CN116141057B - 一种圆盘式刀库 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种圆盘式刀库，包括刀库本体、与刀库本体转动连接的刀盘、均匀分布在刀盘边缘周向上的若干个刀套、推动刀套转向的刀套气缸、安装在刀库本体上的刀盘电机和ATC自动换刀机构、与ATC自动换刀机构连接的换刀臂、APB数显控制盒和角度编码器，刀盘电机通过一体式凸轮轴与刀盘连接并驱动刀盘转动，一体式凸轮轴包括轴体，轴体的上端通过联轴器与刀盘电机的输出轴连接，轴体的中下部位沿周向向外凸起有螺旋状的凸轮驱动肋，刀盘沿周向分布有若干个滚针轴承，滚针轴承与凸轮驱动肋啮合。本发明通过一体式凸轮轴实现刀盘电机与刀盘之间的连接和传动，传动部件少，使得刀库结构紧凑、传动快，刀库对不同刀具执行不同运转速度。

Description

一种圆盘式刀库

技术领域

本发明涉及数控机床刀库自动换刀技术领域，具体涉及一种圆盘式刀库。

背景技术

机床切削工艺千变万化，一个零件也可能用到很多种类的刀具，对零件进行钻、铣、镗等多种切削加工，刀库作为机床的核心功能部件，用来储放加工工序所需的多种刀具，刀库可以按照程序指令，把即将使用的刀具迅速、准确地送到换刀位置，并接受程序指令，将使用过的刀具放回原来的位置。刀库由机械和控制两个部分组成，根据程序控制，使数控机床能够通过一次装夹，完成多种不同工艺的加工需求。如加工中心是一种备有刀库并能自动换刀对工件进行多工序加工的数控机床，具有省力、省时和节能的特点。

圆盘式刀库一般主要包括刀盘、环绕分布在刀盘上的若干刀套、驱动刀盘转动的刀盘电机、刀臂结构以及驱动刀臂结构进行换刀的ATC换刀机构。现有技术中，刀盘电机主要是通过齿轮、入力轴和凸轮的传动来驱动刀盘转动，刀盘与刀盘电机之间的传动部件较多，使得累计误差较大，长期运行不稳定；同时，因加工工艺的类型繁多，使用的刀具有常规长度的，有较长或特长的，有重量轻的，有重量较重或很重的，常规的刀库讯号是单一的，只识别给出基本讯号，交换任一种类刀具都是默认执行相同动作相同速度。为适应个别大刀具重刀具，整体交换速度设置的较慢，特别是在需频繁交换刀具的情况下，浪费了较多时间。

发明内容

为解决现有技术中圆盘式刀库因刀盘电机与刀盘之间的传动部件较多，使得传动累计误差较大且长期运行不稳定以及刀盘因交换任一刀具运行速度相同而导致换刀用时较多的问题，本发明提供一种圆盘式刀库，其刀盘与刀盘电机之间传动部件少，且能根据不同的刀具，设置不同的角度输出讯号，从而实现快速换刀。

为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：一种圆盘式刀库，包括刀库本体、与所述刀库本体转动连接的刀盘、均匀分布在所述刀盘边缘周向上的若干个刀套、安装在所述刀库本体上的刀盘电机、固定在所述刀库本体上的ATC自动换刀机构以及与所述ATC自动换刀机构连接的换刀臂，所述刀盘电机通过一体式凸轮轴与所述刀盘连接并驱动所述刀盘转动，所述一体式凸轮轴包括轴体，所述轴体的上端通过联轴器与所述刀盘电机的输出轴连接，所述轴体的中下部位沿周向向外凸起有凸轮驱动肋，所述凸轮驱动肋呈螺旋状；所述刀盘沿周向均匀地、间隔地分布有若干个滚针轴承，所述滚针轴承与所述凸轮驱动肋啮合，所述轴体在所述凸轮驱动肋的上方沿周向向外凸起有多个扇形凸起，所述圆盘式刀库还包括至少一个与所述扇形凸起配合以识别所述一体式凸轮轴停止点的第一接近开关；

