CN110625422B - 一种cnc刀库换刀控制方法、装置、存储介质及换刀设备 - Google Patents
一种cnc刀库换刀控制方法、装置、存储介质及换刀设备 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种CNC刀库换刀控制方法、装置、存储介质及换刀设备，所述方法适用于包括原CNC刀库和外挂刀库的CNC机床，原CNC刀库设有两个空刀位；所述方法包括：在CNC主机的加工过程中，在接收到备刀指令的情况下，判断两个空刀位中是否存在刀具；若两个空刀位中都不存在刀具，将其中一个空刀位作为进刀位，控制夹爪将待切换刀具放入进刀位；若其中一个空刀位中存在刀具，且另一个空刀位中不存在刀具，将不存在刀具的空刀位作为进刀位，控制夹爪将待切换刀具放入进刀位。采用本发明的技术方案能够减少换刀时间，提高换刀效率。
Description
技术领域
本发明涉及数控机床技术领域，尤其涉及一种CNC刀库换刀控制方法、装置、计算机可读存储介质及换刀设备。
背景技术
原有的CNC刀库，一般只能装14～21把刀具，而遇到复杂的零件及与治具夹位合并时，原CNC刀库中的刀具数量不能满足加工需求，现有技术通常是在CNC机床中增加一个外挂刀库，这种外挂刀库与原CNC刀库的组合，能够方便原CNC刀库与外挂刀库的刀具切换，并且可多增加8把刀具，使得刀具数量满足加工需求。
新增外挂刀库后，原CNC刀库需减少一把刀具以空出一个刀位，原CNC刀库与外挂刀库进行换刀时的控制流程具体为：当CNC主机加工完成后需要换刀时，外挂刀库才开始选刀、抓刀、气缸旋转等一系列动作，CNC主机加工过程停止，若是首次换刀，则外挂刀库选刀后，通过换刀机构的夹爪将刀具送入原CNC刀库的空刀位，再由原CNC刀库换至CNC主轴进行后续生产加工处理；若不是首次换刀(即，首次换刀后再次进行换刀)，则夹爪先从原CNC刀库中取出待切换的一把刀具，送还至外挂刀库，然后外挂刀库重新选刀，通过夹爪将刀具送入原CNC刀库，再由原CNC刀库换至CNC主轴进行后续生产加工处理；这种控制方案能够实现刀具自动切换，无需人工操作换刀。
但是，在具体实施上述换刀控制方案时，首次换刀流程一般需要6.5秒才能完成，首次换刀之后的每次换刀流程一般都需要9.5秒才能完成，导致换刀所需时间较长，换刀效率较差。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种CNC刀库换刀控制方法、装置、计算机可读存储介质及换刀设备，能够减少换刀时间，提高换刀效率。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种CNC刀库换刀控制方法，所述方法适用于包括原CNC刀库和外挂刀库的CNC机床，所述原CNC刀库设有两个空刀位；所述方法包括：
在CNC主机的加工过程中，在接收到备刀指令的情况下，判断两个空刀位中是否存在刀具；
若两个空刀位中都不存在刀具，将其中一个空刀位作为进刀位，控制所述外挂刀库选择所述外挂刀库中的待切换刀具，并控制夹爪夹持待切换刀具；在所述原CNC刀库的进刀位停在与所述夹爪相对应的位置的情况下，若接收到进刀指令，则控制所述夹爪将待切换刀具放入进刀位；
若其中一个空刀位中存在刀具，且另一个空刀位中不存在刀具，将不存在刀具的空刀位作为进刀位，控制所述外挂刀库选择所述外挂刀库中的待切换刀具，并控制所述夹爪夹持待切换刀具；在所述原CNC刀库的进刀位停在与所述夹爪相对应的位置的情况下，若接收到进刀指令，则控制所述夹爪将待切换刀具放入进刀位；
所述方法还包括：
记录所述夹爪每一次将待切换刀具放入进刀位的时间；
若两个空刀位中都存在刀具，将刀具放入时间在前的空刀位作为退刀位，并在所述原CNC刀库的退刀位停在与所述夹爪相对应的位置时，若接收到退刀指令，则控制所述夹爪夹持退刀位中的刀具，将刀具送还至所述外挂刀库，并将退刀位作为进刀位。
