專利名稱：機床的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種將安裝在主軸上的刀具與利用輸送部輸送的刀具交換的機床。
背景技術：
機床進行各種加工。機床具有用于容納多把刀具的刀庫。刀庫能夠?qū)⒃诙喟训毒咧幸?guī)定的刀具定位在規(guī)定的位置。機床基于控制部的指令利用刀庫將規(guī)定的刀具定位在規(guī)定位置，將該刀具與安裝在主軸上的刀具交換，進行規(guī)定的加工。日本公開特許公報、日本特開平11 - 48076號公報公開了一種刀具收納裝置(刀庫)和具有該刀具收納裝置的機床。刀具收納裝置具有鏈條和鏈輪，在鏈條上連結有用于收容刀具的多個刀套。鏈輪與馬達等驅(qū)動源相連結，通過驅(qū)動源的驅(qū)動將所希望的刀套(刀具)輸送到進行換刀的換刀位置。鏈條連結有多個零件。隨著離開與鏈輪相嚙合的位置，各零件的尺寸公差會累積起來。機床預先計算鏈輪的轉(zhuǎn)速。鏈輪以計算得到的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，將刀具輸送到換刀位置。刀具和加工部之間的位置有時會因積累的尺寸誤差而不匹配。在上述情況下，若執(zhí)行換刀，則無法向主軸安裝刀具，或以主軸的軸心與刀具的軸心彼此不一致的狀態(tài)安裝刀具。若以主軸的軸心與刀具的軸心彼此不一致的狀態(tài)加工工件，則工具有可能會在加工工件的過程中發(fā)生破損。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是使刀具和主軸之間的位置在遠離驅(qū)動源的換刀位置處匹配。技術方案I的機床具有:多個把持臂，其用于把持刀具，且以軸為中心旋轉(zhuǎn)；輸送部，其將該把持臂輸送到用于換刀的換刀位置；以及加工部，其通過安裝上述把持臂上所把持的刀具來加工工件，該加工部在用于加工工件的加工位置和能夠輸送把持臂的輸送位置之間移動，其特征在于，該機床具有:凸輪，其通過上述加工部的移動沿與上述加工部相同的方向移動；以及旋轉(zhuǎn)桿，其以旋轉(zhuǎn)軸為支點旋轉(zhuǎn)，上述旋轉(zhuǎn)桿在一端具有能夠與上述凸輪相抵接的凸輪從動件，在另一端具有定位部，該定位部用于在上述軸的軸向上對上述把持臂進行定位。機床在為了換刀而使加工部在加工位置與輸送位置之間移動時，使凸輪和凸輪從動件彼此抵接。自凸輪向凸輪從動件作用有力，由此，旋轉(zhuǎn)桿以支點為旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。定位部向把持臂的軸移動。當輸送部將把持臂輸送到換刀位置時，把持臂有時會自換刀位置偏移。在定位部在軸的軸向?qū)Π殉直圻M行定位之后，機床進行換刀。因此，機床的把持臂并不會自換刀位置偏移。技術方案2的機床的把持臂具有嵌合部。 旋轉(zhuǎn)桿的定位部通過旋轉(zhuǎn)桿的旋轉(zhuǎn)而與嵌合部相嵌合。在力自凸輪凸輪從動件時，旋轉(zhuǎn)桿以旋轉(zhuǎn)軸為支點旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)桿的定位部與把持臂所具有的嵌合部相嵌合，而在軸的軸向上對把持臂進行定位。
技術方案3的機床的嵌合部在軸的外側設置有環(huán)狀件，該環(huán)狀件在外周具有槽，定位部具有能夠與槽相嵌合的突起。在技術方案4的機床中，凸輪從動件同凸輪相接觸的位置與支點之間的尺寸比旋轉(zhuǎn)桿的突起同槽相接觸的位置與上述支點之間的尺寸大。自旋轉(zhuǎn)桿的突起向槽作用的力會基于自凸輪作用于旋轉(zhuǎn)桿的力而變大。技術方案5的機床具有施力構件，該施力構件向與凸輪面交叉的方向?qū)ν馆喪┝?。施力構件向與凸輪面交叉的方向?qū)ν馆喪┝Α．敿庸r產(chǎn)生的切屑等異物附著在凸輪或凸輪從動件上時，如果施力以上的力進行作用，則凸輪會浮動。即使在凸輪與凸輪之間附著有異物，機床也無需停止。技術方案6的機床的定位部具有與軸的兩端部相對的軸向定位部。當自凸輪向凸輪從動件作用有力時，旋轉(zhuǎn)桿以旋轉(zhuǎn)軸為支點旋轉(zhuǎn)。軸向定位部與軸的兩端部相對，在軸向上限制軸的位置，從而在軸向上對把持臂進行定位。技術方案7的機床在軸的兩端部具有錐形部。在軸向定位部上形成有與錐形部相對應的傾斜面。錐形部和傾斜面 的傾斜角設計成大致相同。當旋轉(zhuǎn)桿旋轉(zhuǎn)，軸向定位部靠近軸的兩端部時，軸向定位部會順利地與軸相接觸，從而順利地實現(xiàn)對把持臂的定位。技術方案8的機床具有第2定位部和供第2定位部抵接的被抵接部。第2定位部設置在把持臂上，用于在與軸的軸向交叉的方向上對上述把持臂進行定位。例如在軸的軸向為左右方向時，第2定位部在前后方向及上下方向上進行定位。技術方案9的機床利用把持臂的一端部把持刀具。第2定位部自把持臂的另一端部向與軸的軸向正交的一個方向突出，能夠在與軸的軸向正交的兩個方向上與被抵接部相抵接。第2定位部在兩個方向上對把持臂進行定位。技術方案10的機床具有靠近凸輪和遠離凸輪。靠近凸輪和遠離凸輪通過加工部的移動沿與加工部相同的方向移動。把持臂與靠近凸輪相抵接，靠近加工部。當加工部自加工位置向輸送位置移動時，在對把持臂進行定位之后，把持臂與靠近凸輪相抵接，把持安裝在加工部上的刀具。當加工部自輸送位置向加工位置移動時，在對把持臂進行定位之后，把持臂將刀具安裝在加工部上，把持臂通過與遠離凸輪相抵接而遠離刀具。


圖1是實施方式的機床的立體圖。圖2是機床的主視圖。圖3是機床的右視圖。圖4是省略了換刀裝置及覆蓋軌道的防護罩等的立體圖。圖5是概略地表示主軸頭的局部剖視圖。圖6是概略地表示軌道部的立體圖。圖7是概略地表示刀庫的立體圖。圖8是概略地表示移動臺的立體圖。圖9是概略地表示安裝在軌道上的移動臺的立體圖(局部為剖視圖)。
圖10是概略地表示凸輪機構、把持臂及定位機構的立體圖。圖11是概略地表示凸輪機構的放大立體圖。圖12是概略地表示把持臂的立體圖。圖13是概略地表示定位機構的放大立體圖。圖14是概略地表示位于換刀位置且把持有刀柄的把持臂的右視圖。圖15是概略地表示位于換刀位置且把持有刀柄的把持臂的后視圖。圖16是沿圖14中的XV1- XVI線截取得到的引導板的剖視圖。圖17是沿圖14中的xvn - xvn線截取得到的臂部的剖視圖。圖18是概略地表示位于換刀位置且未把持有刀柄的把持臂的右視圖。圖19是概略地表示主軸頭開始上升時的凸輪機構、把持臂和定位機構的右視圖。