所述圆盘式刀库包括推动刀套进行转向切换的刀套气缸、固定在所述刀套气缸的伸缩杆末端的倒刀块、固定在所述倒刀块上并位于所述刀套气缸的一侧感应架、至少一个设置在所述感应架外侧的第二接近开关、固定在所述ATC自动换刀机构上的APB数显控制盒和角度编码器，所述刀套气缸与气源连接的管道上安装有可控制节流阀，所述APB数显控制盒预设有针对不同刀具类型设置的多组不同的角度输出数据组，所述角度编码器与所述APB数显控制盒电连接，所述角度编码器用于识别所述换刀臂的角度位置并将识别的角度位置数据输出给所述APB数显控制盒，所述刀套气缸与气源连接的管道上安装有可控制节流阀，所述第一接近开关、所述第二接近开关、所述可控制节流阀和所述APB数显控制盒与机床控制系统连接，所述ATC自动换刀机构、所述刀盘电机和所述刀套气缸在所述机床控制系统的控制下可对不同的刀具执行不同的运转速度。

在某些实施方式中，所述圆盘式刀库还包括第一轴承座和配置在所述第一轴承座内的圆锥滚子轴承，所述圆锥滚子轴承外套在所述轴体上，所述第一轴承座与所述刀库本体可拆卸连接。

在某些实施方式中，所述刀库本体的下端设置有倒刀槽，所述倒刀槽用于提供空间以供一个所述刀套进行水平方向与垂直方向的转向切换；所述倒刀槽的下端面固定有刀套固定座，所述刀套固定座用于所述刀套垂直时的定位。

在某些实施方式中，所述圆盘式刀库设置有两个所述第二接近开关，一个所述第二接近开关用于识别所述刀套的水平状态，另一个所述第二接近开关用于识别所述刀套的竖直状态，两个所述第二接近开关分别与所述机床控制系统连接。

在某些实施方式中，所述圆盘式刀库还包括罩设在所述刀套气缸外侧的刀盘护罩和围设在若干个所述刀套外围的刀库后护罩，所述刀库后护罩与所述刀库本体可拆卸连接，所述刀库后护罩在所述倒刀槽处对应设置有转向豁口。

在某些实施方式中，限定某一刀套为一号刀套，所述刀盘的外端面上设有感应凸台，所述感应凸台设置在所述刀盘中心至所述一号刀套轴线的垂线上；所述圆盘式刀库还包括与所述感应凸台配合以识别所述刀盘的原点位置以及确认一号刀位的原点开关，所述原点开关通过原点支架固定在所述刀库本体上，所述原点开关与所述机床控制系统连接。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

通过一体式凸轮轴实现刀盘电机与刀盘之间的连接和传动，传动部件少，使得圆盘式刀库结构紧凑、传动快、噪音低且能够保持长期稳定运行，同时，一体式凸轮轴降低了刀库的加工精度和安装精度，使刀库没有累计加工误差和装配误差；

刀库配置有APB数显控制盒，可与角度编码器和机床控制系统配合，以实现根据不同刀具执行不同的运转速度，从而节约刀库换刀时间，同时，不同刀具执行不同的运转速度，可避免机床在换刀过程中出现震动，保护机床刀具主轴孔不受刀具惯性冲击，进而提高圆盘式刀库的稳定性，延长圆盘式刀库的使用寿命；

APB数显控制盒可设定提前向机床控制系统发送控制讯号，从而缩短了换刀臂在换刀过程中暂停等待的时间，进而提高刀库的换刀效率和机床的运行效率；

刀套气缸与气源的连接管道配置有可控制节流阀，可控制节流阀与机床控制系统连接，可控制节流阀在机床控制系统的控制下可调节供向刀套气缸的气流大小，进而控制刀套气缸推动刀套的速度，以使刀套气缸能够对不同刀具执行不同的运转速度，从而提高刀库运行的稳定性。

