機床和用于在機床上變換刀具的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種機床，包括：機架（14）；位于機架（14）上且可相對其移動的至少一個刀具旋轉軸（18a；18b）；工件夾具（32）；位于機架（14）上用于刀具（36）的存儲裝置（34）；其特征在于：用于刀具的至少一個可旋轉圓盤式存儲單元（66；68）安置于機架（14）上，并與存儲裝置（34）和至少一個刀具旋轉軸（18a；18b）相通；其中，單獨的圓盤式存儲單元（66；68）與每個刀具旋轉軸（18a；18b）相連接，并且存儲裝置（34）包括循環(huán)傳送帶（54）。
【專利說明】機床和用于在機床上變換刀具的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機床，其包括機架、至少一個位于機架上且可相對其移動的刀具旋轉軸、工件夾具和位于機架上的刀具存儲裝置。
[0002]本發(fā)明還涉及用于在機床上變換刀具的方法。
【背景技術】
[0003]DE9014433U1公開了一種用于借助于旋轉刀具的機械加工的機床。其提供了一種具有雙柄的換刀裝置。
[0004]DE20118456U1公開了一種機床，其中，具有圓盤式刀庫的單獨的換刀裝置與每個工作旋轉軸相對應，圓盤式刀庫各自位于相應的機床立柱上。
[0005]DE102009041075A1公開了一種門架式加工中心，其具有刀具庫、刀架庫、以及在刀
具庫和刀架庫之間提供的刀具轉移點，其中，刀具庫位于U型機架側壁之間并具有可移動的刀具夾具，刀架庫具有位于U型機架外部側面上的立體門式設計和模塊結構以及具有靜止地安裝好的刀具夾具。
[0006]DE8716086公開了一種用于程控機床的輔助庫。
[0007]本發(fā)明旨在提供一種在介紹中所提及類型的機床，其中在至少一個刀具旋轉軸上實現(xiàn)時間效率高的刀具交換，其具有短的總換刀(chip-to-chip)時間。

【發(fā)明內容】

[0008]根據(jù)本發(fā)明，在介紹中提及的機床中至少一個用于刀具的可旋轉圓盤式存儲單元位于機架上，并與存儲裝置和至少一個刀具旋轉軸相通，其中，單獨的圓盤式存儲單元與每個刀具旋轉軸相連接，存儲裝置包括循環(huán)傳送帶。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的機床主要具有的兩種類型的刀具存儲器，特別地，作為第一刀庫，機架上的存儲裝置。其構成刀具的后臺庫。進一步地，提供了至少一個圓盤式存儲單元，其構成第二刀庫。
[0010]圓盤式存儲單元中可存儲多個刀具。通過訪問圓盤式存儲單元，直接在刀具旋轉軸上執(zhí)行刀具變換。
[0011]在這種方式中，可以實現(xiàn)短的刀具變換時間，從而實現(xiàn)例如小于3秒的短的總換刀時間。由于圓盤式存儲單元中可提供多個刀具，因而甚至對于需要多個不同刀具的工件的復雜機械加工，也可以獲得最小刀具變換時間。
[0012]單獨的圓盤式存儲單元與每個刀具旋轉軸相連接。例如，如果提供了兩個刀具旋轉軸，則提供兩個圓盤式存儲單元。其導致了時間效率高的工件加工，特別是自從刀具旋轉軸上的同步刀具變換成為可能后。
[0013]由于具有將會被替換的刀具的存儲空間旋轉為變換位置，因而圓盤式存儲單元容易進入刀具變換位置。
[0014]存儲裝置包括按照特定形式裝配的循環(huán)傳送帶，特別地，如鏈式傳送帶。依照此方式，存儲容量基本上遍及存儲裝置的整個表面。例如，利用循環(huán)傳送帶的連續(xù)結構使得刀具以簡單的方式傳送，以及供應給至少一個圓盤式存儲單元。
[0015]特別地，提供了至少一個與第一圓盤式存儲單元相連接的第一刀具旋轉軸，以及與第二圓盤式存儲單元相連接的第二刀具旋轉軸。通過該方式，在包括多個刀具旋轉軸的同步機械加工期間，可以執(zhí)行同步刀具變換。
[0016]特別地，存儲裝置構成第一刀庫，至少一個圓盤式存儲單元構成第二刀庫。第一刀庫為后臺庫，其保持大量的刀具。第二庫為隨著刀具旋轉軸刀具高效變換(具有短的總換刀時間)的刀庫，其中，為了在同步機械加工期間隨著刀具變換而執(zhí)行復雜機械加工，第二刀庫也可以保持大量刀具。
