CN116423271B - 备刀式圆盘刀库设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了涉及备刀式圆盘刀库设备，包括圆盘刀库和用于刀具在备刀刀爪和换刀刀爪上切换位置的备刀机械手，圆盘刀库包括具有备刀区和换刀区的可转动的刀盘、设置在刀盘备刀区边缘的多个备刀刀爪以及设置在刀盘换刀区边缘的至少两个的换刀刀爪，换刀刀爪和/或备刀刀爪用于存放主轴加工用刀具，其中，相邻的备刀刀爪之间具有第一间距，相邻的换刀刀爪之间具有第二间距，第二间距大于第一间距。其方法包括：通过备刀机械手在中转位置将下一个工序的刀具从备刀刀爪转换到换刀刀爪，以及在中转位置清洁当前刀具，本发明通过备刀机械手实现刀具在备刀刀爪与换刀刀爪之间的放置位置切换，从而实现备刀刀爪的紧密排布，提高换刀速度。

Description

备刀式圆盘刀库设备

技术领域

本发明涉及备刀式圆盘刀库设备，属于自动化设计技术领域。

背景技术

数控加工设备在一台机床上集成多种加工工艺，可大大缩短加工时间并提高加工精度。而数控加工设备在切换不同加工工序时，需要更换不同的刀具，因此刀库成为加工设备的重要组成部分，换刀速度也成为衡量设备性能的重要指标。对于龙门式加工设备，圆盘刀库为其标准刀库形式。

现有的传统圆盘刀库，其刀库布局和换刀操作形式都比较固定，一般情况下最多可设置15个刀位，刀具围绕刀盘中心均匀分布，虽然具有结构简单紧凑、成本较低的优点，但因受主轴直径的限制，两个刀具之间需要间隔较大距离，从而导致其刀具容量小，换刀速度较慢。因此对于刀具数量要求较多的加工设备一般会采用链式刀库，链式刀库的刀具容量大，并具有备刀功能，换刀速度比圆盘刀库快，但链式刀库结构复杂且成本高，占用空间大，适用范围较低。

发明内容

本发明提供一种备刀式圆盘刀库设备，旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出备刀式圆盘刀库设备，设置有备刀刀爪和换刀刀爪，并配套切换刀具放置位置的备刀机械手，从而实现备刀刀爪的紧密排布，有利于提高换刀速度。

本发明的技术方案一方面涉及备刀式圆盘刀库设备，包括：

圆盘刀库，所述圆盘刀库包括具有备刀区和换刀区的可转动的刀盘、设置在所述刀盘备刀区边缘的多个备刀刀爪以及设置在所述刀盘换刀区边缘的至少两个的换刀刀爪，所述换刀刀爪和/或所述备刀刀爪用于存放主轴加工用刀具，其中，相邻的所述备刀刀爪之间具有第一间距，相邻的所述换刀刀爪之间具有第二间距，所述第二间距大于所述第一间距；

备刀机械手，用于在所述备刀刀爪和所述换刀刀爪上切换刀具放置位置。

进一步，所述换刀区设置有取刀位和换刀位，至少一个所述备刀刀爪设置于所述取刀位；至少一个所述换刀刀爪设置于所述换刀位。

进一步，所述备刀刀爪和所述换刀刀爪均包括扣环，所述扣环设置有进刀口，所述扣环的内壁设置有卡位凸边；所述刀具的外周设置有与所述卡位凸边相匹配的刀库凹槽。

进一步，所述备刀机械手包括用于取放刀库刀具的取刀组件和用于清洁刀库刀具的清洁组件。

进一步，所述清洁组件包括吹气管，所述吹气管的气口朝向所述刀具。

进一步，所述取刀组件包括安装块和取刀套，所述取刀套设置于所述安装块内；所述清洁组件设置于所述安装块的侧壁。

进一步，所述取刀套设置有用于嵌入所述刀具的取刀凹槽和用于顶紧刀具的钢珠，所述钢珠穿设于所述取刀凹槽的内壁中；当所述钢珠处于第一状态时，所述钢珠与所述刀具抵接；当所述钢珠处于第二状态时，所述钢珠松开所述刀具。

