一种数控机床圆盘刀库

1.本实用新型涉及数控机床领域，尤其涉及一种数控机床圆盘刀库。


背景技术：

2.随着数控机床的发展，一个机床已经不能仅仅满足于一种加工工序。车、铣、镗、磨等工艺往往都对应不同的刀具，为了更加智能、自动地加工产品，自动换刀功能被加入到数控机床中。在小尺寸数控机床中，刀库所占用的空间尤为重要。现有刀库的换刀机构的空间占比较大，在不牺牲刀库功能以及容量的情况下，无法应用于小尺寸的数控机床。


技术实现要素：

3.因此，本实用新型实施例提供一种数控机床圆盘刀库，有效解决现有刀库的换刀机构的空间占比较大，在不牺牲刀库功能以及容量的情况下，无法应用于小尺寸的数控机床的问题。
4.本实用新型实施例提供的一种数控机床圆盘刀库，包括：环形导轨，包括圆弧段和平直段；中心主轴，所述中心主轴设于所述环形导轨中心；多个连杆组件，所述连杆组件包括第一杆件和支撑组件，第一杆件的一端铰接于所述中心主轴，所述第一杆件相对的另一端设有刀具组件，第一杆件还包括位于两端之间的支撑位，所述支撑组件铰接于所述支撑位，所述支撑组件远离所述支撑位的一端滑动连接所述环形导轨；其中，当所述支撑组件从所述圆弧段滑动至所述平直段时，所述支撑组件至所述中心主轴的距离缩小，所述第一杆件远离所述中心主轴的一端及所述刀具组件抬升。
5.与现有技术相比，采用该技术方案后所达到的技术效果：所述连杆组件对所述刀具组件同时起到抬升换刀以及支撑的作用，因此节省了空间；具体的，所述第一杆件的一端铰接于所述中心主轴实现支撑，所述支撑组件远离所述支撑位的一端滑动连接所述环形导轨实现支撑，因此所述刀具组件能够稳定位于所述第一杆件顶部；所述环形导轨的所述平直段上的刀具组件用于进行换刀，即所述支撑组件从所述圆弧段切换至所述平直段，可以缩小所述支撑组件与所述中心主轴之间的距离，使得支撑组件连接所述第一杆件的一端上升，相应的，所述第一杆件连接所述刀具组件的一端也实现抬升，所述刀具组件从向下倾斜的收纳状态，变为水平状态，以便于换刀；另外，所述环形导轨可以周向设置多个连杆组件，对应多个所述刀具组件，也可以对应多种刀具组件，例如用于车、铣、镗、磨等不同的所述刀具组件，因此充分利用所述环形导轨上方的空间，能够减小数控机床圆盘刀库的尺寸，同时便于切换不同的所述刀具组件。
6.在本实用新型的一个实施例中，所述中心主轴包括：主轴本体；至少一个第二杆件，周向设于所述主轴本体的顶部或侧面，所述第二杆件远离所述主轴本体的一端与所述第一杆件铰接。
7.采用该技术方案后所达到的技术效果：所述第一杆件通过所述第二杆件与所述主轴本体连接，相当于所述第一杆件的铰接位更高，使得所述第一杆件具有更大的运动空间，
所述刀具组件抬升或收纳的范围也更大，便于所述刀具组件换刀和收纳。
8.在本实用新型的一个实施例中，所述中心主轴还包括；安装槽，设于所述主轴本体，所述第二杆件插接于所述安装槽，和/或所述第二杆件通过紧固件连接所述安装槽。
9.采用该技术方案后所达到的技术效果：所述安装槽和所述第二杆件插接，即所述安装槽对所述第二杆件的各个水平方向实现了限位，提高了所述第二杆件与所述中心主轴的连接强度，避免所述第二杆件倾斜；同时，所述第二杆件与所述安装槽通过紧固件连接，进一步提高所述第二杆件的稳定性。
10.在本实用新型的一个实施例中，所述支撑组件包括：第三杆件，所述第三杆件的一端铰接于所述支撑位；第四杆件，所述第四杆件与所述第三杆件远离所述支撑位的一端铰接；滑块，所述滑块与所述第四杆件远离所述第三杆件的一端铰接。
11.采用该技术方案后所达到的技术效果：所述第三杆件用于抬升或支撑所述第二杆件；所述第四杆件用于支撑第三杆件；当所述中心主轴旋转时，所述连杆组件旋转，相应的，所述滑块在所述环形导轨上滑动，实现所述圆弧段和所述平直段的切换。
12.在本实用新型的一个实施例中，所述滑块包括：滑块本体，所述滑块本体设于所述导轨顶部；至少一个内滚轮，转动连接所述滑块本体，并滚动于所述导轨的内壁；至少一个外滚轮，转动连接所述滑块本体，并滚动于所述导轨的外壁。