附图说明

图1为本发明实施例一中一种圆盘式刀库的立体结构示意图；

图2为本发明实施例一中一种圆盘式刀库隐藏护罩后的立体结构示意图；

图3为本发明实施例一中一种圆盘式刀库的正视图；

图4为图3中A-A的剖视图；

图5为图4中一体式凸轮轴的立体结构示意图；

图6为图3中B-B的剖视图；

图7为图6中C部的放大图；

图8为本发明实施例一中一种圆盘式刀库的部分结构的结构示意图；

图9为本发明实施例二中一种圆盘式刀库隐藏护罩后的立体结构示意图；

图10为本发明实施例三中一种圆盘式刀库隐藏护罩后的立体结构示意图；

图11为本发明实施例三中一种圆盘式刀库的控制模块的连接示意图。

其中：

1、刀库本体；100、倒刀槽；1a、扇形凸台；101、连接轴；102、盖板；2、刀盘；2a、限位环；2b、回转销；3、刀套；3a、限位支部；3b、滚轮轴；3c、滚轮；4、刀盘电机；5、一体式凸轮轴；51、轴体；52、凸轮驱动肋；53、扇形凸起；6、ATC自动换刀机构；7、换刀臂；8、联轴器；9、滚针轴承；10、第一接近开关；11、第一轴承座；12、圆锥滚子轴承；13、滚动轴承；14、刀套固定座；15、刀套气缸；16、倒刀块；17、气缸固定板；18、感应架；19、第二接近开关；20、感应凸台；21、原点开关；22、原点支架；23、电磁阀；24、APB数显控制盒；25、角度编码器；26、铝制接线盒；27、接近开关盒；28、吊环；29、刀库前护罩；290、透明亚克力板；30、刀库后护罩；31、刀盘护罩。

具体实施方式

为了能够更加清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。

实施例一

参照图1至图5，本公开提供了一种圆盘式刀库，包括刀库本体1、与刀库本体1连接并相对刀库本体1可转动的刀盘2、均匀分布在刀盘2边缘周向上的若干个刀套3、安装在刀库本体1上的刀盘电机4、固定在刀库本体1上的ATC自动换刀机构6以及与ATC自动换刀机构6连接的换刀臂7，其中，刀盘电机4通过一体式凸轮轴5与刀盘2连接并驱动刀盘2转动，一体式凸轮轴5包括轴体51，轴体51的上端通过联轴器8与刀盘电机4的输出轴连接，轴体51的中下部位沿周向向外凸起有凸轮驱动肋52，凸轮驱动肋52呈螺旋状。刀盘2沿周向均匀地、间隔地分布有若干个滚针轴承9，若干个滚针轴承9与凸轮驱动肋52啮合。

当刀盘电机4驱动一体式凸轮轴5转动时，一体式凸轮轴5的凸轮驱动肋52依次与若干个滚针轴承9啮合，从而推动刀盘2转动。刀盘电机4与刀盘2之间仅通过一体式凸轮轴5传动，传动部件少，使得圆盘式刀库结构紧凑、传动快、噪音低且能够保持长期稳定运行。同时，一体式凸轮轴5为一体式加工成型，加工精度和安装精度较小，因而没有累计加工误差、装配误差和传动误差。

进一步地，轴体51在凸轮驱动肋52的上方沿周向向外凸起有多个扇形凸起53。在本实施例中，一体式凸轮轴5设置有两个扇形凸起53，两个扇形凸起53背向设置在轴体51的轴面上并上下错位设置。

圆盘式刀库还包括至少一个与扇形凸起53配合以识别一体式凸轮轴5停止点的第一接近开关10，第一接近开关10与机床控制系统连接，第一接近开关10用于识别凸轮驱动肋52的停止点讯号，从而确认刀盘2的停止位置，并将该停止点讯号输出给机床控制系统以便于机床控制系统控制刀盘电机4的启停以及运行速度。具体而言，扇形凸起53对应凸轮驱动肋52的停止点，当第一接近开关10感应扇形凸起53时，第一接近开关10输出讯号给机床控制系统。

优选的，圆盘式刀库设置有2个第一接近开关10，其中，一个第一接近开关10用于确认刀盘2的停止位置，并将停止点讯号输送给机床控制系统以便于机床控制系统控制刀盘电机4的启停，另一个第一接近开关10用于计数。

