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牙科铣床

阅读：471发布：2020-05-12

专利汇可以提供牙科铣床专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明涉及一种牙科铣床，具有工件夹具(2)和携带所述工件夹具的换刀臂(10)，其特征在于，所述换刀臂(10)具有基本上U形的抓具附件(12)并且牙科铣床(1)的刀具(14)具有刀具固定元件(16)。所述刀具固定元件在两个相互对置并相背指向的位置上具有槽(18)或保持突起，换刀臂(10)的所述U形的抓具附件(12)能搭接所述槽或保持突起，所述U形的抓具附件(12)的一些部分、特别是所述U形的抓具附件(12)的侧面(12a、12b)有预紧力地贴靠在所述刀具固定元件(16)的槽(18)或保持突起上。，下面是牙科铣床专利的具体信息内容。

权利要求

1.牙科铣床，具有工件夹具(2)和携带所述工件夹具的换刀臂(10)，其特征在于，所述换刀臂(10)具有基本上U形的抓具附件(12)并且牙科铣床(1)的刀具(14)具有刀具固定元件(16)，所述刀具固定元件在两个相互隔开距离的位置上具有槽(18)或保持突起，换刀臂(10)的所述U形的抓具附件(12)能搭接所述槽或保持突起，所述U形的抓具附件(12)的一些部分、特别是所述U形的抓具附件(12)的侧边(12a、12b)有预紧力地贴靠在所述刀具固定元件(16)的槽(18)或保持突起上，或者所述刀具固定元件(16)夹紧地保持在所述U形的抓具附件(12)中。
2.根据权利要求1所述的牙科铣床，其特征在于，所述换刀臂(10)还具有用于容纳工件(4)的工件夹具(2)的卡盘(6)。
3.根据权利要求1或2所述的牙科铣床，其特征在于，所述换刀臂(10)携带两个彼此相邻的并且相互隔开间距的U形的抓具附件(12)，两个U形特别是在相同的平面上延伸。
4.根据权利要求3所述的牙科铣床，其特征在于，所述U形的抓具附件(12)具有彼此相反定向的U形的敞开侧面，所述U形特别是以其敞开的侧面相互朝向，但相对于彼此是错开的。
5.根据权利要求1至4之一所述的牙科铣床，其特征在于，所述槽(18)或保持突起设置在固定在刀具上的刀具固定元件(16)的环结构上，并且所述槽(18)特别是构造成圆形的。
6.根据权利要求4或5所述的牙科铣床，其特征在于，所述换刀臂(40)具有第一弹簧片(12c、12d)，并且所述第一弹簧片(12c、12d)在一个端部上是有弹性的，而在另一个端部上是受支承的，并且第一弹簧片(12c、12d)在牙科铣床(1)的换刀臂(10)靠近夹紧在牙科铣床的刀具主轴(24)的卡盘(22)或夹钳中的刀具时通过作用到第一弹簧片(12c、12d)上的压力固定刀具(14)。
7.根据权利要求4至6之一所述的牙科铣床，其特征在于，刀具主轴(24)的所述夹钳或卡盘(22)抓握并保持刀具(14)的柄(19)。
8.根据上述权利要求之一所述的牙科铣床，其特征在于，所述刀具固定元件(16)构造成圆形套筒的形式，而所述刀具(14)构造成基本上是销状的，在横截面中基本上为圆形的刀具固定元件(16)的环形槽(18)的最大外径(D1)最高比未受载状态下的第一弹簧片(12c、
12d)的内径(D2)大0.5mm，并且刀具固定元件(16)具有环形槽(18)或第一环形腔(32)，所述环形槽或第一环形腔确定为用于换刀臂(10)的夹钳或卡盘的抓握。
9.根据上述权利要求之一所述的牙科铣床，其特征在于，所述刀具(14)具有第二环形槽(18)或第二环形腔(34)，所述第二环形槽或第二环形腔设置成与刀具的轴向端部区段(2a)隔开间距。
10.根据上述权利要求之一所述的牙科铣床，其特征在于，刀具固定元件(16)的环结构在第一环形槽(18)或第一环形腔(32)与第二环形槽(18)或第二环形腔(34)之间具有在横截面中基本上为圆形的环形肋(33)，所述基本上圆形的环形肋(33)的直径大于在第一和第二环形槽(18)或环形腔(32、34)的分别与所述基本上圆形的环形肋(33)相对置的侧面上限定所述第一和第二环形槽(18)或环形腔(32、34)的至少一个环形肋的直径。
11.根据上述权利要求之一所述的牙科铣床，其特征在于，所述换刀臂(10)携带板件(36)，所述板件在其端部上构成所述U形的抓具附件(12)，所述U形的抓具附件(12)的侧边(12a、12b)具有两个相互隔开间距的弹簧片(12c、12d)。
12.根据权利要求11所述的牙科铣床，其特征在于，这两个弹簧片配合到环形腔(32、
34)中并且基本上U形地填满所述环形腔。
13.根据权利要求11或12所述的牙科铣床，其特征在于，所述弹簧片(12c、12d)具有大于所述环形腔(32、34)的半径的长度并且部分地包围所述环形腔(32、34)。
14.根据权利要求10至13之一所述的牙科铣床，其特征在于，所述U形的抓具附件(12)具有弹簧片(12c、12d)，所述弹簧片的宽度明显小于弹簧板件(36)的宽度，所述弹簧片的弹性高于弹簧板件的弹性，所述弹簧片(12c、12d)相互隔开间距。
15.根据上述权利要求之一所述的牙科铣床，其特征在于，所述换刀臂(10)能沿基本上与刀具(14)的纵向延伸成90度的运动方向移动并且通过其弹簧片嵌入所述槽(18)来抓住刀具中并将其从卡盘(22)中取出并传送给刀库，在所述刀库处能由换刀臂(10)接纳特别是另一个相应地装备的刀具。
16.根据权利要求15所述的牙科铣床，其特征在于，所述换刀臂(10)能这样移动，即，能够将容纳在U形的抓具附件(12)中的刀具(14)定位在刀库的容纳缝隙前面，使得刀具(14)能以其空闲的环形槽(18)或环形腔(32、34)导入刀具库的容纳缝隙中，并且在换刀臂(10)侧向运动时，特别是以与在将刀具(14)导入刀具库的容纳缝隙期间换刀臂(10)的运动方向基本上成90度的角度侧向运动时，所述刀具库的容纳缝隙的侧边防止所述刀具(14)在容纳缝隙中发生侧向运动。

