本发明涉及机床换刀，尤其涉及一种凸轮换刀驱动装置。
背景技术：
1、目前机床更换刀具的方式主要有以下两种，其一为由刀库与机床主轴的相对运动实现刀具交换，但是这种方式需要将用过的刀具拔出，并将其放置于刀库中，随后再从刀库中取出新刀具，并将其安装于机床主轴，拔刀与安刀两个动作不能同时进行。另外一种就是采用凸轮换刀机构交换刀具，具体而言，通过凸轮换刀驱动装置控制换刀臂往复移动及旋转，以在拆卸主轴旧刀具的同时从刀库中取出新的刀具，二者交换位置后再分别放入刀库和主轴，相较于通过相对运动实现刀具交换，凸轮箱能够提高换刀效率。
2、但是现有的凸轮换刀驱动装置中，大多都通过凸轮板、连杆机构、齿条、齿轮及输出轴的配合控制换刀臂的转动，具体而言，凸轮板上设置有旋转曲线，齿条通过连杆机构与旋转曲线传动连接，旋转曲线在转动过程中能够带动齿条移动，从而能够带动齿轮转动，从而能够带动输出轴转动，进而能够带动换刀臂的转动。由于需要保证齿条在移动过程中不能偏移，因此连杆机构往往包括多个连杆，为保证连杆机构运行的稳定性，需要保证各个连杆的长度，从而导致整个凸轮换刀机构占用的尺寸增大，另外，连杆的数量越多带动齿条移动的时间越长，从而降低整个凸轮换刀机构的换刀效率。
3、因此，上述问题亟待解决。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种凸轮换刀驱动装置，以提高机床主轴的换刀效率。
2、为达此目的，本发明采用以下技术方案：
3、一种凸轮换刀驱动装置，用于驱动换刀臂进行换刀，包括壳体、输出轴、驱动结构、第一传动结构及第二传动结构，所述输出轴设置于所述壳体的内部，所述输出轴的一端能够延伸至所述壳体的外部，并与所述换刀臂连接，所述输出轴具有带动所述换刀臂远离所述壳体的第一工作状态、绕其自身轴线转动的第二工作状态以及带动所述换刀臂靠近所述壳体的第三工作状态；所述驱动结构设置于所述壳体的内部，并且所述驱动结构具有第一输出部及第二输出部，所述第一输出部通过所述第一传动结构与所述输出轴传动连接，以使所述输出轴处于第一工作状态或第三工作状态，所述第二输出部通过所述第二传动结构与所述输出轴传动连接，以使所述输出轴处于第二工作状态；
4、其中，所述第二传动结构包括：
5、圆柱凸轮，与所述第二输出部传动连接，以使所述圆柱凸轮能够绕其自身轴线转动，所述圆柱凸轮的圆柱面上设置有直线凹槽及多个曲线凹槽，所述曲线凹槽的长度方向沿所述圆柱凸轮的轴向延伸，并且多个所述曲线凹槽沿所述圆柱凸轮的周向均布，所述直线凹槽的长度方向沿所述圆柱凸轮的周向延伸，且所述直线凹槽设置于两个相邻的所述曲线凹槽之间；
6、连接部，与所述输出轴传动连接；
7、多个第一滚子，多个所述第一滚子均匀间隔固定于所述连接部的外周壁，任意一个所述第一滚子能够延伸所述曲线凹槽或所述直线凹槽内，并且所述第一滚子能够与所述曲线凹槽或所述直线凹槽的侧壁贴合，当所述第一滚子处于所述曲线凹槽时，所述输出轴处于第一工作状态或所述第三工作状态，当所述第一滚子处于所述直线凹槽时，所述输出轴处于第二工作状态。
8、作为优选，所述直线凹槽包括顺次设置的第一槽体、第二槽体及第三槽体，所述第一槽体及所述第三槽体与所述曲线凹槽平行设置，且所述第一槽体及所述第三槽体背离所述第二槽体的一端开设有敞口，所述第二槽体的长度沿所述圆柱凸轮的周向延伸。
9、作为优选，多个所述曲线凹槽分为多个第一曲线槽及多个第二曲线槽，所述第一曲线槽与所述第二曲线槽的倾斜方向相反，且分别处于所述直线凹槽的两端；
10、所述第一槽体与所述第一曲线槽相邻设置，且所述第一槽体与所述第一曲线槽平行设置；
11、所述第三槽体与所述第二曲线槽相邻设置，且所述第三槽体与所述第二曲线槽平行设置。
12、作为优选，所述连接部包括：
13、连接轴，多个第一滚子均匀间隔设置于所述连接轴；
14、驱动齿轮，同轴固定设置于所述连接轴；
15、从动齿轮，与所述驱动齿轮啮合，所述从动齿轮套设于所述输出轴，并能够与所述输出轴同步转动。
16、作为优选，所述输出轴处于所述壳体内部的部分的横截面为多边形，且所述从动齿轮的中心孔与所述输出轴仿形。
17、作为优选，所述连接轴通过滚珠轴承转动设置于所述壳体的内部。
18、作为优选，所述驱动结构还包括能够绕其自身轴线转动的转盘，所述第二输出部为同步轴，所述同步轴设置于所述转盘及所述圆柱凸轮之间。
19、作为优选，所述第一传动结构为设置于所述转盘上凸轮轮廓槽；
20、所述第一传动结构包括：
21、衬套，固定于所述输出轴，且沿所述输出轴的周向，所述衬套上设置有环形槽；
22、传动杆，所述传动杆一端铰接于所述壳体；