进一步地，联轴器8为梅花联轴器。

刀库本体1具有矩形的安装架，安装架的两个侧板分别自顶板的上沿向上延展形成两个支板，刀盘电机4通过马达板固定在两个支板上。安装架的顶板和底板设有通孔，一体式凸轮轴5配置在安装架中且一体式凸轮轴5的两端分别与两个通孔中露出。安装架在两个通孔内分别设置有第一轴承座11，两个第一轴承座11通过螺栓或螺钉分别与安装架的顶板和底板可拆卸连接。两个第一轴承座11内均配置有圆锥滚子轴承12，圆锥滚子轴承12外套在一体式凸轮轴5的轴体51上。通过第一轴承座11和圆锥滚子轴承12将一体式凸轮轴5限位在刀库本体1上，从而防止一体式凸轮轴5在转动的过程中发生偏移。安装架还设有与安装架可拆卸连接的盖板102，盖板102设置有限位孔，第一接近开关10配置在限位孔中。

参照图6，刀库本体1设置有朝向刀盘2方向凸起的连接轴101，刀盘2的中心位置开设有连接通孔，连接通孔内配置有滚动轴承13，滚动轴承13外套在连接轴101上，刀盘2通过滚动轴承13固定在刀库本体1的连接轴101上并绕着连接轴101做旋转运动。

参照图7，刀盘2在边缘沿周向设置有若干个与刀套3的数量相对应的豁口，刀套3活动设置在豁口中并通过回转销2b与刀盘2转动连接。刀套3和转盘之间设置有防止刀套3向远离刀库本体1方向转动的第一限位结构，第一限位结构包括限位环2a、滚轮3c、滚轮轴3b和限位支部3a，其中，限位环2a为刀盘2靠近豁口的部位向前凸起的一圈环状凸起，限位支部3a为刀套3自与刀盘2转动连接的部位朝向刀盘2中心方向向上倾斜设置的块体，限位支部3a的自由端设置有凹槽，滚轮3c活动配置凹槽中并通过滚轮轴3b与限位支部3a连接，滚轮3c的外周面与限位环2a抵接，从而限制刀套3向远离刀库本体1方向转动。刀库本体1设置有限制刀套3向靠近刀库本体1方向转动的第二限位结构，第二限位结构包括半圆状的扇形凸台1a，扇形凸台1a固定在环形本体朝向刀盘2的表面并向刀套3方向凸起，扇形凸台1a设置在刀套3的后方并与刀套3抵接，从而限制刀套3向靠近刀库本体1的方向转动。

圆盘式刀库还包括刀库后护罩30，刀库后护罩30围设在若干个刀套3的外围，刀库后护罩30与刀库本体1可拆卸连接。在本实施例中，由刀库后护罩30和扇形凸台1a共同限制刀套3向靠近刀库本体1的方向转动，其中，扇形凸台1a与排布在刀盘2中下部位的若干个刀套3抵接，刀库后护罩30包括设置在排布于刀盘2中上部位的若干个刀套3后方并与刀套3相抵接的抵接板，抵接板与刀库本体1连接。

参照图8，刀库本体1在朝向刀盘2的表面下端设置有倒刀槽100，倒刀槽100位于刀套3的后方，用于提供空间以供一个刀套3进行水平方向与垂直方式的转向切换。优选的，倒刀槽100设置在刀库本体1对应刀盘2最下端的部位处。

刀库后护罩30在与倒刀槽100相对应的位置处设置有转向豁口300，以便于刀套3回位时通过。倒刀槽100和转向豁口300限定了刀库的扣刀点，ATC自动换刀机构6驱动换刀臂7在扣刀点进行抓刀或插刀动作。

倒刀槽100为开口朝下的凹槽，倒刀槽100的下端面固定有刀套固定座14，刀套固定座14具有与刀套3外形相适应的限位豁口，限位豁口用于对在倒刀槽100处转向后的刀套3进行限位，即用于刀套3垂直时的定位。

圆盘式刀库还包括推动刀套3在倒刀槽100处进行转向的刀套气缸15，刀套气缸15设置在刀盘2的前端面上并通过气缸固定板17固定在刀库本体1的连接轴101上，刀套气缸15的伸缩杆末端固定有倒刀块16，刀套气缸15驱动倒刀块16推动刀套3在倒刀槽100处进行转向切换，以便于ATC自动换刀机构6驱动换刀臂7在倒刀槽100处进行抓刀或插刀动作，从而完成换刀或收刀作业。

