CN113441976B - 一种数控机床的嵌套式刀库 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数控机床的嵌套式刀库，涉及数控机床技术领域，包括外刀盘以及内刀盘，外刀盘上呈环形分布地设置有多个第一刀具夹持机构，外刀盘具有一装卸位置，通过转动外刀盘以使其上任一第一刀具夹持机构抵达装卸位置，外刀盘上有至少一个避让空间；内刀盘上呈环分布地设置有多个第二刀具夹持机构，各第二刀具夹持机构能够沿内刀盘的径向滑动，内刀盘转动套设于外刀盘的中心，当避让空间对准装卸位置，通过转动内刀盘以使其上任一第二刀具夹持机构对准装卸位置时，该第二刀具夹持机构能够滑动至装卸位置。本发明能够在不增加刀库占用空间的情况下成倍增加刀库的储刀数量，并且能够与现有数控机床的机械手直接适配。

Description

一种数控机床的嵌套式刀库

技术领域

本发明涉及数控机床技术领域，具体为一种数控机床的嵌套式刀库。

背景技术

数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床，能够按图纸要求的形状和尺寸，控制机床的动作自动地将工件加工出来。数控机床具有用来储存各类刀具的刀库，通过控制系统及机械手从刀库中抓取刀具来实现数控机床主轴刀具的交换。

如公开号为CN107283198A公开日2017年10月24日，名称为《一种圆盘式刀库》，其包括电机，所述电机一侧安装有转轴，所述电机安装于安装盘上，所述转轴和转盘连接，所述转盘上安装有车刀安装轴，所述转盘一侧安装有数控装置，且所述转盘外侧安装有外壳，所述数控装置底部连接有支撑轴，所述支撑轴底部设有连接轴，所述连接轴上设有固定板，所述外壳上设有散热口，且所述外壳一侧设有出刀口和顶盖，所述电机上端安装有红外线测位器，所述外壳底部设有裂口，所述车刀安装轴为伸缩轴，且和所述出刀口一一对应。以此达到结构简单，换刀速度快，便于拆装刀库，减小刀库工作时的震动，保证加工零件的精度的效果。

现有技术中，随着工件加工的精度及复杂程度的提高，数控机床加工过程中需要使用到越来越多的刀具，现有的刀库储刀数量已经达到上限，对刀库进行扩容迫在眉睫。而数控机床整体结构非常紧凑，刀库所占用的空间也十分有限，如果采用常规的增加新的刀库或增大刀库的体积的方法，对数控机床的改动比较大，成本也相对比较高，并且会导致机械手取放刀具的装卸位置发生改变，乃至不止一个装卸位置，无法直接与现有数控机床的机械手适配，局限性非常明显。

发明内容

本发明的目的是提供一种数控机床的嵌套式刀库，以解决上述现有技术中的不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种数控机床的嵌套式刀库，包括外刀盘以及内刀盘，所述外刀盘上呈环形分布地设置有多个第一刀具夹持机构，所述外刀盘具有一装卸位置，通过转动外刀盘以使其上任一第一刀具夹持机构抵达所述装卸位置，所述外刀盘上有至少一个避让空间；所述内刀盘上呈环分布地设置有多个第二刀具夹持机构，各所述第二刀具夹持机构能够沿所述内刀盘的径向滑动，所述内刀盘转动套设于外刀盘的中心，当所述避让空间对准所述装卸位置，通过转动内刀盘以使其上任一第二刀具夹持机构对准装卸位置时，该第二刀具夹持机构能够滑动至所述装卸位置。

进一步地，所述第一刀具夹持机构与第二刀具夹持机构的结构一致，所述第一刀具夹持机构包括插接管，所述插接管内壁沿径向开设有多个圆柱形槽，所述插接管上开设有一环形槽，所述环形槽与各所述圆柱形槽连通；各所述圆柱形槽内分别滑动设置有一钢球，每相邻两所述钢球之间分别设置有一位于环形槽内的第一弹性单元。