进一步地，所述方法还包括：
若其中一个空刀位中存在刀具，且另一个空刀位中不存在刀具，将存在刀具的空刀位作为退刀位，并在所述原CNC刀库的退刀位停在与所述夹爪相对应的位置时，若接收到退刀指令，则控制所述夹爪夹持退刀位中的刀具，将刀具送还至所述外挂刀库。
进一步地，在两个空刀位中都存在刀具，并且根据记录的刀具放入时间确定进刀位之后，所述方法还包括：
控制所述外挂刀库选择所述外挂刀库中的待切换刀具，并控制所述夹爪夹持待切换刀具；
在所述原CNC刀库的进刀位停在与所述夹爪相对应的位置的情况下，若接收到进刀指令，则控制所述夹爪将待切换刀具放入进刀位。
进一步地，所述两个空刀位包括主空刀位和辅空刀位；
若两个空刀位中都不存在刀具，将所述主空刀位作为进刀位，控制所述外挂刀库选择所述外挂刀库中的待切换刀具，并控制所述夹爪夹持待切换刀具；在所述原CNC刀库的进刀位停在与所述夹爪相对应的位置的情况下，若接收到进刀指令，则控制所述夹爪将待切换刀具放入进刀位。
进一步地，所述方法通过以下步骤控制所述外挂刀库选择所述外挂刀库中的待切换刀具：
控制所述外挂刀库的刀盘旋转；
在所述刀盘上的待切换刀具旋转到与所述夹爪相对的位置的情况下，停止旋转所述刀盘。
进一步地，所述方法通过以下步骤控制所述夹爪夹持待切换刀具：
控制所述夹爪伸出；
控制所述夹爪抓取所述外挂刀库中的待切换刀具；
控制所述夹爪退回；
控制所述夹爪旋转到与所述原CNC刀库相对的位置。
进一步地，所述方法通过以下步骤控制所述夹爪将待切换刀具放入进刀位：
控制所述夹爪伸出；
控制所述夹爪松开待切换刀具；
控制所述夹爪退回；
控制所述夹爪旋转到与所述外挂刀库相对的位置。
为了解决上述技术问题，本发明实施例还提供了一种CNC刀库换刀控制装置，所述装置安装在包括原CNC刀库和外挂刀库的CNC机床中，所述原CNC刀库设有两个空刀位；所述装置包括：
备刀指令接收模块，用于在CNC主机的加工过程中，在接收到备刀指令的情况下，判断两个空刀位中是否存在刀具；
第一刀具切换模块，用于若两个空刀位中都不存在刀具，将其中一个空刀位作为进刀位，控制所述外挂刀库选择所述外挂刀库中的待切换刀具，并控制夹爪夹持待切换刀具；在所述原CNC刀库的进刀位停在与所述夹爪相对应的位置的情况下，若接收到进刀指令，则控制所述夹爪将待切换刀具放入进刀位；
第二刀具切换模块，用于若其中一个空刀位中存在刀具，且另一个空刀位中不存在刀具，将不存在刀具的空刀位作为进刀位，控制所述外挂刀库选择所述外挂刀库中的待切换刀具，并控制所述夹爪夹持待切换刀具；在所述原CNC刀库的进刀位停在与所述夹爪相对应的位置的情况下，若接收到进刀指令，则控制所述夹爪将待切换刀具放入进刀位；
所述装置还包括时间记录模块和第三刀具切换模块；
所述时间记录模块用于：记录所述夹爪每一次将待切换刀具放入进刀位的时间；
所述第三刀具切换模块用于：
若两个空刀位中都存在刀具，将刀具放入时间在前的空刀位作为退刀位，并在所述原CNC刀库的退刀位停在与所述夹爪相对应的位置时，若接收到退刀指令，则控制所述夹爪夹持退刀位中的刀具，将刀具送还至所述外挂刀库，并将退刀位作为进刀位。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序；其中，所述计算机程序在运行时控制所述计算机可读存储介质所在的设备执行上述任一项所述的CNC刀库换刀控制方法。
本发明实施例还提供了一种换刀设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现上述任一项所述的CNC刀库换刀控制方法。
