本發(fā)明涉及自動(dòng)化加工工具，特別涉及一種刀庫。

背景技術(shù)：
刀庫系統(tǒng)是提供自動(dòng)化加工過程中所需之儲(chǔ)刀及換刀需求的一種裝置；其自動(dòng)換刀機(jī)構(gòu)及可以儲(chǔ)放多把刀具的刀庫；改變了傳統(tǒng)以人為主的生產(chǎn)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(shí)程，降低生產(chǎn)成本；這是刀庫系統(tǒng)的最大特點(diǎn)。近年來刀庫的發(fā)展已超越其為工具機(jī)配件的角色，在其特有的技術(shù)領(lǐng)域中發(fā)展出符合工具機(jī)高精度、高效能、高可靠度及多工復(fù)合等概念之產(chǎn)品。其產(chǎn)品品質(zhì)的優(yōu)劣，關(guān)系到工具機(jī)的整體效能表現(xiàn)。刀庫的容量、布局，針對不同的工具機(jī)，其形式也有所不同，根據(jù)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。但是目前市場上的一般刀庫動(dòng)作不夠準(zhǔn)確，響應(yīng)時(shí)間較長，難以滿足精密自動(dòng)化加工的要求。直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)，簡稱DDR電機(jī)，是伺服技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物。除延續(xù)了伺服電機(jī)的特性外，因?yàn)槠涞退俅笈ぞ亟Y(jié)構(gòu)簡單，減小機(jī)械損耗、低噪聲、少維護(hù)等獨(dú)有的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。隨著科技的發(fā)展，傳統(tǒng)的伺服電機(jī)加減速機(jī)的結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在工業(yè)的高精度要求。其局限性在于減速機(jī)的背隙、振動(dòng)，以及伺服電機(jī)本身的性能等。直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)作為伺服產(chǎn)品的延伸，除延續(xù)了伺服電機(jī)的優(yōu)良特性以外，不用連接減速機(jī)，直接與負(fù)載相連。省掉了減速機(jī)等機(jī)械結(jié)構(gòu)，提高了系統(tǒng)的精度。同時(shí)消除了由于使用減速機(jī)而產(chǎn)生的效率損失，充分利用了能源。對于一些需要高響應(yīng)特性的應(yīng)用，如頻繁的定位等，普通的伺服機(jī)難在實(shí)現(xiàn)。而直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)在這方面表現(xiàn)出色。通過設(shè)置編碼器，應(yīng)用于芯片分選機(jī)等設(shè)備上的NIKKIDENSO的直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)，整定時(shí)間為2ms，實(shí)現(xiàn)了40KPH的超高分選效率。這是其它伺服類產(chǎn)品所做不到的。在頻繁高速、高精度定位的使用場合，直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)是不二之選。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種刀庫。該刀庫動(dòng)作準(zhǔn)確，響應(yīng)時(shí)間短，能夠滿足精密自動(dòng)化加工的要求。