[发明专利]机床中可更换零部件的更换设备

说明书

技术领域

如题所示，本发明，用于更换机床中可更换零部件的更换设备，涉及机床中不同类别的不同零部件（加工头、刀架和刀具）的自动交换设备。该设备的目的是，在机床中例如立式车床之类的，允许其中的各种可更换零部件的更换，不论其是头部、刀架或者刀具。所述设备本质上包括标准静态存储库和所述零部件的单件操作设备，所有的不同种类的可更换的零部件均存放在该静态存储库中，该单件操作设备自动操作并且由控制系统控制，该操作系统具有移动自由并且具有至少一个操作器，该操作器具有适于不同种类的可更换零部件的抓握装置，从而所述操作器能够在机床的主轴线或滑枕和以上提到的存储库之间移动、更换和定位。

本发明的应用领域包含在致力于机床制造、以及用于更换机床的头、刀架和可更换的刀具的设备、机器和装置的技术部门的领域。

背景技术

在现有技术中，在机床中更换刀具的装置是已知的，其中操作器和用于抓握待更换的零部件的抓握装置被成形使得它们仅能够执行单一种类的可更换零部件的更换，即刀具或者头部或者刀架。

在现有技术中，已知有操作设备或者遥控装置，其借助两个夹钳，排他地将刀具从存储库钳起并传送至机床的主轴或者滑枕，反之亦然，其应用仅限于刀具的更换。该事实涉及一个缺点，因为在机床中，不仅需要更换执行不同操作的刀具，还需要更换头部或者刀架，这种操作必须借助其他独立的设备自动地或者手动地执行，并且这涉及随后时间的损耗。

同样地，值得一提的是，在现有技术中，用于竖式机床中的刀具的更换的使用最多且已知的系统如下：

-挂在机器的横梁上的环形旋转拾取器：该拾取器在结合有多个厂商的高的竖式机床中是常见的系统，并且不论部件的高度如何，其具有从横梁的任何位置均可以接近的优势，这种系统更换头部的运行是短的，并且当该刀具缺少时，使得能够将头部和刀具结合在一起。然而，它也具有缺点：它使得挂在横梁上的重量很大，这引起扭矩以及接下来的机器精度的损耗。它对于笨重的头部具有重量的限制以及头部数量的限制，因为头部越多，所必需的直径越大，因而需要更大的横梁。此外，当需要存放和更换中等数量的刀具时，其他竖式的旋转类型的独立设备也是需要的。

-地面上的环形旋转拾取器：该拾取器在小型转向高度中是常见的系统。因为其直径是非限定的，它在头部的数量方面没有限制，同时它对于笨重头部的重量也没有限制，并且当头部的重量小时，使得其可以将刀具与头部结合。然而，它也具有缺点：当在加工过程中部件的高度大于滑枕的行程时，该拾取器并非从横梁的任何位置都可接近；当需要存放和更换数量大的刀具时，它需要其他竖式旋转类型的独立设备；这种系统更换头部的流程是长的，更换的时间增长并且当存在多个头部时，地面空间是大的。

-地面上的水平的旋转式运送装置：该系统具有的优势：不限制头部的数量并且允许头部和多个刀具结合，然而它需要头部和刀架的中间操作器。此外，在高的转向机器中，为了能够从任何位置都可以接近，需要大大提升支撑旋转式运送装置的结构，从而当在加工过程中该部件的高度大于滑枕的行程时，该拾取器不能从横梁的任何位置接近。它对于头部的大的重量以及大的地面空间是有限定的。

-具有举升器的地面上的环形旋转拾取器：该系统具有从横梁的任何位置均可接近的优点，并且当头部少时，使得头部和刀具可以结合，然而，它也具有缺点：当需要存放并且更换数量大的刀具时，它需要其他竖式的旋转式运送装置类型的独立设备。此外，在高的机器中，为了实现在横梁的最高位置上的更换，需要大的圆盘举升行程，因此头部的重量以及存放的刀具是有限的。

-在地面上具有平移运动的车架：该系统具有以下优点，它对头部的数量或者其重量均无限定，然而，当在加工工程中的部件的高度大于滑枕的行程时，它将不能从横梁的任何位置上接近，此外，刀具需要其他竖式旋转式运送装置类型的独立设备，当存在多个头部时，涉及大的地面空间。

-在地面上的固定的拾取器，独立于每个头部：该系统对于头部的数量、重量均无限定，并且其具有相对低的制造成本，但它也具有缺点：它需要附加的轴以将头部移向每一拾取器，此外，当在加工过程中的部件的高度大于滑枕的行程时，它不可以从横梁的任何位置上接近。刀具需要独立的设备，它需要大的空间以及更换头部的运行较长，这增加了更换的时间。

-固定的搁板以及中间柱状操作器：该系统具有以下优点：柱状物作为遥控装置并且能够在机器的任何位置更换，而对头部的数量没有限制，并且运行是短的。然而，其制造成本是相对高的，当存在多个头部时，它具有非常大的地面空间，并且操作器的最大的头部重量是限定的。