[0017]特別地，用于刀具的第一庫的存儲容量大于至少一個圓盤式存儲單元的存儲容量。該方式中，首先，大量刀具被存儲在機床中；其次，借助于第二刀庫，可以執(zhí)行時間效率高的刀具變換。
[0018]在一個實施例中，存儲裝置包括至少30個用于刀具的存儲空間。特別地，存儲裝置包括至少50個，優(yōu)選的，至少80個存儲空間。
[0019]在進一步的實施例中，至少一個圓盤式存儲單元包括5個至15個范圍中的用于刀具的存儲空間。在此方式中，圓盤式存儲單元的直徑能夠保持較小。
[0020]特別地，存儲裝置具有位于工作空間之上的具有存儲空間的區(qū)域和位于工作空間旁邊的區(qū)域。利用工作空間之上的區(qū)域，刀具對于至少一個圓盤式存儲單元可用。利用工作空間旁邊的區(qū)域，刀具可被供給至存儲裝置以及從存儲裝置中移除。例如，刀具可手工的供給和移除。
[0021]如果提供手工供給方式，并且如果位于工作空間旁邊的區(qū)域距離機座所在地面的距離不大于1.5m，則手工供給方式就會特別有利。刀具因此不需要舉過操作者的頭頂。原則上，距離地面的空間越小，存儲容量越大。在刀具自動供給和移除的情形下，小的空間同樣有利。
[0022]例如，存儲裝置在平面視圖中為L型。工作空間之上的區(qū)域和工作空間旁邊的區(qū)域相互垂直。
[0023]有利地，在存儲裝置和至少一個圓盤式存儲單元之間提供至少一個傳輸站。借助至少一個傳輸站，存儲裝置和至少一個圓盤式存儲單元之間刀具的傳輸可被執(zhí)行。
[0024]在一個實施例中，至少一個傳輸站可在存儲裝置和至少一個圓盤式存儲單元之間移動。通過至少一個傳輸站的移動，存儲裝置和至少一個圓盤式存儲單元之間的傳輸可被執(zhí)行。
[0025]優(yōu)選地，至少一個傳輸站具有兩個接收空間。在此方式中，傳輸站能夠同時在一個庫中取回刀具，并在另一庫中放置刀具。
[0026]就這一點而言，優(yōu)選地，單獨的傳輸站與每個圓盤式存儲單元相連接。
[0027]在另一個實施例中，傳輸站包括在機架上可移動的托架，并且至少一個圓盤式存儲單元位于托架上。原則上，存儲裝置和圓盤式存儲單元之間可以發(fā)生刀具直接交換，以便圓盤式存儲單元將刀具直接傳遞給存儲裝置或者從存儲裝置直接取回刀具。
[0028]在另一個實施例中，至少一個圓盤式存儲單元被安置于托架上，該托架在機架上可移動，特別地，在與至少一個刀具旋轉軸的縱向方向平行的方向(Z方向)上可移動。因此實現(xiàn)了至少一個圓盤式存儲單元相對于機架的移動。這對傳輸站的供給有利?？蛇x地或者附加地，借助于這種類型的可移動托架，至少一個圓盤式存儲單元可被引導至至少一個刀具旋轉軸，從而簡化或者實現(xiàn)刀具變換。在至少一個刀具旋轉軸的縱向方向上(在Z方向上)托架的移動同樣使得托舉運動變得可能。
[0029]特別地，托架在與至少一個刀具旋轉軸的縱向方向垂直的第一方向上可移動，特別地，在與第一方向和縱向方向垂直的第二方向上可移動。
[0030]優(yōu)選地，提供刀具的中間存儲裝置，該中間存儲裝置與存儲裝置和至少一個刀具旋轉軸相通，其中至少一個托舉裝置安置于中間存儲裝置上，借助于中間存儲裝置，刀具在平行于刀具旋轉軸縱向方向的方向上可移動。
[0031]利用這種類型的托舉裝置，可以實現(xiàn)Z方向上的移動，從而通過相反方向上的托舉運動，釋放固定在刀具旋轉軸上的刀具以及將刀具固定至刀具旋轉軸。
[0032]本發(fā)明的另一個目的是提供一種可以實現(xiàn)時間效率高的刀具變換的上述類型的方法。
[0033]為了實現(xiàn)這一目的，本發(fā)明還提供了一種方法，其中，提供了第一存儲裝置和第二存儲裝置，其中第二存儲裝置與第一存儲裝置和刀具旋轉軸相通，利用第二存儲裝置在刀具旋轉軸上執(zhí)行刀具交換，單獨的第二存儲裝置與每個刀具旋轉軸相連接，第一存儲裝置包括循環(huán)傳送帶，借助于循環(huán)傳送帶，存儲空間在閉合回路中傳輸。
[0034]與根據(jù)本發(fā)明的機床相關的方法具有上文中陳述的優(yōu)點。
[0035]與根據(jù)本發(fā)明的機床相關的進一步的有利實施例在上文中已被陳述。
[0036]特別地，通過至少一個可旋轉的圓盤式存儲單元，提供了第二存儲裝置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]參考優(yōu)選實施例和附圖，將會對本發(fā)明作更詳細的介紹，其中:
