本实用新型涉及精密加工设备领域，尤其涉及一种数控机床的刀库。
背景技术：
目前数控机床设备配备的总刀库，大多以刀具(或刀柄)为单位统一集中放置，即每次只能更换一把刀具。因此每次需要换刀时都需要将主轴停止转动然后从总刀库中选取一把刀具进行换刀。这样在工业生产时若一道加工工序中需要用到多把刀具，就需要多次从总刀库中选取刀具，这样严重影响了工业生产的效率。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种数控机床的刀库，旨在解决现有技术中，主轴每次换刀都需要从总刀库选取刀具的问题。
为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
数控机床的刀库，包括刀库底座、设于所述刀库底座上方且具有若干磁铁安装座的刀库支架、与所述刀库底座相连且贯穿所述刀库支架的刀库轴、外圈与所述刀库支架相连且内圈与所述刀库轴相连的轴承、与所述磁铁安装座磁吸附连接且具有若干刀具的小型刀库、用于驱动所述刀库支架转动的支架转动驱动装置。
进一步地，所述支架转动驱动装置包括与所述刀库支架固定连接的内齿轮、与所述内齿轮啮合的外齿轮、用于驱动所述外齿轮转动的支架转动电机。
进一步地，还包括与所述刀库轴相连且与所述支架转动电机的固定端相连的电机安装架。
进一步地，所述刀库底座设有刀库直线滑轨和刀库气缸，所述刀库直线滑轨设有与所述刀库直线滑轨滑动连接的刀库滑块，所述刀库轴与所述刀库底座之间设有与所述刀库轴相连的刀库安装板，所述刀库安装板与所述刀库滑块固定连接，所述刀库气缸的活动端与所述刀库安装板相连。
进一步地，所述支架转动电机的固定端与所述刀库底座相连，所述外齿轮与所述刀库支架靠近所述刀库底座的一侧相连。
进一步地，所述磁铁安装座设有若干钕磁铁及若干安装定位柱。
进一步地，所述小型刀库包括具有若干安装面的刀架组件安装座、与所述安装面相连且具有所述刀具的刀架组件；所述刀架组件安装底座还具有用于与所述磁铁安装座相连的抓取面板，所述抓取面板沉设有镍层。
进一步地，所述刀架组件安装座设有用于与设置在Z轴上的抓取设备相配合且具有抓取孔的抓取挂件，所述刀架组件包括用于与所述安装面相连的刀架安装件、与所述刀架安装件转动连接的存刀架、用于夹持刀具且与所述存刀架转动连接的刀具夹持件、用于驱动所述存刀架转动的存刀架转动驱动装置。
进一步地，所述刀架组件还包括位于所述存刀架一侧的第一控制连杆、位于所述存刀架另一侧的第二控制连杆；所述第一控制连杆的一端与所述刀架安装件之间设有第一下转轴，所述第一控制连杆的另一端与所述刀具夹持件之间设有第一上转轴，所述第二控制连杆的一端与所述刀架安装件之间设有第二下转轴，所述第二控制连杆的另一端与所述刀具夹持件之间设有第二上转轴，所述第一下转轴与所述第二下转轴相错开，所述第一上转轴与所述第二上转轴相错开。
进一步地，所述存刀架转动驱动装置包括与所述存刀架固定连接的第一传动齿轮、与所述第一传动齿轮啮合且与所述刀架安装件转动连接的第二传动齿轮、与所述第二传动齿轮啮合且与所述刀架安装件滑动连接的齿条、用于驱动所述齿条上下移动的控刀气缸；所述齿条的顶部设有位于所述控刀气缸的活动端的正下方的顶块，所述刀架安装件设有与所述顶块滑动连接的导杆，所述导杆的外部套设有压缩弹簧，所述导杆的顶部设有限位垫片，所述刀架安装件还设有位于所述顶块正下方的限位螺钉。