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種刀庫，包括直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)和刀柄卡盤，其中，直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)包括：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(gè)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(shè)于定子磁鋼片主體的一端，第一突出部設(shè)于定子磁鋼片主體的另一端，第二突出部設(shè)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(shè)于定子磁鋼片主體兩側(cè)，第二突出部也設(shè)于定子磁鋼片主體兩側(cè)；轉(zhuǎn)子主體，與定子主體相配合，轉(zhuǎn)子主體具有一個(gè)轉(zhuǎn)子軸承，轉(zhuǎn)子主體以轉(zhuǎn)子軸承為中心旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子軸承頂部安裝有檢測轉(zhuǎn)子主體的轉(zhuǎn)速和位置的編碼器；刀柄卡盤固定安裝在轉(zhuǎn)子主體上，用于夾持刀柄，刀柄卡盤包括卡臂主體和分別設(shè)置于卡臂主體兩側(cè)的兩個(gè)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(cè)形成卡爪，兩個(gè)卡爪中間形成一個(gè)用于刀柄的活動(dòng)卡槽，卡臂主體中部還設(shè)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(dòng)卡槽內(nèi)。兩個(gè)卡臂通過同一根彈簧相連接，可以使被夾持刀柄兩側(cè)受力更加均勻，從而使刀柄不會(huì)發(fā)生偏移。工作更加穩(wěn)定。采用以上技術(shù)方案的刀庫，在安裝時(shí)只需多個(gè)定子磁鋼片頭部朝內(nèi)，直接相卡就可以實(shí)現(xiàn)連接，拆裝方便。而且與現(xiàn)有的定子磁鋼片相比，節(jié)省了一個(gè)銷釘，從而節(jié)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(wěn)定可靠。在一些實(shí)施方式中，卡爪頂端設(shè)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(zhuǎn)動(dòng)連接且可在卡爪內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)。由此，刀柄的夾持更加順利，而且卡珠的安裝和維護(hù)更加方便。在一些實(shí)施方式中，卡珠的中心部設(shè)有貫通的軸孔，卡珠的周壁為平面的接觸面，接觸面兩側(cè)為圓弧形的過渡面。由于接觸面兩側(cè)為圓弧形的過渡面，與刀柄接觸時(shí)，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(shí)不易發(fā)生偏移，更加穩(wěn)定。在一些實(shí)施方式中，第一突出部和第二突出部沿定子磁鋼片主體的圓周方向延伸，第二突出部沿定子磁鋼片主體的圓周方向的頂端為斜面，斜面的斜角為定子磁鋼片主體中定子磁鋼片的個(gè)數(shù)切分圓周角的角度的一半。即斜面的斜角為(360/n)/2，其中，n為一個(gè)定子磁鋼片主體中定子磁鋼片的總個(gè)數(shù)。這種設(shè)計(jì)保證了在定子磁鋼片主體中，所有定子磁鋼片的第二突出部緊密相連，形成一個(gè)整體。在一些實(shí)施方式中，第一突出部外側(cè)端面為弧形，其弧長為定子磁鋼片主體中定子磁鋼片的個(gè)數(shù)均分定子磁鋼片主體的外圓周長的弧長。即弧形的弧長為(Dπ)/n，其中D為定子磁鋼片主體的外部直徑，n為一個(gè)定子磁鋼片主體中定子磁鋼片的總個(gè)數(shù)。這種設(shè)計(jì)保證了定子磁鋼片主體的外緣為圓形，不僅受力更加均勻。而且可以有效避免定子磁鋼片主體外緣與殼體之間擦碰。在一些實(shí)施方式中，還包括氣動(dòng)剎車總成，氣動(dòng)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(shí)與轉(zhuǎn)子主體相頂觸，從而使轉(zhuǎn)子主體停止轉(zhuǎn)動(dòng)。