圖20是概略地表示主軸頭正在上升時的凸輪機構、把持臂和定位機構的右視圖。圖21是概略地表示由定位機構進行的定位的放大主視圖。圖22是概略地表示主軸頭正在上升時的凸輪機構、把持臂和定位機構的右視圖。圖23是概略地表示主軸頭到達輸送位置時的凸輪機構、把持臂和定位機構的右視圖。圖24是概略地表示主軸頭正在下降時的凸輪機構、把持臂和定位機構的右視圖。圖25是概略地表示主軸頭正在下降時的凸輪機構、把持臂和定位機構的右視圖。圖26是概略地表示主軸頭正在下降時的凸輪機構、把持臂和定位機構的右視圖。圖27是概略地表示主軸頭正在下降時的凸輪機構、把持臂和定位機構的右視圖。圖28是變形方式的機床的把持臂的立體圖。圖29是概略地表示變形方式的機床的定位機構的放大立體圖。圖30是變形方式的臂軸的包含軸心在內(nèi)的縱剖視圖。圖31是概略地表示變形方式的機床的旋轉(zhuǎn)桿和嵌合部的右視圖。圖32是概略地表示沿圖31中的A-A線截取得到的變形方式的機床的旋轉(zhuǎn)桿和嵌合部的嵌合的剖視圖。圖33是概略地表示主軸頭正在下降時的變形方式的機床的凸輪機構、把持臂和定位機構的右視圖。圖34是另一變形方式的臂軸的包含軸心在內(nèi)的縱剖視圖。
具體實施例方式基于

本發(fā)明的實施方式的機床。在以下的說明中，使用用圖中的箭頭表示的上下左右前后。使用圖1 圖4說明機床100。操作者在前方操作機床，裝卸工件。機床100具有底座20、Y方向移動裝置22、X方向移動裝置26、立柱28、Z方向移動裝置30、主軸頭32 (加工部)和換刀裝置10 (輸送部)等。底座20固定在臺面上。底座20借助于Y方向移動裝置22、X方向移動裝置26以能夠使立柱28沿Y方向(前后方向)、X方向(左右方向)移動的方式支承該立柱28。底座20支承工件保持裝置120，該工件保持裝置120繞兩個軸驅(qū)動作為加工對象的工件地保持該工件。立柱28借助于Z方向移動裝置30以能夠使主軸頭32沿Z方向(上下方向)移動的方式支承該主軸頭32。換刀裝置10交換應安裝于主軸頭32的刀具。Y方向移動裝置22具有一對彼此平行的軌道22a、22a、多個滑塊22b、22b、……、Y方向移動臺22c和Y方向驅(qū)動馬達(省略圖示)。軌道22a、22a在左右方向上空開適當?shù)拈g隔地在底座20的上表面上沿前后方向延伸?；瑝K22b、22b、……以能夠沿前后方向移動的方式與各軌道22a、22a相嵌合。Y方向移動臺22c固定在滑塊22b、22b、……上。通過Y方向驅(qū)動馬達的驅(qū)動，Y方向移動臺22c沿前后方向移動。X方向移動裝置26具有一對彼此平行的軌道26a、26a、多個滑塊26b、26b、……、立柱臺26c和X方向驅(qū)動馬達(省略圖示)。軌道26a、26a在前后方向上空開適當?shù)拈g隔地在Y方向移動臺22c的上表面上沿左右方向延伸?；瑝K26b、26b、……以能夠沿左右方向移動的方式與各軌道26a、26a相嵌合。立柱臺26c固定在滑塊26b、26b、……上。通過X方向驅(qū)動馬達的驅(qū)動，立柱28沿左右方向移動。立柱28固定在立柱臺26c上。立柱28利用Y方向移動裝置22、X方向移動裝置26沿Y方向、X方向移動。Z方向移動裝置30具有一對彼此平行的軌道30a、30a、多個滑塊30b、30b、……、主軸頭臺30c和Z方向驅(qū)動馬達(省略圖示)。軌道30a、30a在左右方向上空開適當?shù)拈g隔地在立柱28的前表面上沿上下方向延伸。多個滑塊30b、30b、……以能夠沿上下方向移動的方式與各軌道30a、30a相嵌合。主軸頭臺30c固定在滑塊30b、30b、……的前表面上。通過Z方向驅(qū)動馬達的驅(qū)動，主軸頭臺30c沿上下方向移動。主軸頭32固定在主軸頭臺30c上。通過驅(qū)動控制X方向驅(qū)動馬達、Y方向驅(qū)動馬達、Z方向驅(qū)動馬達，主軸頭32沿前后、左右、上下移動。

如圖5所示， 主軸頭32以能夠使沿Z方向延伸的主軸34旋轉(zhuǎn)的方式將主軸34保持在王軸頭32的如方側的內(nèi)部。王軸34以能夠裝卸刀柄11的方式將該刀柄11保持在王軸34的下端部。刀柄11呈圓筒形狀，用于安裝刀具。主軸34呈空心的筒形，在下端部具有朝向下方去內(nèi)徑變大的錐形孔34a (刀具安裝部)。形成在刀柄11的上部的錐形安裝部12與錐形孔34a相嵌合，從而將刀柄11安裝于主軸34。在主軸34的錐形孔34a的上方以能夠使牽引桿(省略圖示)沿主軸34的軸向移動的方式插入有牽引桿。在牽引桿的周圍配置有卡簧(省略圖示)?？ɑ蓪恳龡U向上方施力。在牽引桿的下端部具有夾持部(省略圖示)。在將刀柄11安裝于主軸34時，夾持部夾持自錐形安裝部12向上方突出的拉釘12a。牽引桿被向上方施力，因此，夾持部維持夾持拉釘12a的狀態(tài)。主軸頭32在牽引桿的上方具有推壓機構(省略圖示)。推壓機構能夠克服卡簧的彈性力向下方推壓牽引桿。在向下方推壓牽引桿時，夾持部解除對拉釘12a的夾持。當夾持部解除對拉釘12a的夾持時，刀柄11自主軸34脫落。主軸34與設置在主軸頭32的上端的主軸馬達35 (參照圖1 圖4、圖10)相連接。主軸34通過主軸馬達35的驅(qū)動而繞軸心旋轉(zhuǎn)。主軸34通過以將刀柄11安裝于主軸34的下端的狀態(tài)繞軸心旋轉(zhuǎn)，對固定在工件保持裝置120上的工件進行旋轉(zhuǎn)加工。換刀裝置10具有刀庫40 (參照圖3、圖7)和刀庫驅(qū)動部50 (參照圖6、圖7)。換刀裝置10輸送多個刀柄11，在主軸34的下端部裝卸刀柄11。刀庫40具有軌道部41和鏈條部42。軌道部41具有支承梁41a、41a(參照圖3)、軌道臺41b和軌道41c。支承梁41a、41a是以上側為斜邊向前下方傾斜的三角形的板狀構件，支承梁41a、41a以懸臂的方式固定在立柱28的左右。支承梁41a、41a從固定于立柱28的左右的部分向前下方傾斜地延伸至主軸頭32的兩側部分。軌道臺41b是長圓形的環(huán)狀構件，軌道臺41b以圍繞立柱28、主軸頭32的方式固定在支承梁41a、41a上。軌道臺41b沿支承梁41a、41a的上側端面自前表面?zhèn)认路较蚝蟊砻鎮(zhèn)壬戏窖由?，與水平面成大致30度角地傾斜。軌道臺41b后方的半圓狀部分設置為板狀的安裝臺41e自該半圓狀的周緣延伸。安裝臺41e支承刀庫驅(qū)動部50。軌道41c為垂直截面呈大致矩形且平面呈長圓形的環(huán)狀，設置在在軌道臺41b上。如圖9所示，軌道41c分別在內(nèi)周側面和外周側面上具有長圓形的凸緣狀的嵌合部41d、41d。嵌合部41d、41d與內(nèi)側滾輪47和外側滾輪48的V形槽相嵌合。如圖7、圖9所示，鏈條部42具有多個移動臺43、43、……、多個連桿構件44、44、……和多個把持臂70、70、……。軌道41c支承多個(例如11個)移動臺43、43、……，各移動臺43、43、……能夠在軌道41c上移動。