立式转塔车床 【技术领域】
本发明涉及一种立式转塔车床， 尤其涉及具备自动换刀装置的立式转塔车床。背景技术 转塔车床在转塔刀架的周围例如具有 12 个车削刀具安装部， 可以在短时间内选 择合适的刀具完成高效的加工。
专利文献 1 公开了转塔车床的自动换刀装置。该转塔车床具备在转塔刀架上安装 有通过液压卡紧、 放松刀具的刀夹， 且自动更换多个刀具的装置。
专利文献 1 ： 日本特开 2008-80416 号公报。
但是， 上述公报的装置是对定位于自动刀具更换位置的刀夹， 利用套筒并使用装 卸自如的液压油供给机构向刀夹供给液压的装置。
因此， 存在产生回路中的液压油的泄漏及异物的混入等不良现象的原因。
发明内容 本发明的立式转塔车床的自动换刀装置提供了使用具备机械的工作的销的刀夹， 且不从外部供给液压地自动更换转塔刀架的刀具的装置。
本发明的立式转塔车床作为基本机构， 在加工区域内具备 ： 把持工件进行旋转的 工作台、 沿 X 轴及 Z 轴方向移动的加工头和安装在加工头上的转塔刀架， 所述立式转塔车床 具备 ： 刀夹， 其安装在转塔刀架的刀具安装部 ； 自动换刀装置， 其相对于刀夹自动进行刀具 更换且配置在加工区域外， 刀夹具备被机械地操作的一对销和接受销的动作而通过液压来 卡紧、 放松刀具的机构， 自动换刀装置具备与刀夹对置进行刀具更换的刀库和对刀夹的销 进行操作的一对工作缸。
并且， 自动换刀装置具备机架、 设置在机架上的滑动导轨和在滑动面上移动并在 加工区域内进行刀具更换的自动换刀单元， 自动换刀单元具备转塔式刀库， 转塔式刀库具 备把持刀具的夹钳和对夹钳向锁紧方向施力的弹簧。
另外， 所述立式转塔车床还具备对处于待机位置的自动换刀单元和加工区域之间 进行开闭的门。
根据本发明， 由于在刀夹上更换自如地安装有长条的加工内径刀具等， 因此能够 避免在加工外径时加工内径刀具与工件干涉， 不更换位置即可进行多品种工件的加工。
附图说明
图 1 是本发明的立式转塔车床的外观图 ； 图 2 是表示主要部分的机械结构的说明图 ； 图 3 是表示一般的转塔车床的概要的说明图 ； 图 4 是表示转塔刀架和自动换刀装置的结构的说明图 ； 图 5 是表示转塔刀架和自动换刀装置的结构的说明图 ；图 6 是刀夹的外观图 ； 图 7 是刀夹单元的剖视图 ； 图 8 是表示本发明的自动换刀装置的动作的说明图 ； 图 9 是表示本发明的自动换刀装置的动作的说明图 ； 图 10 是表示本发明的自动换刀装置的动作的说明图 ； 图 11 是表示本发明的自动换刀装置的动作的说明图 ； 图 12 是表示本发明的自动换刀装置的动作的说明图 ； 符号说明 1 立式转塔车床 10 底座 20 工作台 30 立柱 40 加工头 50 转塔刀架 55 门 60 刀具保持部 70 刀夹 74、 76 销 100 自动换刀装置 110 自动换刀单元 120 刀库 130 夹钳 150 工作缸 160 活塞具体实施方式
图 1 是实施本发明的立式转塔车床的外观图， 图 2 是表示主要部分的机械结构的 说明图。
用符号 1 表示整体的立式转塔车床在底座 10 上具有加工区域 WA， 且具备把持工件 并使其旋转的工作台 20。
在底座 10 上具备沿 X 轴移动的立柱 30。相对立柱 30 安装有沿与工作台 20 的旋 转轴线平行的 Z 轴方向移动的加工头 40。在加工头 40 上设置有转塔刀架 50， 该转塔刀架 50 旋转分度自如。
图 3 是表示一般的转塔车床的概要的说明图。
转塔刀架 50 例如具有 12 边形的形状， 具有 12 个刀具保持部 60。在各刀具保持部 60 安装有车削外径用刀具 T1 及车削内径用刀具 T2。
