[发明专利]刀库

说明书

技术领域

本发明涉及自动化加工工具，特别涉及一种刀库。

背景技术

刀库系统是提供自动化加工过程中所需之储刀及换刀需求的一种装置；其自动换刀机构及可以储放多把刀具的刀库；改变了传统以人为主的生产方式。藉由电脑程式的控制，可以完成各种不同的加工需求，如铣削、钻孔、镗孔、攻牙等。大幅缩短加工时程，降低生产成本；这是刀库系统的最大特点。

近年来刀库的发展已超越其为工具机配件的角色，在其特有的技术领域中发展出符合工具机高精度、高效能、高可靠度及多工复合等概念之产品。其产品品质的优劣，关系到工具机的整体效能表现。

刀库的容量、布局，针对不同的工具机，其形式也有所不同，根据刀库的容量、外型和取刀方式可概分为斗笠式刀库、圆盘式刀库和链条式刀库。

但是目前市场上的一般刀库动作不够准确，响应时间较长，难以满足精密自动化加工的要求。

直接驱动电机，简称DDR电机，是伺服技术发展的产物。除延续了伺服电机的特性外，因为其低速大扭矩结构简单，减小机械损耗、低噪声、少维护等独有的特点，被广泛应用于各行各业。

随着科技的发展，传统的伺服电机加减速机的结构已经不能满足现在工业的高精度要求。其局限性在于减速机的背隙、振动，以及伺服电机本身的性能等。直接驱动电机作为伺服产品的延伸，除延续了伺服电机的优良特性以外，不用连接减速机，直接与负载相连。省掉了减速机等机械结构，提高了系统的精度。同时消除了由于使用减速机而产生的效率损失，充分利用了能源。

对于一些需要高响应特性的应用，如频繁的定位等，普通的伺服机难在实现。而直接驱动电机在这方面表现出色。通过设置编码器，应用于芯片分选机等设备上的NIKKIDENSO的直接驱动电机，整定时间为2ms，实现了40KPH的超高分选效率。这是其它伺服类产品所做不到的。在频繁高速、高精度定位的使用场合，直接驱动电机是不二之选。

发明内容

本发明的目的是提供一种刀库。该刀库动作准确，响应时间短，能够满足精密自动化加工的要求。

根据本发明的一个方面，提供了一种刀库，包括直接驱动电机和刀柄卡盘，其中，直接驱动电机包括：

定子主体，与刀库的支架相固定，定子主体的定子芯主要由多个定子磁钢片组成，定子磁钢片包括头部、第一突出部和第二突出部，头部设于定子磁钢片主体的一端，第一突出部设于定子磁钢片主体的另一端，第二突出部设于定子磁钢片主体的中部，第一突出部和第二突出部延伸的方向相同，且第一突出部的延伸长度大于第二突出部，第一突出部设于定子磁钢片主体两侧，第二突出部也设于定子磁钢片主体两侧；

转子主体，与定子主体相配合，转子主体具有一个转子轴承，转子主体以转子轴承为中心旋转，转子轴承顶部安装有检测转子主体的转速和位置的编码器；

刀柄卡盘固定安装在转子主体上，用于夹持刀柄，刀柄卡盘包括卡臂主体和分别设置于卡臂主体两侧的两个卡臂，卡臂一端与卡臂主体一端相铰接，另一端沿卡臂主体延伸至卡臂主体的另一侧形成卡爪，两个卡爪中间形成一个用于刀柄的活动卡槽，卡臂主体中部还设有与卡臂相连接的弹簧，弹簧对卡臂施加弹性收缩力，从而将刀柄夹持在活动卡槽内。两个卡臂通过同一根弹簧相连接，可以使被夹持刀柄两侧受力更加均匀，从而使刀柄不会发生偏移。工作更加稳定。

采用以上技术方案的刀库，在安装时只需多个定子磁钢片头部朝内，直接相卡就可以实现连接，拆装方便。而且与现有的定子磁钢片相比，节省了一个销钉，从而节约了安装的成本。该刀库具有以下有益效果：拆装维修方便，成本低，性能稳定可靠。

在一些实施方式中，卡爪顶端设有卡珠，卡珠的中心具有卡珠销轴，卡珠销轴与卡爪相连接，卡珠与卡爪转动连接且可在卡爪内自由转动。由此，刀柄的夹持更加顺利，而且卡珠的安装和维护更加方便。

在一些实施方式中，卡珠的中心部设有贯通的轴孔，卡珠的周壁为平面的接触面，接触面两侧为圆弧形的过渡面。由于接触面两侧为圆弧形的过渡面，与刀柄接触时，可以使接触面与刀柄的接触面始终保持在一条直线上，由此刀柄夹持时不易发生偏移，更加稳定。

在一些实施方式中，第一突出部和第二突出部沿定子磁钢片主体的圆周方向延伸，第二突出部沿定子磁钢片主体的圆周方向的顶端为斜面，斜面的斜角为定子磁钢片主体中定子磁钢片的个数切分圆周角的角度的一半。即斜面的斜角为(360/n)/2，其中，n为一个定子磁钢片主体中定子磁钢片的总个数。这种设计保证了在定子磁钢片主体中，所有定子磁钢片的第二突出部紧密相连，形成一个整体。