进一步地，所述第一弹性单元为拉簧。

进一步地，所述外刀盘呈环形结构，其内周侧开设有环形滑槽，所述内刀盘的周侧面设置有与环形滑槽相适配的滑棱，所述滑棱滑动设置于环形滑槽内。

进一步地，所述内刀盘上设置有多个第一滑轨，每个所述第二刀具夹持机构通过一个第一滑轨滑动设置于内刀盘上，所述外刀盘上设置有一个位于避让空间的第二滑轨，当其中一个第一滑轨与第二滑轨对接时，位于该第一滑轨上的第二刀具夹持机构能够滑动至第二滑轨上。

进一步地，还包括第一驱动机构，其用于驱动内刀盘上的第二刀具夹持机构滑动。

进一步地，所述第一驱动机构包括液压缸，所述液压缸的液压杆的端部固定连接有一第一卡接部，各所述第二刀具夹持机构上分别固定连接有一第二卡接部，所述第一卡接部与第二卡接部卡接配合。

进一步地，还包括第二驱动机构，其用于驱动所述内刀盘及外刀盘转动。

进一步地，所述第二驱动机构包括伺服电机、第一限位块、锁止组件以及第二限位块，其中，所述伺服电机用于驱动内刀盘转动，所述第一限位块固定连接于外刀盘上，所述锁止组件固定连接于固定基础上，且位于第一限位块的转动行程上，当第一限位块转动至锁止组件时，锁止组件能够将第一限位块锁止，所述第二限位块固定连接于内刀盘上，所述第一限位块位于第二限位块的转动行程上，所述内刀盘通过第二限位块与第一限位块间的挡接配合驱动外刀盘转动。

进一步地，所述锁止组件包括第一楔形卡勾、导向件、滑动部、第二楔形卡勾、第二弹性单元以及楔形块，其中，所述第一楔形卡勾固定连接于所述第一限位块上，所述导向件固定连接于固定基础上，所述滑动部滑动设置于所述导向件上，所述第二楔形卡勾固定连接于所述滑动部上，所述第二弹性单元恢复形变的过程驱动第二楔形卡勾滑动至第一楔形卡勾的运动行程上，第一楔形卡勾跟随外刀盘转动至滑动部正上方时，第一楔形卡勾与第二楔形卡勾卡接配合，所述楔形块固定连接于所述滑动部上，且位于第二限位块的转动行程上，所述第二限位块上设置斜面，所述斜面与楔形块滑动挤压配合以使第一楔形卡勾与第二楔形卡勾解除卡接。

在上述技术方案中，本发明提供的一种数控机床的嵌套式刀库，通过以嵌套的方式设置外刀盘与内刀盘，能够在不增加刀库占用空间的情况下成倍增加了刀库的储刀数量，以满足数控机床加工过程中用刀数量越来越多的需求；并且，当避让空间对准装卸位置，即该避让空间与装卸位置重合时，通过转动内刀盘能够使其上任一第二刀具夹持机构对准避让空间(装卸位置)，该第二刀具夹持机构能够滑动至装卸位置，从而实现所有的第一刀具夹持机构与所有的第二刀具夹持机构都能运动至同一装卸位置，以便机械手取放刀具，既实现了对刀库的扩容，又能够与现有数控机床的机械手直接适配，无需对机械手进行改造。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的整体结构仰视图；

图3为本发明实施例提供的整体结构俯视图；

图4为本发明实施例提供的一第二刀具夹持机构位于装卸位置时的整体结构示意图；

图5为本发明实施例提供的局部结构示意图；

图6为本发明实施例提供的图5中A处的结构放大图；

图7为本发明实施例提供的第一卡接部与第二卡接部配合的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的第一刀具夹持机构的结构示意图；

图9为本发明实施例提供的第一刀具夹持机构的结构剖视图；

图10为本发明实施例提供的第一刀具夹持机构的结构拆分图。

附图标记说明：

1、外刀盘；1.1、第二滑轨；2、第一刀具夹持机构；2.1、插接管；2.2、圆柱形槽；2.3、环形槽；2.4、钢球；2.5、第一弹性单元；2.6、芯杆；3、内刀盘；3.1、第一滑轨；4、第二刀具夹持机构；5、第一驱动机构；5.1、液压缸；5.25.2、第一卡接部；5.3、第二卡接部；6、第二驱动机构；6.1、伺服电机；6.2、第一限位块；6.3、锁止组件；6.31、第一楔形卡勾；6.32、导向件；6.33、滑动部；6.34、第二楔形卡勾；6.35、第二弹性单元；6.36、楔形块；6.37、连接杆；6.4、第二限位块；7、滑块；8、固定基础；8.1、环形限位槽。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