本实用新型的有益效果：在为数控机床的主轴换刀时，支架转动驱动装置驱动刀库支架以刀库轴为转轴转动然后将某个具有符合加工需求的刀具的小型刀库转动至换刀位，数控机床Z轴上设置的相应的抓取机构将该小型刀库夹持固定于Z轴上，由于小型刀库上具有多个刀具，因此在主轴转速降低至一定值后一个小型刀库可通过其自身的结构与Z轴上的结构配合为主轴更换多把刀具，无需每次换刀时都从刀库内取刀，这样有效节约了换刀及主轴转速提升至加工需求转速的时间，提升了工业生产的效率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型的数控机床的刀库的结构示意图；
图2为本实用新型的数控机床的刀库的俯视图；
图3为本实用新型的小型刀库的结构示意图(未示出外部钣金结构时)；
图4为本实用新型的刀架组件安装座的结构示意图；
图5为本实用新型的控刀气缸的结构示意图；
图6为本实用新型的刀架组件的结构示意图；
图7为本实用新型的刀架组件的爆炸图；
图中：
1、刀库底座；11、刀库直线滑轨；12、刀库气缸；13、刀库安装板；
2、刀库支架；21、磁铁安装座；211、钕磁铁；212、安装定位柱；
3、刀库轴；
4、轴承；
5、小型刀库；51、刀具；52、刀架组件安装座；521、安装面；522、抓取面板；523、抓取挂件；53、刀架组件；531、刀架安装件；5311、导杆；5312、压缩弹簧；5313、限位螺钉；532、存刀架；533、刀具夹持件；534、第一控制连杆；5341、第一下转轴；5342、第一上转轴；535、第二控制连杆；5351、第二下转轴；5352、第二上转轴；536、第一传动齿轮；537、第二传动齿轮；538、齿条；5381、顶块；
6、支架转动驱动装置；61、内齿轮；62、外齿轮；63、支架转动电机；64、电机安装架；
7、控刀气缸。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
以下结合具体实施例对本实用新型的实现进行详细的描述。
如图1-7所示，本实用新型实施例提出了一种数控机床的刀库，包括刀库底座1、设于刀库底座1上方且具有若干磁铁安装座21的刀库支架2、与刀库底座1相连且贯穿刀库支架2的刀库轴3、外圈与刀库支架2相连且内圈与刀库轴3相连的轴承4、与磁铁安装座21磁吸附连接且具有若干刀具51的小型刀库5、用于驱动刀库支架2转动的支架转动驱动装置6。
在本实用新型的实施例中，刀库底座1安装于数控机床上且用于支撑刀库的其他结构，刀库支架2的圆周方向上通过磁铁安装座21均匀设置有若干小型刀库5，小型刀库5上设有若干把刀具51；在为数控机床的主轴换刀时，支架转动驱动装置6驱动刀库支架2以刀库轴3为转轴转动然后将某个具有符合加工需求的刀具51的小型刀库5转动至换刀位，数控机床Z轴上设置的相应的抓取机构将该小型刀库5夹持固定于Z轴上，由于小型刀库5上具有多个刀具51，因此在主轴转速降低至一定值后一个小型刀库5可通过其自身的结构与Z轴上的结构配合为主轴更换多把刀具51，无需每次换刀时都从刀库内取刀，这样有效节约了换刀及主轴转速提升至加工需求转速的时间，提升了工业生产的效率。
进一步地，请参阅图1及图2，作为本实用新型提供的数控机床的刀库的一种具体实施方式，支架转动驱动装置6包括与刀库支架2固定连接的内齿轮61、与内齿轮61啮合的外齿轮62、用于驱动外齿轮62转动的支架转动电机63。具体地，支架转动电机63的输出端带动模数为2齿数为30的正齿外齿轮62外齿轮62转动，与外齿轮62啮合的模数为2齿数为240的正齿内齿轮61在外齿轮62转动时发生转动进而带动与内齿轮61固接的刀库支架2转动。优选的，支架转动电机63为伺服电机。
