CN113500440A - 刀具夹持机构、刀库以及数控机床 - Google Patents

刀具夹持机构、刀库以及数控机床 Download PDF

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CN113500440A CN202110835009.4A CN202110835009A CN113500440A CN 113500440 A CN113500440 A CN 113500440A CN 202110835009 A CN202110835009 A CN 202110835009A CN 113500440 A CN113500440 A CN 113500440A
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Abstract

本发明公开了一种刀具夹持机构、刀库以及数控机床，涉及数控机床技术领域，包括座体、多个圆柱形槽、多个球体以及弹性组件，座体上开设有卡接槽，卡接槽用于接受刀具柄部的插入，多个圆柱形槽呈环形阵列地开设于卡接槽的内壁上，圆柱形槽的轴线方向位于卡接槽的径向上，多个球体一一对应地滑动设置于各圆柱形槽内，弹性组件用于驱动各球体向卡接槽轴心方向滑动，以使球体与刀具柄部的环形卡槽卡接。该刀具夹持机构通过卡接槽完全容纳刀具柄部，从刀具的非轴向对刀具进行限位，能够有效避免刀具歪斜，通过弹性组件与各球体配合，能够使各球体从刀具柄部的四周卡入到刀具柄部的环形卡槽内，从而在刀具轴向对刀具进行夹持固定，操作方便。

Description

刀具夹持机构、刀库以及数控机床
技术领域
本发明涉及数控机床技术领域，具体为一种刀具夹持机构、刀库以及数控机床。
背景技术
数控机床中夹持刀具的结构一般有三处，分别为主轴、机械手以及刀库需要对刀具进行夹持固定。其中在刀库中，会设置有大量的刀具夹持机构，刀库中的刀具夹持机构又称之为刀套或刀座，用以稳定夹持各刀具。
如公开号为CN112122981A，公开日为2020年12月25日，名称为《一种数控机床刀库用的刀具夹持机构》的申请专利，其包括：滚轮、卡爪、弹性支撑体和安装座，所述卡爪对称设置且分别销接在安装座上，所述卡爪分别包括转体、爪臂和驱动块，所述爪臂分别设置在转体正面并延伸至安装座前方，所述驱动块分别设置在转体的后方，所述滚轮设置在爪臂的前端，所述安装座上设置有位于两侧驱动块之间的筒体，所述弹性支撑体设置在筒体中且两端分别与两侧的驱动块相接触，进行卡爪的弹性支撑。依次提升对刀具的夹持稳定性。
现有技术中，刀具夹持机构大多采用夹爪结构，通过两夹爪夹持刀具柄部，这种方式所需要的夹持力比较大，并在刀具夹持机构跟随刀链或刀盘运动的过程中，其上的刀具时常出现松动、歪斜的情况，影响机械手取刀。
发明内容
本发明的目的是提供一种刀具夹持机构、刀库以及数控机床，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：一种刀具夹持机构，包括座体、多个圆柱形槽、多个球体以及弹性组件，其中，所述座体上开设有卡接槽，所述卡接槽用于接受刀具柄部的插入，多个所述圆柱形槽呈环形阵列地开设于所述卡接槽的内壁上，所述圆柱形槽的轴线方向位于卡接槽的径向上，多个所述球体一一对应地滑动设置于各圆柱形槽内，所述弹性组件用于驱动各球体向卡接槽轴心方向滑动，以使球体与刀具柄部的环形卡槽卡接。
进一步地，所述弹性组件包括多个压簧，各所述压簧一一对应地布置与各圆柱形槽内，所述压簧的一端连接圆柱形槽的槽底，另一端连接球体。