[0038]圖1為根據(jù)本發(fā)明的機床(僅表示了部分存儲裝置并且未表示蓋子)的典型實施例的透視圖，其中刀具通過干擾輪廓表示；
[0039]圖2為圖1中機床的側視圖；
[0040]圖3為圖1中機床的正視圖；
[0041]圖4為圖1機床中具有存儲裝置(第一刀庫)和圓盤式存儲單元(第二刀庫)的實施例的示意圖；
[0042]圖5為圖4中的存儲系統(tǒng)另一側面的視圖；
[0043]圖6為存儲系統(tǒng)的第二個實施例的示意圖，其中刀具通過干擾輪廓表示；
[0044]圖7為根據(jù)圖6的鏈式存儲裝置在方向A并處于托舉位置的視圖；
[0045]圖8為圖7所示鏈式存儲裝置處于非托舉位置的視圖；
[0046]圖9為圖6所示存儲系統(tǒng)處于托舉位置的沿著線9，10-9，10的剖視圖；
[0047]圖10為圖9所示存儲系統(tǒng)處于非托舉位置的視圖；
[0048]圖11為圖6所示存儲系統(tǒng)處于托舉位置的沿著線11，12-11，12的剖視圖；
[0049]圖12為圖11所示存儲系統(tǒng)處于非托舉位置的視圖。
【具體實施方式】[0050]機床的一個典型實施例為加工中心。圖1至3局部表不(未表不蓋子)加工中心，其中加工中心被標識為10，該加工中心包括機座12，機架14安置于機座12上。機架14具有門式配置，并且在相對于重力方向g的垂直方向上延伸到機座12之外。包括至少一個刀具旋轉軸18的刀架裝置16安置在機架14上。
[0051]在所示的典型實施例中，刀架裝置16包括第一刀具旋轉軸18a和第二刀具旋轉軸18b。刀具旋轉軸18a、18b上各自保持的刀具可圍繞旋轉軸20a、20b旋轉。旋轉軸20a、20b相互平行。他們平行于Z方向，根據(jù)圖3的表示，Z方向垂直于繪畫平面。特別地，Z方向為相對于重力方向g的水平方向。刀架裝置16配置為托架22，托架22保持在托架導軌24上并通過托架導軌24可以在Y方向上(向前和向后)線性移動。Y方向為橫向，特別地，垂直于Z方向。特別地，Y方向為相對于重力方向g垂直的方向。
[0052]為了在Y方向上驅動托架22的運動及其定位，驅動裝置26與托架22相連接。所述驅動裝置包括滾珠螺桿傳動器或者線性馬達。
[0053]托架22本身保持在托架28上，托架28可以在托架導軌30上沿著X方向(向前和向后)線性移動。為了移動和定位，提供了相應的驅動器。X方向為橫向，特別地，垂直于Y方向和Z方向。特別地，X方向為相對于重力方向g的水平方向。
[0054]在機座12上安置至少一個工件夾具32。第一刀具旋轉軸18a、第二刀具旋轉軸18b、在第一刀具旋轉軸18a和第二刀具旋轉軸18b上保持的刀具以及工件夾具32可以在Z方向上(向前或向后)相對于彼此移動。因此，在作為第一方向的X方向、作為第二方向的Y方向和作為第三方向的Z方向上，工件夾具32上保持的工件與刀具旋轉軸18a或者18b可相對于彼此移動。
[0055]在一個實施例中，刀具旋轉軸18a、18b在Z方向上不可移動，以便加工工件，并且工件夾具32保持在可以在Z方向上移動的機座上。為此，驅動器與工件夾具32相連接。
[0056]在另一個實施例中，第一刀具旋轉軸18a和第二刀具旋轉軸18b可移動地保持在刀架裝置16上，以便能夠在Z方向移動。
[0057]還可以將刀架裝置16上的刀具旋轉軸18a、18b在Z方向的移動與機座上的工件夾具32在Z方向的移動相結合。
[0058]例如，工件夾具32可圍繞垂直軸和/或水平軸旋轉。
[0059]W02009/033920A1公開了一種該類型的加工中心。本發(fā)明同樣包含了該文件所涉及的內容。
[0060]在舉例說明的典型實施例中，加工中心10具有用于刀具36的存儲裝置24，刀具36的一部分位于在其中加工工件的工作空間38之上。刀具36表示為其中的干擾輪廓(最大外形尺寸)。
[0061]進一步地，刀具36可通過刀具變換裝置40被插入到刀具旋轉軸18a和18b上，并可通過刀具變換裝置40從刀具旋轉軸18a和18b上移除。
[0062]加工中心10還可包括單個刀具旋轉軸或者兩個以上的刀具旋轉軸。
[0063]加工中心10具有至少部分位于開關盒42中的控制裝置41。工件加工的順序可用控制裝置41進行控制。
