[发明专利]用于万能铣削和钻削机床的刀具更换装置

说明书

本发明涉及一种有一个作为工作台的可垂直移动的平台和一个垂直的铣削动力头的、程序控制的、万能铣削和钻削机床的刀具更换装置。该装置包括一个动力驱动的可转动的支架和由该支架的自由端支承的可动的夹钳，该夹钳将选定的刀具从水平的多刀刀座上的换刀位置传递到工作主轴和反过来进行相反方向的传递。

用于自动化刀具更换的刀具更换装置连同相应的多刀刀座，是现代程控机床的必要的组成部分，因为它们甚至能够用不同的刀具对复杂的工作进行连续的综合加工。更换步骤本身以及为此目的所需的该刀具更换装置和多刀刀座的运动，分别由机床刀具控制器按设定的程序进行控制。由于它们对于各种机床的加工性能的突出的重要性，近年来，人们已研制出各种不同的类型和结构的刀具更换装置，这些装置或多或少与有关的机床的结构和操作模式相适应。刀具更换装置的所有已知的结构的共同要求是，各种更换操作必须在可能的最短的时间内进行，以便使机床的必要的无效时间减少到最低限度。通常，由于传动机组、运动部件和控制装置的尺寸的缘故，只有靠相当高的技术工作才能满足这个要求;这些工作的费用在例如大的加工中心的场合是合算的，但是，就较小的机床而言，在某些情况下，这些工作是不能被顾客和用户接受的。

例如，DE-GM8628623.4公开了一种程序控制的万能铣削和钻削机床用的刀具更换装置，该装置既适合于垂直的主轴也适合于水平的主轴。在机床机架的一个侧壁上，刚性地安装一个水平的横梁，该横梁支承着一个能轴向运动和在动力驱动下在预定的角度范围内转动的支架。该支架平行于该机架侧壁，上面装有一个向后弯成直角的支撑构件，还带有夹钳。该支撑构件与该支架同时旋转和作轴向运动，并带有一个可绕其纵轴线旋转的横臂。所述的夹钳垂直于该横臂的纵轴线。在这个已知的刀具更换装置中，支架、装在支架一端的支撑构件、横臂和夹钳在每个更换程序中的动作各不相同，这些运动分别由独立的传动机组引起。被设计成动作极快且极准确的横臂，需要大量的技术工作。

英国157384号专利所示的刀具更换装置，一个导座50刚性地安装在机器立柱的侧壁上，其中刀架装置52在垂直方向被可滑动地导向，在刀架装置52下端部安装一个由旋转致动器60作用的在一预确定角度范围内枢转的悬臂64。该臂64具有两个刀具夹钳爪74、75分别沿水平方向延伸互相对应定位。在这种已知的刀具更换装置的刀架中，悬臂64和各自的刀具夹钳爪在每个刀具更换过程中执行不同的运动。该运动由分离的驱动装置分别产生，由于驱动的多重性及其运动，这种刀具更换装置需要重大的技术改进。

已知的英国1455787号专利所述的是用于机床的刀具更换装置，包括安置在机器侧面上的带有悬臂5的框架，悬臂5上有为调节两个刀具相对滑动的一个滑块12和一个刀架19，在滑块12上，刀架臂被可枢转地铰接，在其自由端上装设有爪20伴随着刀架臂的枢转而运动。该刀具更换装置以如下设计，以这种方式，刀具可以直线滑动到安置平行于该刀具的悬臂上的刀架19上。只有通过另外的刀架横向运动才能使第二个刀具装卡上去，为了把刀具从刀架19上移到刀座的侧面，还需要刀架臂进一步枢转。由于多个部件需要进行分离运动的多重性，这种已知的刀具更换装置也需要高技术的改进。

本发明的目的是提供一种刀具更换装置，其基本特征包括：在更换刀具时，通过支架的运动、夹钳的运动和立柱的布置以及立柱安装在可垂直运动的膝型部件的侧面，使更换刀具所须的在主轴上的垂直运动由膝型部件执行，因此，在刀具更换装置上无需分离的和垂直驱动装置。因为夹钳的枢动是由支架的枢动而产生的，所以刀具更换装置只需一个分离的驱动装置。

本发明的目的还在于提供一种用程序控制的、包含一个作为工作台的膝型部件和一个垂直的铣削动力头的万能铣削和钻削机床的刀具更换装置，该装置结构紧凑、简单，特别适合于较小的机床。

根据本发明，其目的是通过下述特征来实现：装有带夹钳的悬臂支架，该支架能绕一个垂直立柱的垂直轴线转动，该立柱装在作为工作台的膝型部件的侧面，该夹钳装在该支架的自由端并同样可绕垂直的轴线转动。

按照本发明设计的这种刀具更换装置只需一个分需驱动就可进行更换刀具的操作。

按照本发明设计的这种刀具更换装置只有两个组成部分，它们各自独立地转动;立柱在工作台的可垂直移动的膝型部件上的布置，使整个刀具更换装置能分别进行将各个刀具插入垂直的主轴及多刀刀座和从主轴及多刀刀座上卸下的动作而不需要分开的传动机组。