通過氣動(dòng)剎車總成，不僅可以使刀具的定位更加準(zhǔn)確，便于加工設(shè)備取用，而且還可以起到斷電保護(hù)的作用，利于保護(hù)整個(gè)刀庫。附圖說明圖1為本發(fā)明一種實(shí)施方式的刀庫的剖視圖；圖2為圖1所示刀庫的定子芯的俯視圖；圖3為圖2所示定子芯的定子磁鋼片的立體圖；圖4為圖3所示定子磁鋼片的俯視圖；圖5為圖1所示刀庫的刀柄卡盤與轉(zhuǎn)子主體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為圖5所示刀柄卡盤的立體圖；圖7為圖6所示刀柄卡盤的切面圖；圖8為圖6所示刀柄卡盤的卡珠的立體圖；圖9為圖1所示刀庫的編碼器的立體圖；圖10為圖1所示刀庫的氣動(dòng)剎車總成的剖視圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。圖1至圖8示意性地顯示了根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式的刀庫，包括直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)和刀柄卡盤4。如圖1所示，直接驅(qū)動(dòng)電機(jī)包括定子主體101和轉(zhuǎn)子主體2。定子主體101與刀庫的支架6相固定，如圖2至圖4所示，定子主體101的定子芯主要由多個(gè)定子磁鋼片1組成。定子磁鋼片1包括頭部11、第一突出部12和第二突出部13。頭部11設(shè)于定子磁鋼片1主體的一端，第一突出部12設(shè)于定子磁鋼片1主體的另一端。第二突出部13設(shè)于定子磁鋼片1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。在本實(shí)施例中，第一突出部12設(shè)于定子磁鋼片1主體兩側(cè)，第二突出部13也設(shè)于定子磁鋼片1主體兩側(cè)。第一突出部12外側(cè)端面1a為弧形，其弧長d為定子磁鋼片主體中定子磁鋼片1的個(gè)數(shù)均分定子磁鋼片主體的外圓周長的弧長。即弧形的弧長d為(Dπ)/n，其中D為定子磁鋼片主體的外部直徑，n為一個(gè)定子磁鋼片主體中定子磁鋼片的總個(gè)數(shù)。這種設(shè)計(jì)保證了定子磁鋼片主體的外緣為圓形，不僅受力更加均勻。而且可以有效避免定子磁鋼片主體外緣與殼體之間擦碰。第二突出部13沿定子磁鋼片主體的圓周方向的頂端為斜面13a，斜面13a的斜角為定子磁鋼片主體中定子磁鋼片13的個(gè)數(shù)切分圓周角的角度的一半。即斜面13a的斜角α為(360/n)/2，其中，n為一個(gè)定子磁鋼片主體中定子磁鋼片的總個(gè)數(shù)。這種設(shè)計(jì)保證了在定子磁鋼片主體中，所有定子磁鋼片的第二突出部13緊密相連，形成一個(gè)整體。在本實(shí)施例中，n為54，即一個(gè)定子芯包括54個(gè)完全相同的定子磁鋼片1，所以斜面13a的斜角α＝(360/54)/2＝3.33(度)。轉(zhuǎn)子主體2與定子主體1相配合。轉(zhuǎn)子主體2具有一個(gè)轉(zhuǎn)子軸承5。轉(zhuǎn)子主體2以轉(zhuǎn)子軸承5為中心旋轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)子主體2外側(cè)和內(nèi)側(cè)分別安裝有轉(zhuǎn)子外殼21和防塵蓋板22。轉(zhuǎn)子外殼21的中部安裝有編碼器連接板9。如圖5至圖7所示，刀柄卡盤4固定安裝在轉(zhuǎn)子主體2上，用于夾持刀柄的刀柄7。刀柄卡盤4位于轉(zhuǎn)子外殼21和防塵蓋板22形成的封閉空間內(nèi)。刀柄卡盤4包括主體41和分別設(shè)置于主體41兩側(cè)的兩個(gè)卡臂42。其中，卡臂42一端通過卡臂銷軸421與主體41一端相鉸接，另一端沿主體41延伸至主體41的另一側(cè)形成卡爪422。