13.采用该技术方案后所达到的技术效果：所述内滚轮与所述导轨的内壁配合，能够抵消所述第三杆件对所述第四杆件向外的推力；所述外滚轮与所述导轨的外壁配合，能够抵消所述第三杆件对所述第四杆件向内的拉力；因此所述内滚轮和所述外滚轮能够提高所述滑块在所述环形导轨上滑动的稳定性。
14.在本实用新型的一个实施例中，所述连杆组件还包括：第五杆件和第六杆件，所述第五杆件和所述第六杆件位于所述第一杆件相对的两侧，所述第五杆件和所述第六杆件的一端连接所述刀具组件，相对的另一端铰接于所述第四杆件。
15.采用该技术方案后所达到的技术效果：所述第五杆件和所述第六杆件用于支撑所述刀具组件，避免所述刀具组件向内或向外滑落；例如，当所述刀具组件的顶端向外倾斜时，第四杆件的于所述刀具组件铰接的轴，对所述第五杆件和所述第六杆件起到向外的支持力，因所述刀具组件和所述第一杆件的铰接位，位于所述刀具组件和所述第五杆件之间，因此所述第四杆件对所述第五杆件和所述第六杆件产生的转矩，与所述刀具组件自身重力产生的转矩相互抵消，避免所述刀具组件滑落。
16.在本实用新型的一个实施例中，所述第五杆件设有第一滑槽；所述第六杆件设有第二滑槽；所述第四杆件的两侧分别设有第一滑动轴和第二滑动轴，所述第一滑动轴在所述第一滑槽内滑动，所述第二滑动轴在所述第二滑槽内滑动。
17.采用该技术方案后所达到的技术效果：所述第五杆件连接所述刀具组件的一端与所述第一滑动轴的距离通过所述第一滑槽实现可调，所述第六杆件连接所述刀具组件的一端与所述第二滑动轴的距离通过所述第二滑槽实现可调；使得所述第五杆件和所述第六杆件对所述刀具组件实现支撑的同时，不会阻碍所述第一杆件和所述第三杆件相对转动。
18.在本实用新型的一个实施例中，所述刀具组件包括：刀架基座，所述刀架基座与所述第一杆件铰接，所述刀架基座远离所述第一杆件的一端设有卡接位；刀夹，所述刀夹设于所述卡接位，所述刀夹设有刀具安装口。
19.采用该技术方案后所达到的技术效果：所述刀夹设于所述卡接位，使得所述刀具安装口内的刀具和所述刀架基座为垂直状态；当第一杆件抬升所述刀架基座使得所述刀架基座处于竖直状态时，相应的所述刀具处于水平状态，向远离所述数控机床圆盘刀库伸出，从而便于卸刀、换刀。
20.在本实用新型的一个实施例中，所述数控机床圆盘刀库还包括：底板座，所述中心主轴穿过所述底板座；驱动组件，设于所述底板座，位于所述平直段远离所述中心主轴的一侧，所述驱动组件的输出轴与所述中心主轴传动连接。
21.采用该技术方案后所达到的技术效果：所述驱动组件用于控制所述中心主轴旋转，从而实现相邻所述刀具组件的切换，以及所述刀具组件的抬升、换刀；位于所述平直段的所述刀具组件处于抬升状态，因此所述平直段远离所述中心主轴的一侧具有足够的空间容纳所述驱动组件，将所述驱动组件设于所述平直段远离所述中心主轴的一侧能够进一步充分利用所述数控机床圆盘刀库的空间，减小所述数控机床圆盘刀库的体积。
22.在本实用新型的一个实施例中，所述数控机床圆盘刀库还包括：定位传感器，设于所述中心主轴和所述平直段之间。
23.采用该技术方案后所达到的技术效果：所述定位传感器用于检测其上方的所述连杆组件或刀具的型号，控制系统根据该型号以及需要的刀具型号，确定所述中心主轴所需转动的角度，以实现准确换刀；当然，所述定位传感器也可以用于检测所述刀具组件是否运动到所述平直段，当所述所述刀具组件转动至所述平直段时，所述定位传感器发出信号，所述驱动组件停止转动，使得所述刀具组件始终能够转动至同一位置进行换刀，提高换刀位置的精度，避免所述刀具在换刀过程中损坏。