请参阅图1-10，本发明实施例提供的一种数控机床的嵌套式刀库，包括外刀盘1以及内刀盘3，外刀盘1上呈环形分布地设置有多个第一刀具夹持机构2，外刀盘1具有一装卸位置，通过转动外刀盘1以使其上任一第一刀具夹持机构2抵达装卸位置，外刀盘1上有至少一个避让空间；内刀盘3上呈环分布地设置有多个第二刀具夹持机构4，各第二刀具夹持机构4能够沿内刀盘3的径向滑动，内刀盘3转动套设于外刀盘1的中心，当避让空间对准装卸位置，通过转动内刀盘3以使其上任一第二刀具夹持机构4对准装卸位置时，该第二刀具夹持机构4能够滑动至装卸位置。

具体的，外刀盘1为环形结构，内刀盘3位于外刀盘1的环内，内刀盘3与外刀盘1二者均共轴转动设置于固定基础8上，固定基础8为刀库的壳体或支撑梁，或者内刀盘3与外刀盘1二者中的一者转动连接于固定基础8上，此时内刀盘3与外刀盘1之间应转动连接，即内刀盘3的周侧面设置有转动结构，外刀盘1的内周侧面设置有与转动结构相配合的结构，优选的，外刀盘1内周侧开设有环形滑槽，内刀盘3的周侧面设置有与环形滑槽相适配的滑棱，滑棱滑动设置于环形滑槽内。第一刀具夹持机构2与第二刀具夹持机构4均用于夹持刀具，第二刀具夹持机构4能够沿内刀盘3的径向滑动，即每个第二刀具夹持机构4与内刀盘3之间均设置有一个滑动结构，优选的，内刀盘3上设置有多个第一滑轨3.1，每个第二刀具夹持机构4均上设置有一个滑块7，第二刀具夹持机构4通过其上的滑块7与对应的第一滑轨3.1滑动配合的方式滑动设置于内刀盘3上，进一步地，在滑块7沿第一滑轨3.1向内刀盘3轴心位置滑动到的极限位置，设置一个滑块7与内刀盘3的卡接、插接或磁吸结构，避免第二刀具夹持机构4自由滑动。外刀盘1具有一装卸位置，该装卸位置并不是外刀盘1上的某个位置，而是机械手从第一刀具夹持机构2上取放刀具时的刀库空间内的一个特定位置，机械手每次取放刀具的位置是唯一的，通过转动外刀盘1以使其上任一第一刀具夹持机构2抵达该装卸位置，也就是说该装卸位置是在第一刀具的转动行程上的。外刀盘1上有至少一个避让空间，如避让空间设置数量为一个、二个或三个，该避让空间位于两相邻的第一刀具夹持机构2之间，位于第一刀具的转动行程上，该避让空间能够容纳得下一个第二刀具夹持机构4，外刀盘1上设置有一个位于避让空间的第二滑轨1.1，转动外刀盘1使避让空间与装卸位置重合(对准)，再转动内刀盘3使其中一个第一滑轨3.1与第二滑轨1.1对接时，位于该第一滑轨3.1上的第二刀具夹持机构4能够从第一滑轨3.1上滑动到第二滑轨1.1上，进入避让空间，也就是抵达了装卸位置，此时机械手便能够从该第二刀具夹持机构4上取放刀具。

在上述技术方案中，本发明提供的一种数控机床的嵌套式刀库，通过以嵌套的方式设置外刀盘1与内刀盘3，能够在不增加刀库占用空间的情况下成倍增加了刀库的储刀数量，以满足数控机床加工过程中用刀数量越来越多的需求；并且，当避让空间对准装卸位置，即该避让空间与装卸位置重合时，通过转动内刀盘3能够使其上任一第二刀具夹持机构4对准避让空间(装卸位置)，该第二刀具夹持机构4能够滑动至装卸位置，从而实现所有的第一刀具夹持机构2与所有的第二刀具夹持机构4都能运动至同一装卸位置，以便机械手取放刀具，既实现了对刀库的扩容，又能够与现有数控机床的机械手直接适配，无需对机械手进行改造。