与现有技术相比，本发明实施例提供了一种CNC刀库换刀控制方法、装置、计算机可读存储介质及换刀设备，在CNC主机的加工过程中，在接收到备刀指令的情况下，判断两个空刀位中是否存在刀具；若两个空刀位中都不存在刀具，将其中一个空刀位作为进刀位，控制外挂刀库选择外挂刀库中的待切换刀具，并控制夹爪夹持待切换刀具；在原CNC刀库的进刀位停在与夹爪相对应的位置的情况下，若接收到进刀指令，则控制夹爪将待切换刀具放入进刀位；若其中一个空刀位中存在刀具，且另一个空刀位中不存在刀具，将不存在刀具的空刀位作为进刀位，控制外挂刀库选择外挂刀库中的待切换刀具，并控制夹爪夹持待切换刀具；在原CNC刀库的进刀位停在与夹爪相对应的位置的情况下，若接收到进刀指令，则控制夹爪将待切换刀具放入进刀位，该技术方案增加了备刀功能，并且备刀过程是在CNC主机的加工过程中完成的，无需停止CNC主机的加工过程，从而能够有效减少换刀时间，提高换刀效率。
附图说明
图1是本发明提供的一种CNC刀库换刀控制方法的一个优选实施例的流程图；
图2是本发明实施例提供的一种原CNC刀库和外挂刀库的换刀示意图；
图3是本发明提供的一种CNC刀库换刀控制装置的一个优选实施例的结构框图；
图4是本发明提供的一种换刀设备的一个优选实施例的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本技术领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种CNC刀库换刀控制方法，参见图1所示，是本发明提供的一种CNC刀库换刀控制方法的一个优选实施例的流程图，所述方法适用于包括原CNC刀库和外挂刀库的CNC机床，所述原CNC刀库设有两个空刀位；所述方法包括步骤S11至步骤S13：
步骤S11、在CNC主机的加工过程中，在接收到备刀指令的情况下，判断两个空刀位中是否存在刀具；
步骤S12、若两个空刀位中都不存在刀具，将其中一个空刀位作为进刀位，控制所述外挂刀库选择所述外挂刀库中的待切换刀具，并控制夹爪夹持待切换刀具；在所述原CNC刀库的进刀位停在与所述夹爪相对应的位置的情况下，若接收到进刀指令，则控制所述夹爪将待切换刀具放入进刀位；
步骤S13、若其中一个空刀位中存在刀具，且另一个空刀位中不存在刀具，将不存在刀具的空刀位作为进刀位，控制所述外挂刀库选择所述外挂刀库中的待切换刀具，并控制所述夹爪夹持待切换刀具；在所述原CNC刀库的进刀位停在与所述夹爪相对应的位置的情况下，若接收到进刀指令，则控制所述夹爪将待切换刀具放入进刀位。
具体的，原CNC刀库的刀盘上预先设置了两个空刀位，在CNC主机的加工过程中，若接收到备刀指令，说明此时需要从外挂刀库中选择相应的刀具进行刀具切换，则判断原CNC刀库的两个空刀位中是否已经放置了刀具，当判定两个空刀位中都不存在刀具时(相当于首次进行刀具切换)，将其中任意一个空刀位作为进刀位，通过控制外挂刀库以选择外挂刀库中的待切换刀具，并通过控制换刀机构的夹爪夹持外挂刀库选定的待切换刀具，此时备刀过程完成，CNC主机仍然处于加工过程中；当原CNC刀库的刀盘上的进刀位停止在与夹爪相对应的位置时，若接收到进刀指令，说明此时需要根据选定的待切换刀具进行换刀，则通过控制夹爪将选定的待切换刀具放入进刀位中，此时换刀过程完成；当判定其中一个空刀位中存在刀具，且另一个空刀位中不存在刀具时(相当于首次换刀后再次进行刀具切换)，将不存在刀具的空刀位作为进刀位，同理，通过控制外挂刀库以选择外挂刀库中的待切换刀具，并通过控制夹爪夹持外挂刀库选定的待切换刀具，备刀过程完成；当原CNC刀库的刀盘上的进刀位停止在与夹爪相对应的位置时，若接收到进刀指令，则通过控制夹爪将选定的待切换刀具放入进刀位中，换刀过程完成。
本发明实施例所提供的一种CNC刀库换刀控制方法，由于增加了备刀功能，并且备刀过程是在CNC主机的加工过程中完成的，无需停止CNC主机的加工过程，从而能够有效减少换刀时间，提高换刀效率。
在另一个优选实施例中，所述方法还包括：
若其中一个空刀位中存在刀具，且另一个空刀位中不存在刀具，将存在刀具的空刀位作为退刀位，并在所述原CNC刀库的退刀位停在与所述夹爪相对应的位置时，若接收到退刀指令，则控制所述夹爪夹持退刀位中的刀具，将刀具送还至所述外挂刀库。