说明书全文

牙科铣床

技术领域

[0001] 本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的牙科铣床。

背景技术

[0002] 这种带有换刀装置的牙科铣床长期以来就是已知的。对此的一个例子是由DD 233 791 A1已知的解决方案。该解决方案具有用于容纳多个刀具的盒，能通过抓臂运送所述盒。
这里不利的是，必须采取附加的措施，以便能操作单个刀具。

[0003] 由DE 100 39 525 A1同样已知一种换刀装置，其中，一个两部分式的抓具能从刀库位置中取出刀具并将其带至希望的位置。

[0004] 这个解决方案同样没有得到广泛使用。这种抓具要求有精确的控制并且构成机床内部附加的和高成本的操作元件。

[0005] 此外还已经提出，在机床的换刀臂上使用叉结构，并通过所述叉结构从刀库中取出刀具并将其带至希望的位置。

[0006] 在这种解决方案中，要求换刀臂较为缓慢地运动，以便将刀具带至希望的位置。试验已经证明，当这种带动过快地进行时，刀具也可能发生掉落。

发明内容

[0007] 因此，本发明的目的是，实现一种根据权利要求1的前序部分所述的牙科铣床，所述牙科铣床也能实现较为快速的刀具更换，而不需要额外的成本。

[0008] 这个目的根据本发明通过权利要求1来实现，有利的改进方案由从属权利要求得出。

[0009] 根据本发明特别有利的是，换刀臂携带一个或多个抓具附件，所述抓具附件基本上是U形的。所述抓具附件使得能够在刀具的刀具固定元件上符合目的地抓取刀具。所述抓具附件贴靠在所述固定元件上，使得所述固定元件在预紧力作用下被固定保持。通过所述预紧力，出人意料地还可以实现换刀臂非常快速的运动，而刀具不会掉落，这明显提高了这种牙科铣床的可靠性。