作为本发明优选的技术方案，参阅图8-10，第一刀具夹持机构2与第二刀具夹持机构4的结构一致，第一刀具夹持机构2包括插接管2.1，插接管2.1内壁沿径向开设有多个圆柱形槽2.2，插接管2.1上开设有一环形槽2.3，环形槽2.3与各圆柱形槽2.2连通；各圆柱形槽2.2内分别滑动设置有一钢球2.4，每相邻两钢球2.4之间分别设置有一位于环形槽2.3内的第一弹性单元2.5，第一弹性单元2.5的弹力使相邻的两钢球2.4间距减小或具备间距减小的趋势，第一弹性单元2.5优选为拉簧。放刀前，第一弹性单元2.5的弹力使各钢球2.4沿着圆柱形槽2.2向插接管2.1轴心运动，各球体的一部分滑出对应的圆柱形槽2.2进入到插接管2.1的管内，刀具的柄部周侧面开设有环形卡槽；放刀时，机械手将刀具的柄部插入到插接管2.1内，刀具柄部挤压各钢球2.4，使各钢球2.4克服第一弹性单元2.5的弹力完全退回到圆柱形槽2.2内，刀具柄部从而能够完全插入到插接槽内，此时刀具柄部上的环形卡槽恰好对应各钢球2.4的位置，各钢球2.4在第一弹性单元2.5的弹力作用下，沿着圆柱形槽2.2向插接管2.1轴心运动，钢球2.4的一部分滑出对应的圆柱形槽2.2，并卡入环形卡槽内，从而将刀具固定在插接槽内；取刀时，机械手将刀具沿插接槽轴向拔出即可，期间刀具柄部环形卡槽的侧壁挤压钢球2.4，使钢球2.4克服第一弹性单元2.5的弹力完全退回到圆柱形槽2.2内，刀具柄部即可从插接槽内拔出。

作为本实施例进一步优选的技术方案，各钢球2.4上分别沿径向开设有一通孔，钢球2.4通过通孔转动设置有一芯杆2.6，第一弹性单元2.5设置于相邻两芯杆2.6之间。在刀具柄部插入或拔出插接管2.1的过程中，刀具柄部与钢球2.4之间会产生摩擦，由于钢球2.4能够相对芯杆2.6转动，因此刀具柄部与钢球2.4之间摩擦极大一部分为滚动摩擦，滚动摩擦对钢球2.4以及刀具柄部的磨损会大幅度减小，从而能够提高钢球2.4和刀具的使用寿命，并且，由于刀具柄部插入或拔出插接管2.1的过程中使各钢球2.4发生了转动，因此，每次在各钢球2.4卡入刀具柄部的环形卡槽内时，与环形卡槽的内壁的挤压位置每次也不尽相同，也从一定程度上减缓了钢球2.4的损耗。

作为本实施例优选的技术方案，还包括第一驱动机构5，其用于驱动内刀盘3上的第二刀具夹持机构4滑动，第一驱动机构5包括电动推杆或液压推杆。优选的，第一驱动机构5包括液压缸5.1，液压杆固定安装在固定基础8上，液压缸5.1的液压杆的端部固定连接有一第一卡接部5.2，第一卡接部5.2对应装卸位置，各第二刀具夹持机构4上分别固定连接有一第二卡接部5.3，第二卡接部5.3跟随第二刀具夹持机构4及内刀盘3转动，第一卡接部5.2位于第二卡接部5.3的转动行程上，当第二卡接部5.3转动至对应第一卡接部5.2位置，并且避让位置位于装卸位置时，该第二卡接部5.3与第一卡接部5.2卡接，启动液压缸5.1通过相卡接的第一卡接部5.2与第二卡接部5.3带动对应的第二刀具夹持机构4从内刀盘3上运动至装卸位置。具体的，第一卡接部5.2呈U形，第二卡接部5.3呈弧形块状，第二卡接部5.3转动时恰好从U形第一卡接部5.2的两侧板之间的间隙穿过，当第二卡接部5.3停止在该间隙内时，即表示该第二卡接部5.3与第一卡接部5.2卡接，液压能够缸驱动第一卡接部5.2与该第二卡接部5.3同步运动。

