本發(fā)明涉及工具更換裝置，該工具更換裝置能夠自動(dòng)地更換機(jī)床所使用的工具。

背景技術(shù)：
以往一直使用自動(dòng)地更換安裝于機(jī)床的主軸的工具的工具更換裝置。該工具更換裝置構(gòu)成為，預(yù)先設(shè)置有作業(yè)所需要的多個(gè)工具，使工具座旋轉(zhuǎn)動(dòng)作來(lái)將工具分度并進(jìn)行相對(duì)于主軸的裝卸，并將安裝于機(jī)床的主軸的工具按照加工狀態(tài)而自動(dòng)地更換為指定的工具。圖6以及圖7是表示現(xiàn)有的工具更換裝置的圖，工具座能夠在相對(duì)于主軸頭接近、離開的方向上進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作。在這種工具更換裝置中，在加工時(shí)能夠?qū)⒐ぞ咦w從主軸頭附近移動(dòng)，因此能夠取得寬闊的加工區(qū)域。另外，與不能夠移動(dòng)工具座的情況相比，能夠增大主軸頭，因此能夠提高主軸的剛性。在日本專利公開昭63-062630號(hào)公報(bào)中公開了一種機(jī)床的工具更換裝置，在使用主軸馬達(dá)來(lái)進(jìn)行工具座的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的方式的工具更換裝置中，通過(guò)使工具座能夠在相對(duì)于主軸頭接近、離開的方向上進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作，來(lái)實(shí)現(xiàn)確保寬闊的加工區(qū)域。以往，通過(guò)使工具座能夠在相對(duì)于主軸頭接近、離開的方向上進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作，而能夠確保寬闊的加工區(qū)域，提高主軸的剛性。但是，這些現(xiàn)有技術(shù)以及日本專利公開昭63-062630號(hào)公報(bào)中所公開的機(jī)床的工具更換裝置只有在位于接近作為工具更換位置的主軸頭的位置的情況下，才將工具座與座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)連結(jié)。因此，工具座的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作不能在進(jìn)行工具更換動(dòng)作時(shí)以外進(jìn)行。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
由此，本發(fā)明的目的在于提供一種工具更換裝置，即使在工具座位于從主軸頭離開的位置的情況下，也通過(guò)維持工具座與座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的連結(jié)，而在進(jìn)行工具更換動(dòng)作時(shí)以外也能夠使工具座旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明的機(jī)床的工具更換裝置具備：旋轉(zhuǎn)自如地支撐主軸的主軸頭；在周圍具備保持工具的多個(gè)夾具的工具座；用于使該工具座為了將工具分度而進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的旋轉(zhuǎn)軸；用于使該工具座在接近以及離開上述主軸頭的方向上進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作的轉(zhuǎn)動(dòng)軸；以及用于使該工具座進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)，上述工具座具備工具座動(dòng)力傳遞部，上述座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)具備座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)動(dòng)力傳遞部，在上述工具座的相對(duì)于上述主軸頭的接近位置與離開位置之間，上述工具座動(dòng)力傳遞部始終與上述座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)側(cè)動(dòng)力傳遞部嚙合。通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，即使在工具座位于從主軸頭離開的位置的情況下，也能夠通過(guò)維持工具座與座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的連結(jié)，而在進(jìn)行工具更換動(dòng)作時(shí)以外旋轉(zhuǎn)工具座。另外，在進(jìn)行工具更換時(shí)以外也能夠進(jìn)行工具座的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，并且在進(jìn)行工具更換時(shí)以外也能夠使轉(zhuǎn)塔的擺動(dòng)而產(chǎn)生的切屑的抖落功能起作用、能夠進(jìn)行利用座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)負(fù)載轉(zhuǎn)矩監(jiān)視的工具重量的失衡檢測(cè)。也可以構(gòu)成為即使使上述工具座轉(zhuǎn)動(dòng)，上述工具座與上述座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的相對(duì)位置也大致相同。通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，由于即使使工具座轉(zhuǎn)動(dòng)，工具座與座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的相對(duì)位置也固定，因此始終維持工具座與座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的連結(jié)，在進(jìn)行工具更換動(dòng)作時(shí)以外也能夠進(jìn)行工具座的動(dòng)作。上述座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)固定于機(jī)床的非可動(dòng)部，上述座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)動(dòng)力傳遞部具備固定于上述座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的軸的座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)側(cè)齒輪，上述工具座動(dòng)力傳遞部具備工具座側(cè)齒輪，該工具座側(cè)齒輪固定于上述工具座，并且具備與上述座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)側(cè)齒輪嚙合的齒面，由包括上述工具座的旋轉(zhuǎn)軸的平面切斷的上述工具座側(cè)齒輪的齒面的截面形狀是以上述工具座的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作的支點(diǎn)為中心的圓弧。