[0010] 这种固定可以以任意适当的方式进行。重要的是进行搭接抓具附件在刀具的固定元件上优选略大于180度地搭接刀具。与所述预紧力相结合，可以确保实现希望的固定。

[0011] 尽管存在这种搭接，仍可以没有障碍地将刀具固定元件导入所述抓具附件中。为此，换刀臂关于刀具的轴线在侧向向刀具移动靠近，并且是在这样的高度上移动靠近，即，使得抓具附件在所述固定元件旁边延伸并且从侧向靠近所述固定元件。在搭接所述固定元件时，抓具附件的侧边必要时略微张开或者至少固定地贴靠在固定元件上。所述抓具附件也可以终止于侧边端部上的卡接凸块中，所述卡接凸块此时不可掉落地保持所述固定元件。

[0012] 所述固定元件为此具有槽或至少具有保持突起。所述槽或保持突起横向于刀具的轴线延伸并且在其形状上与抓具附件、特别是抓具附件的侧边相适配。

[0013] 如果所述槽或保持突起圆对称地构成，则可以独立于刀具的旋转位置实现在固定元件上抓握刀具。这因此构成一种有利的设计方案。

[0014] 所述换刀臂优选是能五轴运动的换刀臂，这种换刀臂也夹紧工件并将工件供应给铣削加工。刀具主轴与此相对优选是空间固定的，从而就此而言存在一种5/0牙科铣床。

[0015] 可以理解，这里牙科铣床是指所有类型的用于牙科切削加工的加工机，就是说例如也包括牙科磨床、牙科车磨床、牙科钻床和类似设备，这里为了简单起见只讨论“铣削”。

[0016] 特别有利的是，在换刀臂上设置两个U形的抓具附件，并且优选设置在相同的侧面上。两个抓具附件此时能够分别在一个刀具的固定元件上容纳该刀具并可靠地支承该刀具。

[0017] 使用两个彼此相邻的抓具附件使得可以减少换刀臂的必要的运动。例如在首先抓具附件未装载的情况下，换刀臂可以为了刀具更换而从刀库中取出刀具。为此，所述换刀臂从侧向以U形的抓具附件向刀具移动靠近，并且是这样移动，使得抓具附件和固定元件是等高的。

[0018] 在卡扣之后，换刀臂此时将刀具带到刀具主轴的附近。为此，根据刀具主轴相对于刀库的布置形式，必要时需要将换刀臂旋转180度。

[0019] 在这个位置中，换刀臂现在具有一个已装载的抓具附件和一个未装载的抓具附件。在这个状态下，一个刀具夹紧在铣削主轴中，现在应更换该刀具。为此，换刀臂从侧向以未装载的抓具附件移动接近铣削主轴，并且也是这样移动，即，使得固定元件和抓具附件等高地延伸。

[0020] 所述抓具附件卡扣到固定元件上并从刀具主轴中取出刀具，这里可以理解的是，为此松开铣削主轴的卡盘。

[0021] 根据本发明重要的是，换刀臂始终从侧向移动靠近，以便将固定元件卡扣到抓具附件中，并且这个操作完成之后，朝刀具的前端部的方向轴线平行地移动离开刀具相应的当前位置。这既适用于在从刀库中取出刀具时，也适用于在从刀具主轴中取出刀具时。

[0022] 在要更换的刀具被取出之后，在卡盘打开的情况下，将换刀臂以另一个抓具附件、即携带新刀具的抓具附件带到卡盘的前面，就是说，使得刀具的柄在铣削主轴的卡盘前面延伸并基本上与所述卡盘是同轴的。

[0023] 现在使刀具以其柄向卡盘中运动。使卡盘闭合，并且在由此完成固定刀具之后使换刀臂侧向移动，也就是使换刀臂反向于现在被夹紧的刀具的抓具附件的U形的开口方向移动。

[0024] 由此，使刀具从相关抓具附件中脱离。现在，使换刀臂朝刀库的方向移动离开刀具主轴，必要时，根据刀具主轴与刀库的空间布置形式，使所述换刀臂旋转或沿任意轴线移动。