进一步地，所述弹性组件包括挤压环以及弹簧，所述座体上开设有与圆柱形槽连通的第一环形槽，所述挤压环沿卡接槽轴向滑动设置于第一环形槽内，所述挤压环的内周侧面为锥形斜面，所述弹簧恢复形变的过程驱动挤压环滑动，以使所述锥形斜面将各球体的一部分挤压到卡接槽内。
进一步地，所述弹性组件包括多个拉簧，所述座体上开设有贯穿各圆柱形槽的第二环形槽，每相邻两球体之间设置一个拉簧，拉簧位于第二环形槽内，拉簧的弹力具有使其两端的球体相互靠近的趋势。
进一步地，所述球体上沿径向开设有一通孔，球体通过通孔转动设置有一芯杆，拉簧的两端分别连接相邻的两芯杆。
进一步地，所述弹性组件包括多个活塞，各所述活塞一一对应的密封滑动设置于各圆柱形槽内，活塞位于圆柱形槽的槽底与其内的球体之间，圆柱形槽的槽底、槽壁与其内的活塞形成的空间内填充有压缩气体，所述气体的压力通过活塞驱动球体滑动。
进一步地，所述活塞靠近对应球体的一侧设置有与球体相适配的弧形凹槽。
进一步地，所述座体由第一部分与第二部分通过可拆卸式连接的方式合围组成，第一部分与第二部分的分界面垂直卡接槽的轴线，且所述分界面经过圆柱形槽的轴线及球体的球心。
一种刀库，包括至少一个刀盘，所述刀盘上环形分布地设置有多个上述的刀具夹持机构。
一种数控机床，包括机械手以及上述的刀库，所述机械手用于从所述刀库内的刀具夹持机构上取放刀具。
在上述技术方案中，本发明提供的刀具夹持机构通过卡接槽完全容纳刀具柄部，从刀具的非轴向对刀具进行限位，能够有效避免刀具歪斜，通过弹性组件与各球体配合，能够使各球体从刀具柄部的四周卡入到刀具柄部的环形卡槽内，从而在刀具轴向对刀具进行夹持固定，取放刀具直接通过对刀具施加一定轴向的力进行插拔即可，操作方便。
由于上述刀具夹持机构具有上述技术效果，包含该刀具夹持机构的刀库以及数控机床也应具有相应的技术效果。
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刀具夹持机构的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的刀具夹持机构的结构俯视图；
图3为本发明实施例提供的刀具夹持机构内部弹性组件的结构示意图；
图4-5为本发明另一实施例提供的刀具夹持机构的结构剖视图；
图6为本发明再一实施例提供的刀具夹持机构的结构拆分图；
图7为本发明实施例提供的球体及芯杆的结构示意图；
图8为本发明再一实施例提供的刀具夹持机构内部的结构示意图；
图9-10为本发明实施例提供的刀库的结构示意图；
图11为本发明实施例提供的图10中A处的结构放大图。
附图标记说明：
1、座体；1.1、第一部分；1.2、第二部分；1.3、滑块；2、卡接槽；3、圆柱形槽；4、球体；4.1、通孔；5、压簧；6、挤压环；7、弹簧；8、拉簧；9、第二环形槽；10、芯杆；11、活塞；12、外刀盘；12.1、第二滑轨；13、内刀盘；3.1、第一滑轨；14、第一驱动机构；14.1、液压缸；14.2、第一卡接部；14.3、第二卡接部；15、第二驱动机构；15.1、第一限位块；15.2、锁止组件；15.21、第一楔形卡勾；15.22、导向件；15.23、滑动部；15.24、第二楔形卡勾；15.25、弹性单元；15.26、楔形块；15.3、第二限位块；16、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1-11，本发明实施例提供的一种刀具夹持机构，包括座体1、多个圆柱形槽3、多个球体4以及弹性组件，其中，座体1上开设有卡接槽2，卡接槽2用于接受刀具柄部的插入，多个圆柱形槽3呈环形阵列地开设于卡接槽2的内壁上，圆柱形槽3的轴线方向位于卡接槽2的径向上，多个球体4一一对应地滑动设置于各圆柱形槽3内，弹性组件用于驱动各球体4向卡接槽2轴心方向滑动，以使球体4与刀具柄部的环形卡槽卡接。