圆盘式刀库还包括连接在刀盘2与刀套3之间的弹性复位件，弹性复位件用于刀套3的自动复位。具体而言，当刀套气缸15将刀套3在倒刀槽100处由水平状态推动切换至垂直状态时，弹性复位件被压缩；当刀套气缸15撤销对刀套3的推力之后，刀套3在弹性复位件的作用下自动从垂直状态恢复至水平状态。优选的，弹性复位件为弹簧或扭簧。

圆盘式刀库还包括感应架18和至少一个设置在感应架18外侧的第二接近开关19，感应架18固定在倒刀块16上并位于刀套气缸15的一侧，感应架18随倒刀块16在刀套气缸15的驱动下上下移动以远离或靠近第二接近开关19。第二接近开关19通过开关支架固定在气缸固定板17上，第二接近开关19与感应架18配合以识别刀套气缸15的推出与回位并将识别讯号反馈给机床控制系统。

在本实施例中，圆盘式刀库设置有2个第二接近开关19，2个接近开关沿刀套气缸15伸缩杆的伸缩方向间隔地设置在感应架18的外侧。当刀套气缸15驱动倒刀块16将刀套3由水平状态推动换向至垂直状态时，感应架18的自由端在刀套气缸15的驱动下向下移动并与一个靠近倒刀块16设置的第二接近开关19感应配合，从而识别刀套气缸15处于推出位，此时刀盘2上的一个刀套3处于垂直状态；当刀套气缸15收缩至原位时，感应架18的自由端在刀套气缸15的驱动下向上移动并与另一个远离倒刀块16设置的第二接近开关19感应配合，从而识别刀套气缸15处于原位。在刀套气缸15收缩后，被刀套气缸15推动的刀套3在弹性复位件的作用下自动复位至垂直状态，此时刀盘2上的刀套3均处于水平状态。2个第二接近开关19分别与机床控制系统连接，以便于机床控制系统能精准地确定刀套气缸15是处于推出位还是处于原位。

圆盘式刀库还包括电磁阀23，电磁阀23固定在刀库本体1上，电磁阀23与机床控制系统连接，由机床控制系统指令电磁阀23控制刀套气缸15的推出与回位。

圆盘式刀库还包括设置在刀套气缸15与气源的连接管道上的可控制节流阀，可控制节流阀与机床控制系统连接，可控制节流阀在机床控制系统的控制下可调节供向刀套气缸15的气流流量大小，进而控制刀套气缸15的运行速度，从而使刀套气缸15能够针对不同的刀具执行不同的运行速度。当刀套气缸15推动小型轻质刀具时，刀套气缸15的运行速度较快，从而提高换刀速度；当刀套气缸15推动大型重质刀具时，刀套气缸15的运行速度较慢，从而避免刀套冲击夹持有重质刀具的刀套3与刀盘2和刀库本体1发生冲击碰撞，提高刀库运行的稳定性。

圆盘式刀库还包括感应凸台20和设置在感应凸台20前方的原点开关21。限定某一刀套3为一号刀套，感应凸台20固定在刀盘2的前端面上并设置在刀盘2中心至一号刀套轴线的垂线上。优选的，感应凸台20设置在刀套气缸15的另一侧，即第二接近开关19与感应凸台20分设在刀套气缸15的左右两侧。原点开关21通过原点支架22固定在刀库本体1的连接轴101上或气缸固定板17上，原点开关21与感应凸台20配合以识别刀盘2的原点位置和确认一号刀位，并将识别信息传输给机床控制系统。在机床调机或机床出现异常时，机床控制系统通过感应凸台20和原点开关21的配合来确认一号刀套的刀位。

圆盘式刀库还包括设置在刀盘2前端的刀盘护罩31，刀盘护罩31将刀套气缸15、第二接近开关19和原点开关21等均罩设在刀盘护罩31之内，以实现对刀套气缸15、第二接近开关19和原点开关21等的保护，降低刀套气缸15、第二接近开关19和原点开关21受到外来物的碰撞可能，同时尽可能减小灰尘及杂质的影响。

