[发明专利]在机床上提供刀具的系统、方法以及具有刀具更换系统的机床

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在机床上提供刀具的系统及方法、以及一种用于加工工件、包括一刀具更换系统的机床。

背景技术

现有技术中，提出了各种设计的在机床上提供刀具的系统以及用于机床刀具存储的刀具库。刀具更换系统被用于铣削加工中心，(例如)以减少各种加工机床的辅助加工时间，即所谓的片间时间。

通过使用这种类型的刀具更换系统，刀具可从一刀具库被传送到机床的加工主轴和/或必要时从后者返回到所述刀具库中。可选地，这可以以完全自动化的、编程控制的方式被执行。

为了达到这个目的，目前用于机床的刀具库可容纳多个刀具，以用于存储刀具，从而在机床需要刀具以用于下一操作时，将刀具提供给机床，或容纳并存储来自机床已使用的刀具。

目前，具体地，现有技术公开了两种类型的刀具库，他们的区别在于：刀具被存储在固定的、不可移动的刀具架中，而可移动的操作装置移动到刀具存储位置，在该位置操作装置通过一移除装置移除刀具。或者，区别在于：将用于存储和/或容纳刀具的容纳装置移动到一预设的移除位置，在该位置期望的刀具从固定的操作装置的移除装置中被移除。

例如，现有技术中存在用于具有刚性操作装置的机床的链式刀具库，如专利申请公布号为DE 39 05 780 Cl以及DE 10 2005 052353 A1的文献中的刀具库。现有技术(例如，DE 10 334 346 A1文献)还揭露了具有刚性容纳装置以及移除装置的齿条型刀具库，其中，所述移除装置可以被控制以用于移除刀具。这种齿条型刀具库具有较高的刀具存储容量以及装配区域，相对于链式刀具库，所述齿条型刀具库更加紧凑。进一步地，DE 10 2009 008 647 A1文献中描述一刀具更换系统，在该系统中，刀具被存储在容纳隔间中中的刀具库不同水平高度上，所述容纳隔间沿着一圆弧设置。

为了缩短生产时间，有益地，应在最短的可能时间内完成所有的刀具提供和存储操作。这样，可减少加工操作的辅助加工时间(即：对工件进行的外形无变化加工的时间(尽管相对顺序地，工件还是取得了间接进步))，使得生产更加经济。尽管如此，关于上述的刀具库，不可避免地，当刀具被提供或被请求时，机床已经结束工件上的加工步骤，且需要下一刀具。如果刀具库的供应时间太长，将给加工主轴带来空闲时间，从而给辅助加工时间带来损失。

进一步地，不利地，当刀具库被额外装载时，在装载站，没有刀具可以被提供，因此，这种类型的装载操作会给辅助加工时间带来损失。

实际上，通过增加刀具库的刀具存储容量(即：可用刀具存储区的数量)，刀具库上的必要装载操作可以被减少。尽管如此，具有多个刀具区域的刀具库通常需要相对较大的装配区域，而装配区域直接靠近机床主轴，因此，装配区域通常会被限制。随着刀具尺寸的增加，平均刀具供应时间也会增加。

专利申请文献DE 101 63 294 A1公开了一刀具更换系统，该系统包括一刀具库以及一刀具更换装置，所述刀具更换装置被设计为一临时存储装置。尽管如此，类似地，该系统同样会限制刀具的传送能力。

发明内容

因此，本发明目的在于提供一种用于在机床上提供刀具的系统、方法及用于加工工件的机床，该机床包括一刀具更换系统，从而解决了上述现有技术中已知刀具库的问题。

具体地，本发明进一步的目的在于提供一种用于在机床上供应和更换刀具的系统和方法，从而避免了较长的辅助加工时间，提高了刀具的处理速度。

上述描述的目的可根据本发明通过权利要求1或16中的一种用于在机床上提供刀具的系统、根据权利要求18中带有一刀具更换装置的机床以及根据权利要求19中用于提供刀具的方法来实现。从属权利要求对本发明优选的示例性实施例进行了描述。

根据本发明，一种用于在机床上提供刀具的系统包括用于容纳多个刀具的第一刀具库以及第一供应装置，所述第一供应装置用于从所述第一刀具库移除刀具，并在将刀具从所述刀具库移除后通过移动刀具，将刀具提供给机床主轴，以将刀具提供给机床。所述系统还包括用于容纳多个刀具的至少一个第二刀具库以及一传送装置，所述传送装置用于将从所述第二刀具库移除的刀具供应给所述第一刀具库，这样，所述第二刀具库可以作为所述第一刀具库的备用刀具库。