本发明的技术方案另一方面涉及存储器的擦除方法，应用于上述实施例的备刀式圆盘刀库设备，根据本发明的方法包括以下步骤：

S100、获取下一个工序对应刀具的位置信息，驱动所述刀盘转动以使下一个刀具到达预设的中转位置；所述备刀机械手通过所述取刀套拿取所述下一个刀具并将所述下一个刀具移出备刀刀爪；

S200、获取用于放置所述下一个刀具的下一个换刀刀爪的位置信息，所述刀盘转动以使下一个所述换刀刀爪到达所述中转位置，所述备刀机械手将所述下一个刀具放置于下一个所述换刀刀爪上；所述刀盘转动以使所述下一个刀具移动到换刀位置，并完成所述主轴的换刀指令。

进一步，其中所述备刀机械手设置有清洁组件，所述方法还包括以下步骤：

S300、获取到所述主轴完成将当前刀具更换为所述下一个刀具的指令后，转动所述刀盘以使所述当前刀具移动到中转位置；所述备刀机械手通过清洁气管对所述当前刀具进行喷气清洁后，通过所述取刀套将所述当前刀具移出当前换刀刀爪；

S400、获取用于存放所述当前刀具的备刀刀爪的位置信息，转动刀盘以使当前所述备刀刀爪移动到中转位置；所述备刀机械手将所述当前刀具放置于当前所述备刀刀爪上；

S500、重复步骤S100至步骤S400直至完成设备的加工指令。

进一步，所述步骤S200包括：

S210、获取取刀位上的换刀刀爪的位置信息，所述刀盘转动以使所述备刀机械手将所述下一个刀具放置于取刀位上的所述换刀刀爪上；

S220、获取还刀位上的换刀刀爪的位置信息，所述刀盘转动以使还刀位上的所述换刀刀爪到达换刀位置；

S230、当所述主轴获取到换刀指令后，所述主轴将当前刀具放置于还刀位上的所述换刀刀爪上后，所述主轴取走取刀为上的所述下一个刀具。

本发明的有益效果如下。

本发明的备刀式圆盘刀库设备，设置有备刀刀爪和换刀刀爪，并通过备刀机械手将备刀刀爪上的刀具切换中换刀刀爪，以通过换刀刀爪进行主轴换刀操作，使得备刀刀爪可不直参与直轴换刀，从而使得备刀刀爪的排布更加紧密，有利于在保持结构简单紧凑、成本较低的前提下，提高换刀速度。在备刀机械手上设置有取刀组件和清洁组件，可在同一个刀库停顿位置上，对刀具进行清洁操作和换刀操作，减少刀库停顿位置，有利于提高备刀速度。

附图说明

图1是根据本发明实施例的备刀式圆盘刀库设备的第一结构示意图。

图2是根据本发明实施例的备刀式圆盘刀库设备的第二结构示意图。

图3是根据本发明实施例的刀盘的结构示意图。

图4是根据本发明实施例的扣环的结构示意图。

图5是根据本发明实施例的刀具的结构示意图。

图6是根据本发明实施例的备刀机械手的结构示意图。

图7是根据本发明实施例的取刀组件与刀具的结构示意图。

图8是根据本发明实施例的取刀组件的结构示意图。

图9是根据本发明方法控制流程图。

附图标记：

100圆盘刀库；110刀具；111刀库凹槽；112凸环；120刀盘；121备刀刀爪；122换刀刀爪；123扣环；124卡位凸边；125刀库电机；130基座；140移位组件；141刀库滑轨；142底块；143推拉气缸；

200备刀机械手200；210安装块；220取刀组件；221取刀套；222夹紧驱动器；223夹紧外套；224夹紧内套；225伸缩弹簧；226顶紧滑柱；227顶紧凸块；228钢珠；229取刀凹槽；230移动组件；231底座；232竖直滑轨；233水平滑轨；234竖直气缸；235水平气缸；240吹气管；