进一步地，请参阅图1及图2，作为本实用新型提供的数控机床的刀库的一种具体实施方式，还包括与刀库轴3相连且与支架转动电机63的固定端相连的电机安装架64。具体地，电机安装架64与刀库轴3相连，支架转动电机63的固定端安装于电机安装架64上。
进一步地，请参阅图1及图2，作为本实用新型提供的数控机床的刀库的一种具体实施方式，刀库底座1设有刀库直线滑轨11和刀库气缸12，刀库直线滑轨11设有与刀库直线滑轨11滑动连的刀库滑块，刀库轴3与刀库底座1之间设有与刀库轴3相连的刀库安装板13，刀库安装板13与刀库滑块固定连接，刀库气缸12的活动端与刀库安装板13相连。具体地，刀库气缸12用于驱动刀库安装板13在刀库底座1上沿着刀库直线滑轨11移动，刀库安装板13移动时带动与刀库轴3相连的刀库支架2移动，进而将设置刀库支架2上的小型刀库5带至换刀位，再通过支架转动驱动装置6将目标小型刀库5转动至Z轴的抓取机构的抓取位。
进一步地，作为本实用新型提供的数控机床的刀库的一种具体实施方式，支架转动电机63的固定端与刀库底座1相连，外齿轮62与刀库支架2靠近刀库底座1的一侧相连。具体地，于本实施例中，将支架转动电机63设置在刀库底座1上。
进一步地，请参阅图1及图2，作为本实用新型提供的数控机床的刀库的一种具体实施方式，磁铁安装座21设有若干钕磁铁211及若干安装定位柱212。具体地，由硬质铝合金制成的磁铁安装座21上设置的钕磁铁211用于吸附小型刀库5；安装定位柱212为为锥度为1:5的圆锥体截出的圆台，与小型刀库5上的锥孔配合使用，用于定位及向上支撑小型刀库5。
进一步地，请参阅图3-7，作为本实用新型提供的数控机床的刀库的一种具体实施方式，小型刀库5包括具有若干安装面521的刀架组件安装座52、与安装面521相连且具有刀具51的刀架组件53；刀架组件53安装底座还具有用于与磁铁安装座21相连的抓取面板522，抓取面板522沉设有镍层。具体地，刀架组件53与刀架组件安装座52上的安装面521相连，抓取面板522上的镍层与磁铁安装座21上设置的钕磁铁211配合实现小型刀库5与磁铁安装座21的磁吸附连接，抓取面板522上的锥孔与磁铁安装座21的安装定位柱212配合。
进一步地，请参阅图3-4，作为本实用新型提供的数控机床的刀库的一种具体实施方式，刀架组件安装座52设有用于与设置在Z轴上的抓取设备相配合且开设有抓取孔的抓取挂件523，刀架组件53包括用于与安装面521相连的刀架安装件531、与刀架安装件531转动连接的存刀架532、用于夹持刀具51且与存刀架532转动连接的刀具夹持件533、用于驱动存刀架532转动的存刀架转动驱动装置。具体地，在刀架组件安装座52上设有开设有截面为锥形的抓取孔的抓取挂件523，刀架组件安装座52通过上述抓取孔与Z轴上的抓取设备相配合，将各种类的刀具51设置在多个小型刀库5上，当需要不同种类的刀具51时Z轴上的抓取设备抓取具有该种类刀具51的小型刀库5，Z轴上的抓取设备设有凸起陷入上述抓取孔内，抓取设备将刀架组件安装座52抓取后并将其固定在Z轴上，保证小型刀库5使用时的稳定性。固定至Z轴上的小型刀库5向主轴提供需要使用的刀具51，存刀架转动驱动装置用于驱动存刀架532转动进而将设置在存刀架532上的刀具51(刀具51通过刀柄安装在存刀架532上)输送至相应位置。
