换刀装置和包括换刀装置的机床.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN102729085A
(43)申请公布日2012.10.17

(21)申请号CN201210088868.2

(22)申请日2012.03.29

(71)申请人兄弟工业株式会社
地址日本爱知县

(72)发明人石桥伸晃长岛贤

(74)专利代理机构北京林达刘知识产权代理事务所(普通合伙)

代理人刘新宇

(51)Int.CI

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称
换刀装置和包括换刀装置的机床

(57)摘要
本发明涉及一种用于在机床的主轴
和刀库之间换刀的换刀装置和机床。换刀
装置具有包括多个用于保持刀柄的夹持臂
的环状的刀库。刀库以围绕立柱的外周的
方式支承于立柱，该立柱以能够使包括主
轴的主轴头上下移动的方式支承该主轴
头。换刀装置因为能够使安装有刀库的状
态下的立柱的重心位置靠近没有安装刀库
的状态下的立柱的重心位置，所以会抑制
立柱的重量平衡的偏差，从而防止立柱的
移动过程中的定位控制的精度下降。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

权利要求说明书

1.一种换刀装置，其用于机床，该机床包括：

立柱，其以能够移动的方式设在机床的底座上；

主轴头，其以能够升降的方式设在上述立柱上；以及

主轴，其以能够旋转的方式被上述主轴头支承，并且以能够装卸
刀具的方式保持刀具，

该换刀装置包括：

多个夹持臂，其具有用于把持上述刀具的把持部；以及

刀库主体，其以能够以一轴线为中心进行旋转的方式被上述立柱
支承，上述多个夹持臂设于该刀库主体的外周，

其作为机床的换刀装置，利用上述刀库主体的旋转将上述多个夹
持臂的上述把持部所把持的上述刀具定位于能够将该刀具安装
在上述主轴的下端部的位置，其特征在于，

上述刀库主体形成为围绕上述立柱的外周的环状。

2.根据权利要求1所述的换刀装置，其中，

上述主轴头以能够在上述刀库主体的内侧升降的方式设在上述立
柱上，该刀库主体以围绕上述立柱的外周的方式固定于上述立
柱。

3.根据权利要求1所述的换刀装置，其中，

上述刀库主体以上述轴线相对于铅垂线向上述主轴头侧倾斜的状
态固定于上述立柱。

4.根据权利要求3所述的换刀装置，其中，

设于上述倾斜的状态下的上述刀库主体的上述多个夹持臂的上述
把持部位于上述刀库主体的外周的铅垂方向下方。

5.根据权利要求3所述的换刀装置，其中，

上述刀库主体的上述轴线相对于铅垂线向上述主轴头侧倾斜的倾
斜角为20°～50°。

6.一种机床，其特征在于，

包括权利要求1至5中任意一项所述的换刀装置。

说明书

<p>技术领域

本发明涉及一种用于在机床的主轴和刀库之间换刀的换刀装置和机床。

背景技术

机床根据工件的加工形状等在单一的装置中进行铣削加工、螺纹切削
加工等各种各样的加工。机床具有用于保持钻头、端铣刀、丝锥等多把

刀具的刀库和ATC(换刀装置)。ATC在该刀库和主轴之间自动地进行
换刀(例如参照日本特开昭63-312038号公报)。

以往的换刀装置以使刀库与底座相邻的方式设置刀库。换刀装置通过使
支承主轴头的立柱移动至刀库的固定位置来进行换刀。

因为以往的机床需要进行立柱移动的动作，所以换刀所需的时间(换刀
时间)增加。

将刀库安装在立柱上的换刀装置能够缩短换刀时间。但是，因为刀库保持
多把刀具，所以重量变大。在上述的情况下，根据刀库在立柱上的安
装位置，立柱的重量平衡会变差。因此，存在立柱的定位控制的精度
下降的问题。

发明内容

本发明的目的在于防止立柱的定位控制的精度下降，并且防止换刀所需
时间的增加。

技术方案1的换刀装置用于机床，该机床包括：立柱，其以能够移动的方
式设在机床的底座上；主轴头，其以能够升降的
方式设在上述立柱上；以及主轴，其以能够旋转的方式被上述
主轴头支承，并且以能够装卸刀具的方式保持刀具，该换刀装
置包括：多个夹持臂，其具有用于把持上述刀具的把持部；以
及刀库主体，其以能够以一轴线为中心进行旋转的方式被上述
立柱支承，上述多个夹持臂设于该刀库主体的外周，该换刀装
置作为机床的换刀装置，利用上述刀库主体的旋转将上述多个
夹持臂的上述把持部所把持的上述刀具定位于能够将上述刀具
安装在上述主轴的下端部的位置，其中，上述刀库主体形成为
围绕上述立柱的外周的环状。

环状的刀库主体以围绕立柱的外周的方式被立柱支承。换刀装置能够使
安装有刀库的状态下的立柱的重心位置靠近没有安装刀库的状态下的
立柱的重心位置。换刀装置能抑制因向立柱安装刀库而产生的立柱的
重量平衡的偏差。因此，换刀装置能够防止立柱的移动过程中的定位
控制的精度下降。