[0064]加工中心10具有前側面44和后側面46。工作空間38面向前側面44。
[0065]存儲裝置34是存儲系統(tǒng)48的一部分。安置在機架14上的存儲裝置34包括安置在工作空間38之上的第一區(qū)域50。進一步地，存儲裝置34包括安置在工作空間側面的第二區(qū)域52。存儲裝置34在平面圖中為L型。存儲裝置包括循環(huán)傳送帶54，特別地，該循環(huán)傳送帶為鏈式傳送帶。存儲空間56配置在循環(huán)傳送帶54上，每個存儲空間能夠接收刀具58。例如，為了 HSK安裝，存儲空間56具有合適的接口。存儲空間56和刀具58，與循環(huán)傳送帶54 —起，在閉合回路中傳輸。依據(jù)此方式，刀具58被提供至位于工作空間38之上(相對于重力方向g)的區(qū)域60中的刀具旋轉軸18a、18b。作為底側62，存儲裝置34的第二區(qū)域52距離地面64不大于1.5m(具體地，參照圖3)。因此，操作者能夠在底側62的附近裝載和卸載存儲裝置34，特別地，這就意味著刀具能夠在這里進行手動變換。借助于對應于與第二區(qū)域52連接的專用刀具裝載/卸載站，存儲裝置34同樣可被自動的裝載和卸載。存儲裝置34構成用于機床10的第一刀庫。其具有多個存儲空間56。特別地，存儲裝置具有30個以上的存儲空間。在一個實施例中，第一存儲裝置34具有92個存儲空間56。
[0066]存儲系統(tǒng)48同樣包括第一圓盤式存儲單兀66和第二圓盤式存儲單兀68。第一圓盤式存儲單元66與第一刀具旋轉軸18a相連接，第二圓盤式存儲單元68與第二刀具旋轉軸18b相連接。
[0067]圓盤式存儲單元66，68繞著機架14上的軸70各自旋轉。旋轉軸70與Z方向平行。
[0068]第一圓盤式存儲單元66和第二圓盤式存儲單元68在X方向上彼此以一定距離間隔。特別地，第一圓盤式存儲單元66和第二圓盤式存儲單元68之間的距離是固定的。
[0069]第一圓盤式存儲單元66和第二圓盤式存儲單元68位于工作空間38和存儲裝置34的第一區(qū)域50之間。特別地，位于存儲裝置34的第一空間50之下，位于工作空間38之上。第一圓盤式存儲單元66和第二圓盤式存儲單元68與存儲裝置34(特別與其中的第一區(qū)域50)以及相連接的刀具旋轉軸18a和/或18b相通。
[0070]圓盤式存儲單元66或68具有多個位于圓盤上的存儲空間72。例如，存儲空間72包括HSK接口。存儲空間72沿著圓盤式存儲單元66或68各自的邊緣分布，特別地，存儲在存儲空間72中的刀具能夠從外部去除。
[0071]圓盤式存儲單元66和68構成第二刀庫(緩沖庫)，其中第一圓盤式存儲單元66和第二圓盤式存儲單元68中存儲空間72的數(shù)目分別小于存儲裝置34中的存儲空間56的數(shù)目。例如，第一圓盤式存儲單元66和第二圓盤式存儲單元68各自具有10個存儲空間72。
[0072]特別地，第一圓盤式存儲單元66和第二圓盤式存儲單元68相同。
[0073]提供至少一個傳輸站74，用于在存儲裝置34和各自的圓盤式存儲單元66、68之間傳輸?shù)毒摺鬏斦?4具有用于刀具的至少一個空間76。通過空間76,刀具可在相關的圓盤式存儲單元66、68被接收并被傳輸?shù)酱鎯ρb置34 (在其中的第一區(qū)域50)，或者，相反地，刀具可從圓盤式存儲單元34移除,然后被傳輸?shù)较鄳膱A盤式存儲單元66或者68。
[0074]在一個典型實施例中，傳輸站74包括兩個空間76,以便同時接收兩個刀具。
[0075]為了使存儲裝置34和各自的圓盤式存儲單元66、68之間能夠傳輸，傳輸站74是可移動的。
[0076]傳輸站74包括用于在存儲裝置34的第一區(qū)域50和相應的圓盤式存儲單元66、68之間線性移動的托架，或者包括旋轉部件。
[0077]特別地，傳輸站74與各個第一圓盤式存儲單元66和第二圓盤式存儲單元68相連接。
[0078]原則上，第一圓盤式存儲單元66和第二圓盤式存儲單元68安置在可在機架14上移動的托架上。所述托架可在例如Y方向、X方向或者Y方向和X方向上移動。
[0079]傳輸裝置可由該類型的托架形成。為了實現(xiàn)直接傳輸，通過托架的移動，圓盤式存儲單元66，68可被驅動至存儲裝置的第一區(qū)域50附近。