具体的，结合上述实施例，当判定其中一个空刀位中存在刀具，且另一个空刀位中不存在刀具时，在将不存在刀具的空刀位作为进刀位，并将待切换刀具放入进刀位之后，对于存在刀具的空刀位，将存在刀具的空刀位作为退刀位，为了方便后续换刀过程，需要将退刀位中已放置的刀具取出，当原CNC刀库的刀盘上的退刀位停止在与夹爪相对应的位置时，若接收到退刀指令，则通过控制夹爪夹持退刀位中放置的刀具，并通过控制夹爪将退刀位中放置的刀具送还至外挂刀库，此时该退刀位中放置的刀具被取出，即该退刀位中不存在刀具，在下一次进行刀具切换时，该退刀位相当于进刀位。
本发明实施例所提供的一种CNC刀库换刀控制方法，由于增加了备刀功能，并且备刀过程是在CNC主机的加工过程中完成的，无需停止CNC主机的加工过程，并且预留了退刀位，在完成换刀的同时取出退刀位中放置的刀具，节省了下一次换刀所需的时间，从而进一步减少了换刀时间，提高了换刀效率。
在又一个优选实施例中，所述方法还包括：
记录所述夹爪每一次将待切换刀具放入进刀位的时间；
若两个空刀位中都存在刀具，将刀具放入时间在前的空刀位作为退刀位，并在所述原CNC刀库的退刀位停在与所述夹爪相对应的位置时，若接收到退刀指令，则控制所述夹爪夹持退刀位中的刀具，将刀具送还至所述外挂刀库，并将退刀位作为进刀位；
控制所述外挂刀库选择所述外挂刀库中的待切换刀具，并控制所述夹爪夹持待切换刀具；
在所述原CNC刀库的进刀位停在与所述夹爪相对应的位置的情况下，若接收到进刀指令，则控制所述夹爪将待切换刀具放入进刀位。
具体的，结合上述实施例，夹爪每一次将待切换刀具放入进刀位时，相应记录刀具的放入时间，当判定两个空刀位中都存在刀具时，将两个空刀位中的刀具放入时间在前(即刀具放入时间较长)的空刀位作为退刀位，当原CNC刀库的刀盘上的退刀位停止在与夹爪相对应的位置时，若接收到退刀指令，则通过控制夹爪夹持退刀位中放置的刀具，并通过控制夹爪将退刀位中放置的刀具送还至外挂刀库，此时该退刀位中放置的刀具被取出，即该退刀位中不存在刀具，该退刀位为空刀位，则将该退刀位作为进刀位；由于接收到了备刀指令，则通过控制外挂刀库以选择外挂刀库中的待切换刀具，并通过控制夹爪夹持外挂刀库选定的待切换刀具，备刀过程完成；当原CNC刀库的刀盘上的进刀位停止在与夹爪相对应的位置时，若接收到进刀指令，则通过控制夹爪将选定的待切换刀具放入退刀位中，换刀过程完成。
在又一个优选实施例中，所述两个空刀位包括主空刀位和辅空刀位；
若两个空刀位中都不存在刀具，将所述主空刀位作为进刀位，控制所述外挂刀库选择所述外挂刀库中的待切换刀具，并控制所述夹爪夹持待切换刀具；在所述原CNC刀库的进刀位停在与所述夹爪相对应的位置的情况下，若接收到进刀指令，则控制所述夹爪将待切换刀具放入进刀位。
具体的，结合上述实施例，本实施例将两个空刀位分为主空刀位和辅空刀位，当判定两个空刀位中都不存在刀具时(相当于首次进行刀具切换)，主空刀位的优先级高于辅空刀位，则将主空刀位作为进刀位，通过控制外挂刀库以选择外挂刀库中的待切换刀具，并通过控制换刀机构的夹爪夹持外挂刀库选定的待切换刀具，备刀过程完成；当原CNC刀库的刀盘上的进刀位停止在与夹爪相对应的位置时，若接收到进刀指令，说明此时需要根据选定的待切换刀具进行换刀，则通过控制夹爪将选定的待切换刀具放入进刀位中，换刀过程完成。
作为上述方案的改进，所述方法通过以下步骤控制所述外挂刀库选择所述外挂刀库中的待切换刀具：
控制所述外挂刀库的刀盘旋转；
在所述刀盘上的待切换刀具旋转到与所述夹爪相对的位置的情况下，停止旋转所述刀盘。
具体的，结合上述实施例，为了从外挂刀库中选择相应的待切换刀具，需要控制外挂刀库的刀盘旋转，当外挂刀库的刀盘上的待切换刀具旋转到与夹爪相对应的位置时，外挂刀库的刀盘停止旋转，此时由于待切换刀具的位置与夹爪的位置相对应，通过控制夹爪动作时能够直接抓取到待切换刀具。