通過(guò)上述結(jié)構(gòu)，即使使工具座轉(zhuǎn)動(dòng)，由于始終維持工具座與座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的連結(jié)，因此在進(jìn)行工具更換動(dòng)作時(shí)以外也能夠進(jìn)行工具座的動(dòng)作。本發(fā)明通過(guò)具備以上的結(jié)構(gòu)，而能夠提供工具更換裝置，即使在工具座位于從主軸頭離開的位置的情況下，也通過(guò)維持工具座與座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的連結(jié)，而能夠在進(jìn)行工具更換動(dòng)作時(shí)以外也旋轉(zhuǎn)工具座。附圖說(shuō)明參照附圖對(duì)以下實(shí)施例的說(shuō)明將使本發(fā)明的上述以及其他的目的以及特征明確。其中：圖1A、圖1B是從側(cè)面觀察本發(fā)明的一實(shí)施方式的工具更換裝置的概要圖。圖2A、圖2B是從傾斜方向觀察本發(fā)明的一實(shí)施方式的工具更換裝置的概要圖。圖3A、圖3B是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的變形例的圖。圖4A、圖4B是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的另一個(gè)變形例的圖。圖5A、圖5B是從側(cè)面觀察變形例的工具座側(cè)齒輪的圖。圖6是從正面觀察具備現(xiàn)有的工具更換裝置的機(jī)床的概要圖。圖7是從側(cè)面觀察具備現(xiàn)有的工具更換裝置的機(jī)床的概要圖。圖8A、圖8B是在現(xiàn)有的工具更換裝置中從側(cè)面觀察工具座在相對(duì)于主軸頭接近、離開的方向上進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)的概要圖。具體實(shí)施方式以下，首先對(duì)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行說(shuō)明。圖6是從前面觀察具備現(xiàn)有的工具更換裝置的機(jī)床時(shí)的概要圖。附圖標(biāo)記1是工具座，在其周圍具備多個(gè)夾具3。夾具3能夠分別把持工具2。另外，工具座1能夠進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作，并在圖中的4的位置即工具更換位置4進(jìn)行分度來(lái)進(jìn)行工具更換。另外，圖7是從側(cè)面觀察具備現(xiàn)有的工具更換裝置的機(jī)床的概要圖。附圖標(biāo)記5是座支撐部，在該座支撐部5安裝有主軸頭8和主軸7，并在主軸7的前端部安裝有夾具3，夾具3把持工具。另外，在與座支撐部5的安裝主軸頭8和主軸7的部位不同的部位，安裝有座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)9，并在座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)9的前端部安裝有座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)側(cè)齒輪11。其次，附圖標(biāo)記1是工具座，由支點(diǎn)6軸支撐于座支撐部5。工具座1具備工具座側(cè)齒輪10、座軸12。工具座側(cè)齒輪10相對(duì)于座軸12，能夠以旋轉(zhuǎn)軸13為軸進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)側(cè)齒輪11與工具座側(cè)齒輪10嚙合時(shí)，來(lái)自座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)9的動(dòng)力通過(guò)座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)側(cè)齒輪11、工具座側(cè)齒輪10而傳遞以使工具座1進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。圖8A、圖8B是在現(xiàn)有的工具更換裝置中從側(cè)面觀察工具座在相對(duì)于主軸頭8接近、離開的方向上轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)的概要圖，圖8A表示接近位置，圖8B表示離開位置。在工具更換時(shí)，工具座1以支點(diǎn)6為中心轉(zhuǎn)動(dòng)，向接近主軸頭8的方向進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作，成為圖8A的接近位置的狀態(tài)。在該位置，由夾具3把持裝配于主軸7的工具2，成為能夠進(jìn)行工具更換的狀態(tài)。另外，在該接近位置時(shí)，工具座側(cè)齒輪10與座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)側(cè)齒輪11嚙合，成為座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)9能夠使工具座1進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作的狀態(tài)。如圖8B所示，在進(jìn)行工具更換時(shí)以外，工具座1以支點(diǎn)6為中心從主軸頭8向離開的位置移動(dòng)。通過(guò)做成工具座1能夠這樣地在接近位置與離開位置之間進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)，能夠取得寬闊的加工區(qū)域。另外，能夠增大主軸頭8，從而能夠做成剛性較高的構(gòu)造。但是，如圖8B所示，在這種方式的工具更換裝置中，在工具更換時(shí)以外的離開位置，工具座側(cè)齒輪10與座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)側(cè)齒輪11的嚙合分離，座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)9的驅(qū)動(dòng)力不能向工具座1傳遞而使其進(jìn)行旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。因此，在進(jìn)行工具更換時(shí)以外不具有因工具座進(jìn)行動(dòng)作而產(chǎn)生的切屑的抖落功能、工具重量的失衡檢測(cè)功能。以下，對(duì)本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。圖1A、圖1B以及圖2A、圖2B是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的工具更換裝置的圖，圖1A、圖1B是從側(cè)面觀察時(shí)的概要圖，圖2A、圖2B是從傾斜方向觀察時(shí)的概要圖，圖1A以及圖2A分別表示接近位置，圖1B以及圖2B分別表示離開位置。本實(shí)施方式的工具座1與現(xiàn)有技術(shù)相同，以能夠以支點(diǎn)6為軸轉(zhuǎn)動(dòng)的方式軸支撐于座支撐部5。在工具座1同心地設(shè)置有工具座側(cè)齒輪10以及座軸12。對(duì)于工具座1和座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)9以外的部分，由于與現(xiàn)有技術(shù)相同因此使用相同的符號(hào)并省略說(shuō)明。