[0080]即便提供了傳輸站74，第一圓盤式存儲單元66和第二圓盤式存儲單元68仍可安置在可在X方向和/或Y方向和/或Z方向移動的托架78上。因此，托架與第一圓盤式存儲單元66和第二圓盤式存儲單元68 —起被引導至刀具旋轉軸18a、18b。
[0081]可替換地，為了實現(xiàn)刀具變換，刀具旋轉軸18a、18b被引導至圓盤式存儲單元66、68，以此實現(xiàn)刀具變換。
[0082]例如，托架78僅在Z方向上可移動。Z方向平行于刀具旋轉軸18a、18b的縱向長度。托架78可在Z方向適當?shù)匾苿樱沟玫毒吣軌蜃龀鐾信e運動。
[0083]根據(jù)本發(fā)明的機床具有如下關于刀具變換功能:
[0084]第一存儲裝置34構成后臺(第一)刀庫。和圓盤式存儲單元66、68—起，其中一個圓盤式存儲單元精確地連接到每個刀具旋轉軸(第一圓盤式存儲單元66連接到第一刀具旋轉軸18a，第二圓盤式存儲單元68連接到第二刀具旋轉軸18b)，刀具緩沖存儲器被提供，其中一個或多個傳輸站74在存儲裝置34和圓盤式存儲單元66、68之間提供刀具傳輸。刀具旋轉軸18a、18b從圓盤式存儲單元66、68取得刀具，或者將刀具傳輸至圓盤式存儲單元66、68。(借助于刀具旋轉軸18a、18b，所述刀具旋轉軸向著圓盤式存儲單元66、68移動，從動主動執(zhí)行上述傳輸過程或獲取過程，或者原則上被動過程也是可以的，即，如果圓盤式存儲單元66、68安置在托架78上，則托架78向著刀具旋轉軸18a、18b移動。也可以是刀具旋轉軸18a、18b和托架78 二者相組合的主動靠近。)
[0085]圓盤式存儲單元66、68每個所接收刀具的數(shù)目小于存儲裝置34所接收刀具的數(shù)目。
[0086]原則上,具有后臺庫(存儲裝置34)和緩沖存儲器(第一圓盤式存儲單元66和第二圓盤式存儲單元68)的存儲系統(tǒng)48具有大的容量，以便容納刀具。因為相對大數(shù)目的刀具保持在圓盤式存儲單元66、68中以作備用，并且所述存儲單元直接安置在工作空間38的邊緣，所以即使在需要多個刀具的相對復雜的機械加工期間，也可以在短時間內提供刀具旋轉軸18a、18b的刀具。其結果是實現(xiàn)了小于3s的換刀時間。
[0087]后臺庫34允許在圓盤式存儲單元66、68上簡單并快速的執(zhí)行刀具變換。
[0088]因為每個刀具旋轉軸18a、18b特別精確地連接一個圓盤式存儲單元66或者68，所以即使在多個刀具旋轉軸上同時執(zhí)行刀具變換，仍可提供快速的刀具變換。特別地，此方式中，可以在同樣機床中的兩個工件上同時執(zhí)行具有短的換刀時間的多個加工操作。
[0089]圖6-11給出了存儲系統(tǒng)的另一個實施例,此處存儲系統(tǒng)被標識為80,包括位于機架14上且對應于存儲裝置34的存儲裝置。因此，同一部件使用相同的參考標記。存儲裝置34本身構成具有大數(shù)目的存儲空間56的后臺庫。
[0090]存儲系統(tǒng)80具有作為第二庫的鏈式存儲裝置82。所述鏈式存儲裝置82位于工作空間38和存儲裝置34的第一區(qū)域50之間。特別地，其位于第一區(qū)域50之下，工作空間38之上。特別地，鏈式存儲裝置82不可移動地安置在機架12上。其包括循環(huán)鏈式傳送帶84。所述循環(huán)鏈式傳送帶84具有安裝在例如偏轉輥88a、88b上的鏈條86。鏈條86連續(xù)且閉合。驅動器89驅動偏轉輥88a、88b上的鏈條86的循環(huán)運動。鏈條86可僅在一個方向上運動或者前后向運動。
[0091]在鏈條86上提供了多個存儲空間90。例如，每個存儲空間90包括HSK (hollowtaper shank,空心短錐刀柄)接口 91。每個存儲空間90相對鏈條86固定，以便當鏈條86傳輸時，存儲空間90也被傳輸。
[0092]鏈式存儲裝置82中存儲空間90的數(shù)目小于存儲裝置34中存儲空間56的數(shù)目。在一個實施例中，鏈式存儲裝置82具有34個存儲空間90。
[0093]一個或多個傳輸站92與鏈式存儲裝置82相連接。特別地，傳輸站92具有對應于空間76的一個或多個可移動空間，以便從存儲裝置34至鏈式存儲裝置82傳輸?shù)毒撸粗嗳?。鏈式存儲裝置82，通過一個或多個傳輸站92，與存儲裝置34的第一區(qū)域50相通。
