立式机床以及工具更换方法与流程

技术特征：
1.一种立式机床(1)，其特征在于，具备：框架(2)；主轴(10)，所述主轴(10)具有能够安装工具(12)的主轴孔(10a)；移动装置(11)，所述移动装置(11)设置于所述框架(2)，使所述主轴(10)相对于所述框架(2)相对地移动；工具库(20)，所述工具库(20)具有：工具套保持体(21)，所述工具套保持体(21)具有多个工具套保持孔(22)；和多个工具套(30)，所述多个工具套(30)分别贯通所述工具套保持孔(22)，并收纳所述工具(12)，所述多个工具套(30)能够在上升位置(j)和交接位置(k)升降；工具套升降机(40)，所述工具套升降机(40)设置于所述框架(2)，使位于工具套工具更换位置(h)的所述工具套(30)升降；直动引导件(60)，所述直动引导件(60)设置于所述框架(2)；中间臂组合体(50)，所述中间臂组合体(50)设置于所述直动引导件(60)，所述中间臂组合体(50)具有：臂(53)，所述臂(53)具有第一夹持器(51)和第二夹持器(52)；和臂旋转装置(59)，所述臂旋转装置(59)将所述第一夹持器(51)和所述第二夹持器(52)中的任一个分度到工具套相位和主轴相位中的任一个；以及中间臂进给装置(70)，所述中间臂进给装置(70)使所述中间臂组合体(50)在所述工具库(20)侧的工具库位置(a)、所述主轴(10)侧的主轴位置(c)、位于所述工具库位置(a)与所述主轴位置(c)之间的中间位置(b)之间移动。2.根据权利要求1所述的立式机床(1)，其特征在于，所述中间臂组合体(50)能够在所述工具库位置(a)处，在所述第一夹持器(51)和所述第二夹持器(52)中的任一个与位于交接位置(k)的所述工具套(30)之间交接所述工具(12)，所述中间臂组合体(50)能够在所述主轴位置(c)处，在所述第一夹持器(51)和所述第二夹持器(52)中的任一个与位于主轴工具更换位置(d)的所述主轴(10)之间交接所述工具(12)。3.根据权利要求1或2所述的立式机床(1)，其特征在于，所述工具库(20)具有：引导衬套(23)，所述引导衬套(23)与所述工具套保持孔(22)分别地对应地配置于所述工具套保持体(21)；和引导件(36)，所述引导件(36)与所述工具套(30)连接，并在所述引导衬套(23)内滑动。4.根据权利要求3所述的立式机床(1)，其特征在于，所述工具库(20)具有：顶板(33)，所述顶板(33)配置在所述工具套保持体(21)的上方，与所述工具套(30)以及所述引导件(36)连接，与所述工具套(30)以及所述引导件(36)一体地升降。5.根据权利要求1～4中任一项所述的立式机床(1)，其特征在于，所述工具套升降机(40)具有：气缸(41)，所述气缸(41)固定于所述框架(2)，与所述工具套(30)连接，能够使所述工
具套(30)升降。6.根据权利要求1～5中任一项所述的立式机床(1)，其特征在于，所述工具库(20)具有把手(34)，所述把手(34)设置于所述工具套(30)的上方，与所述工具套(30)一体地升降，所述工具套升降机(40)具有钩挂部件(42)，所述钩挂部件(42)具有：通过孔(48)，所述通过孔(48)与所述气缸(41)连接，在所述工具套保持体(21)旋转时供所述把手(34)通过；和爪(47)，所述爪(47)在所述工具套保持体(21)将所述工具套(30)分度到工具套交接位置(k)时，钩挂所述把手(34)。7.根据权利要求5或6所述的立式机床(1)，其特征在于，所述气缸(41)是带引导件的气缸。8.