300主轴。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本发明的目的、方案和效果。

需要说明的是，如无特殊说明，当某一特征被称为“固定”、“连接”在另一个特征，它可以直接固定、连接在另一个特征上，也可以间接地固定、连接在另一个特征上。本文所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。此外，除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与本技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例，而不是为了限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但这些元件不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的元件彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一元件也可以被称为第二元件，类似地，第二元件也可以被称为第一元件。本文所提供的任何以及所有实例或示例性语言(“例如”、“如”等)的使用仅意图更好地说明本发明的实施例，并且除非另外要求，否则不会对本发明的范围施加限制。

参见图1和图2，本发明的技术方案是备刀式圆盘刀库设备，包括圆盘刀库100和备刀机械手200。圆盘刀库100包括具有备刀区和换刀区的可转动的刀盘120、设置在刀盘120备刀区边缘的多个备刀刀爪121以及设置在刀盘120换刀区边缘的至少两个的换刀刀爪122，换刀刀爪122和/或备刀刀爪121用于存放主轴300加工用刀具110，其中，相邻的备刀刀爪121之间具有第一间距，相邻的换刀刀爪121之间具有第二间距，该第二间距大于所述第一间距。备刀机械手200用于在所述备刀刀爪121和所述换刀刀爪122上切换刀具110放置位置。

具体地，主轴300用于执行对工件的加工工序指令，圆盘刀库100用于存放主轴300加工用刀具110，备刀机械手200用于实现刀具110在备刀刀爪121和换刀刀爪122上切换放置位置。参见图3，圆盘刀库100设置有刀盘120、多个备刀刀爪121和两个以上换刀刀爪122，多个备刀刀爪121间距相等地设置于刀盘120上，换刀刀爪122设置于刀盘120上，备刀刀爪121用于存放待加工使用的刀具110，换刀刀爪122用于放置下一个加工工序需要使用的刀具110和当前工序完成后从主轴300拆卸下来的刀具110，相连两个备刀刀爪121之间的间距(第一间距)小于相连两个换刀刀爪122之间的间距(第二间距)。

配套备刀机械手200实现刀具110在备刀刀爪121和换刀刀爪122之间的位置转移，使得备刀刀爪121不直接参与主轴300的换刀操作，从而使得两个备刀刀爪121之间间隔的设置不受主轴300直径限制，备刀刀爪121的排布可更紧密。本发明具体实施例的圆盘刀库100中，备刀刀爪121和换刀刀爪122的总数量可设置为24把，多于常规圆盘刀库100的最大容量设置(15把刀爪)。

在一实施例中，参见图1，刀盘120可移动地设置于基座130上，主轴300设置在刀盘120的侧边并且设置于刀盘120的移动方向上。具体地，基座130的一侧设置有两个刀库滑轨141，底块142设置于两个刀库滑轨141上，底块142与推拉气缸143连接，底块142上方设置有刀盘120，从而通过推拉气缸143带动底块142在刀库滑轨141上来回移动，使得刀盘120靠近或者远离主轴300，实现主轴300上刀具110的更换。

在一应用实施例中，参见图2，底块142呈类几字型，底块142的两个下侧水平板设置于刀库滑轨141上，刀库电机125设置于底块142的两个竖直侧板之间，刀库电机125的转轴穿过底块142的上侧水平板与刀盘120连接，从而通过刀库电机125带动刀盘120转动。

在一实施例中，参见图3，刀盘120的外周边缘设置有备刀刀爪121和换刀刀爪122。多个备刀刀爪121连续依次排列并且等间距设置，从而在刀盘120上形成备刀区，而刀盘120剩余区域的外周边缘形成换刀区，用于安装换刀刀爪122。需要说明的是，因备刀刀爪121之间间距不受主轴300直径限制，因此备刀刀爪121之间可紧密排布，而两个换刀刀爪122之间的距离，以及换刀刀爪122与备刀刀爪121之间的距离需根据主轴300直径设置。在本发明一个具体实施例中，换刀刀爪122的数量为两个，换刀区设置有取刀位和还刀位，其中一个换刀刀爪122设置于取刀位上以用于主轴300取刀，另一个换刀刀爪122设置于还刀位上以用于主轴300还刀。