本實(shí)施方式中，尤其是如圖2A、圖2B所示，在構(gòu)成工具座1的一部分并以支點(diǎn)6為軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)部件20固定有座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)9。另外，構(gòu)成為，座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)9的座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)側(cè)齒輪11的延伸方向與工具座1的旋轉(zhuǎn)軸13大致平行，并構(gòu)成為在工具座側(cè)齒輪10的外周與座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)側(cè)齒輪11嚙合。此時(shí)，由于構(gòu)成為工具座1的旋轉(zhuǎn)軸13與座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)側(cè)齒輪11的延伸方向大致平行，因此無(wú)論工具座1在任何旋轉(zhuǎn)位置，工具座1與座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)9的相對(duì)位置都幾乎不變化，維持工具座側(cè)齒輪10與座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)側(cè)齒輪11的連結(jié)，座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)9與工具座1成為一體而進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作。因此，即使在位于工具更換時(shí)的接近位置以外的部位時(shí)也維持座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)9與工具座1的連結(jié)，從而能夠進(jìn)行工具座1的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作。圖3A、圖3B表示本實(shí)施方式的一實(shí)施方式的變形例。圖3A表示接近位置，圖3B表示離開位置。在上述的實(shí)施方式中，座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)9位于工具座1的主軸頭8側(cè)，但在本變形例中，如圖3A、圖3B所示，座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)9位于工具座1上主軸頭8的相反側(cè)。座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)9構(gòu)成為具備座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子14和座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的定子15，且座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)子14與工具座1的旋轉(zhuǎn)部嚙合。在本變形例中，座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)9的驅(qū)動(dòng)力直接傳遞到工具座1，但作為本變形例的進(jìn)一步的變形例，還能夠在座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)9與工具座1之間具備減速機(jī)構(gòu)。圖4A、圖4B是表示另一個(gè)實(shí)施方式的圖。圖4A表示接近位置，圖4B表示離開位置。在本實(shí)施方式中，座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)9固定于機(jī)床的非可動(dòng)部，座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)9的座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)側(cè)齒輪11的延伸方向以與主軸頭8、主軸7延伸的方向呈大致直角方向的方式配置。工具座1側(cè)構(gòu)成為，以與工具座1的旋轉(zhuǎn)軸13成為同心的方式設(shè)置有工具座側(cè)齒輪10，且座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)側(cè)齒輪11與工具座側(cè)齒輪10嚙合。圖5A、圖5B是從側(cè)面觀察工具座側(cè)齒輪10的圖。如圖5A、圖5B所示，工具座側(cè)齒輪10的齒面16的截面的曲線做成以支點(diǎn)6為中心的圓弧。因此，即使工具座1進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作，在工具座側(cè)齒輪10的圓弧狀的齒面16的任何部位，座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)側(cè)11都與工具座側(cè)齒輪10的圓弧狀的齒面16嚙合，即使在工具座1進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作的情況下，也維持齒輪的連結(jié)。由此，在進(jìn)行工具更換時(shí)以外也能夠使工具座1進(jìn)行動(dòng)作。在本實(shí)施方式中，改變了工具座側(cè)齒輪10的形狀，但也可以不改變工具座側(cè)齒輪10的形狀，而是改變座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)側(cè)齒輪11的形狀，來(lái)維持工具座側(cè)齒輪10與座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)側(cè)齒輪11連結(jié)。另外，在工具座1位于接近位置以外的部位的情況下也可以使用嚙合并維持齒輪的連結(jié)那樣的形狀的工具座側(cè)齒輪10、座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)側(cè)齒輪11。本實(shí)施方式對(duì)座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)9與工具座1成為一體地進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)作的構(gòu)造和維持工具座側(cè)齒輪10與座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)側(cè)的齒輪11的嚙合的構(gòu)造進(jìn)行了說(shuō)明，但并不限于這些實(shí)施方式。作為一個(gè)例子，對(duì)工具座1與座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)9的連結(jié)使用自由接頭，使用輥等代替齒輪，還能夠在工具座1與座驅(qū)動(dòng)馬達(dá)9之間使用輪帶、鏈條來(lái)進(jìn)行動(dòng)力傳遞。