作为上述方案的改进，所述方法通过以下步骤控制所述夹爪夹持待切换刀具：
控制所述夹爪伸出；
控制所述夹爪抓取所述外挂刀库中的待切换刀具；
控制所述夹爪退回；
控制所述夹爪旋转到与所述原CNC刀库相对的位置。
具体的，结合上述实施例，为了控制夹爪夹持选定的待切换刀具，首先需要控制夹爪伸出，以到达待切换刀具所处的位置，接着控制夹爪抓取外挂刀库中的待切换刀具，然后控制夹爪退回，此时夹爪已经完成抓刀过程，为了方便将待切换刀具放入原CNC刀库的进刀位，则需要控制夹爪旋转，使得夹爪所夹持的待切换刀具旋转到与原CNC刀库相对应的位置。
需要说明的是，本发明实施例中的夹爪可以通过控制滑台气缸来控制夹爪的伸出和退回动作，通过控制夹爪气缸来控制夹爪的抓取动作，通过控制旋转气缸来控制夹爪的旋转动作。
作为上述方案的改进，所述方法通过以下步骤控制所述夹爪将待切换刀具放入进刀位：
控制所述夹爪伸出；
控制所述夹爪松开待切换刀具；
控制所述夹爪退回；
控制所述夹爪旋转到与所述外挂刀库相对的位置。
具体的，结合上述实施例，为了控制夹爪将选定的待切换刀具放入原CNC刀库的进刀位，首先需要控制夹爪伸出，以到达进刀位所处的位置，接着控制夹爪松开所夹持的待切换刀具，然后控制夹爪退回，此时夹爪已经完成放刀过程，为了方便下一次备刀时抓取外挂刀库中的待切换刀具，则需要控制夹爪旋转，使得夹爪旋转到与外挂刀库相对应的位置。
需要说明的是，本发明实施例中的夹爪可以通过控制滑台气缸来控制夹爪的伸出和退回动作，通过控制夹爪气缸来控制夹爪的松开动作，通过控制旋转气缸来控制夹爪的旋转动作。
优选地，所述两个空刀位为所述原CNC刀库中相邻的两个刀位。
具体的，结合上述实施例，原CNC刀库的刀盘上预先设置了两个空刀位，在未存放刀具时作为进刀位，在存放刀具时作为退刀位，由于原CNC刀库的刀盘旋转同样需要时间，可以将两个空刀位设置在原CNC刀库的刀盘上的相邻位置，以节省原CNC刀库的刀盘旋转到退刀位的时间，从而能够进一步节省换刀时间，提高换刀效率。
参见图2所示，是本发明实施例提供的一种原CNC刀库和外挂刀库的换刀示意图，结合上述实施例以及图2所示，下面对本发明实施例提供的技术方案的工作过程进行具体说明：
原CNC刀库中的两个相邻空刀位分别设置在20号位置和21号位置，外挂刀库中的22号～29号位置均放置了待切换刀具，假设待切换刀具按照位置序号从小到大依次进行切换，在CNC主机的加工过程中，首次换刀时，20号空刀位(主空刀位)和21号空刀位(辅空刀位)均未放置刀具，相当于进刀位，在执行备刀指令时，控制夹爪伸出，以到达22号刀具所处的位置，控制夹爪抓取22号刀具，控制夹爪退回，控制夹爪逆时针旋转180度，使得夹爪所夹持的22号刀具旋转到与原CNC刀库相对应的位置，将22号刀具提前备刀，在执行进刀指令时，原CNC刀库旋转到20号进刀位与夹爪位置相对应时停止，控制夹爪伸出，以到达20号进刀位所处的位置，控制夹爪松开所夹持的22号刀具，将22号刀具放入20号进刀位，控制夹爪退回，控制夹爪顺时针旋转180度，使得夹爪旋转到与外挂刀库相对应的位置；在下一次执行备刀指令，控制夹爪夹持23号刀具，将23号刀具提前备刀，在下一次执行进刀指令时，控制夹爪将23号刀具放入21号进刀位；由于此时20号位置存放了22号刀具，相当于退刀位，则控制夹爪将20号退刀位中的22号刀具取出，依次交替循环执行上述过程，直至整个换刀过程结束为止。
本发明实施例还提供了一种CNC刀库换刀控制装置，能够实现上述任一实施例所述的CNC刀库换刀控制方法的所有流程，装置中的各个模块的作用以及实现的技术效果分别与上述实施例所述的CNC刀库换刀控制方法的作用以及实现的技术效果对应相同，这里不再赘述。
参见图3所示，是本发明提供的一种CNC刀库换刀控制装置的一个优选实施例的结构框图，所述装置安装在包括原CNC刀库和外挂刀库的CNC机床中，所述原CNC刀库设有两个空刀位；所述装置包括：