連桿構件44、44、……將彼此相鄰的移動臺43、43連結起來。多個移動臺43、43、……和連桿構件44、44、……形成環(huán)狀的鏈條。如圖7 圖9所示，多個(例如22個)把持臂70、70、……分別與移動臺43、43、……的下部相連結，把持刀柄11。刀庫40使移動臺43、43、……沿軌道41c循環(huán)，將把持臂70所保持的刀柄11定位在主軸34下方的換刀位置。由于軌道臺41b與水平面成大致30度角地傾斜配置，因此刀庫40的軸心方向與鉛垂線(參照圖3)成大致30度角地向主軸頭32側傾斜。移動臺43具有基板46、內(nèi)側滾輪47、47、外側滾輪48、48和多個銷49、49、……?；?6呈大致矩形，在下表面上以能夠使內(nèi)側滾輪47、47和外側滾輪48、48分別繞下表面法線方向的軸線轉(zhuǎn)動 的方式支承內(nèi)側滾輪47、47和外側滾輪48、48。內(nèi)側滾輪47、47和外側滾輪48、48呈圓板形，在外周具有V形槽。內(nèi)側滾輪47、47的V形槽與設置在軌道41c的內(nèi)周側面上的嵌合部41d相嵌合，外側滾輪48、48的V形槽與設置在軌道41c的外周側面上的嵌合部41d相嵌合。6個銷49、49、......設置在基板46的上表面上。在移動臺43位于軌道41c的半
圓狀部分時，移動臺43上的多個(例如6個)銷49、49、……排列在與該半圓同心的圓周上。多個銷49、49、……與齒輪51相嚙合。連桿構件44、44、……將彼此相鄰的移動臺43、43連結起來。各移動臺43在從6
個銷49、49、......的兩端數(shù)第2個銷49、49上具有連結軸體49b、49b。連桿構件44、44、......借助于連結軸體49b、49b與移動臺43相連結。在移動臺43、43、……的下部各安裝有兩個把持臂70、70、……。把持臂70的把持刀柄11的部分以靠近或遠離主軸34的下端部的方式擺動，從而進行換刀。把持臂70、70、……將在后面進行說明。各把持臂70配置為把持銷單元79、79朝向軌道41c的內(nèi)側。安裝在移動臺43上的兩個把持臂70、70的排列方向是沿著軌道41c的方向。由于移動臺43、43、……沿軌道41c排列，因此所有的把持臂70、70、……在沿著軌道41c的方向上排列。各把持臂70、70、……隔開適當長度地配置，因此在彼此相鄰的把持臂70、70之間存在充分的富余空間。如圖6、圖7所示，刀庫驅(qū)動部50具有齒輪51和刀庫驅(qū)動馬達52，并且，刀庫驅(qū)動部50設置在位于立柱28的 后方的安裝臺41e上。齒輪51是具有例如次擺線形狀的齒面的外齒輪，其以能夠旋轉(zhuǎn)的方式設置在安裝臺41e的上表面上。齒輪51與安裝臺41e的上表面大致平行。齒輪51與移動臺43上的銷49、49、……相嚙合。齒輪51的齒輪直徑比軌道41c的半圓部分的直徑小(例如約為二分之一)。由于將齒輪51的齒輪直徑設置得較小，因此刀庫40不會與立柱28機械干涉且能夠小型化。刀庫驅(qū)動馬達52使馬達旋轉(zhuǎn)軸(省略圖示)與齒輪51的軸相連結，驅(qū)動齒輪51旋轉(zhuǎn)。當齒輪51旋轉(zhuǎn)時，齒輪51沿軌道41c的圓周切線方向推動移動臺43上的銷49、49、……。移動臺43通過齒輪51的旋轉(zhuǎn)而在軌道41c上移動。刀庫驅(qū)動馬達52通過使齒輪51旋轉(zhuǎn)來輸送移動臺43。在進行換刀時，刀庫40將規(guī)定的把持臂70輸送到主軸34的下方的換刀位置(軌道臺41b的前方下端部)。把持臂70通過凸輪機構60而擺動，從而交換應安裝于主軸34的刀柄11。刀柄11預先安裝有刀具。如圖10、圖11所示，凸輪機構60設置在主軸頭32的前側面上。凸輪機構60具有靠近凸輪61、遠離凸輪62和定位凸輪63?？拷馆?1、遠離凸輪62和定位凸輪63是自主軸頭32的前表面突出且在上下方向上較長的板狀，按照靠近凸輪61、定位凸輪63和遠離凸輪62的順序從左向右排列。靠近凸輪61將比下端稍靠上側的位置作為頂點61a，隨著朝向上方去突出幅度(前后寬度)減小?？拷馆?1的比頂點靠下側的部分隨著朝向下方去突出幅度(前后寬度)減小。靠近凸輪61具有凸輪面61b，該凸輪面61b的高度(突出程度)自上端朝向下方呈錐形地增加，且與頂點61a相連。遠離凸輪62將比上下方向中央部稍靠上側的部分作為平坦的頂部62a，隨著朝向下方去突出幅度(前后寬度)減小。遠離凸輪62的比頂部62a靠上側的部分隨著朝向上方去突出幅度減小。遠離凸輪62具有凸輪面62b，該凸輪面62b的高度(突出程度)自下端朝向上方呈錐形地增加，且與頂部62a相連。靠近凸輪61的上端部位于比遠離`凸輪62靠上方的位置，遠離凸輪62的下端部位于比靠近凸輪61的下端部靠下方的位置。`遠離凸輪62的頂部62a與靠近凸輪61的頂點61a在上下方向上隔開間隔，兩者的在前后方向上的位置大致相同。凸輪面61b相對于上下方向的傾斜角與凸輪面62b相對于上下方向的傾斜角大致相同，且彼此反向。定位凸輪63在上下方向中央部具有突出幅度恒定的平坦部63a。定位凸輪63的比平坦部63a靠上側的部分隨著朝向上方去突出幅度減小。定位凸輪63的比平坦部63a靠下側的部分隨著朝向下方去突出幅度減小。定位凸輪63的上端部具有上側凸輪面63b，該上側凸輪面63b的高度(突出程度)自上端呈錐形地增加，且與平坦部63a相連，定位凸輪63的下端部具有下側凸輪面63c，該下側凸輪面63c的高度(突出程度)自下端呈錐形地增力口，且與平坦部63a相連。上側凸輪面63b相對于上下方向的傾斜角與凸輪面61b相對于上下方向的傾斜角大致相同，下側凸輪面63c相對于上下方向的傾斜角與凸輪面62b相對于上下方向的傾斜角大致相同。定位凸輪63的上端位于比靠近凸輪61的上端靠上方的位置。定位凸輪63的下端位于與靠近凸輪61的下端大致相同的位置。平坦部63a位于比頂部62a靠后方的位置，平坦部63a的高度(突出程度)比頂部62a的高度低?？拷馆?1與第I凸輪從動件71相抵接，遠離凸輪62與第2凸輪從動件72相抵接，定位凸輪63與定位凸輪從動件83相抵接。