[0025] 现在将损耗的或要更换的刀具带到空的刀库位置前面。

[0026] 在一个实施形式中，所述刀具具有环形槽并且确定为用于插入刀库中的位置中。在这个实施形式中，将换刀臂保持在这个空的插接位置前面并将刀具的柄在这个位置导入，并且必要时夹紧在这里。为了释放刀具，使抓具附件再次侧向地反向于U形的开口方向运动，从而使刀具处于刀库中的相关插接位置处。

[0027] 这个实施形式特别适合于刀具立放地容纳在刀库中的情况。

[0028] 另一个实施形式特别适于悬挂地将刀具容纳在刀库中。在这个实施形式中，刀具固定元件具有两个环形槽或者至少具有两个环形保持突起，所述环形槽或环形保持突起沿刀具的轴向方向观察相互隔开间距。

[0029] 在这个实施形式中，刀库在刀具的每个容纳位置中分别具有一个U形的容纳缝隙，所述容纳缝隙配合到刀具的环形槽上。为了对刀库进行装载这样操作换刀臂，即换刀臂上的U形抓具附件将刀具引导到这样的高度上，即，使得刀具空闲的环形槽和刀库的U形容纳缝隙彼此相对应。

[0030] 此外，这两个U形结构相互倾斜地指向，就是说不是恰好成180度地相对于彼此延伸，而是以约90度的延伸方向相对于彼此延伸。

[0031] 为了使刀具从在换刀臂上的插接位置转移到刀库的容纳缝隙，现在使换刀臂这样运动，使得刀具以其空闲的环形槽导入容纳缝隙中。在这个位置中，两个环形槽首先与相应的容纳缝隙或抓具附件处于嵌接中。现在这样操作换刀臂，使得反向于抓具附件敞开的侧面进行运动。

[0032] 刀具沿这个方向在容纳缝隙中不能进行侧向运动，因为容纳缝隙的相关侧边(对此)起抑制作用。刀具因此从抓具附件中脱离，从而现在换刀臂的两个U形的抓具附件空闲并且刀具保留在刀库中。所述刀具或者作为损耗的刀具被取出或者准备好用于其他切削加工。

[0033] 优选所述抓具附件分别具有弹簧片，所述弹簧片本身在相关环形槽处保持夹紧刀具。为此，抓具附件的内径例如可以比相关环形槽的外径略小，例如小0.3mm，并且这是在不受载的状态下适用，由此抓具附件的弹簧片此时通过导入固定元件而略微张开相应的量并且可靠地保持刀具。

[0034] 虽然通过环形槽实现将抓具附件容纳在固定元件上是优选的，但可以理解的是，替代于此也可以采用任意其他空腔，例如环形腔。重要的只是抓具附件为了搭接固定元件而能侧向靠近的可能性和抓具附件固定所述固定元件的可靠性。沿轴向相互隔开间距的环形槽不必精确地具有相同的形状。但优选的是，这两个环形槽都能由抓具附件同样地搭接并且刀具能固定在抓具附件中。

[0035] 根据另一个优选的改进方案设定，铣削主轴设置在铣削腔中，所述铣削主轴位置固定地设置并且携带刀具卡盘，所述刀具卡盘按本身已知的方式夹紧地引导铣刀，所述铣削主轴特别是固定在铣削腔的底壁上。由于铣削主轴固定在铣削腔底壁上，铣刀能够相对于铣削主轴在铣削腔中精确地定位，以便实现对工件进行希望的材料切除。附图说明

[0036] 由下面参考附图对本发明的多个实施例的说明得出其他优点、细节和特征。

[0037] 其中：

[0038] 图1示出按本发明的一个实施形式的牙科铣床的示意图；

[0039] 图2示出图1中的一个细部的放大图；

[0040] 图3示出对应于图2的另一个放大图；

[0041] 图4示出根据本发明的牙科铣床的另一个实施形式的图示；

[0042] 图5示出根据图4的实施形式的一个细部的另一个图示。

具体实施方式

[0043] 由根据图1的实施形式可以看到牙科铣床1的一部分。所述牙科铣床1确定为用于切削加工工件4。

[0044] 为此，工件4具有工件夹具2，所述工件夹具夹紧地保持在牙科铣床1的换刀臂10的卡盘6中。在所示实施例中，换刀臂10能沿五个空间方向运动，就是说，沿三个平移和两个旋转的空间方向运动。