备刀指令接收模块11，用于在CNC主机的加工过程中，在接收到备刀指令的情况下，判断两个空刀位中是否存在刀具；
第一刀具切换模块12，用于若两个空刀位中都不存在刀具，将其中一个空刀位作为进刀位，控制所述外挂刀库选择所述外挂刀库中的待切换刀具，并控制夹爪夹持待切换刀具；在所述原CNC刀库的进刀位停在与所述夹爪相对应的位置的情况下，若接收到进刀指令，则控制所述夹爪将待切换刀具放入进刀位；
第二刀具切换模块13，用于若其中一个空刀位中存在刀具，且另一个空刀位中不存在刀具，将不存在刀具的空刀位作为进刀位，控制所述外挂刀库选择所述外挂刀库中的待切换刀具，并控制所述夹爪夹持待切换刀具；在所述原CNC刀库的进刀位停在与所述夹爪相对应的位置的情况下，若接收到进刀指令，则控制所述夹爪将待切换刀具放入进刀位。
优选地，所述第二刀具切换模块13还用于：
若其中一个空刀位中存在刀具，且另一个空刀位中不存在刀具，将存在刀具的空刀位作为退刀位，并在所述原CNC刀库的退刀位停在与所述夹爪相对应的位置时，若接收到退刀指令，则控制所述夹爪夹持退刀位中的刀具，将刀具送还至所述外挂刀库。
优选地，所述装置还包括时间记录模块和第三刀具切换模块；
所述时间记录模块用于：记录所述夹爪每一次将待切换刀具放入进刀位的时间；
所述第三刀具切换模块用于：
若两个空刀位中都存在刀具，将刀具放入时间在前的空刀位作为退刀位，并在所述原CNC刀库的退刀位停在与所述夹爪相对应的位置时，若接收到退刀指令，则控制所述夹爪夹持退刀位中的刀具，将刀具送还至所述外挂刀库，并将退刀位作为进刀位；
控制所述外挂刀库选择所述外挂刀库中的待切换刀具，并控制所述夹爪夹持待切换刀具；
在所述原CNC刀库的进刀位停在与所述夹爪相对应的位置的情况下，若接收到进刀指令，则控制所述夹爪将待切换刀具放入进刀位。
优选地，所述两个空刀位包括主空刀位和辅空刀位；
所述第一刀具切换模块12具体用于：
若两个空刀位中都不存在刀具，将所述主空刀位作为进刀位，控制所述外挂刀库选择所述外挂刀库中的待切换刀具，并控制所述夹爪夹持待切换刀具；在所述原CNC刀库的进刀位停在与所述夹爪相对应的位置的情况下，若接收到进刀指令，则控制所述夹爪将待切换刀具放入进刀位。
优选地，所述装置具体通过以下步骤控制所述外挂刀库选择所述外挂刀库中的待切换刀具：
控制所述外挂刀库的刀盘旋转；
在所述刀盘上的待切换刀具旋转到与所述夹爪相对的位置的情况下，停止旋转所述刀盘。
优选地，所述装置具体通过以下步骤控制所述夹爪夹持待切换刀具：
控制所述夹爪伸出；
控制所述夹爪抓取所述外挂刀库中的待切换刀具；
控制所述夹爪退回；
控制所述夹爪旋转到与所述原CNC刀库相对的位置。
优选地，所述装置具体通过以下步骤控制所述夹爪将待切换刀具放入进刀位：
控制所述夹爪伸出；
控制所述夹爪松开待切换刀具；
控制所述夹爪退回；
控制所述夹爪旋转到与所述外挂刀库相对的位置。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序；其中，所述计算机程序在运行时控制所述计算机可读存储介质所在的设备执行上述任一实施例所述的CNC刀库换刀控制方法。
本发明实施例还提供了一种换刀设备，参见图4所示，是本发明提供的一种换刀设备的一个优选实施例的结构框图，所述换刀设备包括处理器10、存储器20以及存储在所述存储器20中且被配置为由所述处理器10执行的计算机程序，所述处理器10在执行所述计算机程序时实现上述任一实施例所述的CNC刀库换刀控制方法。
优选地，所述计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元(如计算机程序1、计算机程序2、······)，所述一个或者多个模块/单元被存储在所述存储器20中，并由所述处理器10执行，以完成本发明。所述一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述所述计算机程序在所述换刀设备中的执行过程。