如圖12所示，把持臂70具有用于安裝在上述的移動臺43上的安裝板73。支承桿74與安裝板73相連，支承桿74自安裝板73向下方突出。支承桿74具有能夠與銷接受部81c (被抵接部)相抵接的定位銷74a (第2定位部)。定位銷74a自支承桿74向后方突出。支承桿74在下端部具有塊74b。在塊74b的左右兩側面上分別固定具有第I凹部751、第2凹部752和平坦面753的引導板75、75。引導板75、75支承臂軸77。引導板75、75彼此相對。在側視狀態(tài)下，各引導板75呈以上端部為基點向下方擴展的扇形。引導板75在上端部具有用于插入臂軸77的臂軸孔75a。定位銷74a沿與臂軸孔75a的軸向正交、且與上下方向正交的方向貫穿支承桿74，自支承桿74突出。臂部76的上部位于兩個引導板75之間。臂部76上下延伸且呈彎曲的形狀。臂軸77固定在臂部76的上端部，臂軸77的兩端部自臂部76的上端部兩側突出。在臂軸77的兩端部形成有錐形部77a、77a。臂軸77以能夠轉(zhuǎn)動的方式插入到各引導板75的臂軸孔75a、75a中。各引導板75借助于臂軸77以能夠使臂部76擺動的方式支承該臂部76。本實施方式將臂部76的擺動稱作把持臂70的擺動。臂部76的下端部分成兩股。臂部76在分成為兩股的下端部的各頂端部具有保持圓筒78、78。保持圓筒78的軸向是與臂軸77的軸向相同的方向。保持圓筒78保持把持銷單元79、79。把持臂70以臂軸77沿著軌道41c的方式安裝在移動臺43上。位于換刀位置的把持臂70的臂軸77的軸向為左右方向。如圖12所示，各把持銷單元79具有有底圓筒形的保持部79a和收容在保持部79a中的銷79b。銷79b的頂端部自保持部79a突出，保持部79a內(nèi)的彈簧(省略圖示)向突出方向?qū)︿N79b施力。銷79b的頂端面具有向外突出的曲面形狀。各銷79b的頂端面彼此相對，各把持銷單元79嵌合固定在各保持圓筒78中。各銷79b能夠裝卸刀柄11(刀柄11所保持的刀具)。在刀柄11的錐形安裝部12的下側的整周上具有槽11a。在將刀柄11插入到各銷79b之間時，各銷79b與 槽Ila相嵌合，從而保持刀柄11。只要各把持銷單元79隨著把持臂70的順時針的擺動而遠離主軸頭32，各把持銷單元79就不會與主軸頭32干涉。在臂軸77的上側設置有能夠與靠近凸輪61相抵接的第I凸輪從動件71。第I凸輪從動件71向上方突出。第I凸輪從動件71是圓形的滾輪，繞與臂軸77平行的軸旋轉(zhuǎn)。在臂部76的臂軸77附近設置有能夠與遠離凸輪62相抵接的第2凸輪從動件72。第2凸輪從動件72是圓形的滾輪，繞與臂軸77平行的軸旋轉(zhuǎn)。如圖6、圖10、圖13所示，定位機構80 (定位部)設置在軌道臺41b上。定位機構80使刀具和主軸34之間的位置匹配。定位機構80具有固定在軌道臺41b的下端部的底座81。軌道臺41b的下端部位于換刀位置。底座81具有安裝板81a、延伸部81b、81b和銷接受部81c。安裝板81a具有矩形的上表面，將該上表面固定在軌道臺41b的下端部的下表面上。銷接受部81c在側視狀態(tài)下呈L形，具有自安裝板81a的前部向下方延伸的部分和自該部分的頂端向前方突出的與前后方向平行的部分。延伸部81b、81b分別從安裝板81a的兩側部向下方延伸。延伸部81b、81b呈塊狀，且彼此相對。延伸部81b、81b在下端設置有貫穿延伸部81b、81b的定位軸孔81d、81d。各定位軸孔81d、81d的軸心一致。旋轉(zhuǎn)桿82以與定位軸孔81d、81d的軸心交叉的方式設置在兩個延伸部81b、81b之間。旋轉(zhuǎn)桿82在前側向下方傾斜。在旋轉(zhuǎn)桿82上設置有與旋轉(zhuǎn)桿82大致正交的旋轉(zhuǎn)軸84。旋轉(zhuǎn)軸84以能夠旋轉(zhuǎn)的方式插入到兩個定位軸孔81d、81d中。旋轉(zhuǎn)桿82的后端部以能夠使定位凸輪從動件83旋轉(zhuǎn)的方式支承該定位凸輪從動件83。定位凸輪從動件83是能夠繞與旋轉(zhuǎn)軸84平行的軸旋轉(zhuǎn)的圓柱形的滾輪。在旋轉(zhuǎn)桿82的前端部設置有與旋轉(zhuǎn)軸84平行地延伸的桿體85。桿體85和底座81通過彈簧87、87連結起來。旋轉(zhuǎn)桿82的前端部與桿體85的中央部相連結。在桿體85的兩端部分別設置有向下方延伸的定位片86、86 (軸向定位部)。各定位片86呈塊狀。兩個定位片86、86彼此相對，且在相對部分分別設置有傾斜面86a、86a。傾斜面86a使定位片86的左右寬度朝向下端減小。傾斜面86a的傾斜角與錐形部77a的傾斜角大致相同。定位片86、86之間的尺寸與臂軸77的軸向尺寸相同或比臂軸77的軸向尺寸稍大。彈簧87、87向以旋轉(zhuǎn)軸84為中心在右視狀態(tài)下的順時針方向(參照圖19)對定位片86施力。如圖14、圖16所示，引導板75在與臂部76相對的表面的下部具有前后隔開距離的第I凹部751和第2凹部752。第I凹部751位于引導板75的后端部，第2凹部752位于引導板75的前端部。臂軸77與第I凹部751之間的距離和臂軸77與第2凹部752之間的距離相等。引導板75具有與第I凹部751和第2凹部752相連的平坦面753。平坦面753呈以臂軸77與第I凹部751之間的距離為曲率半徑的圓弧狀。平坦面753沿著把持臂70的擺動方向。對第I凹部751、第2凹部752和平坦面753的表面進行研磨，而使它們至少比引導板75的臂部76側 的表面的其他部分平滑。第I凹部751、第2凹部752和平坦面753位于以臂軸77為曲率中心的同一圓弧上。第I凹部751呈大致半球狀，其深度比第2凹部752的深度深。第I凹部751的曲率與后述的球體763的曲率相同。第2凹部752具有與球體763的曲率半徑相同的曲率半徑的球面部752a和與球面部752a的邊緣部分相連沿邊緣部分形成的曲面部752b。曲面部752b具有比球面部752a大的曲率半徑。因此，第2凹部752在曲率不同的邊界處具有臺階部。如圖12、圖15所示，在臂部76的分別與引導板75、75相對的側面上具有向引導板75、75突出的突出部76a、76a。各突出部76a與臂軸77之間的距離同臂軸77與第I凹部751之間的距離相等。突出部76a的突出位置在臂軸77與把持銷單元79、79之間且在臂軸77的附近。如圖17所示，突出部76a具有沿與臂軸77的軸向平行的方向(左右方向)凹陷的收容凹部760。收容凹部760收容有施力彈簧761、球體保持筒762和球體763。施力彈簧761是與左右方向平行的壓縮螺旋彈簧，設置在收容凹部760的內(nèi)部深處。球體保持筒762具有與左右方向平行的有底圓筒部762a和插入施力彈簧761中的插入部762b。插入部762b呈自有底圓筒部762a的底部向有底圓筒部762a的開口的相反側突出且與有底圓筒部762a同軸的圓柱狀。插入部762b的直徑與施力彈簧761的內(nèi)徑相同或比施力彈簧761的內(nèi)徑小。插入部762b的軸向尺寸(左右尺寸)為施力彈簧761的軸向尺寸(左右尺寸)的一半以下。在收容凹部760的開口部分的內(nèi)側嵌合有引導筒764。引導筒764使球體保持筒762的沿左右方向的移動變得順利。引導筒764呈圓筒形，有底圓筒部762a的外徑與引導筒764的內(nèi)徑大致相同。