车削外径用刀具 T1 对被把持在工作台 20 上的工件 W1 进行外径部的加工。车削内 径用刀具 T2 对工件 W1 进行内径部的加工， 但内径车削用的刀具 T2 的突出尺寸长。因此， 存 在加工外径时该内径车削用工具 T2 和工件 W1 产生干涉的问题。因此， 作为现实的应对， 通过在相邻的刀具保持部上不安装车削内径用刀具， 而在 与远离安装有车削外径用刀具 T1 的位置的刀具保持部安装车削内径用刀具， 来避免发生干 涉。通过该处理， 使得在转塔刀架 50 上能够安装的刀具的个数受到限制， 成为导致加工效 率降低的原因。
本发明的立式转塔车床通过安装自动换刀装置， 暂时将车削内径用刀具从转塔刀 架上拆卸下来， 或通过在加工时更换为最适宜的车削内径用刀具来实现加工效率的提高。
如图 2 所示， 在底座 10 上与加工区域 WA 相邻地搭载有自动换刀装置 100， 工作台 20 和转塔刀架 50 所在的加工区域 WA 与自动换刀装置 100 之间在加工过程中通过门 55 关 闭而隔离开。
图 4、 图 5 是表示转塔刀架 50 和自动换刀装置 100 的结构的说明图。
在转塔刀架 50 的刀具保持部 60 安装有后述的刀夹 70， 与该刀夹 70 对置安装有自 动换刀装置 100。
自动换刀装置 100 在机架 102 上具有滑动导轨 104， 在导轨 104 上搭载有自动换刀 单元 110， 且该自动换刀单元 110 能够移动。
自动换刀单元 110 具有转塔式刀库 120。 刀库 120 具备一对夹钳 130 和对夹钳 130 向锁紧方向施力的弹簧 140。
由夹钳 130 保持的车削内径用刀具 T2 通过向外方施加力， 而能够克服弹簧 140 而 拔出， 另外， 也可以压入刀具。
刀夹 70 具有交替出入的一对销 74、 76， 通过交替地压入该销 74、 76， 能够卡紧、 放 松刀具 T2。
自动换刀单元 110 具有工作缸 150， 交替驱动两个活塞 160、 162， 可以操作刀夹 70 的销 74、 76。
图 6 是表示刀夹 70 的外观的说明图， 图 7 是表示在刀夹 70 内安装的刀夹单元 80 的构造的剖视图。
刀夹单元 80 在箱体内具有与刀柄对应的刀柄孔 82， 刀柄孔 82 内安装有沿轴向移 动的爪 84。爪 84 与活塞 86 连动， 夹着活塞 86 设有一对液压口 P1、 P2。
通过向第一口 P1 供给液压油， 爪 84 和活塞 86 一起后退， 将插入刀柄孔 82 的刀具 的刀柄卡紧。一旦为卡紧状态时， 通过活塞 86 和楔部 88 自锁。通过向第二口 P2 供给液压 油， 活塞 86 和爪 84 前进， 使刀柄放松。
用于本发明的刀夹 70 通过交替压入销 74、 76， 将填充于内部的液压油经由未图示 的回路向口 P1 或口 P2 供给， 进行刀柄的卡紧、 放松。
利用图 8 至图 12， 说明本发明的自动换刀装置的动作。
步骤 S1 中使转塔刀架 50 向 ATC( 自动换刀 ) 原点移动。
步骤 S2 中使转塔刀架分度。
步骤 S3 中打开 ATC 门 55。
步骤 S4 中使自动换刀装置的刀库 120 前进， 用夹钳 130 接收刀具 T2。
步骤 S5 中使放松用活塞 160 突出， 放松刀夹 70 的刀具。
步骤 S6 中使放松用活塞 160 复位。
步骤 S7 中使转塔刀架 50 向 +Z 方向移动。步骤 S8 中使刀库 120 旋转。
步骤 S9 中使转塔刀架 50 向 ATC 原点移动。
步骤 S10 中利用卡紧用的活塞 162 卡紧刀具 T21。
步骤 S11 中使卡紧用活塞 162 复位。
步骤 S12 中使刀库 120 复位。
步骤 S13 中关闭 ATC 门 55。
步骤 S14 中对转塔刀架 50 分度。
步骤 S15 中使转塔刀架 50 向加工位置移动。
通过以上动作， 完成刀具的自动更换。另外， 在加工工件外径过程中， 通过预先取 下刀夹 70 的刀具， 能够可靠地避免工件和刀具的干涉。