兩個(gè)卡爪422中間形成一個(gè)用于刀柄7的活動(dòng)卡槽44?？ㄗ?22頂端設(shè)有卡珠43，卡珠43的中心具有卡珠銷軸431，卡珠銷軸431與卡爪422相連接?？ㄖ?3可在卡爪422內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)?？ū壑黧w41中部還設(shè)有與卡臂42相連接的彈簧45。彈簧45兩端分別與兩個(gè)卡臂42的中部相連接。彈簧45對卡臂42施加彈性收縮力，從而將刀柄7夾持在活動(dòng)卡槽44內(nèi)。兩個(gè)卡臂42通過同一根彈簧45相連接，可以使被夾持刀柄兩側(cè)受力更加均勻，從而使刀柄不會(huì)發(fā)生偏移。且由于卡臂42一端通過卡臂銷軸421與主體41一端相鉸接，夾持刀柄7時(shí)，就可以將受力引到卡臂銷軸421連接處，從而使卡爪422與刀柄7接觸時(shí)受力不大，不易斷裂，所以對卡臂42材料硬度沒有很高的要求，卡臂42可以采用塑料比如尼龍來制造。從而節(jié)約成本。如圖8所示，卡珠43的中心部設(shè)有貫通的軸孔432。卡珠43與卡爪422可拆卸地連接。通過取下銷軸，可以將卡珠43拆下來?？ㄖ?3的周壁為平面的接觸面433。接觸面433兩側(cè)為平滑的過渡面434。在本實(shí)施例中，過渡面434為圓弧面。在其他的實(shí)施例中，過渡面434還可以為拋物面等其他平滑的曲面。由于接觸面433兩側(cè)為圓弧形的過渡面，與刀柄7接觸時(shí)，可以使接觸面433與刀柄7的接觸面始終保持在一條直線上，由此夾持刀柄7時(shí)不易發(fā)生偏移，更加穩(wěn)定。如圖9所示，結(jié)合圖1。轉(zhuǎn)子軸承5頂部安裝有用于檢測轉(zhuǎn)子主體2的轉(zhuǎn)速和位置的編碼器8。編碼器連接板9與編碼器8相對應(yīng)。打開編碼器連接板9，即可對編碼器8進(jìn)行拆裝和維修，拆裝和維修更加方便。該刀庫還包括氣動(dòng)剎車總成3。如圖10所示，氣動(dòng)剎車總成3包括剎車固定體31和剎車推桿32。其中，剎車固定體31與支架6相固定。剎車固定體31內(nèi)設(shè)有進(jìn)氣口33、活塞34和彈簧35。剎車推桿32與活塞34固定連接。當(dāng)有壓縮空氣從進(jìn)氣口33進(jìn)入剎車固定體31內(nèi)部密閉的活塞腔時(shí)，推動(dòng)活塞34克服彈簧35的彈力向剎車固定體31內(nèi)移動(dòng)，剎車推桿32隨之收回，轉(zhuǎn)子主體2可以轉(zhuǎn)動(dòng)，刀庫正常工作。當(dāng)無壓縮空氣從進(jìn)氣口33進(jìn)入剎車固定體31內(nèi)部時(shí)，活塞34受彈簧35的彈力作用，帶動(dòng)剎車推桿32推出并與轉(zhuǎn)子主體2相頂觸，從而使轉(zhuǎn)子主體2停止轉(zhuǎn)動(dòng)。通過氣動(dòng)剎車總成3，不僅可以使刀具的定位更加準(zhǔn)確，便于加工設(shè)備取用，而且還可以起到斷電保護(hù)的作用，利于保護(hù)整個(gè)刀庫。采用以上技術(shù)方案的刀庫，在安裝時(shí)只需多個(gè)定子磁鋼片頭部朝內(nèi)，直接相卡就可以實(shí)現(xiàn)連接，拆裝方便。而且與現(xiàn)有的定子磁鋼片相比，節(jié)省了一個(gè)銷釘，從而節(jié)約了安裝的成本。安裝完成以后，可以形成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的正圓形的圓環(huán)，由此電機(jī)運(yùn)行更加穩(wěn)定。定子磁鋼片的結(jié)構(gòu)是對稱的，有利于均勻受力。每個(gè)定子磁鋼片1通過第一突出部12和第二突出部13與相鄰的其他定子磁鋼片1相接觸，而且由于定子磁鋼片1之間不存在沿定子芯徑向的制約，可以平均分散趨于分離的作用力，從而可以有效克服定子磁鋼片1之間的分離趨勢。綜上，該刀庫具有以下有益效果：拆裝維修方便，成本低，性能穩(wěn)定可靠。以上所述的僅是本發(fā)明的一些實(shí)施方式。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。