[0094]鏈式存儲裝置82具有面向存儲裝置34的第一區(qū)域50的區(qū)域94。其具有面向機座12的對立區(qū)域96。刀具旋轉軸18a、18b與鏈式存儲裝置82之間的刀具傳輸可以發(fā)生在區(qū)域96中。通過區(qū)域96，鏈式存儲裝置82與刀具旋轉軸18a、18b相通。
[0095]鏈式存儲裝置82用于與第一刀具旋轉軸18a以及第二刀具旋轉軸18b進行刀具變換。為此，鏈式存儲裝置82在X方向上具有相應的長度，以便第一刀具旋轉軸18a和第二刀具旋轉軸18b可由鏈式存儲裝置82提供服務，特別地，由其中的區(qū)域96提供服務。
[0096]托舉裝置98位于鏈式存儲裝置82上。托舉裝置98與刀具旋轉軸18a、18b相連接。其位于面向工作空間38的鏈式存儲裝置的更低區(qū)域，所述更低區(qū)域包括區(qū)域96。利用托舉裝置98，在平行于刀具旋轉軸18a、18b的縱向長度的方向，即Z方向，在鏈式存儲裝置82上執(zhí)行托舉運動。所述運動將存儲空間90和相應的接口 91 一起移動。典型的托舉移動100 (行程)為大約40mm。伴隨著托舉運動，刀具可從刀具旋轉軸18a、18b中釋放，或者伴隨著相反的托舉運動，刀具可插入到刀具旋轉軸18a、18b中并固定。
[0097]原則上，如上所述，為了移動刀具或者直接作用于刀具并直接移動所述刀具，托舉裝置98作用于存儲空間。
[0098]在一個實施例中，托舉裝置98具有第一托舉區(qū)域102和第二托舉區(qū)域104。特別地，第一托舉區(qū)域102與第一刀具旋轉軸18a相連接，第二托舉區(qū)域104與第二刀具旋轉軸18b相連接。
[0099]托舉區(qū)域102或者104能夠作用于一個或多個存儲空間90。在已公開的實施例中，托舉區(qū)域102或者104作用于三個存儲空間。
[0100]在一個實施例中(參見圖9和10)，托舉裝置98包括中央單元106。所述裝置具有在Z方向上可移動的旋轉軸108。第一托舉區(qū)域102和第二托舉區(qū)域104關于旋轉軸108對稱。例如，具有第一區(qū)域112a和第二區(qū)域112b的橫木110與旋轉軸108牢固的連接，因此可隨著其移動。第一區(qū)域112a作用于位于旋轉軸108 —側的存儲空間90(例如，旋轉軸108的左側)，第二區(qū)域112b作用于旋轉軸108另一側的存儲空間90 (例如，旋轉軸108的右側)。
[0101]為此，區(qū)域112a、112b與各個存儲空間90的推進部件114相連。借助旋轉軸108在Z方向的位移，通過橫木110，推進部件114可移動，并作用于所述的刀具存儲空間90中保持的相應刀具，并在Z方向上移動刀具，即引發(fā)托舉移動100。[0102]為了產生相應的托舉運動，驅動器116與旋轉軸108相連接。原則上，所述驅動器116可以是電動機或者液力驅動器。例如，驅動器116包括一個或多個彈簧。
[0103]在一個實施例中，借助于包括伺服電機和滾珠螺桿傳動器118的致動器，提供了驅動器116。旋轉軸108屬于滾珠螺桿傳動器118的一部分。伺服電機用于在正Z和負Z方向上定位和固定旋轉軸108。如圖10所示的實施例中，相應的推進部件114未延伸。
[0104]圖9示出了延伸后的位置。借助于驅動器116，旋轉軸108在Z方向上被驅動，從而也移動了推進部件114。
[0105]為了使旋轉軸復位，還可以提供復位彈簧，借助于復位彈簧可到達非延伸位置。原則上，可提供彈簧以實現(xiàn)從非延伸位置到延伸位置的運動。
[0106]借助于與伺服電機一起的滾珠螺桿傳動器118，延伸位置和非延伸位置之間的過渡，以及相反地，非延伸位置和延伸位置之間的過渡，不需要額外的彈簧作用下即可實現(xiàn)，并且所示的相應位置可以固定。
[0107]根據(jù)本發(fā)明的存儲系統(tǒng)80功能如下:
[0108]存儲裝置34構成后臺庫，該后臺刀庫具有的存儲空間的數(shù)目大于鏈式存儲裝置82的存儲空間的數(shù)目。鏈式存儲裝置82構成作為緩沖存儲器的第二刀庫。刀具旋轉軸18a、18b直接從鏈式存儲裝置82獲取刀具，或者將刀具傳輸至鏈式存儲裝置82。鏈式存儲裝置82能夠容納多個刀具，其中，存儲空間90的數(shù)目小于L型存儲裝置36的存儲空間56的數(shù)目。