施力彈簧761的一端部位于插入部762b的外周面上,有底圓筒部762a的底面和收容凹部760的底面夾著施力彈簧761。有底圓筒部762a的開口部分在左右方向上位于與收容凹部760的開口部分大致相同的位置。有底圓筒部762a以能夠使球體763滾動的方式將該球體763收容在內(nèi)部，球體763的大致一半的部分位于有底圓筒部762a內(nèi)。球體763的大致一半的部分自收容凹部760的開口(突出部76a)突出，與引導板75相接觸。球體763和球體保持筒762壓縮施力彈簧761而向收容凹部760的里側移動。當施力彈簧761恢復原狀時，球體763和球體保持筒762向收容凹部760的開口側移動。即使在施力彈簧761被最大程度地壓縮時，插入部762b也不與收容凹部760的底面相接觸。如上所述，引導板75借助于塊74b和安裝板73固定于移動臺43。臂部76在引導板75、75之間以臂軸77為中心擺動。突出部76a (收容凹部760)與臂軸77之間的距離同臂軸77與第I凹部751之間的距離相等，第I凹部751、第2凹部752和平坦面753位于以臂軸77為曲率中心的同一圓弧上。在臂部76以臂軸77為中心軸繞軸擺動時，球體763與第I凹部751、第2凹部752、平坦面753相對且與第I凹部751、第2凹部752、平坦面753相接觸，并且在平坦面753上進行滾動。因此，引導板75引導把持臂70的擺動。施力彈簧761始終向第I凹部751、第2凹部752、平坦面753推壓球體763，因此，在把持臂70的擺動過程中，球體763不會自收容凹部760脫落。如上所述，有兩組第I凹部751、第2凹部752、平坦面753和球體763。即使一球體763例如因附著切屑、冷卻液等而發(fā)生不良情況，另一球體763也能繼續(xù)引導把持臂70的擺動。因此，能夠提高機床1 00的可靠性。如圖14、圖17所示，在把持臂70把持有刀柄11時，各球體763與各第I凹部751相嵌合。當把持臂70位于換刀位置、各球體763與各第I凹部751相嵌合時，各把持銷單元79最靠近錐形孔34a。在各球體763與各第I凹部751相嵌合時，即使把持臂70因刀庫40的旋轉(zhuǎn)而移動，各球體763也不會自各第I凹部751脫落，而能夠維持把持臂70的姿勢。如圖18所示，當把持臂70未把持有刀柄11地在換刀位置待機時，各球體763與各第2凹部752相嵌合。在各球體763與各第2凹部752相嵌合時，各把持銷單元79距錐形孔34a最遠。在各球體763與第2凹部752相嵌合時，能夠在換刀位置維持把持臂70的姿勢。在圖18所示的姿勢下，當靠近凸輪61的凸輪面61b與把持臂70的第I凸輪從動件71相抵接時，通過自凸輪面61b作用于第I凸輪從動件71的力，臂部76以臂軸77為擺動中心繞逆時針擺動，各球體763自各第2凹部752容易地脫出。自各第2凹部752脫出的各球體763在各平坦面753上滾動，向各第I凹部751側移動。如圖16所示，第2凹部752比第I凹部751淺，且曲面部752b與球面部752a相比傾斜較為緩和，因此，與第I凹部751相比，球體763能夠容易地自第2凹部752脫出。圖18所示的把持臂70與圖19所示的把持臂70相對應。在圖14所示的姿勢下，當遠離凸輪62的凸輪面62b與把持臂70的第2凸輪從動件72相抵接時，通過自凸輪面62b作用于第2凸輪從動件72的力，臂部76以臂軸77為擺動中心繞順時針擺動，各球體763自各第I凹部751脫出。自各第I凹部751脫出的各球體763在各平坦面753上滾動，向各第2凹部752側移動。圖14所示的把持臂70與圖23所示的把持臂70相對應。如圖19所示，在完成了工件的加工時，主軸34安裝有刀柄11。此時，一把持臂70在換刀位置待機，該把持臂70未把持有刀柄11。臂部76使各保持圓筒78朝向下方。第I凸輪從動件71未與靠近凸輪61相抵接，第2凸輪從動件72未與遠離凸輪62相抵接，定位凸輪從動件83未與定位凸輪63相抵接。定位凸輪從動件83自旋轉(zhuǎn)軸84向斜后上方向突出而與上側凸輪面63b相對。第I凸輪從動件71自臂軸77向斜后上方向突出而與凸輪面61b相對。第I凸輪從動件71位于比定位凸輪從動件83靠后側的位置。第2凸輪從動件72位于比定位凸輪從動件83靠前側的位置，第2凸輪從動件72的后端的前后方向的位置與頂部62a大致相同。旋轉(zhuǎn)桿82自旋轉(zhuǎn)軸84向斜前下方向突出，在旋轉(zhuǎn)桿82前端部設置有各定位片86。各定位片86位于臂軸77的斜前上方。如上述那樣，各球體763與各第2凹部752相嵌合(參照圖16)，維持把持臂70的使各保持圓筒78朝向下方的姿勢。完成了加工的主軸頭32自加工位置經(jīng)由換刀位置向輸送位置上升(參照圖19的箭頭)。輸送位置是即使刀庫40輸送把持臂70也不會與主軸頭32干涉的位置。在主軸頭32上升 過程中，定位凸輪從動件83與定位凸輪63的上側凸輪面63b相抵接。如圖20所示，定位凸輪從動件83隨著主軸頭32的上升而在定位凸輪63的上側凸輪面63b上向下方移動。由于定位凸輪63的上側凸輪面63b隨著自上端朝向下方去高度(突出程度)增加，因此定位凸輪63對定位凸輪從動件83施加向前的力。通過該力，旋轉(zhuǎn)桿82克服各彈簧87的彈性力以旋轉(zhuǎn)軸84為中心繞逆時針旋轉(zhuǎn)(參照圖20的箭頭)。各定位片86以在臂軸77的軸向上夾著臂軸77的方式與臂軸77的兩端部相對。如圖21所示，在臂軸77的位置在軸向(左右方向)上偏離規(guī)定位置(在換刀時主軸34和把持臂70彼此匹配的位置)時，定位片86的傾斜面86a和臂軸77的錐形部77a彼此接觸，軸向的力作用于臂軸77。把持臂70將固定有底座81的軌道臺41b作為支承(參照圖6)，完成在臂軸77的軸向上的定位。如圖20的空心箭頭所示，各定位片86與臂軸77相接觸，因此，向斜后下方向的力作用于整個把持臂70，定位銷74a與銷接受部81c相抵接。定位銷74a的頂端與銷接受部81c的同上下方向平行的部分相抵接。定位銷74a的下部與銷接受部81c的同前后方向平行的部分相抵接。因此，把持臂70被在上下方向和前后方向上定位。第I凸輪從動件71位于靠近凸輪61的凸輪面61b上。第2凸輪從動件72位于遠離凸輪62的凸輪面62b上。如圖20、圖22的箭頭所示，在完成對把持臂70在臂軸77的軸向上的定位之后，安裝有刀柄11 (刀具)的主軸頭32進一步上升。第I凸輪從動件71在靠近凸輪61的凸輪面61b上向下方移動。由于凸輪面61b的高度(突出程度)自上端朝向下方呈錐形地增加，因此靠近凸輪61對第I凸輪從動件71施加向前的力，把持臂70以臂軸77為擺動中心繞逆時針擺動。此時，各球體763自各第2凹部752脫出，在平坦面753上滾動，向各第I凹部751側移動。