24.综上所述，本技术上述各个实施例可以具有如下一个或多个优点或有益效果：i)所述连杆组件对所述刀具组件同时起到抬升换刀以及支撑的作用，因此节省了空间；i i)所述支撑组件从所述圆弧段切换至所述平直段，可以缩小所述支撑组件与所述中心主轴之间的距离，使得支撑组件连接所述第一杆件的一端上升，相应的，所述第一杆件连接所述刀具组件的一端也实现抬升，当所述刀架基座处于竖直状态时，所述刀具处于水平状态，因此便于换刀；i ii)所述刀具组件无需换刀时，所述所述连杆组件对所述刀具组件起到支撑的作用，因此所述刀具组件同时起到抬升换刀以及支撑的作用，节省了空间；iv)所述环形导轨可以周向设置多个连杆组件，对应多个所述刀具组件，分别用于车、铣、镗、磨等不同的所述刀具组件，也可用于相同的所述刀具组件，因此充分利用所述环形导轨上方的空间，能够减小数控机床圆盘刀库的尺寸，同时提高了换刀效率；v)所述定位传感器用于对其上方的所述刀具组件进行检测，根据其上方的所述刀具组件的型号以及需要的所述刀具组件的型号，确定所述中心主轴的转动角度，从而得到所述驱动组件的控制量；当然所述定位传感器也可以用于发出信号使所述驱动组件停止，使得所述刀具组件移动至准确位置，便于换刀。
附图说明
25.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本实用新型实施例提供的一种数控机床圆盘刀库的结构示意图。
27.图2为图1中的数控机床圆盘刀库的内部结构示意图。
28.图3为图2中的底板座和环形导轨的连接示意图。
29.图4为图2中的连杆组件和刀具组件的连接示意图。
30.图5为图4中的连杆组件和刀具组件另一视角的连接示意图。
31.图6为图3中的中心主轴和驱动组件的连接示意图。
32.主要元件符号说明：
33.100为数控机床圆盘刀库；110为环形导轨；111为圆弧段；112为平直段；120为中心主轴；121为主轴本体；122为第二杆件；123为安装槽；130为连杆组件；131为第一杆件；1311为支撑位；1312为杆件组件一；1313为杆件组件二；133为第三杆件；134为第四杆件；1341为第一滑动轴；1342为第二滑动轴；135为第五杆件；1351为第一滑槽；136为第六杆件；1361为第二滑槽；137为滑块；1371为滑块本体；1372为内滚轮；1373为外滚轮；140为刀具组件；141为刀架基座；1411为卡接位；142为刀夹；150为底板座；160为驱动组件；170为定位传感器；180为外壳；200为刀具；
具体实施方式
34.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本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，都属于本实用新型保护的范围。
35.参见图1-4，本实用新型实施例提供一种数控机床圆盘刀库100，包括：环形导轨110、中心主轴120、底板座150和多个连杆组件130。其中，环形导轨110和多个连杆组件130设于底板座150顶面，环形导轨110包括圆弧段111和平直段112；中心主轴120设于环形导轨110中心；连杆组件130包括第一杆件131和支撑组件，第一杆件131的一端铰接于中心主轴120，使得连杆组件130能够跟随中心主轴120旋转，第一杆件131相对的另一端设有刀具组件140，第一杆件131还包括位于两端之间的支撑位1311，所述支撑组件铰接于支撑位1311，所述支撑组件远离支撑位1311的一端滑动连接环形导轨110。
36.在本实施例中，连杆组件130跟随中心主轴120运动至平直段112时，即所述支撑组件从圆弧段111切换至平直段112时，所述支撑组件至中心主轴120的距离缩小，第一杆件131向上转动，第一杆件131远离中心主轴120的一端及刀具组件140抬升，从而将刀具组件140从向下倾斜的收纳状态转变为朝外的换刀状态，便于进行卸刀、换刀。并且，连杆组件130对刀具组件140同时起到抬升换刀以及支撑的作用，因此节省了空间。
37.在一个具体的实施例中，当数控机床圆盘刀库100具有多个连杆组件130时，相应的刀具组件140也具有多个。其中，多个刀具组件140可以安装不同功能的刀具200，例如车、铣、镗、磨等功能的刀具200，当然，也可以是不同规格的刀具200，此处不做限定。多个刀具组件140随中心主轴120转动，而在环形导轨110上同时滑动，便于刀具组件140依次切换，提高换刀效率；在中心主轴120周侧设置多个连杆组件130和刀具组件140，能够充分利用底板座150上方的空间，从而在相同数量的刀具组件140下，缩小数控机床圆盘刀库100的尺寸，便于数控机床圆盘刀库100应用于小型数控机床。
