專利名稱：加工中心用的工具交換設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按權(quán)利要求1前序部分所述用于加工中心的工具交換設(shè)備。
一種已知的此類工具交換設(shè)備(DE 4009537C2)有一工具交換器，它可沿直線導(dǎo)軌在庫交接位置與心軸交接位置之間運動。工具交換架帶一包括兩個夾頭的夾緊裝置，夾頭可繞一軸線在水平位置與垂直位置之間回轉(zhuǎn)。在心軸交接位置，用過的工具從加工機床的工具心軸轉(zhuǎn)交給其中一個夾頭，并從第二個夾頭上取下一新的工具。除了用于夾頭的回轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置以及用于工具交換架的移動驅(qū)動裝置外，此工具交換設(shè)備還需要一個用于打開和閉合夾頭的驅(qū)動裝置。這么多的驅(qū)動裝置使此設(shè)備比較昂貴。在此已知的設(shè)備中，在庫與工具交換架之間工具必須借助一特殊的操作設(shè)備替換。工具的輸送，包括通過庫準(zhǔn)備、轉(zhuǎn)交給操作設(shè)備、再交給交換架、輸送到心軸交接位置、以及回轉(zhuǎn)夾頭，需要如此長的時間，以致超過工具在高速加工中心的使用持續(xù)時間。其結(jié)果是降低了加工機床的利用率，因為機床必須等待下一個工具。
此外還已知一種帶工具庫的薄板加工機(DE 3701858A1)，它的工具支座環(huán)行。工具借助交接裝置從工具庫裝入輸送裝置或在工具使用后從此輸送裝置重新取下。輸送裝置將工具從承接位置輸送到加工位置。一旦加工結(jié)束，使用后的工具從加工位置移到取出位置，而在此期間一個事先從工具庫轉(zhuǎn)交給輸送裝置的新的工具隨輸送裝置遷移到加工位置。這樣一種結(jié)構(gòu)只適用于加工位置固定的機床。此外，這樣一種設(shè)備不允許很快存取許多不同的全部必須迅速更換的工具。
從此先有技術(shù)出發(fā)，本發(fā)明的目的是創(chuàng)造一種簡單的工具交換設(shè)備，即使有大量工具位置它也有盡可能短的工具輸送時間。
通過權(quán)利要求1的特征達到此目的。
在工具庫準(zhǔn)備一個新的工具或接收一個用過的工具的支座與工具交換位置之間只發(fā)生簡單的運動，用過的工具的運動和新工具的運動可以彼此獨立和互相重疊地進行。工具的交換在相近的位置之間節(jié)省時間地、在利用機床運動的情況下經(jīng)濟地以及通過工具庫運動沒有等待時間地實施。
由從屬權(quán)利要求可知本發(fā)明優(yōu)選的設(shè)計。
下面借助于附圖進一步說明本發(fā)明優(yōu)選的實施形式。其中

圖1工具交換設(shè)備示意透視圖和示意地表示運動過程；圖2圖1所示工具交換設(shè)備的部分簡化的示意俯視圖；圖3按圖2的工具交換設(shè)備一個輸送裝置的示意側(cè)視圖；圖4圖3所示輸送裝置的示意側(cè)視圖和通過工具庫的剖面以及表示在工具交換位置的工具心軸。
工具交換設(shè)備有一工具庫3和一些輸送裝置4。工具庫3有一條封閉的工具支座3a構(gòu)成的鏈條，一個圖中未表示的驅(qū)動裝置使其循環(huán)運行。在工具庫3的工具支座3a內(nèi)固定導(dǎo)板3c，它們配備有工具1。在圖1中工具庫3只表示了其中一排設(shè)計為盒的工具支座3a，它們在一個與工具心軸2相鄰的區(qū)域內(nèi)構(gòu)成一個直的循環(huán)軌段3b。