各把持銷單元79靠近刀柄11 (詳細而言通過錐形安裝部12與錐形孔34a相嵌合而安裝于主軸34的刀柄11)。通過各把持銷單元79的各銷79b與刀柄11的槽Ila相嵌合，把持臂70把持刀柄11。定位凸輪從動件83在定位凸輪63的平坦部63a上移動，定位凸輪63對定位凸輪從動件83施加向前的力，維持把持臂70在臂軸77的軸向上的定位。第2凸輪從動件72在凸輪面62b上移動。由于凸輪面62b的高度(突出程度)朝向下方呈錐形地降低，因此遠離凸輪62沒有對第2凸輪從動件72施加向前的力。如圖23的箭頭所不，在把持臂70把持刀柄11之后，王軸頭32到達輸送位直，刀柄11脫離主軸34。第I凸輪從動件71離開靠近凸輪61，第2凸輪從動件72離開遠離凸輪62，定位凸輪從動件83離開定位凸輪63。旋轉(zhuǎn)桿82因各彈簧87的彈性恢復力而繞順時針旋轉(zhuǎn)。如上述那樣，各球體763與各第I凹部751相嵌合(參照圖14和圖16)。主軸頭32到達輸送位置后，刀庫40將把持有另一刀柄11的把持臂70輸送到換刀位置。即使把持臂70因刀庫40的旋轉(zhuǎn)而移動，各球體763也不會自各第I凹部751脫落，而能夠維持把持臂70的姿勢。如圖24的箭頭所示，在將把持有另一刀柄11的把持臂70輸送到換刀位置之后，主軸頭32開始下降。定位凸輪從動件83與定位凸輪63的下端部相抵接。定位凸輪從動件83隨著主軸頭32的下降而在定位凸輪63的下側凸輪面63c上向上方移動。由于下側凸輪面63c隨著自下端朝向上方去高度(突出程度)增加，因此定位凸輪63對定位凸輪從動件83施加向前的力。如圖25所示，主軸頭32進一步下降。如圖25的空心箭頭所示，旋轉(zhuǎn)桿82克服各彈簧87的彈性力以旋轉(zhuǎn)軸84為中心繞逆時針旋轉(zhuǎn)。各定位片86以在臂軸77的軸向上夾著臂軸77的方式與臂軸77的兩端部相對。如上所述，完成對把持臂70在臂軸77的軸向上的定位。例如在通過使刀庫40旋轉(zhuǎn)來輸送把持臂70而將把持臂70配置在換刀位置上時，有時會因累積的各連桿構件44的尺寸公差而將把持臂70定位在偏離換刀位置的位置。底座81固定于軌道臺41b，把持臂70以臂軸77沿著軌道41c的方式安裝于移動臺43。因此，各定位片86通過進行臂軸77的軸向上的定位，能夠消除沿著軌道41c的方向上的偏差，能夠使把持臂70與主軸34之間的位置匹配。如圖25的空白箭頭所示，各定位片86與臂軸77相接觸，因此，向斜后下方向的力作用于整個把持臂70，定位銷74a與銷接受部81c相抵接。定位銷74a的頂端與銷接受部81c的同上下方向平行的部分相抵接。定位銷74a的下部與銷接受部81c的同前后方向平行的部分相抵接。因此，把持臂70被在上下方向和前后方向上定位。如圖26所示，在完成對把持臂70的定位之后，主軸頭32進一步下降。此時，將把持臂70所把持的刀柄11安裝于主軸34。第2凸輪從動件72與遠離凸輪62的下端部相抵接。第I凸輪從動件71與頂點61a相抵接。定位凸輪從動件83與平坦部63a相抵接。如圖27所示，主軸頭32進一步下降。第2凸輪從動件72隨著主軸頭32的下降而在遠離凸輪62的凸輪面62b上向上方移動。由于凸輪面62b的高度(突出程度)自下端朝向上方呈錐形地增加，因此遠離凸輪62對第2凸輪從動件72施加向前的力。如圖27的箭頭所示，把持臂70以臂軸77為擺動中心繞順時針擺動，各把持銷單元79脫離刀柄11。如上所述，各球體763自各第I凹部751脫出而在各平坦面753上滾動，向各第2凹部752偵U移動第I凸輪從動件71在凸輪面61b上向上方移動。由于凸輪面61b的高度(突出程度)朝向上方呈錐形地降低，因此靠近凸輪61沒有對第I凸輪從動件71施加向前的力。定位凸輪從動件83在上側凸輪面63b上向上方移動。由于上側凸輪面63b的高度(突出程度)朝向上方呈錐形地降低，因此定位凸輪63沒有對定位凸輪從動件83施加向前的力。主軸頭32在安裝有刀柄11的狀態(tài)下進一步下降，朝向加工位置移動。把持臂70進一步繞順時針擺動 ，各把持銷單元79遠離主軸頭32，因此，把持臂70不會與主軸頭32干涉。第I凸輪從動件71離開靠近凸輪61，第2凸輪從動件72離開遠離凸輪62，定位凸輪從動件83離開定位凸輪63。各球體763與各第2凹部752相嵌合，把持臂70的姿勢成為圖19所示的姿勢。在實施方式的機床100中包括具有定位凸輪從動件83和定位片86的定位機構80。主軸頭32在換刀時在加工位置與輸送位置之間移動，定位凸輪從動件83與設置在主軸頭32上的定位凸輪63相抵接。定位凸輪63對定位凸輪從動件83施力，定位片86朝向把持臂70的臂軸77移動。定位片86在臂軸77的軸向上對把持臂70進行定位。機床100交換刀柄11 (刀具)。在機床中，由于在完成對把持臂70的定位之后進行換刀，因此刀具會可靠地安裝在主軸頭32上，不會自主軸頭32脫落。因此，刀具和主軸34不會在工件的加工過程中發(fā)生破損。在定位凸輪63對定位凸輪從動件83施力時，旋轉(zhuǎn)桿82以旋轉(zhuǎn)軸84為支點旋轉(zhuǎn)。定位片86、86與臂軸77的兩端部相對，在軸向上限制了臂軸77的位置。定位片86、86會在軸向上對把持臂70進行定位。在臂軸77的各端部具有錐形部77a。定位片86具有與錐形部77a相對應的傾斜面86a。例如錐形部77a與傾斜面86a的傾斜角大致相同。當旋轉(zhuǎn)桿82旋轉(zhuǎn)，定位片86靠近臂軸77的兩端部時，定位片86順利地與臂軸77相接觸。定位片86會順利地對把持臂70進行定位。定位銷74a與銷接受部81c相抵接。定位銷74a會在與臂軸77的軸向(左右方向)交叉的方向上對把持臂70進行定位。定位銷74a向與臂軸77的軸向正交的一個方向(前后方向)突出，在與臂軸77的軸向正交的兩個方向(前后方向及上下方向)上與銷接受部81c相抵接。定位銷74a會在上述兩個方向上對把持臂70進行定位。定位銷74a只要向與軸向交叉的方向突出即可，定位銷74a的突出方向并不限定于與軸向正交的方向。在安裝有刀具的主軸頭32自加工位置移動到輸送位置時，對未把持有刀具的把持臂70進行定位。把持臂70通過靠近主軸頭32來把持刀具。能夠使把持臂70與主軸34之間的位置匹配，從而能夠使把持臂70可靠地把持安裝在主軸34上的刀具而自主軸34卸下刀具。在自主軸頭32卸下刀具之后，刀庫40旋轉(zhuǎn)而將把持有刀具的另一把持臂70輸送到換刀位置。主軸頭32自輸送位置開始朝向加工位置移動，對把持臂70進行定位。把持臂70通過靠近主軸頭32而將刀具安裝在主軸34上。由于在把持臂70和主軸34之間的位置彼此匹配之后安裝刀具，因此刀具會可靠地安裝在主軸34上。把持臂70在將刀具安裝在主軸34上之后，遠離主軸頭32。