23、第二滚子，设置于所述传动杆背离所述壳体的一端，且能够延伸至所述环形槽内，所述第二滚子能够与所述环形槽的侧壁贴合；
24、第三滚子，设置于所述传动杆的中部，并能够延伸至所述凸轮轮廓槽，以在所述转盘转动时，所述输出轴间歇处于第一工作状态及第三工作状态。
25、作为优选，所述凸轮轮廓槽包括首尾连接的第一停歇段、伸出段、第二停歇段及回缩段，所述第一停歇段各处与所述转盘的转动轴线之间的间距一致，所述第二停歇段各处与所述转动轴线之间的间距一致，且所述第一停歇段与所述转动轴线之间的间距大于所述第二停歇段与所述转动轴线之间的间距；
26、所述伸出段与所述转动轴线之间的间距逐渐减小；
27、所述回缩段与所述转动轴线之间的间距逐渐增大。
28、作为优选，所述凸轮换刀驱动装置还包括编码器，所述编码器设置于所述同步轴，以检测所述同步轴的转动角度。
29、本发明的有益效果：
30、本发明的凸轮换刀驱动装置，在驱动结构及第一传动结构的作用下能够使输出轴处于第一工作状态或第三工作状态，并且在驱动结构的作用下能够带动圆柱凸轮转动，圆柱凸轮的转动能够使第一滚子在曲线凹槽滑动，从而能够带动连接部转动，进而能够使输出轴处于第二工作状态，第一滚子在直线凹槽内滑动能够使输出轴处于第一工作状态或第三工作状态。相较于使用多个连杆控制输出轴的转动，圆柱凸轮及滚子的设置能够使整个凸轮换刀驱动装置的结构更加紧凑，并能够在保证低背隙甚至零背隙的前提下减小传动阻力，提高了传动精度和传动效率，从而能够提高换刀精度和换刀效率。
1.一种凸轮换刀驱动装置，用于驱动换刀臂(100)进行换刀，包括壳体(1)、输出轴(2)、驱动结构(3)、第一传动结构(4)及第二传动结构(5)，所述输出轴(2)设置于所述壳体(1)的内部，所述输出轴(2)的一端能够延伸至所述壳体(1)的外部，并与所述换刀臂(100)连接，所述输出轴(2)具有带动所述换刀臂(100)远离所述壳体(1)的第一工作状态、绕其自身轴线转动的第二工作状态以及带动所述换刀臂(100)靠近所述壳体(1)的第三工作状态；所述驱动结构(3)设置于所述壳体(1)的内部，并且所述驱动结构(3)具有同步转动的第一输出部及第二输出部，所述第一输出部通过所述第一传动结构(4)与所述输出轴(2)传动连接，以使所述输出轴(2)处于第一工作状态或第三工作状态，所述第二输出部通过所述第二传动结构(5)与所述输出轴(2)传动连接，以使所述输出轴(2)处于第二工作状态；其特征在于，
2.根据权利要求1所述的凸轮换刀驱动装置，其特征在于，所述直线凹槽(511)包括顺次设置的第一槽体(5111)、第二槽体(5112)及第三槽体(5113)，所述第一槽体(5111)及所述第三槽体(5113)与所述曲线凹槽平行设置，且所述第一槽体(5111)及所述第三槽体(5113)背离所述第二槽体(5112)的一端开设有敞口，所述第二槽体(5112)的长度沿所述圆柱凸轮(51)的周向延伸。
3.根据权利要求2所述的凸轮换刀驱动装置，其特征在于，多个所述曲线凹槽分为多个第一曲线槽及多个第二曲线槽，所述第一曲线槽与所述第二曲线槽的倾斜方向相反，且分别处于所述直线凹槽(511)的两端；
4.根据权利要求1所述的凸轮换刀驱动装置，其特征在于，所述连接部(52)包括：
5.根据权利要求4所述的凸轮换刀驱动装置，其特征在于，所述输出轴(2)处于所述壳体(1)内部的部分的横截面为多边形，且所述从动齿轮(523)的中心孔与所述输出轴(2)仿形。
6.根据权利要求4所述的凸轮换刀驱动装置，其特征在于，所述连接轴(521)通过滚珠轴承(524)转动设置于所述壳体(1)的内部。
7.根据权利要求1所述的凸轮换刀驱动装置，其特征在于，所述驱动结构(3)还包括能够绕其自身轴线转动的转盘(31)，所述第二输出部为同步轴(33)，所述同步轴(33)设置于所述转盘(31)及所述圆柱凸轮(51)之间。
8.根据权利要求7所述的凸轮换刀驱动装置，其特征在于，所述第一传动结构(4)为设置于所述转盘(31)上的凸轮轮廓槽(32)内；
9.根据权利要求8所述的凸轮换刀驱动装置，其特征在于，所述凸轮轮廓槽(32)包括首尾连接的第一停歇段(321)、伸出段(322)、第二停歇段(323)及回缩段(324)，所述第一停歇段(321)各处与所述转盘(31)的转动轴线之间的间距一致，所述第二停歇段(323)各处与所述转动轴线之间的间距一致，且所述第一停歇段(321)与所述转动轴线之间的间距大于所述第二停歇段(323)与所述转动轴线之间的间距；
10.根据权利要求7所述的凸轮换刀驱动装置，其特征在于，所述凸轮换刀驱动装置还包括编码器(6)，所述编码器(6)设置于所述同步轴(33)，以检测所述同步轴(33)的转动角度。