进一步地，相邻的备刀刀爪121和换刀刀爪122之间的第三间距，其大小设置也受主轴300直径的限制，当第二间距为主轴300换刀所需的最小间距式，第三间距可设置为大于或者等于第二间距。进一步地，设置第三间隔等于第二间隔同时，可设置第二间隔为第一间距的倍数，从而有利于降低***控制难度。

在一实施例中，换刀区设置有取刀位和换刀位，至少一个所述备刀刀爪121设置于取刀位，至少一个所述换刀刀爪122设置于换刀位。进一步地，换刀刀爪122的数量为两个。进一步地，其中一个换刀刀爪122设置于取刀位，另一个换刀刀爪122设置于还刀位。参见图2，取刀位和换刀位均设置有至少一个换刀刀爪122，备刀机械手200将下一个工序所需的刀具110放置于取刀位上，而从主轴300拆卸下来的当前工序的刀具110则放置于还刀位上，并且主轴300在取刀位上装上下一个刀具110。进一步地，换刀刀爪122的数量设置为两个，取刀位和换刀位均有且只有一个换刀刀爪122，从而降低操作难度。

在一实施例中，参见图3和图4，备刀刀爪121和换刀刀爪122均包括扣环123，扣环123设置有进刀口，扣环123的内壁设置有卡位凸边124，刀具110的外周设置有与卡位凸边124相匹配的刀库凹槽111。主轴300或者备刀机械手200带动刀具110水平移动，使得刀库凹槽111嵌入到卡位凸边124中，然后主轴300或者备刀机械手200向上移动，使得刀具110脱离主轴300或者备刀机械手200。进一步地，卡位凸边124的厚度朝靠近进刀口的方向收窄。

在一应用实施例中，参见图2，刀盘120水平设置，通过卡位凸边124与刀库凹槽111配合可使得刀具110垂直放置于备刀刀爪121和换刀刀爪122上，扣环123不需要额外对刀具110施加扣紧力，因此扣环123背离进刀口的一侧可通过螺丝和螺母配合直接连接于刀盘120上。

在一实施例中，圆盘刀库100还包括基座130和用于使换刀刀爪122远离或者靠近主轴300的移位组件140，移位组件140设置于基座130上。参见图1，主轴300设置于移位组件140的移动方向上，当主轴300需要还刀或者取刀时，通过移位组件140使换刀刀爪122朝靠近主轴300的方向移动，当主轴300完成还刀或者取刀后，移位组件140带动换刀刀爪122朝远离主轴300的方向移动，从而通过移位组件140使得刀盘120靠近或者远离主轴300，实现主轴300上刀具110的更换。

在一应用实施例中，参见图1和图2，移位组件140包括有刀库滑轨141和底块142，刀库滑轨141设置于基座130上，底块142可滑动地设置于刀库滑轨141上，刀盘120通过刀库电机125可转动地设置于底块142上。参见图2，底块142呈类几字型，底块142的两个下侧水平板设置于刀库滑轨141上，刀库电机125设置于底块142的两个竖直侧板之间，刀库电机125的转轴穿过底块142的上侧水平板与刀盘120连接，从而通过刀库电机125带动刀盘120转动。进一步地，移位组件140还包括推拉气缸143和推拉浮动接头；推拉浮动接头的主动轴与推拉气缸143连接，推拉浮动接头的从动轴与底块142连接。

在一实施例中，参见图1、图2和图6，备刀机械手200包括用于取放刀库100刀具110的取刀组件220和用于清洁刀库100刀具110的清洁组件，可在同一个刀库100停顿位置上，对刀具110进行清洁操作和换刀操作，有利于减少刀库100停顿位置，缩短备刀时间。