說明變形方式的機床。如圖28 圖33所示，在變形方式中，將旋轉(zhuǎn)桿182的前端部嵌合在設置于臂軸177的中央部的嵌合部上，在臂軸177的軸向、上下方向及前后方向上對把持臂170進行定位。變形方式是如以下對把持臂170和定位機構180 (定位部)進行說明的那樣進行了變更的方式，說明部分以外剩余的部分與上述實施方式相同并省略說明。把持臂170具有用于安裝在移動臺43上的安裝部173。支承桿174與安裝部173相連接。支承桿174自安裝部173向下方突出。支承桿174具有定位銷174a。定位銷174a能夠與定位機構180的銷接受部181c相抵接。定位銷174a自支承桿174向后方突出。在支承桿174的下端部的兩側面上分別固定有引導板75、75。引導板75會引導臂部176的擺動。引導板75彼此相對。在側視狀態(tài)下，引導板75呈以上端部為基點向下方擴展的扇形。引導板75在上端部具有供臂軸177插入的臂軸孔75a。定位銷174a沿與臂軸孔75a的軸向正交、且 與上下方向正交的方向貫穿支承桿174，自支承桿174突出。臂部176的上部位于兩個引導板75之間。臂部176上下延伸且呈彎曲的形狀。臂軸177貫穿臂部176的上端部。臂軸177的兩端部自臂部176的上端部兩側突出。臂軸177的兩端部以能夠轉(zhuǎn)動的方式插入到各引導板75、75的臂軸孔75a、75a中。環(huán)狀的嵌合部91設置在臂軸177的中央部且設置在臂軸177的外側。嵌合部91在其外周面的整周上具有槽91a。槽91a具有錐形狀的側面，槽91a的寬度在徑向外側比在徑向內(nèi)側寬。臂部176的上端部具有連結部176b、176b。連結部176b、176b在臂軸177的軸向上隔開間隔。嵌合部91嵌在連結部176b、176b之間。如圖30所示，螺釘92自槽91a的底部沿半徑方向穿過。螺釘92的端部與設置在臂軸177的中央部的槽177b相卡合。螺釘92將嵌合部91固定在臂軸177上。表面摩擦較小的間隔件設置在連結部176b、176b和嵌合部91之間。間隔件會減小臂軸177的旋轉(zhuǎn)摩擦。圓筒軸襯93、93設置在臂軸177的外周和連結部176b、176b的軸孔176c、176c之間。圓筒軸襯94、94設置在臂軸177的外周和引導板75、75的軸孔75a、75a之間。圓筒軸襯93、94的表面具有固體潤滑劑的膜，而使圓筒軸襯93、94的表面的摩擦系數(shù)變小。在臂軸177相對于臂部176和引導板75、75旋轉(zhuǎn)時，旋轉(zhuǎn)摩擦較小。定位機構180具有固定在軌道臺41b的下端部的底座181。底座181具有安裝板181a、延伸部181b和銷接受部181c。安裝板181a具有矩形的上表面。軌道臺41b的下端部的下表面固定在安裝板181a的上表面上。延伸部181b、181b分別從安裝板181a的前方兩側部向下方延伸。延伸部181b、181b呈塊狀，且彼此相對。定位軸孔181d、181d貫穿延伸部181b、181b。各定位軸孔181d、181d的軸心一致。旋轉(zhuǎn)桿182以與定位軸孔181d、181d的軸心交叉的方式設置在兩個延伸部181b、181b之間。旋轉(zhuǎn)桿182使前側向下地傾斜。銷接受部181c與上述的實施方式相同。與旋轉(zhuǎn)桿182大致正交的旋轉(zhuǎn)軸184設置在旋轉(zhuǎn)桿182的大致中央部。旋轉(zhuǎn)軸184以能夠旋轉(zhuǎn)的方式插入到兩個定位軸孔181d、181d中。定位凸輪從動件183設置在旋轉(zhuǎn)桿182的后端部。定位凸輪從動件183是能夠繞與旋轉(zhuǎn)軸184平行的軸旋轉(zhuǎn)的圓柱形的滾輪。朝向下方突起的突起部88設置在旋轉(zhuǎn)桿182的前端部突起部88的與臂軸177的軸向平行的方向的尺寸呈隨著朝向下端去而變窄的錐形。突起部88的錐角與槽91a的側面的錐角大致相同。從右側所視，彈簧87以旋轉(zhuǎn)軸184為中心向順時針方向?qū)ν黄鸩?8施力。如圖31所示，定位凸輪從動件183隨著主軸頭32的上下移動而在定位凸輪63上移動。定位凸輪從動件183順著定位凸輪63向前后移動。旋轉(zhuǎn)桿182繞作為旋轉(zhuǎn)軸184的中心的支點P旋轉(zhuǎn)。定位凸輪從動件183順著定位凸輪63向前方移動。旋轉(zhuǎn)桿182以支點P為中心繞圖31中的逆時針旋轉(zhuǎn)，突起部88靠近嵌合部91。如圖32所示，突起部88與槽91a相嵌合。突起部88在臂軸177的軸向上對臂軸177進行定位，從而對把持臂170的臂部176進行定位。突起部88推壓槽91a，定位銷174a與銷接受部181c相抵接。定位銷174a在上下方向和前后方向?qū)Π殉直?70進行定位。嵌合部91和臂軸177會使自突起部88對槽91a施加的力所作用的方向自臂軸177的軸心錯開。因此，該力會使嵌合部91和臂軸177繞臂軸177的軸旋轉(zhuǎn)微小的角度量。該旋轉(zhuǎn)會改變突起部88每次與槽91a相嵌合時在槽91a的周向上的抵接位置。因此嵌合部91的耐久性會提聞。如圖31所示，將定位凸輪從動件183與定位凸輪63相接觸的位置設為Ql，將旋轉(zhuǎn)桿182的突起部88與嵌合部91的槽91a相接觸的位置設為Q2。支點P是旋轉(zhuǎn)桿182的旋轉(zhuǎn)中心。P-Ql之間的尺寸比P-Q2之間的尺寸大。定位凸輪63對旋轉(zhuǎn)桿182施加的力會根據(jù)杠桿原理而放大，因此，突起部88推壓嵌合部91的力變大。上述的實施方式的定位片86、86通過夾著臂軸77的兩端部來對把持臂70進行定位。從臂軸77的軸向所視，定位片86、86必須退避至不與臂軸77和引導板75、75重疊的位置。在未退避時，在刀庫40旋轉(zhuǎn)時，定位片86、86會與臂軸77和引導板57、57相接觸。在上述的實施方式中，旋轉(zhuǎn)桿88需要以支點P為中心旋轉(zhuǎn)得較大。在變形方式中，在刀庫40旋轉(zhuǎn)時，從臂軸177的軸向所視，突起部88不與嵌合部91重疊。由于突起部88與套在臂軸177的外側的嵌合部91的槽91a相嵌合，因此旋轉(zhuǎn)桿182的旋轉(zhuǎn)角度比上述的實施方式的角度小。因此，P-Ql之間的尺寸能夠設置得比P-Q2之間的尺寸大。在另一例中，可以在嵌合部91的外周設置凸緣狀的突起，在旋轉(zhuǎn)桿182的前端設置能夠與突起相嵌合的槽。如圖33所示，定位凸輪63的下端部以轉(zhuǎn)動自如的方式支承于將左右方向作為軸向的軸體33a。彈性體33c (施力構件)向前方對定位凸輪63的上端部施力。彈性體33c例如為壓縮螺旋彈簧。彈性體33c設置在設置于主軸頭32的凹部33b中。彈性體33c被沿前后方向壓縮，安裝在定位凸輪63的上端部后表面。