[0109]鏈式存儲裝置82具有指定的存儲空間，特別地，具有托舉裝置98作用的那些存儲空間。借助于循環(huán)鏈式傳送帶84，存儲空間90能夠“轉化”為指定存儲空間，即所述存儲空間可被傳輸至托舉裝置98的作用區(qū)域中。
[0110]托舉裝置98具有對稱結構，以便從一個或多個存儲空間的托舉對第一刀具旋轉軸18a和第二刀具旋轉軸18b 二者都能起作用。
[0111]借助于在X方向上的運動，刀具旋轉軸18a、18b向著升起的存儲空間運動，即在Z方向上向前推進。與此相關地，刀具旋轉軸18a、18b在Y方向上預先運動至適合刀具變換的正確的高度位置。
[0112]優(yōu)選地，托舉裝置98在至少兩個存儲空間90中引發(fā)托舉行程。此時，刀具旋轉軸18a或者18b各自在存儲空間中的鏈式存儲裝置82的相連接區(qū)域中移交刀具，并且使用相應的方法，在另一個存儲空間中獲取新的刀具。在此過程中，不需要在各個刀具旋轉軸18a、18b之間執(zhí)行進一步的托舉運動。這樣節(jié)省了時間。在相關刀具旋轉軸18a或者18b的刀具變換和遠離運動之后，通過托舉裝置98中的復位運動，可以對所有升起的存儲空間進行復位。這同樣節(jié)省了時間。
[0113]在利用托舉裝置98的刀具交換期間，在鏈式存儲裝置82上不發(fā)生鏈條86的循環(huán)。
[0114]因此，在刀具旋轉軸18a、18b上發(fā)生刀具變換的同時，在存儲裝置34和鏈式存儲裝置82之間發(fā)生刀具交換。因此，刀具旋轉軸18a、18b上的刀具交換所需的停工時間還可被有效用于鏈式存儲裝置82和存儲裝置34之間的刀具變換。
[0115]因此，即使在需要提供多個不同刀具的復雜工件機械加工情形下，仍可獲得短的換刀時間。刀具變換以節(jié)省時間的方式被執(zhí)行。[0116]附圖標記
[0117]10加工中心
[0118]12機座
[0119]14機架
[0120]16刀架裝置
[0121]18a第一刀具旋轉軸
[0122]18b第二刀具旋轉軸
[0123]20a旋轉軸
[0124]20b旋轉軸
[0125]22托架
[0126]24托架導軌
[0127]26驅動裝置
[0128]28托 架
[0129]30托架導軌
[0130]32工件夾具
[0131]34存儲裝置
[0132]36刀具
[0133]38工作空間
[0134]40刀具變換裝置
[0135]41控制裝置
[0136]42開關盒
[0137]44前側
[0138]46后側
[0139]48存儲系統(tǒng)
[0140]50第一區(qū)域
[0141]52第二區(qū)域
[0142]54循環(huán)傳送帶
[0143]56存儲空間
[0144]58刀具
[0145]60區(qū)域
[0146]62底側
[0147]64地面
[0148]66第一圓盤式存儲單元
[0149]68第二圓盤式存儲單元
[0150]70軸
[0151]72存儲空間
[0152]74傳輸站
[0153]76空間
[0154]78托架[0155]80存儲系統(tǒng)
[0156]82鏈式存儲裝置
[0157]84循環(huán)鏈式傳送帶
[0158]86 鏈條
[0159]88a、b 偏轉輥
[0160]89驅動器
[0161]90存儲空間
[0162]91空心錐柄接口
[0163]92傳輸站
[0164]94 區(qū)域
[0165]96 區(qū)域
[0166]98托舉裝置
[0167]100托舉移動
[0168]102第一托舉區(qū)域
[0169]104第二托舉區(qū)域
[0170]106中央單元
[0171]108旋轉軸
[0172]110 橫木
[0173]112a 第一區(qū)域
[0174]112b 第二區(qū)域
[0175]114推進部件
[0176]116驅動器
[0177]118滾珠螺桿傳動器
【權利要求】