具体的，座体1整体上呈柱状结构，卡接槽2呈圆柱形，其直径与刀具的圆柱形柄部的直径相适配，刀具柄部能够插入插接槽内；各圆柱形槽3位于卡接槽2轴向同一高度，圆柱形槽3的数量优选为6-8个，各球体4与圆柱形槽3一一对应，即一个圆柱形槽3内活动设置一个球体4，球体4的直径与圆柱形槽3的直径相适配，球体4能够在圆柱形槽3内滑动或滚动，球体4优选为钢球，或其他一些硬度较大的金属球；弹性组件的弹力作用于各球体4，使球体4能够沿着圆柱形槽3的轴向滑向卡接槽2内，优选的，圆柱形槽3连通卡接槽2的槽口为缩口，该缩口的直径小于球体4的直径，如此球体4不会完全脱离圆柱形槽3而掉落到卡接槽2内。
在上述技术方案中，本发明提供的刀具夹持机构通过卡接槽2完全容纳刀具柄部，从刀具的非轴向对刀具进行限位，能够有效避免刀具歪斜，通过弹性组件与各球体4配合，能够使各球体4从刀具柄部的四周卡入到刀具柄部的环形卡槽内，从而在刀具轴向对刀具进行夹持固定，取放刀具直接通过对刀具施加一定轴向的力进行插拔即可，操作方便。刀具柄部的环形卡槽为刀具安装到主轴上时所用到的环形卡槽，主轴与刀具夹持机构共用该环形卡槽。
作为本实施例优选的技术方案，参阅图3，弹性组件包括多个压簧5，各压簧5一一对应地布置与各圆柱形槽3内，压簧5的一端抵接圆柱形槽3的槽底，另一端抵接球体4，压簧5的弹力直接作用于球体4上，将球体4推向卡接槽2，使球体4的一部分处于卡接槽2内。放刀时，将刀具柄部插入到卡接槽2内，刀具柄部首先会挤压各球体4，使各球体4克服压簧5的弹力完全滑进对应的圆柱形槽3内，当刀具柄部在卡接槽2内插到位时，刀具柄部上的环形卡槽恰好对准各圆柱形槽3，各球体4在压簧5弹力的作用下滑入环形卡槽内与环形卡槽卡接，从而将刀具夹持固定在卡接槽2内。
本发明提供的另一个实施例中，参阅图4-5，弹性组件包括挤压环6以及弹簧7，座体1上开设有与圆柱形槽3连通的第一环形槽，挤压环6沿卡接槽2轴向滑动设置于第一环形槽内，挤压环6的内周侧面为锥形斜面，弹簧7的一端连接第一环形槽的槽底，另一端连接挤压环6的端面，如此，弹簧7恢复形变的过程驱动挤压环6滑动，挤压环6的锥形斜面将各球体4同步挤压向刀具柄部的环形卡槽内，以实现刀具的夹持固定。并且，在刀具柄部与各球体4接触并产生相对运动的过程中，刀具柄部与球体4之间会产生摩擦，由于球体4能够活动，因此刀具柄部与球体4之间摩擦极大一部分为滚动摩擦，这使得球体4与刀具柄部间的磨损会大幅度减小，从而能够提高球体4和刀具的使用寿命；并且由于球体4发生了滚动，因此每次在各球体4卡入刀具柄部的环形卡槽内时，球体4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球体4的夹持部位的耗损。
本发明提供的再一个实施例中，参阅图6，弹性组件包括多个拉簧8，座体1上开设有贯穿各圆柱形槽3的第二环形槽9，每相邻两球体4之间设置一个拉簧8，拉簧8位于第二环形槽9内，且拉簧8因第二环形槽9的槽壁的限制而弯曲呈弧形，拉簧8的弹力具有使其两端的球体4相互靠近的趋势，球体4在圆柱形槽3的限制下，拉簧8使球体4运动至刀具柄部的环形卡槽内，以实现刀具的夹持固定。
