刀庫的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及自動化加工工具，特別涉及一種刀庫。
【背景技術】
[0002]刀庫系統是提供自動化加工過程中所需之儲刀及換刀需求的一種裝置；其自動換刀機構及可以儲放多把刀具的刀庫；改變了傳統以人為主的生產方式。藉由電腦程式的控制，可以完成各種不同的加工需求，如銑削、鉆孔、鏜孔、攻牙等。大幅縮短加工時程，降低生產成本；這是刀庫系統的最大特點。
[0003]近年來刀庫的發展已超越其為工具機配件的角色，在其特有的技術領域中發展出符合工具機尚精度、尚效能、尚可靠度及多工復合等概念之廣品。其廣品品質的優劣，關系到工具機的整體效能表現。
[0004]刀庫的容量、布局，針對不同的工具機，其形式也有所不同，根據刀庫的容量、外型和取刀方式可概分為斗笠式刀庫、圓盤式刀庫和鏈條式刀庫。
[0005]但是目前市場上的一般刀庫動作不夠準確，響應時間較長，難以滿足精密自動化加工的要求。
[0006]直接驅動電機，簡稱DDR電機，是伺服技術發展的產物。除延續了伺服電機的特性夕卜，因為其低速大扭矩結構簡單，減小機械損耗、低噪聲、少維護等獨有的特點，被廣泛應用于各行各業。
[0007]隨著科技的發展，傳統的伺服電機加減速機的結構已選不能滿足現在工業的高精度要求。其局限性在于減速機的背隙、振動，以及伺服電機本身的性能等。直接驅動電機作為伺服產品的延伸，除延續了伺服電機的優良特性以外，不用連接減速機，直接與負載相連。省掉了減速機等機械結構，提高了系統的精度。同時消除了由于使用減速機而產生的效率損失，充份利用了能源。
[0008]對于一些需要高響應特性的應用，如頻繁的定位等，普通的伺服機難在實現。而直接驅動電機在這方面表現出色。通過設置編碼器，應用于芯片分選機等設備上的NIKKIDENS0的直接驅動電機，整定時間為2ms，實現了 40KPH的超高分選效率。這是其它伺服類產品所做不到的。在頻繁高速、高精度定位的使用場合，直接驅動電機是不二之選。
【發明內容】
[0009]本發明的目的是提供一種刀庫。該刀庫動作準確，響應時間短，能夠滿足精密自動化加工的要求。
[0010]根據本發明的一個方面，提供了一種刀庫，包括直接驅動電機和刀柄卡盤，其中，直接驅動電機包括:
[0011]定子主體，與刀庫的支架相固定，定子主體的定子芯主要由多個定子磁鋼片組成，定子磁鋼片包括頭部、第一突出部和第二突出部，頭部設于定子磁鋼片主體的一端，第一突出部設于定子磁鋼片主體的另一端，第二突出部設于定子磁鋼片主體的中部，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長度大于第二突出部，第一突出部設于定子磁鋼片主體兩側，第二突出部也設于定子磁鋼片主體兩側；
[0012]轉子主體，與定子主體相配合，轉子主體具有一個轉子軸承，轉子主體以轉子軸承為中心旋轉，轉子軸承頂部安裝有檢測轉子主體的轉速和位置的編碼器；
[0013]刀柄卡盤固定安裝在轉子主體上，用于夾持刀柄，刀柄卡盤包括卡臂主體和分別設置于卡臂主體兩側的兩個卡臂，卡臂一端與卡臂主體一端相鉸接，另一端沿卡臂主體延伸至卡臂主體的另一側形成卡爪，兩個卡爪中間形成一個用于刀柄的活動卡槽，卡臂主體中部還設有與卡臂相連接的彈簧，彈簧對卡臂施加彈性收縮力，從而將刀柄夾持在活動卡槽內。兩個卡臂通過同一根彈簧相連接，可以使被夾持刀柄兩側受力更加均勻，從而使刀柄不會發生偏移。工作更加穩定。
[0014]采用以上技術方案的刀庫，在安裝時只需多個定子磁鋼片頭部朝內，直接相卡就可以實現連接，拆裝方便。而且與現有的定子磁鋼片相比，節省了一個銷釘，從而節約了安裝的成本。該刀庫具有以下有益效果:拆裝維修方便，成本低，性能穩定可靠。