1.一種機床,包括: 機架(14)； 位于機架(14)上且可相對其移動的至少一個刀具旋轉軸(18a ；18b)； 工件夾具(32)； 位于機架(14)上用于刀具(36)的存儲裝置(34)； 其特征在于: 用于刀具的至少一個可旋轉圓盤式存儲單元(66 ;68)安置于機架(14)上，并與存儲裝置(34)和至少一個刀具旋轉軸(18a ;18b)相通； 其中，單獨的圓盤式存儲單元(66 ;68)與每個刀具旋轉軸(18a ; 18b)相連接，并且存儲裝置(34 )包括循環(huán)傳送帶(54 )。
2.根據(jù)權利要求1所述的機床，其特征在于:至少一個第一刀具旋轉軸(18a)與第一圓盤式存儲單元(66)相連接,至少一個第二刀具旋轉軸(18b)與第二圓盤式存儲單元(68)相連接。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的機床，其特征在于:用于刀具的存儲裝置(34)構成用于刀具的第一庫，并且至少一個圓盤式存儲單元(66 ;68)構成用于刀具的第二庫。
4.根據(jù)權利要求3的機床，其特征在于:用于刀具的第一庫(34)的存儲容量大于至少一個圓盤式存儲單元(66 ；68)的存儲容量。
5.根據(jù)前述權利要求之一所述的機床，其特征在于:存儲裝置(34)具有至少30個用于刀具的存儲空間(56)。
6.根據(jù)前述權利要求之一所述的機床，其特征在于:至少一個圓盤式存儲單元(66；68)具有5至15個用于刀具的存儲空間(72)。
7.根據(jù)前述權利要求之一所述的機床，其特征在于:存儲裝置(34)具有位于工作空間(38)之上的具有存儲空間(56)的區(qū)域(50)和位于工作空間(38)旁邊的區(qū)域(52)。
8.根據(jù)權利要求7所述的機床，其特征在于:位于工作空間旁邊的區(qū)域(52)與機座(12)所在的地面(64)之間的距離不大于1.5m。
9.根據(jù)前述權利要求之一所述的機床，其特征在于:存儲裝置(34)在平面視圖中為L型。
10.根據(jù)前述權利要求之一所述的機床，其特征在于:循環(huán)傳送帶(54)為鏈式傳送帶。
11.根據(jù)前述權利要求之一所述的機床，其特征在于:至少一個傳輸站(74)位于存儲裝置(34)和至少一個圓盤式存儲單元(66 ；68)之間。
12.根據(jù)權利要求11所述的機床，其特征在于:至少一個傳輸站(74)可在存儲裝置(34)和至少一個圓盤式存儲單元(66 ；68)之間移動。
13.根據(jù)權利要求12所述的機床，其特征在于:至少一個傳輸站(74)具有至少兩個接收空間(76)。
14.根據(jù)權利要求11所述的機床，其特征在于:至少一個傳輸站(74)包括在機架(14)上可移動的托架，至少一個圓盤式存儲單元(66 ；68)位于機架(14)上。
15.根據(jù)前述權利要求之一所述的機床，其特征在于:至少一個圓盤式存儲單元位于在機架(14)上可移動的托架(7 8)上。
16.根據(jù)權利要求15所述的機床，其特征在于:托架(78)至少在與至少一個刀具旋轉軸(18a; 18b)的第一縱向(Z)方向相垂直的第一方向(X ;Y ;Z)上可移動，特別地，在與所述第一方向和至少一個刀具旋轉軸(18a; 18b)的縱向方向(Z)相垂直的第二方向上可移動。
17.根據(jù)前述權利要求之一所述的機床，其特征在于:用于刀具的中間存儲裝置(66；68 ；82)與存儲裝置(34)和至少一個刀具旋轉軸(18a ；18b)相通，其中托舉裝置(78 ；98)位于中間存儲裝置(66 ；68 ;82)上，所述托舉裝置(78 ;98)通過所述中間存儲裝置(66 ；68 ；82)可以在平行于刀具旋轉軸縱向方向的方向上可移動。
18.—種在機床上變換刀具的方法，其中，提供了第一存儲裝置和第二存儲裝置，第二存儲裝置與第一存儲裝置和刀具旋轉軸相通，刀具旋轉軸上的刀具變換利用第二存儲裝置執(zhí)行，單獨的第二存儲裝置與每個刀具旋轉軸相連接，第一存儲裝置包括循環(huán)傳送帶，借助于所述循環(huán) 傳送帶，存儲空間在閉合回路中傳輸。
【文檔編號】B23Q3/157GK103796792SQ201280043535
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2012年9月6日 優(yōu)先權日:2011年9月9日
【發(fā)明者】托拜厄斯·阿布蘭, 瓦爾特·龐貝, 貝內迪克特·厄爾, 馬庫斯·甘澤哈瑟, 格哈德·霍米爾 申請人:Mag Ias有限公司