當(dāng)選出的工具支座3a處于構(gòu)成工具交換位置的導(dǎo)軌5與工具輸送裝置4之間時，鏈條被驅(qū)動裝置停止運動。活塞缸單元4b與此選出的工具支座3a的導(dǎo)板3c接合。然后，導(dǎo)板3c可沿雙向箭頭6的方向被活塞缸單元4b插入導(dǎo)軌5內(nèi)或從導(dǎo)軌5抽回。兩個處于工具交換位置的導(dǎo)板3c中，一個規(guī)定用于承接一個處于工具心軸2上在使用中的工具，而另一個帶有規(guī)定下一次用于加工的工具1。不僅在工具支座3a中的導(dǎo)板3c而且在導(dǎo)板3c中的工具1均可借助于圖中未表示的彈簧夾固定在它們的位置上。
工具輸送裝置4固定在工具庫3的一個位置固定的區(qū)域的活塞缸單元4b，通過其活塞桿4d與一個表示在圖3中的工具固定件4a連接，它在其相對端帶一接合元件4c。接合元件4c與導(dǎo)板3c構(gòu)成可拆式連接。在導(dǎo)板3c中裝了一個僅示意表示的工具1，它為了安裝在工具心軸2內(nèi)有一錐桿1a。除錐桿1a外，工具1還制有一楔形環(huán)槽1b，導(dǎo)板3c的截錐形接片3d插入環(huán)槽中。圖3中工具1的虛線位置表示工具輸送裝置4的工具交換位置?？梢钥闯?，在活塞桿4d伸出時不會妨礙工具庫3的運行。
圖4表示一個新的工具1向加工中心的工具心軸2的交接過程，其中只表示了心軸箱2a。用實線表示的左邊的工具1處于交接位置。右邊的工具固定在工具庫3的工具支座3a中。工具心軸2沿箭頭7的方向一直移動到使心軸2的旋轉(zhuǎn)軸線與短的錐形固定桿1a的軸線對齊。通過心軸2沿箭頭方向8下降，短的錐形固定桿1a插入工具心軸2的錐孔內(nèi)并夾緊在此錐孔內(nèi)。當(dāng)工具心軸2沿箭頭方向9移回虛線表示的位置時，工具1從導(dǎo)板3c脫出，因為工具只是借助彈性夾固定的。
在圖1中用箭頭表示工具交換的全部運動過程。鏈可以沿箭頭方向A移動。其中只有一個裝有工具1的兩塊導(dǎo)板3c已經(jīng)處于工具交換位置。它們可以沿箭頭方向B和C在工具交換位置與各自的工具支座3a之間移動。在一個固定在工具心軸2內(nèi)的工具1加工結(jié)束后，心軸盒2a沿箭頭D的方向移動，在此過程中工具1歸入空的導(dǎo)板3c內(nèi)。工具心軸2沿箭頭E方向的運動使已用過的工具1從工具心軸2脫開。此工具心軸2沿箭頭方向F一直移動到準(zhǔn)備好的新工具1的上方。通過工具心軸2沿箭頭方向G下降，如結(jié)合圖4已說明的那樣，此新的工具1被工具心軸2承接。箭頭H象征將工具1從導(dǎo)板3c取出以及心軸回移以便進行下一個加工過程。卸下的工具1通過導(dǎo)板3c沿箭頭B的運動移回工具庫3中?，F(xiàn)在工具庫3可以按節(jié)奏將下一個工具1移到取出位置。取走工具1后空出的導(dǎo)板3c停留在其位置上，以便承接現(xiàn)在處于使用中的工具1。因此，為了下一次的工具交換，工具心軸2必須首先移近此導(dǎo)板3c。
權(quán)利要求
1.加工中心的工具交換設(shè)備，有至少一個其中可夾緊工具(1)的工具心軸(2)，它可沿心軸軸線方向和至少沿一個與之垂直的方向移動，有一個工具庫(3)和在一個輸送裝置(4)上的兩個工具固定件(4a)，工具固定件(4a)可借助輸送裝置(4)移動到一個位于工具心軸(2)運動范圍內(nèi)的工具交換位置，在其一個固定件中可從工具心軸(2)卸下用過的工具(1)以及由其另一個固定件可被工具心軸取走一新的工具(1)，其特征為每一個至少設(shè)雙重的工具固定件(4a)裝在一個自己的輸送裝置(4)上；輸送裝置(4)可彼此獨立地在工具交換位置與工具庫(3)的工具支座(3a)之間往復(fù)運動；以及，工具庫(3)的工具支座(3a)可循環(huán)運動。