38.在一个具体的实施例中，中心主轴120例如包括：主轴本体121；至少一个第二杆件122，周向设于主轴本体121的顶部或侧面，第二杆件122远离主轴本体121的一端与第一杆件131铰接。举例来说，第二连杆连接于主轴本体121顶面，位于主轴本体121顶面靠近顶面边缘的一侧；第二连杆例如包括相对设置的两个第二连杆侧板和设于所述第二连杆侧板之间的第二连杆底板，第一连杆铰接于两个所述第二连杆侧板之间，位于所述第二连杆侧板的顶部。需要说明的是，第二连杆提高了中心主轴120和第一杆件131铰接位置的高度，使得第一杆件131具有更大的运动空间，刀具组件140抬升或收纳的范围也更大，便于刀具组件140换刀和收纳；同时第二杆件122对第一杆件131起到支撑作用，使得第一杆件131能够更加稳定地做旋转运动。
39.优选的，中心主轴120例如还包括；安装槽123，设于主轴本体121，第二杆件122插接于安装槽123，和/或第二杆件122通过紧固件连接安装槽123。举例来说，所述第二杆件122底板设有朝向中心主轴120的凸起，所述凸起与安装槽123匹配，使得安装槽123对第二杆件122的各个水平方向实现了限位，提高了第二杆件122与中心主轴120的连接强度，避免第二杆件122倾斜。
40.进一步的，第二杆件122还可以与安装槽123通过紧固件连接。举例来说，所述第二杆件122底板通过螺钉或销钉与安装槽123的底面连接，从而进一步提高第二杆件122的稳定性。
41.在一个具体的实施例中，所述支撑组件例如包括：第三杆件133、第四杆件134和滑块137，第三杆件133的一端铰接于支撑位1311；第四杆件134与第三杆件133远离支撑位1311的一端铰接；滑块137与第四杆件134远离第三杆件133的一端铰接。其中，滑块137和第四杆件134运动至平直段112时，第三杆件133和第四杆件134的铰接位置向中心主轴120的方向靠拢，第一杆件131的支撑位1311收到第三杆件133推动，使得第一杆件131远离中心主轴120的一端向上转动，从而实现刀具组件140的抬升。
42.优选的，滑块137例如包括：滑块本体1371，至少一个内滚轮1372和至少一个外滚轮1373。其中，滑块本体1371设于导轨顶部；内滚轮1372转动连接滑块本体1371，并滚动于导轨的内壁；外滚轮1373转动连接滑块本体1371，并滚动于导轨的外壁。举例来说，滑块本体1371伸出导轨的内壁的一侧以及伸出导轨的外壁的一侧，均设有向下的转轴，内滚轮1372和外滚轮1373均通过转轴与滑块本体1371转动连接。需要说明的是，内滚轮1372与导轨的内壁配合，能够抵消第三杆件133对第四杆件134向外的推力；外滚轮1373与导轨的外壁配合，能够抵消第三杆件133对第四杆件134向内的拉力；因此内滚轮1372和外滚轮1373能够提高滑块137在环形导轨110上滑动的稳定性，避免滑块137在平直段112和圆弧段111进行切换时发生倾斜。
43.在一个具体的实施例中，第一杆件131例如包括相互平行并连接的杆件组件一1312和杆件组件二1313，其中杆件组件一1312和杆件组件二1313在第一杆件131的支撑位1311实现转折，杆件组件二1313位于第一杆件131朝向刀具组件140的一侧，并且杆件组件二1313位于杆件组件一1312的上方，使得第三杆件133在杆件组件二1313的下方具有更加的转动空间，提高刀具组件140的升降范围；同时杆件组件二1313提高了刀具组件140的高度，便于刀具组件140进行换刀。
44.在一个具体的实施例中，连杆组件130例如还包括：第五杆件135和第六杆件136，
第五杆件135和第六杆件136位于第一杆件131相对的两侧，第五杆件135和第六杆件136的一端连接刀具组件140，相对的另一端铰接于第四杆件134。需要说明的是，第五杆件135和第六杆件136用于支撑刀具组件140，避免刀具组件140仅靠其与第一杆件131的铰接关系，导致容易向外倾斜。