进一步的，参阅图7，固定基础8包括一盘状结构，该盘状结构上设置有一环形限位槽8.1，环形限位槽8.1上开设有一避让第一卡接部5.2的缺口，U形的第一卡接部5.2能够适配缺口，与环形限位槽8.1一起形成一个完整的环状，第一卡接部5.2也能够运动穿过缺口，各呈弧形块状的第二卡接部5.3位于环形限位槽8.1内，环形限位槽8.1能够对第二卡接部5.3进行限位，从而防止第二刀具夹持机构4在未被第一驱动机构5驱动时自行滑动。

作为本实施例优选的技术方案，还包括第二驱动机构6，其用于驱动内刀盘3及外刀盘1转动。具体的，第二驱动机构6包括第一电机与第二电机(图中未画出)，第一电机驱动外刀盘1转动，第二电机驱动内刀盘3转动，两个电机以及第一驱动机构5均接受刀库控制系统的协调控制。当机械手所要拿取的刀具位于第一刀具夹持机构2上时，只需通过第二电机使外刀盘1转动，使所需的刀具及夹持该刀具的第一刀具夹持机构2转动至装卸位置即可；当机械手所要拿取的刀具位于第二刀具夹持机构4上时，首选通过第二电机驱动外刀盘1转动使避让位置与装卸位置重合，然后通过第一电机驱动内刀盘3转动，使所需的刀具及夹持该刀具的第二刀具夹持机构4转动至对准避让位置(装卸位置)，此时该第二刀具夹持机构4上的第二卡接部5.3与第一卡接部5.2恰好卡接，再通过第一驱动机构5驱动使该第二刀具夹持机构4滑动至避让位置(装卸位置)，机械手即可拿取所需刀具。

本发明提供的另一个实施例中，参阅图5-6，第二驱动机构6包括伺服电机6.1、第一限位块6.2、锁止组件6.3以及第二限位块6.4，其中，伺服电机6.1的用于驱动内刀盘3转动，即伺服电机6.1的转轴与内刀盘3共轴连接，伺服电机6.1与内刀盘3之间可增设减速器，第一限位块6.2固定连接于外刀盘1上，锁止组件6.3固定连接于固定基础8上，且位于第一限位块6.2的转动行程上，当第一限位块6.2转动至锁止组件6.3时，锁止组件6.3能够将第一限位块6.2锁止，此时避让位置恰好与装卸位置重合，第二限位块6.4固定连接于内刀盘3上，第一限位块6.2位于第二限位块6.4的转动行程上，内刀盘3通过第二限位块6.4与第一限位块6.2间的挡接配合驱动外刀盘1转动。

本实施例的具体原理为，当机械手所要拿取得刀具位于第一刀具夹持机构2上时，首先控制系统会根据所需刀具处于外刀盘1上的具体位置来选择控制伺服电机6.1沿第一方向转动还是沿第二方向转动，第一方向与第二方向为相反的转动方向，例如通过伺服电机6.1沿第一方向转动驱动内刀盘3沿第一方向转动，内刀盘3上的第二限位块6.4沿第一方向转动至与外刀盘1上的第一限位块6.2的一侧挡接(抵接)，从而带动外刀盘1沿第一方向转动，使所需的刀具及夹持该刀具的第一刀具夹持机构2转动至装卸位置，机械手进行取刀；当然，当外刀盘1转动至第一限位块6.2被锁止组件6.3挡住时，所需刀具仍然未出现在装卸位置，则说明外刀盘1的转动方向反了，应该通过伺服电机6.1驱动内刀盘3沿第二方向转动，使第二限位块6.4与第二限位块6.4的另一侧挡接，从而带动外刀盘1沿第二方向转动，使所需刀具转动至装卸位置，当然这种情况只为帮助解释本实施例的原理，实操中不会出现这种情况，因为控制系统会根据所需刀具处于外刀盘1上的具体位置来选择控制伺服电机6.1的转动方向。当机械手所要拿取得刀具位于第二刀具夹持机构4上时，首选通过伺服电机6.1沿第一方向转动以驱动内刀盘3沿第一方向转动，内刀盘3上的第二限位块6.4沿第一方向转动至与外刀盘1上的第一限位块6.2的一侧挡接(抵接)，从而带动外刀盘1沿第一方向转动，直至第一限位块6.2被锁止组件6.3挡住且锁止住，此时外刀盘1即被固定住，而避让位置恰好位于装卸位置，然后控制伺服电机6.1沿第二方向转动以驱动内刀盘3沿第二方向转动，使所需的刀具及夹持该刀具的第二刀具夹持机构4转动至对准避让位置(装卸位置)，此时该第二刀具夹持机构4上的第二卡接部5.3与第一卡接部5.2恰好卡接，再通过第一驱动机构5驱动使该第二刀具夹持机构4滑动至避让位置(装卸位置)，机械手即可拿取所需刀具。