圆盘式刀库还包括铝制接线盒26，铝制接线盒26为电气线缆的集中接线盒，铝制接线盒26通过安装板固定在刀库本体1上。

圆盘式刀库还包括刀库前护罩29，刀库前护罩29罩设在ATC自动换刀机构6的外侧并与刀库本体1可拆卸连接，刀库前护罩29设置有透明亚克力板290。

圆盘式刀库还包括吊环28，吊环28与刀库本体1固定连接并从刀库本体1上方延伸出刀库本体1。

实施例二

参照图9，在实施例一的基础上，圆盘式刀库还包括接近开关盒27，接近开关盒27固定在ATC自动换刀机构6上，近开关盒27内配置有第三接近开关，第三接近开关用于自动识别ATC自动换刀机构6的角度位置，并将识别的角度位置传送给机床控制系统，机床控制系统根据该角度位置、第一接近开关10输送的信息、第二接近开关19输送的信息以及要更换的刀具来控制刀盘电机4和ATC自动换刀机构6的运行，以便于快速完成换刀。

实施例三

参照图10，在实施例一的基础上，圆盘式刀库还包括APB数显控制盒24，APB数显控制盒24固定在ATC自动换刀机构6上并与机床控制系统，APB数显控制盒24预设有针对不同刀具类型设置的多组不同角度输出数据组，APB数显控制盒24可设置向机床控制系统输出几十组控制讯号。

APB数显控制盒24设置在透明亚克力板290的后方，通过透明亚克力板290可观察APB数显控制盒24上显示的运行角度信息及工作状态。

圆盘式刀库还包括固定在ATC自动换刀机构6上的角度编码器25，角度编码器25与APB数显控制盒24电连接，角度编码器25用于识别换刀臂7的角度位置并将识别的讯号输出给APB数显控制盒24。

在刀库换刀时，APB数显控制盒24根据角度编码器25识别的换刀臂7的角度位置并向机床控制系统控制讯号，机床控制系统根据APB数显控制盒24输入的控制讯号、第一接近开关10输送的信息、第二接近开关19输送的讯号以及要更换的刀具等分别发出运转指令给变频控制器、电磁阀和可控制节流阀，变频控制器接收运转指令后，驱动ATC自动换刀机构6的电机加速或减速运转，电磁阀和可控制节流阀接收指令后分别控制刀套气缸15的推动、回位和运转速度。具体而言，当交换常规刀具时，刀库全程快速运转；当交换较重刀具时，刀套气缸15减速运转，在换刀臂7取出刀具后，ATC自动换刀机构6的电机开始减速运转，从而使换刀臂7的旋转速度降低，避免因较大惯性使机构出现震动；当交换大重刀具时，刀套气缸15减速运转，换刀臂7在扣刀点处抓取刀具后，ATC自动换刀机构6的电机开始减速运转，直至刀具交换完成后，ATC自动换刀机构6再加速运行以快速回到原点，从而使得在换刀过程中，下拉、旋转和插刀动作都不会出现震动，保护机床刀具主轴孔不受刀具惯性冲击，进而提高了圆盘式刀库的稳定性，延长了圆盘式刀库的使用寿命。

常规的刀库在换刀时换刀臂7运转到扣刀点暂停等待主轴松开刀具约1到2秒，再下拉取出刀具旋转交换上升到插刀点装入刀具，再暂停等待主轴锁紧刀具约1到2秒，换刀臂7再运转回原点，换刀臂7在整个换刀过程中暂停等待时间较长，使得刀库的换刀效率低，进而影响机床的运行效率。

本公开的APB数显控制盒24可设定根据角度编码器25识别的换刀臂7的角度位置提前向机床控制系统输送讯号，使机床控制系统提前发出松夹刀讯号，从而实现在换刀臂7运转到扣刀点时基本完成松刀动作，等待约0.5秒以内即可下拉取出刀具。同时，APB数显控制盒24在换刀臂7旋转交换上升过程中再提前输出讯号给机床系统执行锁刀指令，当换刀臂7运行到插刀点装入刀具等待约0.5秒即完成锁刀动作，缩短了换刀臂7在换刀过程中暂停等待的时间，尤其在加工工艺较多需频繁换刀的工件时，节约时间尤为突显。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对上述实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的上述实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种圆盘式刀库，包括刀库本体（1）、与所述刀库本体（1）转动连接的刀盘（2）、均匀分布在所述刀盘（2）边缘周向上的若干个刀套（3）、安装在所述刀库本体（1）上的刀盘电机（4）、固定在所述刀库本体（1）上的ATC自动换刀机构（6）以及与所述ATC自动换刀机构（6）连接的换刀臂（7），其特征在于，