2.按照權(quán)利要求1所述的工具交換設(shè)備，其特征為每個輸送裝置(4)可在工具交換位置與一個支座(3a)之間往復(fù)運動，這一支座(3a)不同于另一個輸送裝置(4)的工具庫(3)的那一個工具支座(3a)。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的工具交換設(shè)備，其特征為每個輸送裝置(4)設(shè)計為交替地用于交出一個新的工具(1)和拾取一個已使用的工具(1)。
4.按照權(quán)利要求1至3中一項或多項所述的工具交換設(shè)備，其特征為工具庫(3)的每個工具支座(3a)有一個工具盒，在工具盒內(nèi)可取出地固定一個工具(1)。
5.按照權(quán)利要求1至3中一項或多項所述的工具交換設(shè)備，其特征為；在每個工具盒內(nèi)可移動地固定一塊導(dǎo)板(3c)，在導(dǎo)板內(nèi)安裝一個工具(1)。
6.按照權(quán)利要求1至4中一項或多項所述的工具交換設(shè)備，其特征為輸送裝置(4)由一個活塞缸單元(4b)驅(qū)動，它可與處于交換位置的工具(1)的導(dǎo)板(3c)接合。
7.按照權(quán)利要求1至5中一項或多項所述的工具交換設(shè)備，其特征為導(dǎo)板(3c)在工具交換位置固定在導(dǎo)軌(5)內(nèi)。
8.按照權(quán)利要求1至6中一項或多項所述的工具交換設(shè)備，其特征為在每個輸送裝置(4)上至少裝一個工具固定件(4a)。
9.按照權(quán)利要求1至7中一項或多項所述的工具交換設(shè)備，其特征為工具庫(3)設(shè)計為鏈?zhǔn)綆欤逆湱h(huán)由工具支座(3a)構(gòu)成。
10.按照權(quán)利要求1至8中一項或多項所述的工具交換設(shè)備，其特征為工具庫(3)的工具支座(3a)可按節(jié)奏前進。
11.按照權(quán)利要求1至9中一項或多項所述的工具交換設(shè)備，其特征為工具支座(3a)在一個與工具心軸(2)相鄰的區(qū)域內(nèi)直線導(dǎo)引。
12.按照權(quán)利要求1至10中一項或多項所述的工具交換設(shè)備，其特征為工具交換位置緊鄰工具庫(3)，在工具庫(3)以及存放在其中的工具(1)的運動區(qū)之外。
13.按照權(quán)利要求1至12中一項或多項所述的工具交換設(shè)備，其特征為包含在工具庫(3)支座(3a)中的工具(1)至少在工具交換位置附近沿一個與工具(1)在工具心軸(2)內(nèi)的夾緊位置對應(yīng)的方向固定。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于加工中心的工具交換設(shè)備,它有至少一個其中可夾緊工具(1)的工具心軸(2),工具心軸可沿心軸軸線方向和至少沿一個與之垂直的方向移動,有一個工具庫(3)和在一個輸送裝置(4)上的兩個工具固定件(4a),工具固定件(4a)可借助輸送裝置(4)移動到一個位于工具心軸(2)運動區(qū)域內(nèi)的工具交換位置,在其一個固定件中使用過的工具(1)可從工具心軸(2)卸下以及從其另一個固定件可被工具心軸取走一新的工具(1)。每一個至少設(shè)雙重的工具固定件(4a)裝在一個自己的輸送裝置(4)上,所以輸送裝置(4)可彼此獨立地在工具交換位置與工具庫(3)的工具支座(3a)之間往復(fù)運動。工具庫(3)的工具支座(3a)可循環(huán)運動。
文檔編號B23Q3/157GK1307511SQ99808005
公開日2001年8月8日 申請日期1999年5月22日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月8日
發(fā)明者弗蘭克·杰米羅德特, 托爾斯滕·拉施, 埃伯哈德·施騰策爾 申請人:德克爾馬霍澤巴赫有限公司