在一实施例中，参见图2，备刀机械手200包括取刀组件220和清洁组件。取刀组件220用于取放刀库100刀具110，取刀组件220包括安装块210和取刀套221，安装块210为中空的类方形结构，取刀套221设置于安装块210内，清洁组件设置于安装块210的侧壁。在平移驱动器的作用下，安装块210朝刀盘120方向移动，当到达刀具110上方后，清洁组件对刀具110进行清洁，然后升降驱动带动水平滑轨233和安装块210下降，使得取刀件220与刀具110接触，取刀件220拿取到刀具110后，平移驱动器带动安装块210朝远离刀盘120的方向移动，使得刀具110脱离备刀刀爪121，从而在实现刀具110的拿取同时可对刀具110进行清洁，减少了一个刀盘120停顿位置的设置。

在一实施例中，清洁组件包括吹气管240，吹气管240的气口朝向刀具110，通过吹气管240清洁圆盘刀库100的刀具110。进一步地，吹气管240的数量为四个，四个吹气管240两两对称设置，四个吹气管240的气口均朝向刀具110。参见图1，两个吹气管240设置于安装块210的一个侧面，另外两个吹气管240设置于安装块210的相对侧面，从而使得吹气管240两两对称地设置于安装块210的相对两侧。进一步地，当安装块210到达刀具110上方后，吹气管240对刀具110上侧的凸环112喷气，以吹走凸环112上的碎屑，从而有利于备刀机械手200夹紧刀具110。

在一应用实施例中，安装块210设置上安装部和下安装部，其中上安装部的长度大于下安装的长度，吹气管240对称设置于上安装部210的长度方向的两端。进一步地，上安装部的高度小于凸环112的高度。进一步地，安装块210的宽度小于或者等于扣环123的外径。需要说明的是，上述以安装块210长度为平行于水平滑轨233的边及安装块210宽度为垂直于水平滑轨233的边举例说明。

在一实施例中，参照图7和图8，取刀套221设置有用于嵌入刀具110的取刀凹槽229和用于顶紧刀具110的钢珠228，钢珠228穿设于取刀凹槽229的内壁中，当钢珠228处于第一状态时，钢珠228与刀具110抵接，从而钢珠228顶紧刀具110，使得备刀机械手200夹紧刀具110，并将刀具110从刀库100中取出。当钢珠228处于第二状态时，钢珠228松开刀具110，使得刀具110可脱离备刀机械手200。

在一应用实施例中，参见图5，刀具110的上侧设置有凸环112，参照图7和图8，安装块210设置有内通道，安装块210的内壁设置有限位凸边，从而将内通道分为上通道和下通道。取刀套221还包括夹紧外套223、夹紧内套224和伸缩弹簧225。夹紧外套223的外侧与安装块210的内壁抵接，夹紧外套223设置于安装块210的内通道中并且设置于限位凸边的下方，即夹紧外套223处于下通道内，限位凸边限制夹紧外套223向上移动。夹紧内套224的上侧外周设置有凸缘，夹紧内套224下侧部分设置于夹紧外套223内以形成取刀凹槽229，取刀凹槽229的形状与凸环112的形状相匹配。夹紧内套224的凸缘伸入到上通道中，凸缘的下侧与限位凸边的上侧抵接，通过限位凸边限制夹紧内套224向下移动，同时，伸缩弹簧225设置于内通道内(上通道内)，伸缩弹簧225的上侧与安装块210的内壁抵接，伸缩弹簧225的下侧与凸缘的上侧抵接，通过伸缩弹簧225限制夹紧内套224向上移动。