[0015]在一些實施方式中，卡爪頂端設有卡珠，卡珠的中心具有卡珠銷軸，卡珠銷軸與卡爪相連接，卡珠與卡爪轉動連接且可在卡爪內自由轉動。由此，刀柄的夾持更加順利，而且卡珠的安裝和維護更加方便。
[0016]在一些實施方式中，卡珠的中心部設有貫通的軸孔，卡珠的周壁為平面的接觸面，接觸面兩側為圓弧形的過渡面。由于接觸面兩側為圓弧形的過渡面，與刀柄接觸時，可以使接觸面與刀柄的接觸面始終保持在一條直線上，由此刀柄夾持時不易發生偏移，更加穩定。
[0017]在一些實施方式中，第一突出部和第二突出部沿定子裝配體的圓周方向延伸，第二突出部沿定子裝配體的圓周方向的頂端為斜面，斜面的斜角為定子裝配體中定子磁鋼片的個數切分圓周角的角度的一半。即斜面的斜角為(360/n)/2，其中，η為一個定子裝配體中定子磁鋼片的總個數。這種設計保證了在定子裝配體中，所有定子磁鋼片的第二突出部緊密相連，形成一個整體。
[0018]在一些實施方式中，第一突出部外側端面為弧形，其弧長為定子裝配體中定子磁鋼片的個數均分定子裝配體的外圓周長的弧長。即弧形的弧長為(D JO/η，其中D為定子裝配體的外部直徑，η為一個定子裝配體中定子磁鋼片的總個數。這種設計保證了定子裝配體的外緣為圓形，不僅受力更加均勻。而且可以有效避免定子裝配體外緣與殼體之間擦碰。
[0019]在一些實施方式中，還包括氣動剎車總成，氣動剎車總成包括剎車固定體和剎車推桿，剎車固定體與支架相固定，剎車推桿推出時與轉子主體相頂觸，從而使轉子主體停止轉動。通過氣動剎車總成，不僅可以使刀具的定位更加準確，便于加工設備取用，而且還可以起到斷電保護的作用，利于保護整個刀庫。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發明一種實施方式的刀庫的剖視圖；
[0021]圖2為圖1所示刀庫的定子芯的俯視圖；
[0022]圖3為圖2所示定子芯的定子磁鋼片的立體圖；
[0023]圖4為圖3所示定子磁鋼片的俯視圖；
[0024]圖5為圖1所示刀庫的刀柄卡盤與轉子主體的結構示意圖；
[0025]圖6為圖5所示刀柄卡盤的立體圖；
[0026]圖7為圖6所示刀柄卡盤的切面圖；
[0027]圖8為圖6所示刀柄卡盤的卡珠的立體圖；
[0028]圖9為圖1所示刀庫的編碼器的立體圖；
[0029]圖10為圖1所示刀庫的氣動剎車總成的剖視圖。
【具體實施方式】
[0030]下面結合附圖對本發明作進一步詳細的說明。
[0031]圖1至圖8示意性地顯示了根據本發明的一種實施方式的刀庫，包括直接驅動電機和刀柄卡盤4。
[0032]如圖1所示，直接驅動電機包括定子主體101和轉子主體2。定子主體101與刀庫的支架6相固定，
[0033]如圖2至圖4所示，定子主體101的定子芯主要由多個定子磁鋼片I組成。定子磁鋼片I包括頭部11、第一突出部12和第二突出部13。頭部11設于定子磁鋼片I主體的一端，第一突出部12設于定子磁鋼片I主體的另一端。第二突出部13設于定子磁鋼片I主體的中部。第一突出部12和第二突出部13延伸的方向相同，且第一突出部12的延伸長度大于第二突出部13。
[0034]在本實施例中，第一突出部12設于定子磁鋼片I主體兩側，第二突出部13也設于定子磁鋼片I主體兩側。
[0035]第一突出部12外側端面12a為弧形，其弧長d為定子裝配體中定子磁鋼片I的個數均分定子裝配體的外圓周長的弧長。即弧形的弧長d為(D 31)/n，其中D為定子裝配體的外部直徑，η為一個定子裝配體中定子磁鋼片的總個數。這種設計保證了定子裝配體的外緣為圓形，不僅受力更加均勻。而且可以有效避免定子裝配體外緣與殼體之間擦碰。
[0036]第二突出部13沿定子裝配體的圓周方向的頂端為斜面13a，