45.其中，第五杆件135和第六杆件136和刀具组件140为一体式结构，且第一杆件131和刀具组件140的铰接位置，位于第五杆件135和刀具组件140之间。因此，第四杆件134对第五杆件135和第六杆件136起到支撑作用，产生的转矩与刀具组件140自身重力产生的转矩抵消，避免刀具组件140向外倾斜而滑落。
46.在一个具体的实施例中，第五杆件135设有第一滑槽1351；第六杆件136设有第二滑槽1361；第四杆件134的两侧分别设有第一滑动轴1341和第二滑动轴1342，第一滑动轴1341在第一滑槽1351内滑动，第二滑动轴1342在第二滑槽1361内滑动。第五杆件135连接刀具组件140的一端与第一滑动轴1341的距离通过第一滑槽1351实现可调，第六杆件136连接刀具组件140的一端与第二滑动轴1342的距离通过第二滑槽1361实现可调。
47.其中，刀具组件140抬升时，第五杆件135和第六杆件136上升，相应的，第一滑槽1351的底端向第一滑动轴1341靠拢；第二滑槽1361的底端向第二滑动轴1342靠拢；刀具组件140下降时，第五杆件135和第六杆件136下降，相应的，第一滑槽1351的顶端向第一滑动轴1341靠拢；第二滑槽1361的顶端向第二滑动轴1342靠拢。因此，第五杆件135和第六杆件136对刀具组件140实现支撑的同时，不会阻碍第一杆件131和第三杆件133的相对转动。
48.在一个具体的实施例中，结合图5，刀具组件140例如包括：刀架基座141和刀夹142。其中，刀架基座141与第一杆件131铰接，第五杆件135和第六杆件136连接刀夹142基座；刀架基座141远离第一杆件131的一端设有卡接位1411；刀夹142设于卡接位1411，刀夹142设有刀具安装口。需要说明的是，所述刀具安装口朝向数控机床圆盘刀库100，且刀夹142与刀架基座141垂直，使得刀夹142基座抬升至竖直状态时，刀夹142可以处于水平状态，所述刀具安装口内的刀具200可以水平朝外伸出，以便于卸刀、换刀。
49.在一个具体的实施例中，结合图3和图6，中心主轴120穿过底板座150，并与底板座150转动连接；数控机床圆盘刀库100例如还包括：驱动组件160，驱动组件160设于底板座150的一侧，驱动组件160的输出轴与中心主轴120传动连接，用于驱动中心主轴120旋转，以实现相邻刀具组件140的切换，以及刀具组件140的抬升、换刀。
50.优选的，驱动组件160例如为电机，驱动组件160安装于底板座150的顶面，并位于平直段112远离主轴的一侧。其中，位于所述平直段112的刀具组件140处于抬升状态，因此平直段112远离中心主轴120的一侧具有足够的空间容纳驱动组件160，将驱动组件160设于平直段112远离中心主轴120的一侧能够进一步充分利用数控机床圆盘刀库100的空间，减小数控机床圆盘刀库100的体积。
51.优选的，驱动组件160例如通过同步带、平带、链轮、齿轮等传动件与中心主轴120传动连接，此处不做限定。
52.在一个具体的实施例中，数控机床圆盘刀库100例如还包括：定位传感器170，设于中心主轴120和平直段112之间。举例来说，定位传感器170用于检测刀具200支架的型号，所述刀具200支架的型号对应特定功能或型号的刀具200，驱动组件160根据所述定位传感器170获取的型号，以及需要的刀具200型号，确定中心主轴120的转动角度，从而准确换刀；当
然，定位传感器170也可用于判断驱动组件160是否运动到位，举例来说，连杆组件130运动至所述平直段112后，所述定位传感器170获得信号，所述驱动组件160停止，使得所述刀具组件140的位置更加精确。
53.在一个具体的实施例中，参见图1，数控机床圆盘刀库100例如还包括：外壳180。其中，底板座150固定于外壳180的底面；外壳180设有换刀开口，所述换刀开口对应平直段112，即连杆组件130运动至平直段112时，刀具组件140抬升，并伸出所述换刀开口，以便于换刀。
54.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。