所述刀盘电机（4）通过一体式凸轮轴（5）与所述刀盘（2）连接并驱动所述刀盘（2）转动，所述一体式凸轮轴（5）包括轴体（51），所述轴体（51）的上端通过联轴器（8）与所述刀盘电机（4）的输出轴连接，所述轴体（51）的中下部位沿周向向外凸起有凸轮驱动肋（52），所述凸轮驱动肋（52）呈螺旋状，所述刀盘（2）沿周向均匀地、间隔地分布有若干个滚针轴承（9），所述滚针轴承（9）与所述凸轮驱动肋（52）啮合，所述轴体（51）在所述凸轮驱动肋（52）的上方沿周向向外凸起有多个扇形凸起（53），所述圆盘式刀库还包括至少一个与所述扇形凸起（53）配合以识别所述一体式凸轮轴（5）停止点的第一接近开关（10）；

所述圆盘式刀库还包括推动刀套（3）进行转向切换的刀套气缸（15）、固定在所述刀套气缸（15）的伸缩杆末端的倒刀块（16）、固定在所述倒刀块（16）上并位于所述刀套气缸（15）的一侧感应架（18）、至少一个设置在所述感应架（18）外侧的第二接近开关（19）、固定在所述ATC自动换刀机构（6）上的APB数显控制盒（24）和角度编码器（25），所述APB数显控制盒（24）预设有针对不同刀具类型设置的多组不同的角度输出数据组，所述角度编码器（25）与所述APB数显控制盒（24）电连接，所述角度编码器（25）用于识别所述换刀臂（7）的角度位置并将识别的角度位置数据输出给所述APB数显控制盒（24），所述刀套气缸（15）与气源连接的管道上安装有可控制节流阀，所述第一接近开关（10）、所述第二接近开关（19）、所述可控制节流阀、所述APB数显控制盒（24）均与机床控制系统连接，所述ATC自动换刀机构（6）、所述刀盘电机（4）和所述刀套气缸（15）在所述机床控制系统的控制下可对不同的刀具执行不同的运转速度。

2.如权利要求1所述的圆盘式刀库，其特征在于，

所述圆盘式刀库还包括第一轴承座（11）和配置在所述第一轴承座（11）内的圆锥滚子轴承（12），所述圆锥滚子轴承（12）外套在所述轴体（51）上，所述第一轴承座（11）与所述刀库本体（1）可拆卸连接。

3.如权利要求1所述的圆盘式刀库，其特征在于，

所述刀库本体（1）的下端设置有倒刀槽（100），所述倒刀槽（100）用于提供空间以供一个所述刀套（3）进行水平方向与垂直方向的转向切换；

所述倒刀槽（100）的下端面固定有刀套固定座（14），所述刀套固定座（14）用于所述刀套（3）垂直时的定位。

4.如权利要求1所述的圆盘式刀库，其特征在于，

所述圆盘式刀库设置有两个所述第二接近开关（19），一个所述第二接近开关（19）用于识别所述刀套（3）的水平状态，另一个所述第二接近开关（19）用于识别所述刀套（3）的竖直状态，两个所述第二接近开关（19）分别与所述机床控制系统连接。

5.如权利要求3所述的圆盘式刀库，其特征在于，

所述圆盘式刀库还包括罩设在所述刀套气缸（15）外侧的刀盘护罩（31）和围设在若干个所述刀套（3）外围的刀库后护罩（30），所述刀库后护罩（30）与所述刀库本体（1）可拆卸连接，所述刀库后护罩（30）在所述倒刀槽（100）处对应设置有转向豁口（300）。

6.如权利要求1所述的圆盘式刀库，其特征在于，

限定某一刀套（3）为一号刀套，所述刀盘（2）的外端面上设有感应凸台（20），所述感应凸台（20）设置在所述刀盘（2）中心至所述一号刀套轴线的垂线上；

所述圆盘式刀库还包括与所述感应凸台（20）配合以识别所述刀盘（2）的原点位置以及确认一号刀位的原点开关（21），所述原点开关（21）通过原点支架（21）固定在所述刀库本体（1）上，所述原点开关（21）与所述机床控制系统连接。