作为本实施例进一步优选的技术方案，参阅图7，球体4上沿径向开设有一通孔4.1，球体4通过通孔4.1转动设置有一芯杆10，芯杆10活动插设在通孔4.1内，芯杆10的两端位于通孔4.1的两孔口处，拉簧8的两端分别连接与其相邻的芯杆10的端部。如此，在刀具柄部与各球体4接触并产生相对运动的过程中，刀具柄部与球体4之间会产生摩擦，由于球体4能够活动，因此刀具柄部与球体4之间摩擦极大一部分为滚动摩擦，这使得球体4与刀具柄部间的磨损会大幅度减小，从而能够提高球体4和刀具的使用寿命；并且由于球体4发生了滚动，因此每次在各球体4卡入刀具柄部的环形卡槽内时，球体4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球体4的夹持部位的耗损。
本发明提供的再一个实施例中，参阅图8，弹性组件包括多个活塞11，各活塞11一一对应的密封滑动设置于各圆柱形槽3内，活塞11位于圆柱形槽3的槽底与其内的球体4之间，圆柱形槽3的槽底、槽壁与其内的活塞11形成的空间内填充有压缩气体，气体的压力通过活塞11驱动球体4滑动至刀具柄部的环形卡槽内，以实现刀具的夹持固定。
作为本实施例进一步优选的技术方案，活塞11靠近对应球体4的一侧设置有与球体4相适配的弧形凹槽，如此活塞11与球体4接触更加紧密可靠，传动更加稳定，并且，在刀具柄部与各球体4接触并产生相对运动的过程中，刀具柄部与球体4之间会产生摩擦，由于球体4能够活动，因此刀具柄部与球体4之间摩擦极大一部分为滚动摩擦，这使得球体4与刀具柄部间的磨损会大幅度减小，从而能够提高球体4和刀具的使用寿命；并且由于球体4发生了滚动，因此每次在各球体4卡入刀具柄部的环形卡槽内时，球体4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球体4的夹持部位的耗损。
本发明提供的再一个实施例中，座体1由第一部分1.1与第二部分1.2通过可拆卸式连接的方式合围组成，第一部分1.1与第二部分1.2的分界面垂直卡接槽2的轴线，且分界面经过圆柱形槽3的轴线及球体4的球心。如此能够方便座体1内部的各球体4以及弹性组件的安装与拆卸。本实施例中第一部分1.1与第二部分1.2可拆卸式连接的方式为卡接或螺接等。
本发明还提供一种刀库，包括至少一个刀盘，刀盘上环形分布地设置有多个上述的刀具夹持机构。
作为本实施例优选的技术方案，参阅图9-11，刀库包括外刀盘12、内刀盘13、第一驱动机构14以及第二驱动机构15，外刀盘12上呈环形分布地设置有多个刀具夹持机构，外刀盘12具有一装卸位置，通过转动外刀盘12以使其上任一刀具夹持机构抵达装卸位置，外刀盘12上有至少一个避让空间；内刀盘13上呈环分布地设置有多个刀具夹持机构，内刀盘13上的刀具夹持机构能够沿内刀盘13的径向滑动，内刀盘13转动套设于外刀盘12的中心，当避让空间对准装卸位置(即装卸位置与避让空间重合)，通过转动内刀盘13以使其上任一刀具夹持机构对准装卸位置时，该刀具夹持机构能够滑动至装卸位置；第一驱动机构14用于驱动内刀盘13上的刀具夹持机构滑动；第二驱动机构15用于驱动内刀盘13及外刀盘12转动。
本发明提供的种刀库通过以嵌套的方式设置外刀盘12与内刀盘13，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13能够使其上任一刀具夹持机构对准避让空间(装卸位置)，该刀具夹持机构能够滑动至装卸位置，从而实现所有的刀具夹持机构与所有的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。