在一应用实施例中，取刀组件220还包括夹紧驱动器222，取刀套221还包括顶紧滑柱226，顶紧滑柱226可上下移动地设置于内通道内，顶紧滑柱226的下侧设置有顶紧凸块227。夹紧驱动器222与顶紧滑柱226的上侧连接以使顶紧滑柱226顶紧或者松开钢珠228。参见图7和图8，顶紧滑柱226包括由上而下直径依次减少的第一柱体、第二柱体和第三柱体，第一柱体设置于上通道并且设置于夹紧内套224的上方，第一柱体的下侧与夹紧内套224的上侧抵接，第一柱体与夹紧驱动器222的中轴连接。第二柱体设置于夹紧内套224内并且与夹紧内套224抵接，第三柱体设置于夹紧内套224内并且与夹紧内套224间隔设置，顶紧凸块227设置于第三柱体的下端，第二柱体、第一柱体和顶紧凸块227组成容纳钢珠228的凹腔。可以理解的是，本发明实施例的夹紧驱动器222可设置为伸缩电机、伺服电机或者伸缩气缸等。进一步地，顶紧凸块227背离顶紧滑柱226的一侧设置有斜面，斜面自上而下朝远离顶紧滑柱226的方向延伸。

参见图7，当刀具110的凸环112嵌入到取刀凹槽229中，夹紧驱动器222带动顶紧滑柱226向上移动时，凹腔的空间变窄，钢珠228与顶紧凸块227的斜面抵接，并将钢珠228向夹紧内套224的外侧顶出，从而使得钢珠228与刀具110抵接，备刀机械手200夹紧刀具110。当夹紧驱动器222带动顶紧滑柱226向下移动时，凹腔的空间变大，顶紧凸块227松开钢珠228，当备刀机械手200向上移动，在刀具110在圆盘刀库100的作用下(卡位凸边124嵌入刀库凹槽111内)保持原来的高度，即刀具110相对于备刀机械手200向下运动，从而在刀具110的作用下使得钢珠228朝夹紧内套224的内侧移动，使得钢珠228松开刀具110，刀具110脱离备刀机械手200。

在一实施例中，备刀机械手200还包括移动组件230，移动组件230包括底座231、竖直滑轨232和水平滑轨233。基座130背离底座231的一侧设置有凸柱，底座231设置于凸柱的上平面，竖直滑轨232安装于底座231上，水平滑轨233可上下移动地设置于竖直滑轨232上，安装块210可水平移动地设置于水平滑轨233上，以通过平移驱动器使取刀组件220和吹气管240远离或者靠近刀库100。参见图1，竖直滑轨232安装于底座231的侧面，水平滑轨233通过第一滑块安装于竖直滑轨232上。安装块210通过连接板和第二滑块安装于水平滑轨233上。进一步地，移动组件230包括竖直气缸234和竖直浮动接头，竖直浮动接头的主动轴与竖直气缸234连接，竖直浮动接头的从动轴与水平滑轨233连接。移动组件230包括水平气缸235(平移驱动器)和水平浮动接头，水平浮动接头的主动轴与水平气缸235连接，水平浮动接头的从动轴与安装块210连接。进一步地，在本发明的具体实施例中，刀盘120的移动方向垂直于取刀件220的水平移动方向。

参见图1和图2，通过水平气缸235使得安装块210带动取刀套221朝刀库100方向移动，当取刀套221到达刀具110上方后，通过竖直气缸234带动水平滑轨233和安装块210向下移动，取刀套221拿取到刀具110后，水平气缸235带动取刀套221朝远离刀库100的方向移动，使得刀具110脱离刀库100，实现对刀具110的拿取。而当水平气缸235带动夹持有刀具110的取刀套221朝刀库100方向移动，并使刀具110装入圆盘刀库100的备刀刀爪121后，竖直气缸234带动水平滑轨233和安装块210向上移动，使得刀具110脱离取刀套221，备刀机械手200放下刀具110。

参见图1至图9，在一些实施例中，根据本发明的备刀式圆盘刀库设备的控制方法，应用于本发明实施例的备刀式圆盘刀库设备，至少包括以下步骤：

S100、获取下一个工序对应刀具110的位置信息，驱动刀盘120转动以使下一个刀具110到达预设的中转位置；备刀机械手200通过取刀套221拿取下一个刀具110并将下一个刀具110移出备刀刀爪121；