作为本实施例优选的技术方案，锁止组件6.3包括第一楔形卡勾6.31、导向件6.32、滑动部6.33、第二楔形卡勾6.34、第二弹性单元6.35以及楔形块6.36，其中，第一楔形卡勾6.31固定连接于第一限位块6.2上，导向件6.32通过连接杆6.37固定连接于固定基础8上，滑动部6.33滑动设置于导向件6.32上，第二楔形卡勾6.34固定连接于滑动部6.33上，第二弹性单元6.35恢复形变的过程驱动第二楔形卡勾6.34滑动至第一楔形卡勾6.31的运动行程上，第一楔形卡勾6.31跟随外刀盘1转动至滑动部6.33正上方时，第一楔形卡勾6.31与第二楔形卡勾6.34卡接配合，第二弹性单元6.35优选为压簧，楔形块6.36固定连接于滑动部6.33上，且位于第二限位块6.4的转动行程上，滑动部6.33、第二楔形卡勾6.34、楔形部三者同步滑动，第二限位块6.4上设置斜面，斜面与楔形块6.36滑动挤压配合以使第一楔形卡勾6.31与第二楔形卡勾6.34解除卡接。在锁止组件6.3锁止第一限位块6.2的过程中，跟随第一限位块6.2转动的第一楔形卡勾6.31上的斜面与锁止组件6.3的第二楔形卡勾6.34的斜面滑动挤压配合，第二楔形卡勾6.34会朝着第二弹性单元6.35弹力的相反方向滑动，直至第一楔形卡勾6.31与第二楔形卡勾6.34的斜面滑动挤压结束，此时第一限位块6.2与锁止组件6.3的导向件6.32挡接(抵接)，第二弹性单元6.35的弹力使第二楔形卡勾6.34滑动复位，第二楔形卡勾6.34与第一楔形卡勾6.31相互勾住，从而使第二限位块6.4及外刀盘1被锁止组件6.3锁止固定住。进一步地，在第二刀具夹持机构4上的刀具使用结束后，机械手将刀具重新放置到对应的位于装卸位置的第二刀具夹持机构4上，如果接下来所需的刀具仍在内刀盘3上，则首先通过第一驱动机构5使位于装卸位置的第二刀具夹持机构4及刀具滑动复位至内刀盘3上，接着通过伺服电机6.1驱动内刀盘3沿第一方向或第二方向转动，以使所需的刀具及夹持该刀具的第二刀具夹持机构4转动至对准避让位置(装卸位置)，期间第二限位块6.4不与第一限位块6.2挡接，外刀盘1一直处于锁止状态；如果接下来所需的刀具位于外刀盘1上，则需要使锁止组件6.3对外刀盘1进行解锁，具体方式为，首首先通过第一驱动机构5使位于装卸位置的第二刀具夹持机构4及刀具滑动复位至内刀盘3上，接着控制伺服电机6.1沿第二方向转动以驱动内刀盘3沿第二方向转动，直至内刀盘3上的第二限位块6.4沿第二方向转动至锁止组件6.3处时，第二限位块6.4的斜面与锁止组件6.3上的楔形块6.36的斜面滑动挤压配合，使楔形块6.36通过滑动部6.33带动第二楔形卡勾6.34向克服第二弹性单元6.35的弹力方向滑动，以使得第二楔形卡勾6.34与第一楔形卡勾6.31脱钩，从而使锁止组件6.3对第一限位块6.2及外刀盘1解锁，此时第二限位块6.4继续沿第二方向转动，第二限位块6.4越过楔形块6.36后与第一限位块6.2挡接，从而驱动第一限位块6.2以及外刀盘1沿第二方向转动，进而能够使接下来所需的刀具及夹持该刀具的第一刀具夹持机构2沿第二方向转动至装卸位置，最后机械手进行取刀。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (8)