所述处理器10可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等，通用处理器可以是微处理器，或者所述处理器10也可以是任何常规的处理器，所述处理器10是所述换刀设备的控制中心，利用各种接口和线路连接所述换刀设备的各个部分。
所述存储器20主要包括程序存储区和数据存储区，其中，程序存储区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等，数据存储区可存储相关数据等。此外，所述存储器20可以是高速随机存取存储器，还可以是非易失性存储器，例如插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card，SMC)、安全数字(Secure Digital，SD)卡和闪存卡(Flash Card)等，或所述存储器20也可以是其他易失性固态存储器件。
需要说明的是，上述换刀设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器，本领域技术人员可以理解，图4结构框图仅仅是上述换刀设备的示例，并不构成对换刀设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件。
综上，本发明实施例所提供的一种CNC刀库换刀控制方法、装置、计算机可读存储介质及换刀设备，在CNC主机的加工过程中，当接收到备刀指令时，判断两个空刀位中是否存在刀具；若两个空刀位中都不存在刀具，则将其中一个空刀位作为进刀位，控制外挂刀库选择外挂刀库中的待切换刀具，并控制夹爪夹持待切换刀具；当原CNC刀库的进刀位停在与夹爪相对应的位置时，若接收到进刀指令，则控制夹爪将待切换刀具放入进刀位；若其中一个空刀位中存在刀具，且另一个空刀位中不存在刀具，则将不存在刀具的空刀位作为进刀位，控制外挂刀库选择外挂刀库中的待切换刀具，并控制夹爪夹持待切换刀具；当原CNC刀库的进刀位停在与夹爪相对应的位置时，若接收到进刀指令，则控制夹爪将待切换刀具放入进刀位，该技术方案增加了备刀功能，并且备刀过程是在CNC主机的加工过程中完成的，无需停止CNC主机的加工过程，从而能够有效减少换刀时间，提高换刀效率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种CNC刀库换刀控制方法，其特征在于，所述方法适用于包括原CNC刀库和外挂刀库的CNC机床，所述原CNC刀库设有两个空刀位；所述方法包括：
在CNC主机的加工过程中，在接收到备刀指令的情况下，判断两个空刀位中是否存在刀具；
若两个空刀位中都不存在刀具，将其中一个空刀位作为进刀位，控制所述外挂刀库选择所述外挂刀库中的待切换刀具，并控制夹爪夹持待切换刀具；在所述原CNC刀库的进刀位停在与所述夹爪相对应的位置的情况下，若接收到进刀指令，则控制所述夹爪将待切换刀具放入进刀位；
若其中一个空刀位中存在刀具，且另一个空刀位中不存在刀具，将不存在刀具的空刀位作为进刀位，控制所述外挂刀库选择所述外挂刀库中的待切换刀具，并控制所述夹爪夹持待切换刀具；在所述原CNC刀库的进刀位停在与所述夹爪相对应的位置的情况下，若接收到进刀指令，则控制所述夹爪将待切换刀具放入进刀位；
所述方法还包括：
记录所述夹爪每一次将待切换刀具放入进刀位的时间；
若两个空刀位中都存在刀具，将刀具放入时间在前的空刀位作为退刀位，并在所述原CNC刀库的退刀位停在与所述夹爪相对应的位置时，若接收到退刀指令，则控制所述夹爪夹持退刀位中的刀具，将刀具送还至所述外挂刀库，并将退刀位作为进刀位。
2.如权利要求1所述的CNC刀库换刀控制方法，其特征在于，所述方法还包括：