S200、获取用于放置下一个刀具110的下一个换刀刀爪122的位置信息，刀盘120转动以使下一个换刀刀爪122到达中转位置，备刀机械手200将下一个刀具110放置于下一个换刀刀爪122上；刀盘120转动以使下一个刀具110移动到换刀位置，并完成主轴300的换刀指令。

本发明实施例的备刀式圆盘刀库设备设置有中转位置，取代传统的中转刀爪设置，通过备刀机械手200直接在中转位置上取放刀具110，实现刀具110放置位置在备刀刀爪121和换刀刀爪122之间的转移。具体地，当主轴300在进行当前工序加工时，备刀式圆盘刀库设备同时进行下一个工序的备刀操作，通过备刀机械手200从位于中转位置的备刀刀爪121上拿取下一个工序所需的刀具110，并将下一个刀具110放置于换刀刀爪122上，通过换刀刀爪122进行主轴300换刀操作，从而使得备刀刀爪121的排布不受主轴300直径影响，可实现备刀刀爪121的紧密排布。

在一些实施例中，当前工序的刀具110从主轴300上拆卸下来后，备刀机械手200可实现刀具110位置转换，同时可对加工后的刀具110进行清洁，以减少刀盘120停顿位置，加快备刀速度。其至少包括以下步骤：

S300、获取到主轴300完成将当前刀具110更换为下一个刀具110的指令后，转动刀盘120以使当前刀具110移动到中转位置；备刀机械手200通过清洁气管对当前刀具110进行喷气清洁后，通过取刀套221将当前刀具110移出当前换刀刀爪122；

S400、获取用于存放当前刀具110的备刀刀爪121的位置信息，转动刀盘120以使当前备刀刀爪121移动到中转位置；备刀机械手200将当前刀具110放置于当前备刀刀爪121上；

S500、重复步骤S100至步骤S400直至完成设备的加工指令。

在一些实施例中，换刀区设置有取刀位和还刀位，进一步地，取刀位和换刀位均设置有一个换刀刀爪122，备刀机械手200将下一个工序所需的刀具110放置于取刀位的换刀刀爪122上，而从主轴300拆卸下来的当前工序的刀具110则放置于还刀位的换刀刀爪122上，并且主轴300在取刀位上装上下一个刀具110。上述操作至少包括以下步骤：

S210、获取取刀位上的换刀刀爪122的位置信息，刀盘120转动以使备刀机械手200将下一个刀具110放置于取刀位上的换刀刀爪122上；

S220、获取还刀位上的换刀刀爪122的位置信息，刀盘120转动以使还刀位上的换刀刀爪122到达换刀位置；

S230、当主轴300获取到换刀指令后，主轴300将当前刀具110放置于还刀位上的换刀刀爪122上后，主轴300取走取刀为上的下一个刀具110。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开保护的范围之内。都应属于本发明的保护范围。在本发明的保护范围内其技术方案和/或实施方式可以有各种不同的修改和变化。

Claims (10)

1.一种备刀式圆盘刀库设备，其特征在于，包括：

圆盘刀库（100），所述圆盘刀库（100）包括具有备刀区和换刀区的刀盘（120）、设置在所述刀盘（120）备刀区边缘的多个备刀刀爪（121）以及设置在所述刀盘（120）换刀区边缘的至少两个换刀刀爪（122）；所述刀盘（120）通过刀库电机（125）可转动地设置于基座（130）上；所述换刀刀爪（122）和/或所述备刀刀爪（121）用于存放主轴（300）加工用刀具（110），其中，多个备刀刀爪（121）间距相等设置；相邻的所述备刀刀爪（121）之间具有第一间距，相邻的所述换刀刀爪（122）之间具有第二间距，所述第二间距大于所述第一间距；

备刀机械手（200），用于在所述备刀刀爪（121）和所述换刀刀爪（122）上切换刀具（110）放置位置。

2.根据权利要求1所述的备刀式圆盘刀库设备，其特征在于，所述换刀区设置有取刀位和换刀位，至少一个所述备刀刀爪（121）设置于取刀位；至少一个所述换刀刀爪（122）设置于换刀位。

