(cè)框部的底面與側(cè)框 架11的頂面結(jié)合，并且側(cè)框架11和側(cè)框部例如通過螺栓互相連接。斜槽134 可提前與基座框IO—體形成或附接至基座框10，并且工件臺14可被支撐為使 得切屑掉落區(qū)域形成在斜槽134的上方。在該例子中，可從加工區(qū)罩61省略 下罩64。
在圖1所示的第一實施例中，作為用來打開和關(guān)閉主罩62的后窗62d的 裝置，例如包括門的百葉窗(未示出)可設(shè)置在支撐料盒44的基座框10的開 口上。設(shè)置在工件的加工區(qū)域和刀具交換裝置41之間的百葉窗防止在加工區(qū) 域產(chǎn)生的切屑和冷卻液散落至刀具交換裝置41。
在圖5所示的第一實施例的加工區(qū)罩61中，主罩62、頂罩3和下罩64可 一體形成。并且，可從加工區(qū)罩61省略下罩64。在這種情況下，可使用圖19 所示的基座框10。另外，可通過組合形成符合規(guī)格的加工區(qū)罩61，諸如通過將前罩板73和側(cè)罩板組合來形成主罩62。
在圖5所示的加工區(qū)罩61中，主罩62和下罩64可分別具有包括工件裝 載窗和工件卸載窗的左右兩個側(cè)板。
在圖8所示的第二實施例中，代替將門81和82打開和關(guān)閉的氣缸87，可 以使用諸如馬達等其他致動器。
頂罩63的罩布收納盒66設(shè)置在位于加工區(qū)罩61的前端位置，這樣可從 前端拉出罩布68。代替的，罩布收納盒66可設(shè)置在位于可移動架70的前端的 位置。在這種情況下，前架僅支撐罩布68的前端。以相同的方式，罩布收納 盒67可設(shè)置在位于可移動架70的后端的位置。
在圖11所示的第三實施例中，可為各機床設(shè)置切屑回收裝置65。
作為圖13所示的第四實施例中的基座框10，除了圖18 (a)所示的類型， 可以使用圖18 (b)或18 (c)所示的類型。另外，作為圖15所示的第六實施 例中的基座框IO，可以使用圖18 (c)或18 (d)所示的類型。
在加工區(qū)域E的前側(cè)、左右側(cè)和后側(cè)中，加工區(qū)罩61的主罩62可形成為 罩住至少前部，并且可為前窗62c提供門，將門打開以允許工件的裝載和卸載。
雖然未在圖中所示，支撐工件的轉(zhuǎn)位臺可安裝在下連接框13上，使得工 件可被包括轉(zhuǎn)位馬達的轉(zhuǎn)位機構(gòu)驅(qū)動，以使轉(zhuǎn)位臺可繞著平行于Z軸的軸線旋 轉(zhuǎn)。
上連接框12和下連接框13可一體形成?；蛘?，可使用三或多個連接框。 工件臺14可在X軸方向和Y軸方向移動，并且主軸裝置36可僅在Z軸 方向移動。
基座框IO可形成為可分離成，例如兩個側(cè)框架11和一個或多個連接框。
權(quán)利要求
1、一種機床，包括具有加工區(qū)域的基座框，其中所述基座框包括左右兩個側(cè)框架和連接所述兩個側(cè)框架的連接框；工件臺，其設(shè)置在所述加工區(qū)域的所述基座框上；加工單元，其設(shè)置在所述基座框的上部，其中所述加工單元包括主軸裝置；以及連接部，其將所述加工單元與所述基座框以可拆卸的方式連接。
2、 如權(quán)利要求1所述的機床，其中所述基座框形成為選自多個不同規(guī)格 的基座框。
3、 如權(quán)利要求1或2所述的機床，其中所述基座框形成為可在上下方向 分離成兩個部分。
4、 如權(quán)利要求1或2所述的機床，還包括加工區(qū)罩，其設(shè)置在通過所述基座框和加工單元形成的區(qū)域內(nèi)以將所述加 工區(qū)域與外部屏蔽，其中所述加工區(qū)罩形成為允許所述主軸裝置運動。
5、 如權(quán)利要求4所述的機床，其中所述加工區(qū)罩包括 主罩，其設(shè)置成圍繞所述工件臺；頂罩，其以可分離的方式附接至所述主罩的頂邊并且形成為允許所述主軸 裝置的運動；以及下罩，其以可分離的方式附接至所述主罩的底邊。
6、 如權(quán)利要求4所述的機床，其中 所述加工區(qū)罩包括-主罩，其中在所述加工區(qū)域的前側(cè)、左右側(cè)和后側(cè)中，所述主罩至少 罩住所述前側(cè)；以及頂罩，其在所述主罩的上部罩住所述加工區(qū)域的上側(cè)； 所述主罩包括前窗和門，所述前窗打開以裝載和卸載工件，所述門將所述 前窗打開和關(guān)閉；所述頂罩包括罩部，所述罩部形成為允許所述主軸裝置的運動并且位于朝 所述主軸裝置的前方；所述罩部由水平前架支撐，所述水平前架設(shè)置成在其朝向所述前窗的狀態(tài) 下，可通過提升導(dǎo)向機構(gòu)從所述加工區(qū)域的上側(cè)位置向上移動預(yù)定距離；以及所述前架的向上移動構(gòu)成了上方開放區(qū)域，其與通過所述前窗打開的所述 加工區(qū)域是連續(xù)的。
7、 如權(quán)利要求6所述的機床，還包括第一機構(gòu)，其將所述前架提升和降低以打開和關(guān)閉所述罩部； 第二機構(gòu)，其使所述門在左右方向移動以打開和關(guān)閉所述前窗；以及 凸輪機構(gòu)，其連接所述第一機構(gòu)和第二機構(gòu)，以使所述門的打開/關(guān)閉操作 與所述罩部的打開/關(guān)閉操作同步。
8、 如權(quán)利要求6或7所述的機床，其中所述前架為容納盒，其抽入和收 納形成所述罩部的罩片。
9、 如權(quán)利要求l一8中任意一項所述的機床，其中在位于從所述工件臺朝 后的位置形成有后部區(qū)域，其與所述加工區(qū)域以允許所述后部區(qū)域打開和關(guān)閉 的方式連通，其中所述后部區(qū)域包括刀具料盒，所述刀具料盒能夠?qū)⒌毒吲c所 述主軸裝置交換。
10、 如權(quán)利要求9所述的機床，還包括檢測裝置，其檢測刀具附接至所述主軸裝置的狀態(tài)，其中所述刀具料盒為 盤狀并具有包括多個刀具把持部的外周部，所述刀具料盒的部分形成不包括所 述刀具把持部的切口部，并且所述檢測裝置設(shè)置在位于與所述切口部對應(yīng)的所 述后部區(qū)域的下緊固部上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種機床，包括基座框、工件臺、加工單元和連接部。所述基座框具有加工區(qū)域。所述基座框包括左右兩個側(cè)框架和連接所述兩個側(cè)框架的連接框。所述工件臺設(shè)置在所述加工區(qū)域內(nèi)的所述基座框上。所述加工單元設(shè)置在所述基座框的上部，并且包括主軸裝置。連接部將所述加工單元與所述基座框以可拆卸的方式連接。
文檔編號B23Q1/00GK101663128SQ20088001027
公開日2010年3月3日 申請日期2008年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月28日
發(fā)明者上紺屋史大, 中村欣哉, 川崎幸雄, 村井史朗, 谷崎啟, 長谷川靖夫, 高瀨亮 申請人:小松Ntc株式會社