根据权利要求5或6所述的立式机床(1)，其特征在于，所述工具套升降机(40)具备：杆(82)，所述杆(82)沿着所述工具套保持体(21)配置，并且具有：作用点(85)，所述作用点(85)配置于第一端，能够转动地连接于所述工具套(30)；力点(86)，所述力点(86)配置于与所述第一端相反的第二端，能够转动地连接于所述气缸(81)；和支点(87)，所述支点(87)配置于中央部，固定于所述框架(2)，所述杆(82)能够以所述支点(87)为中心旋转；以及直动引导件(89)，所述直动引导件(89)在上下方向上引导所述工具套(30)。9.根据权利要求1～8中任一项所述的立式机床(1)，其特征在于，所述工具(12)具有键槽(13)，所述第一夹持器(51)以及所述第二夹持器(52)分别具有：一对把持爪(54)，所述一对把持爪(54)能够旋转地支撑于所述臂(53)；键(57)，所述键(57)被所述一对把持爪(54)夹持而配置于所述臂(53)，能够插入到所述键槽(13)；和弹性部件(56)，所述弹性部件(56)配置于所述把持爪(54)，向所述把持爪(54)关闭的方向施力。10.根据权利要求1～9中任一项所述的立式机床(1)，其特征在于，所述臂(53)为l字状。11.一种工具更换方法，其特征在于，包括：停止主轴(10)的旋转，所述主轴(10)移动到主轴工具更换位置(d)，臂(53)将第一夹持器(51)分度到主轴相位(e)，所述臂(53)从工具库(20)与主轴(10)之间的中间位置(b)移动到所述主轴工具更换位置(d)，所述第一夹持器(51)把持安装于所述主轴(10)的第一工具(12a)，所述主轴(10)松开所述第一工具(12a)，所述第一工具(12a)上升到离开所述主轴(10)的位置，所述臂(53)将把持着第二工具(12b)的第二夹持器(52)分度到所述主轴相位(e)，所述主轴(10)下降，夹紧所述第二工具(12b)，
所述臂(53)移动到工具库位置(a)，所述第二夹持器(52)释放所述第二工具(12b)，将所述第一夹持器(51)分度到工具库相位(g)，所述臂(53)移动到所述工具库位置(a)，所述第一工具(12a)位于空的第一工具套(30a)的下方，工具套升降机(40)下降，将所述第一工具(12a)收纳于所述第一工具套(30a)，所述臂(53)退避至退避位置(f)，所述第一夹持器(51)释放所述第一工具(12a)，工具套保持体(21)将安装有第三工具(12c)的第二工具套(30b)分度到工具套工具更换位置(h)，所述臂(53)将所述第二夹持器(52)分度到所述工具库相位(g)，所述臂(53)移动到所述工具库位置(a)，所述第二夹持器(52)把持所述第三工具(12c)，所述工具套升降机(40)使所述第二工具套(30b)上升，将所述第三工具(12c)交接到所述第二夹持器(52)，所述臂(53)移动到所述中间位置(b)。12.根据权利要求11所述的工具更换方法，其特征在于，进一步包括：所述臂(53)向所述退避位置(f)退避，所述工具套升降机(40)下降，所述工具套保持体(21)将与所述第二工具(12b)对应的第三工具套(30c)分度到所述工具套工具更换位置(h)，所述工具套升降机(40)使所述第三工具套(30c)上升。

技术总结
本发明提供一种能够使工具更换装置小型化的立式机床，其具有：框架(2)；主轴(10)；移动装置(11)，其使主轴(10)移动；工具库(20)，其具有设置于旋转的工具套保持体(21)的升降的多个工具套(30)；工具套升降机(40)，其使位于工具套工具更换位置(H)的工具套(30)升降；以及中间臂组合体(50)，其在工具库位置(A)、中间位置(B)、主轴位置(C)之间往复。中间臂组合体(50)具有：臂(53)，其具有：第一夹持器(51)以及第二夹持器(52)；和臂旋转装置(59)，其将第一夹持器(51)和第二夹持器(52)中的任一个分度到工具套相位和主轴相位中的任一个。到工具套相位和主轴相位中的任一个。到工具套相位和主轴相位中的任一个。


技术研发人员：森口卓也 富永泰裕
受保护的技术使用者：杉野机械股份有限公司
技术研发日：2021.09.13
技术公布日：2022/3/15