作为本实施例优选的技术方案，第一驱动机构14包括液压缸14.1，液压缸14.1固定安装在固定基础上，液压缸14.1的液压杆的端部固定连接有一U形的第一卡接部14.2，第一卡接部14.2对应装卸位置，内刀盘13上的各刀具夹持机构上分别固定连接有一块状的第二卡接部14.3，第二卡接部14.3跟随内刀盘13转动至第一卡接部14.2时与第一卡接部14.2卡接配合。内刀盘13上设置有第一滑轨3.1，内刀盘13上的每个刀具夹持机构底部分别固定连接有一个滑块1.3，内刀盘13上的刀具夹持机构通过滑块1.3滑动设置于第一滑轨3.1上，外刀盘12上的避让位置设置有第二滑轨12.1，第二滑轨12.1与第一滑轨3.1结构一致，如均为滑槽，转动外刀盘12使避让空间与装卸位置重合，再转动内刀盘13使其中一个第一滑轨3.1与第二滑轨12.1对接，此时位于该第一滑轨3.1上的刀具夹持机构上的第二卡接部14.3恰好进入U形的第一卡接部14.2的两侧板之间，从而实现与第一卡接部14.2卡接，通过液压缸14.1驱动第一卡接部14.2运动，从而使位于该第一滑轨3.1上的刀具夹持机构能够从第一滑轨3.1上滑动到第二滑轨12.1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刀具夹持机构上取放刀具。还包括一环形限位槽16，环形限位槽16与固定基础固定连接，环形限位槽16上开设有一避让第一卡接部14.2的缺口，U形的第一卡接部14.2能够适配缺口，与环形限位槽16一起形成一个完整的环状槽，第一卡接部14.2也能够运动穿过缺口，各第二卡接部14.3位于环形限位槽16内，环形限位槽16能够对第二卡接部14.3进行限位，从而防止内刀盘13上的刀具夹持机构在未被第一驱动机构14驱动时(即未对准避让位置时)自行滑动。
作为本实施例优选的技术方案，第二驱动机构15包括伺服电机(图中未画出)、第一限位块15.1、锁止组件15.2以及第二限位块15.3，其中，伺服电机用于驱动内刀盘13转动，第一限位块15.1固定连接于外刀盘12上，锁止组件15.2固定连接于固定基础上，固定基础为刀库的壳体或机架，且锁止组件15.2位于第一限位块15.1的转动行程上，当第一限位块15.1转动至锁止组件15.2时，锁止组件15.2能够将第一限位块15.1锁止，此时避让位置恰好与装卸位置重合，第二限位块15.3固定连接于内刀盘13上，第一限位块15.1位于第二限位块15.3的转动行程上，内刀盘13通过第二限位块15.3与第一限位块15.1间的挡接配合驱动外刀盘12转动。
本技术方案中，当机械手所要拿取得刀具位于外刀盘12上的刀具夹持机构上时，首先刀库的控制系统会根据所需刀具处于外刀盘12上的具体位置来选择控制伺服电机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，例如通过伺服电机沿第一方向转动驱动内刀盘13沿第一方向转动，内刀盘13上的第二限位块15.3沿第一方向转动至与外刀盘12上的第一限位块15.1的一侧挡接(抵接)，从而带动外刀盘12沿第一方向转动，使所需的刀具及夹持该刀具的刀具夹持机构转动至装卸位置，机械手进行取刀；当然，当外刀盘12转动至第一限位块15.1被锁止组件15.2挡住时，所需刀具仍然未出现在装卸位置，则说明外刀盘12的转动方向反了，应该通过伺服电机驱动内刀盘13沿第二方向转动，使第二限位块15.3与第二限位块15.3的另一侧挡接，从而带动外刀盘12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12上的具体位置来选择控制伺服电机的转动方向。