[0045] 所述换刀臂在侧向、即在卡盘6和工件4的轴线之外携带U形的抓具附件12。

[0046] 所述U形的抓具附件12确定用于容纳和固定刀具14。为此，所述刀具14具有刀具固定元件16，所述刀具固定元件的细节在下面说明。

[0047] 刀具固定元件16具有两个彼此相邻的环形槽18。这两个环形槽构造成圆形的并且同轴于刀具14，并且此外沿轴向方向观察还相互隔开间距。

[0048] 此外刀具14具有柄19。所述柄确定为用于被夹紧地保持在位置固定的刀具主轴24的卡盘22中。

[0049] 刀具固定元件16在确定为用于完成通过刀具进行的切削加工的轴向的端部区段2a(见图2)与刀具14的柄19之间延伸。

[0050] 由图1可以看到一个夹紧地保持在主轴24的卡盘22中的刀具14和固定在U形的抓具附件12上的另一个刀具。这两个刀具14的定向彼此相反。

[0051] 如果应将刀具14从主轴24中取出，必须首先将位于抓具附件12中的刀具14带入刀库中，从而使抓具附件12上没有刀具。

[0052] 如果完成了这个操作，则此时首先使换刀臂10绕所谓的B轴线、即卡盘6的旋转轴线旋转180度。

[0053] 所述抓具附件12此时在侧向在夹紧在主轴中的刀具14的刀具固定元件16的旁边延伸。

[0054] 这样进行定向，使得U形恰好在固定元件的上部环结构18的高度上延伸。

[0055] 此时，通过侧向运动，抓具附件被套插到这个环形槽18上。卡盘22被松开并且换刀臂10向上运动，从而使得主轴24上没有刀具。

[0056] 换刀臂10然后又旋转到根据图1的位置中，并且在换刀臂10旋转180度之后，将现在位于这里的来自主轴24的刀具插入刀库的空闲的容纳位置中，并且是以现在位于上面的另一个环形槽18插入容纳位置中。

[0057] 由图2可以看到两个环形槽18的轴向间距和具体的布置形式。

[0058] 由图3可以看到夹紧到主轴24中的刀具14的放大图。从轴向的端部区段2a出发观察，固定元件16以倒棱28开始。在所述倒棱后面连接环形槽18的多重布置结构。在根据图3的实施形式中，设有环形腔32。沿轴向方向与所述环形腔邻接地设置环形肋33，然后作为第二环形槽18设置第二环形腔34。连接在第二环形腔后面地构成刀具的柄19。

[0059] 由图4可以看到根据本发明的牙科铣床的另一个实施形式。

[0060] 在这个实施形式中构成两个抓具附件12，并且是在一个共同的板件36上构成，所述板件安装在换刀臂10上。每个抓具附件都具有弹簧片12c和12d，所述弹簧片是U形结构的一部分。弹簧片12c具有侧边12a，而弹簧片12d具有侧边12b。侧边12a和12b相互朝向。

[0061] 如由图4所示，U形的中间侧边分别是圆形成形的，以便与环形槽18的形状相适配。

[0062] 附加地分别构成中间缝隙38，所述中间缝隙改进了弹簧片12c和12b的弹簧弹性。

[0063] 可以理解的是，具体设计方案可以以任意的方式与要求相适配。但重要的是，能够将刀具固定元件16的环形槽18固定在抓具附件12中。在需要时，在端侧的侧边12a和12b上还可以设有小的向内指向的突起，所述突起必要时进一步改进夹紧并且还使得可以实现卡扣。

[0064] 这由图5可以看到，该附图示出了向内指向的突起40。

[0065] 通过这些突起，抓具附件12的包角分别略大于180度。

[0066] 由图5还可以看到中间缝隙38。为了改进弹簧片12c和12d的弹簧特性，此外还在中间缝隙的侧向设有附加的缝隙42和44。

[0067] 如由图5所示，板件36部分地是双层的。这提高了沿刀具14的轴线方向的刚度，但仍实现了希望的弹簧特性，这里在弹簧片12c和12d的区域内不采用这种双层结构。

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