1.一种数控机床的嵌套式刀库，其特征在于，包括：

外刀盘，其上呈环形分布地设置有多个第一刀具夹持机构，所述外刀盘具有一装卸位置，通过转动外刀盘以使其上任一第一刀具夹持机构抵达所述装卸位置，所述外刀盘上有至少一个避让空间；

内刀盘，其上呈环分布地设置有多个第二刀具夹持机构，各所述第二刀具夹持机构能够沿所述内刀盘的径向滑动，所述内刀盘转动套设于外刀盘的中心，当所述避让空间对准所述装卸位置，通过转动内刀盘以使其上任一第二刀具夹持机构对准装卸位置时，该第二刀具夹持机构能够滑动至所述装卸位置；

第二驱动机构，其用于驱动所述内刀盘及外刀盘转动，所述第二驱动机构包括：

伺服电机，其用于驱动内刀盘转动；

第一限位块，其固定连接于外刀盘上；

锁止组件，其固定连接于固定基础上，且位于第一限位块的转动行程上，当第一限位块转动至锁止组件时，锁止组件能够将第一限位块锁止，此时避让位置恰好与装卸位置重合；

第二限位块，其固定连接于内刀盘上，所述第一限位块位于第二限位块的转动行程上，所述内刀盘通过第二限位块与第一限位块间的挡接配合驱动外刀盘转动。

2.根据权利要求1所述的嵌套式刀库，其特征在于，所述第一刀具夹持机构与第二刀具夹持机构的结构一致，所述第一刀具夹持机构包括插接管，所述插接管内壁沿径向开设有多个圆柱形槽，所述插接管上开设有一环形槽，所述环形槽与各所述圆柱形槽连通；

各所述圆柱形槽内分别滑动设置有一钢球，每相邻两所述钢球之间分别设置有一位于环形槽内的第一弹性单元。

3.根据权利要求2所述的嵌套式刀库，其特征在于，所述第一弹性单元为拉簧。

4.根据权利要求1所述的嵌套式刀库，其特征在于，所述外刀盘呈环形结构，其内周侧开设有环形滑槽，所述内刀盘的周侧面设置有与环形滑槽相适配的滑棱，所述滑棱滑动设置于环形滑槽内。

5.根据权利要求1所述的嵌套式刀库，其特征在于，所述内刀盘上设置有多个第一滑轨，每个所述第二刀具夹持机构通过一个第一滑轨滑动设置于内刀盘上，所述外刀盘上设置有一个位于避让空间的第二滑轨，当其中一个第一滑轨与第二滑轨对接时，位于该第一滑轨上的第二刀具夹持机构能够滑动至第二滑轨上。

6.根据权利要求1所述的嵌套式刀库，其特征在于，还包括第一驱动机构，其用于驱动内刀盘上的第二刀具夹持机构滑动。

7.根据权利要求6所述的嵌套式刀库，其特征在于，所述第一驱动机构包括液压缸，所述液压缸的液压杆的端部固定连接有一第一卡接部，各所述第二刀具夹持机构上分别固定连接有一第二卡接部，所述第一卡接部与第二卡接部卡接配合。

8.根据权利要求1所述的嵌套式刀库，其特征在于，所述锁止组件包括：

第一楔形卡勾，其固定连接于所述第一限位块上；

导向件，其固定连接于固定基础上；

滑动部，其滑动设置于所述导向件上；

第二楔形卡勾，其固定连接于所述滑动部上；

第二弹性单元，其恢复形变的过程驱动第二楔形卡勾滑动至第一楔形卡勾的运动行程上，第一楔形卡勾跟随外刀盘转动至滑动部正上方时，第一楔形卡勾与第二楔形卡勾卡接配合；

楔形块，其固定连接于所述滑动部上，且位于第二限位块的转动行程上，所述第二限位块上设置斜面，所述斜面与楔形块滑动挤压配合以使第一楔形卡勾与第二楔形卡勾解除卡接。

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