3.根据权利要求1所述的备刀式圆盘刀库设备，其特征在于，所述备刀刀爪（121）和所述换刀刀爪（122）均包括扣环（123），所述扣环（123）设置有进刀口，所述扣环（123）的内壁设置有卡位凸边（124）；所述刀具（110）的外周设置有与所述卡位凸边（124）相匹配的刀库凹槽（111）。

4.根据权利要求1所述的备刀式圆盘刀库设备，其特征在于，所述备刀机械手（200）包括用于取放刀库（100）刀具（110）的取刀组件（220）和用于清洁刀库（100）刀具（110）的清洁组件。

5.根据权利要求4所述的备刀式圆盘刀库设备，其特征在于，所述清洁组件包括吹气管（240），所述吹气管（240）的气口朝向所述刀具（110）。

6.根据权利要求4所述的备刀式圆盘刀库设备，其特征在于，所述取刀组件（220）包括安装块（210）和取刀套（221），所述取刀套（221）设置于所述安装块（210）内；所述清洁组件设置于所述安装块（210）的侧壁。

7.根据权利要求6所述的备刀式圆盘刀库设备，其特征在于，所述取刀套（221）设置有用于嵌入所述刀具（110）的取刀凹槽（229）和用于顶紧刀具（110）的钢珠（228），所述钢珠（228）穿设于所述取刀凹槽（229）的内壁中；当所述钢珠（228）处于第一状态时，所述钢珠（228）与所述刀具（110）抵接；当所述钢珠（228）处于第二状态时，所述钢珠（228）松开所述刀具（110）。

8.一种备刀式圆盘刀库设备的控制方法，应用于权利要求1至7中任一项所述的备刀式圆盘刀库设备，所述方法包括以下步骤：

S100、获取下一个工序对应刀具（110）的位置信息，驱动所述刀盘（120）转动以使下一个刀具（110）到达预设的中转位置；所述备刀机械手（200）通过所述取刀套（221）拿取所述下一个刀具（110）并将所述下一个刀具（110）移出备刀刀爪（121）；

S200、获取用于放置所述下一个刀具（110）的下一个换刀刀爪（122）的位置信息，所述刀盘（120）转动以使下一个所述换刀刀爪（122）到达所述中转位置，所述备刀机械手（200）将所述下一个刀具（110）放置于下一个所述换刀刀爪（122）上；所述刀盘（120）转动以使所述下一个刀具（110）移动到换刀位置，并完成所述主轴（300）的换刀指令。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，其中所述备刀机械手（200）设置有清洁组件，所述方法还包括以下步骤：

S300、获取到所述主轴（300）完成将当前刀具（110）更换为所述下一个刀具（110）的指令后，转动所述刀盘（120）以使所述当前刀具（110）移动到中转位置；所述备刀机械手（200）通过清洁组件对所述当前刀具（110）进行喷气清洁后，通过所述取刀套（221）将所述当前刀具（110）移出当前换刀刀爪（122）；

S400、获取用于存放所述当前刀具（110）的备刀刀爪（121）的位置信息，转动刀盘（120）以使当前所述备刀刀爪（121）移动到中转位置；所述备刀机械手（200）将所述当前刀具（110）放置于当前所述备刀刀爪（121）上；

S500、重复步骤S100至步骤S400直至完成设备的加工指令。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤S200包括：

S210、获取取刀位上的换刀刀爪（122）的位置信息，所述刀盘（120）转动以使所述备刀机械手（200）将所述下一个刀具（110）放置于取刀位上的所述换刀刀爪（122）上；

S220、获取换刀位上的换刀刀爪（122）的位置信息，所述刀盘（120）转动以使换刀位上的所述换刀刀爪（122）到达换刀位置；

S230、当所述主轴（300）获取到换刀指令后，所述主轴（300）将当前刀具（110）放置于换刀位上的所述换刀刀爪（122）上后，所述主轴（300）取走取刀为上的所述下一个刀具（110）。