进一步地，请参阅图3、图6及图7，作为本实用新型提供的数控机床的刀库的一种具体实施方式，刀架组件53还包括位于存刀架532一侧的第一控制连杆534、位于存刀架532另一侧的第二控制连杆535；第一控制连杆534的一端与刀架安装件531之间设有第一下转轴5341，第一控制连杆534的另一端与刀具夹持件533之间设有第一上转轴5342，第二控制连杆535的一端与刀架安装件531之间设有第二下转轴5351，第二控制连杆535的另一端与刀具夹持件533之间设有第二上转轴5352，第一下转轴5341的轴线与第二下转轴5351的轴线不共线，第一上转轴5342的轴线与第二上转轴5352的轴线不共线。具体地，当小型刀库5安装固定至Z轴上时，小型刀库5提供存刀架532的转动向主轴提供刀具51进行换刀，为了避免存刀架532转动一定角度后刀具51与刀柄为向下倾斜的状态，在存刀架532的两端分别设有第一控制连杆534和第二控制连杆535，第一控制连杆534与存刀架532之间构成一平行四边形，第二控制连杆535与存刀架532之间构成一平行四边形，以此保证第一控制连杆534和第二控制连杆535都能与存刀架532同步转动，以此实现刀具51在存刀架532转动过程中一直处于垂直向下的状态，因此加工完成后的碎屑不会顺着刀具51流入刀柄的内锥面。第一控制连杆534和第二控制连杆535分别与存刀架532组成的两个平行四边形在存刀架532转动较大的角度(具体可为210度)的情况下在转动角度中容易存在“死点”卡死而影响刀具51垂直向下的状态，因此将第一下转轴5341与第二下转轴5351相错开，也即第一下转轴5341的轴线与第二下转轴5351的轴线不共线，因此将第一上转轴5342与第二上转轴5352相错开，也即第一上转轴5342的轴线与第二上转轴5352的轴线不共线，也即将第一控制连杆534与存刀架532组成的平行四边形的转动的“死点”与第二控制连杆535与存刀架532组成的平行四边形的转动的“死点”错位设置，避免二者的“死点”重合，也即保证存刀架532在转动较大角度的情况下无“死点”，刀具51能够实现一直垂直向下。
进一步地，请参阅图3及图6，作为本实用新型提供的数控机床的刀库的一种具体实施方式，存刀架转动驱动装置包括与存刀架532固定连接的第一传动齿轮536、与第一传动齿轮536啮合且与刀架安装件531转动连接的第二传动齿轮537、与第二传动齿轮537啮合且与刀架安装件531滑动连接的齿条538、用于驱动齿条538上下移动的控刀气缸7；齿条538的顶部设有位于控刀气缸7的活动端的正下方的顶块5381，刀架安装件531设有与顶块5381滑动连接的导杆5311，导杆5311的外部套设有压缩弹簧5312，导杆5311的顶部设有限位垫片，刀架安装件531还设有位于顶块5381正下方的限位螺钉5313。具体地，固定在Z轴上且位于齿条538正上方的控刀气缸7通过设置在齿条538顶部的顶块5381驱动齿条538的上下运动，控刀气缸7的活动端与顶块5381之间无刚性连接，只为通过伸缩运动驱动齿条538的上下运动，齿条538上下运动时带动与其啮合的第二传动齿轮537转动，第二传动齿轮537转动时带动与其啮合的第一传动齿轮536的转动，第一传动齿轮536转动时与其固定连接的存刀架532与第一传动齿轮536发生同步转动，进而实现将存刀架532上的刀具51带至主轴的刀具51安装位或者远离主轴的刀具51安装位。当顶块5381向下运动至与限位螺钉5313接触时，限位螺钉5313将顶块5381卡住，顶块5381不再向下运动，因此存刀架532转动的下限位置由限位螺钉5313控制。当顶块5381向上运动至与限位垫片接触时，限位垫片将顶块5381卡住，顶块5381不再向上运动，因此存刀架532转动的上限位置由限位垫片控制。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。