若其中一个空刀位中存在刀具，且另一个空刀位中不存在刀具，将存在刀具的空刀位作为退刀位，并在所述原CNC刀库的退刀位停在与所述夹爪相对应的位置时，若接收到退刀指令，则控制所述夹爪夹持退刀位中的刀具，将刀具送还至所述外挂刀库。
3.如权利要求1所述的CNC刀库换刀控制方法，其特征在于，在两个空刀位中都存在刀具，并且根据记录的刀具放入时间确定进刀位之后，所述方法还包括：
控制所述外挂刀库选择所述外挂刀库中的待切换刀具，并控制所述夹爪夹持待切换刀具；
在所述原CNC刀库的进刀位停在与所述夹爪相对应的位置的情况下，若接收到进刀指令，则控制所述夹爪将待切换刀具放入进刀位。
4.如权利要求1所述的CNC刀库换刀控制方法，其特征在于，所述两个空刀位包括主空刀位和辅空刀位；
若两个空刀位中都不存在刀具，将所述主空刀位作为进刀位，控制所述外挂刀库选择所述外挂刀库中的待切换刀具，并控制所述夹爪夹持待切换刀具；在所述原CNC刀库的进刀位停在与所述夹爪相对应的位置的情况下，若接收到进刀指令，则控制所述夹爪将待切换刀具放入进刀位。
5.如权利要求1所述的CNC刀库换刀控制方法，其特征在于，所述方法通过以下步骤控制所述外挂刀库选择所述外挂刀库中的待切换刀具：
控制所述外挂刀库的刀盘旋转；
在所述刀盘上的待切换刀具旋转到与所述夹爪相对的位置的情况下，停止旋转所述刀盘。
6.如权利要求1所述的CNC刀库换刀控制方法，其特征在于，所述方法通过以下步骤控制所述夹爪夹持待切换刀具：
控制所述夹爪伸出；
控制所述夹爪抓取所述外挂刀库中的待切换刀具；
控制所述夹爪退回；
控制所述夹爪旋转到与所述原CNC刀库相对的位置。
7.如权利要求1所述的CNC刀库换刀控制方法，其特征在于，所述方法通过以下步骤控制所述夹爪将待切换刀具放入进刀位：
控制所述夹爪伸出；
控制所述夹爪松开待切换刀具；
控制所述夹爪退回；
控制所述夹爪旋转到与所述外挂刀库相对的位置。
8.一种CNC刀库换刀控制装置，其特征在于，所述装置安装在包括原CNC刀库和外挂刀库的CNC机床中，所述原CNC刀库设有两个空刀位；所述装置包括：
备刀指令接收模块，用于在CNC主机的加工过程中，在接收到备刀指令的情况下，判断两个空刀位中是否存在刀具；
第一刀具切换模块，用于若两个空刀位中都不存在刀具，将其中一个空刀位作为进刀位，控制所述外挂刀库选择所述外挂刀库中的待切换刀具，并控制夹爪夹持待切换刀具；在所述原CNC刀库的进刀位停在与所述夹爪相对应的位置的情况下，若接收到进刀指令，则控制所述夹爪将待切换刀具放入进刀位；
第二刀具切换模块，用于若其中一个空刀位中存在刀具，且另一个空刀位中不存在刀具，将不存在刀具的空刀位作为进刀位，控制所述外挂刀库选择所述外挂刀库中的待切换刀具，并控制所述夹爪夹持待切换刀具；在所述原CNC刀库的进刀位停在与所述夹爪相对应的位置的情况下，若接收到进刀指令，则控制所述夹爪将待切换刀具放入进刀位；
所述装置还包括时间记录模块和第三刀具切换模块；
所述时间记录模块用于：记录所述夹爪每一次将待切换刀具放入进刀位的时间；
所述第三刀具切换模块用于：
若两个空刀位中都存在刀具，将刀具放入时间在前的空刀位作为退刀位，并在所述原CNC刀库的退刀位停在与所述夹爪相对应的位置时，若接收到退刀指令，则控制所述夹爪夹持退刀位中的刀具，将刀具送还至所述外挂刀库，并将退刀位作为进刀位。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序；其中，所述计算机程序在运行时控制所述计算机可读存储介质所在的设备执行如权利要求1～7任一项所述的CNC刀库换刀控制方法。
10.一种换刀设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器在执行所述计算机程序时实现如权利要求1～7任一项所述的CNC刀库换刀控制方法。
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