当机械手所要拿取得刀具位于内刀盘13上的刀具夹持机构上时，首选通过伺服电机沿第一方向转动以驱动内刀盘13沿第一方向转动，内刀盘13上的第二限位块15.3沿第一方向转动至与外刀盘12上的第一限位块15.1的一侧挡接，从而带动外刀盘12沿第一方向转动，直至第一限位块15.1被锁止组件15.2挡住且锁止住，此时外刀盘12即被固定住，而避让位置恰好位于装卸位置，然后控制伺服电机沿第二方向转动以驱动内刀盘13沿第二方向转动，使所需的刀具及夹持该刀具的刀具夹持机构转动至对准避让位置，也就是装卸位置，此时内刀盘13上的该刀具夹持机构上的第二卡接部14.3与第一卡接部14.2恰好卡接，再通过第一驱动机构14驱动使内刀盘13上的该刀具夹持机构滑动至避让位置，也就是装卸位置，机械手即可拿取所需刀具。
作为本实施例进一步优选的技术方案，锁止组件15.2包括第一楔形卡勾15.21、导向件15.22、滑动部15.23、第二楔形卡勾15.24、弹性单元15.25以及楔形块15.26，其中，第一楔形卡勾15.21固定连接于第一限位块15.1上，导向件15.22与固定基础固定连接，滑动部15.23滑动设置于导向件15.22上，第二楔形卡勾15.24固定连接于滑动部15.23上，弹性单元15.25恢复形变的过程驱动第二楔形卡勾15.24滑动至第一楔形卡勾15.21的运动行程上，第一楔形卡勾15.21跟随外刀盘12转动至滑动部15.23正上方时，第一楔形卡勾15.21与第二楔形卡勾15.24卡接配合，弹性单元15.25优选为弹簧，楔形块15.26固定连接于滑动部15.23上，且位于第二限位块15.3的转动行程上，第二限位块15.3上设置斜面，斜面与楔形块15.26滑动挤压配合以使第一楔形卡勾15.21与第二楔形卡勾15.24解除卡接。
本技术方案中，在锁止组件15.2锁止第一限位块15.1的过程中，跟随第一限位块15.1转动的第一楔形卡勾15.21上的斜面与锁止组件15.2的第二楔形卡勾15.24的斜面滑动挤压配合，使第二楔形卡勾15.24朝着弹性单元15.25弹力的相反方向滑动，直至第一楔形卡勾15.21与第二楔形卡勾15.24的斜面滑动挤压结束，此时第一限位块15.1与锁止组件15.2的导向件15.22挡接，并且弹性单元15.25的弹力使第二楔形卡勾15.24滑动复位，第二楔形卡勾15.24与第一楔形卡勾15.21相互勾住，从而使第二限位块15.3及外刀盘12被锁止组件15.2锁止固定住。进一步地，在内刀盘13上的位于装卸位置的刀具夹持机构上的刀具使用结束后，机械手将刀具重新放置夹持到位于装卸位置的刀具夹持机构上，如果接下来所需的刀具仍在内刀盘13上，则首先通过第一驱动机构14是使位于装卸位置的刀具夹持机构及刀具滑动复位至内刀盘13上，接着通过伺服电机驱动内刀盘13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刀具夹持机构转动至对准避让位置，也就是装卸位置，期间第二限位块15.3不与第一限位块15.1挡接，外刀盘12一直处于锁止状态；如果接下来所需的刀具位于外刀盘12上，则需要使锁止组件15.2对外刀盘12进行解锁，具体为，首先通过第一驱动机构14是使位于装卸位置的刀具夹持机构及刀具滑动复位至内刀盘13上，接着控制伺服电机沿第二方向转动以驱动内刀盘13沿第二方向转动，直至内刀盘13上的第二限位块15.3