定位凸輪63的上端部具有凸緣狀的卡定片63d?？ǘㄆ?3d配置在凹部33b中，能夠移動凹部33b的前后方向的深度的量。被卡定部33d設置在凹部33b的開口邊緣?？ǘㄆ?3d在后方側與被被卡定部33d相抵接。在定位凸輪63自前方側向后方側受到載荷時，彈性體33c向后方側縮短。在釋放載荷時，定位凸輪63向前方側浮動,在卡定片63d與被卡定部33d相抵接的位置靜止。在定位凸輪63和定位凸輪從動件183彼此接觸的表面上附著有切屑等異物時，臂軸177會受到過大的力。該力能夠向后方側彈性地 推入定位凸輪63而被吸收。軸體33a位于定位凸輪63的上端部側，彈性體33c也可以位于定位凸輪63的下端部側。在定位凸輪63向前方推出定位凸輪從動件183時，旋轉(zhuǎn)桿182的前端側的突起部88會通過與嵌合部91相嵌合而向斜后下方推壓把持臂170。同時，靠近凸輪61對把持臂170施加向前方推出第I凸輪從動件71的力。在自靠近凸輪61受到的向前方的力比自嵌合部91受到的向斜后下方的力的后方向分量大時，把持臂170會向前方移動，而使位置偏移。把持臂170自嵌合部91受到的斜后下方的力是由定位凸輪63借助于旋轉(zhuǎn)桿182向前方推出定位凸輪從動件183的力產(chǎn)生的。若靠近凸輪61對把持臂170施加的向前方的力比彈性體33c對定位凸輪63施加的向前方的力大，則旋轉(zhuǎn)桿182會旋轉(zhuǎn)，把持臂170會向前方移動而導致位置偏移。詳細而言，定位凸輪63向前方推出定位凸輪從動件183的力是由定位凸輪63與定位凸輪從動件183相接觸的位置與支點33a之間的尺寸、彈性體33c所施加的力的作用點與支點33a之間的尺寸和彈性體33c所施加的力決定的。根據(jù)杠桿原理，定位凸輪63與定位凸輪從動件183相接觸的位置與支點33a之間的尺寸越小，定位凸輪63向前方推出定位凸輪從動件183的力越大。因此，定位凸輪63向前方推出定位凸輪從動件183的力變得比把持臂170自靠近凸輪61受到的向前方的力大，從而使把持臂170的位置難以偏移。如圖33所示，定位凸輪63與定位凸輪從動件183相接觸的位置與支點33a之間的尺寸約為彈性體33c所施加的力的作用點與支點33a之間的尺寸的約二分之一。定位凸輪63向前方推出定位凸輪從動件183的力約為彈性體33c所施加的力的二倍。只要不是該二倍以上的力作用于把持臂170，把持臂170的位置就不會偏移。如圖34所示，可以用螺釘177a、177a將臂軸177固定于引導板75、75。螺釘177a穿過引導板75的上部。在上述情況下，`為了使嵌合部91能夠相對于臂軸177旋轉(zhuǎn)，將圓筒軸襯95插入到嵌合部91和臂軸177之間。
權利要求
1.一種機床(100)，該機床具有: 多個把持臂(70、170 )，其用于把持刀具，且以軸(77、177 )為中心旋轉(zhuǎn)； 輸送部(10)，其將該把持臂輸送到用于換刀的換刀位置；以及 加工部(32)，其通過安裝上述把持臂上所把持的刀具來加工工件， 該加工部在用于加工工件的加工位置和能夠輸送把持臂的輸送位置之間移動，其特征在于， 該機床具有: 凸輪(63)，其通過上述加工部的移動沿與上述加工部相同的方向移動；以及 旋轉(zhuǎn)桿(82、182)，其以旋轉(zhuǎn)軸(84、184)為支點旋轉(zhuǎn)， 上述旋轉(zhuǎn)桿在一端具 有能夠與上述凸輪相抵接的凸輪從動件(83、183)，在另一端具有定位部(80、180)，該定位部用于在上述軸(77、177)的軸向上對上述把持臂進行定位。
2.根據(jù)權利要求1所述的機床，其特征在于， 上述把持臂具有嵌合部(91)，該嵌合部供上述定位部(180)通過旋轉(zhuǎn)桿的旋轉(zhuǎn)而嵌口 o
3.根據(jù)權利要求2所述的機床，其特征在于， 上述嵌合部在上述軸的外側設置有環(huán)狀件，該環(huán)狀件在外周具有槽(91a)， 上述定位部具有能夠與上述槽相嵌合的突起(88)。
4.根據(jù)權利要求3所述的機床，其特征在于， 上述凸輪從動件同上述凸輪相接觸的位置(Q I)與上述支點(P)之間的尺寸比上述突起同上述槽相接觸的位置(Q2)與上述支點之間的尺寸大。
5.根據(jù)權利要求4所述的機床，其特征在于， 具有施力構件(33c)，該施力構件向與上述凸輪的凸輪面交叉的方向?qū)ι鲜鐾馆喪┝Α?br> 6.根據(jù)權利要求1所述的機床，其特征在于， 上述定位部具有與上述軸的兩端部相對的軸向定位部(86)。
7.根據(jù)權利要求6所述的機床，其特征在于， 在上述軸的兩端部形成有錐形部(77a)， 上述軸向定位部(86)具有與上述錐形部(77a)相對應的傾斜面(86a)。
8.根據(jù)權利要求1 7中任意一項所述的機床，其特征在于， 在上述把持臂上設置有第2定位部(74a、174a)，該第2定位部用于在與上述軸的軸向交叉的方向上對上述把持臂進行定位， 該機床具有供上述第2定位部抵接的被抵接部(81c、181c)。
9.根據(jù)權利要求8所述的機床，其特征在于， 利用上述把持臂的一端部把持刀具， 上述第2定位部自上述把持臂的另一端部向與上述軸的軸向正交的一個方向突出，能夠在與上述軸的軸向正交的兩個方向上與上述被抵接部相抵接。
10.根據(jù)權利要求1所述的機床，其特征在于， 具有靠近凸輪(61)和遠離凸輪(62)，該靠近凸輪通過上述加工部的移動沿與上述加工部相同的方向移動，通過與上述把持臂相抵接而使上述把持臂靠近上述加工部，該遠離凸輪通過上述加工部的移動沿與上述加工部相同的方向移動，通過與上述把持臂相抵接而使上述把持臂遠離上述加工部， 當上述加工部自加工位置向輸送位置移動時，在對上述把持臂進行定位之后，上述把持臂通過與上述靠近凸輪相抵接而把持安裝在上述加工部上的刀具， 當上述加工部自輸送位置向加工位置移動時，在對上述把持臂進行定位之后，上述把持臂將刀具安裝在上述加工部 上，上述把持臂通過與上述遠離凸輪相抵接而遠離刀具。
全文摘要
本發(fā)明提供一種使刀具和加工部之間的位置在遠離驅(qū)動源的換刀位置處匹配的機床。在該機床中設置有具有定位凸輪從動件及定位片的定位機構。當主軸頭在換刀時在加工位置及換刀位置之間移動時，定位凸輪從動件與設置在主軸頭上的定位凸輪相抵接。自定位凸輪向定位凸輪從動件作用有力，由此，定位片向把持臂的臂軸移動。定位片在臂軸的軸向上對把持臂進行定位。機床交換刀柄，將刀具可靠地安裝在主軸上。
文檔編號B23Q3/155GK103223611SQ201210407519
公開日2013年7月31日 申請日期2012年10月23日 優(yōu)先權日2012年1月30日
發(fā)明者伊藤惠史, 辻俊輔, 林莊三 申請人:兄弟工業(yè)株式會社