沿第二方向转动至锁止组件15.2处时，第二限位块15.3的斜面与锁止组件15.2上的楔形块15.26的斜面滑动挤压配合，使楔形块15.26通过滑动部15.23带动第二楔形卡勾15.24向克服弹性单元15.25的弹力方向滑动，以使得第二楔形卡勾15.24与第一楔形卡勾15.21脱钩，从而使锁止组件15.2对第一限位块15.1及外刀盘12解锁，此时第二限位块15.3继续沿第二方向转动，第二限位块15.3越过楔形块15.26后与第一限位块15.1挡接，从而驱动第一限位块15.1以及外刀盘12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刀具夹持机构沿第二方向转动至装卸位置，最后机械手进行取刀。
本发明还提供一种数控机床，包括机械手以及上述的刀库，机械手用于从刀库内的刀具夹持机构上取放刀具。
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 (10)

1.一种刀具夹持机构，其特征在于，包括：
座体，其上开设有卡接槽，所述卡接槽用于接受刀具柄部的插入；
多个圆柱形槽，其呈环形阵列地开设于所述卡接槽的内壁上，所述圆柱形槽的轴线方向位于卡接槽的径向上；
多个球体，其一一对应地活动设置于各圆柱形槽内；
弹性组件，其用于驱动各球体向卡接槽轴心方向滑动，以使球体与刀具柄部的环形卡槽卡接。
2.根据权利要求1所述的一种刀具夹持机构，其特征在于，所述弹性组件包括多个压簧，各所述压簧一一对应地布置与各圆柱形槽内，所述压簧的一端连接圆柱形槽的槽底，另一端连接球体。
3.根据权利要求1所述的一种刀具夹持机构，其特征在于，所述弹性组件包括挤压环以及弹簧，所述座体上开设有与圆柱形槽连通的第一环形槽，所述挤压环沿卡接槽轴向滑动设置于第一环形槽内，所述挤压环的内周侧面为锥形斜面，所述弹簧恢复形变的过程驱动挤压环滑动，以使所述锥形斜面将各球体的一部分挤压到卡接槽内。
4.根据权利要求1所述的一种刀具夹持机构，其特征在于，所述弹性组件包括多个拉簧，所述座体上开设有贯穿各圆柱形槽的第二环形槽，每相邻两球体之间设置一个拉簧，拉簧位于第二环形槽内，拉簧的弹力具有使其两端的球体相互靠近的趋势。
5.根据权利要求4所述的一种刀具夹持机构，其特征在于，所述球体上沿径向开设有一通孔，球体通过通孔转动设置有一芯杆，拉簧的两端分别连接相邻的两芯杆。
6.根据权利要求1所述的一种刀具夹持机构，其特征在于，所述弹性组件包括多个活塞，各所述活塞一一对应的密封滑动设置于各圆柱形槽内，活塞位于圆柱形槽的槽底与其内的球体之间，圆柱形槽的槽底、槽壁与其内的活塞形成的空间内填充有压缩气体，所述气体的压力通过活塞驱动球体滑动。
7.根据权利要求6所述的一种刀具夹持机构，其特征在于，所述活塞靠近对应球体的一侧设置有与球体相适配的弧形凹槽。
8.根据权利要求1所述的一种刀具夹持机构，其特征在于，所述座体由第一部分与第二部分通过可拆卸式连接的方式合围组成，第一部分与第二部分的分界面垂直卡接槽的轴线，且所述分界面经过圆柱形槽的轴线及球体的球心。
9.一种刀库，其特征在于，包括至少一个刀盘，所述刀盘上环形分布地设置有多个刀具夹持机构，所述刀具夹持机构为权利要求1-8任一项所述刀具夹持机构。
10.一种数控机床，其特征在于，包括机械手以及刀库，所述刀库为权利要求9所述的刀库，所述机械手用于从所述刀库内的刀具夹持机构上取放刀具。
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