[发明专利]具有刀位检测功能的换刀机械手、换刀机构及刀库

说明书

本发明公开了一种具有刀位检测功能的换刀机械手，包括：刀臂，包括容刀部，所述容刀部用于容纳定位刀具；刀爪，能够相对于所述刀臂伸缩以与所述容刀部配合而夹持或释放所述刀具；直线驱动机构，驱动所述刀爪伸缩以抵接或远离所述刀具；检测机构，当所述刀具位于所述容刀部中时，所述检测机构能够检测判断刀具是否被所述刀爪夹持住。本发明所提供的换刀机械手，通过在换刀机械手上加装检测机构，用以检测判断刀具是否被所述刀爪夹持住，避免换刀旋转时刀具从刀爪中飞出，保护设备，杜绝该类安全事故。

技术领域

本发明涉及机床加工技术领域，尤其涉及一种具有刀位检测功能的换刀机械手、换刀机构及刀库。

背景技术

数控机床加工复杂工件时，可能需要多个刀具进行加工。为存储多个刀具，数控机床需要配备刀库。采用自动化换刀的刀库，则需要配备自动换刀机构。

目前市场上的换刀机构，其换刀机械手在长期作业后，会造成部件磨损以及刀爪的卡顿，容易出现刀具夹持不稳的现象。在现有的换刀机构技术中，缺乏有效的检测手段用以检测刀具是否夹持到位，在换刀旋转动作前，现有的换刀机构无法判断刀具是否被夹好，造成换刀旋转时刀具容易从刀爪中飞出，造成安全事故。

并且，目前的换刀机构一般通过弹性伸缩机构自动锁定刀具，刀臂在旋转自动夹持刀具的过程中，刀臂的刀爪会碰撞刀具，由于弹簧的设计，瞬间撞击力会比较大，同时，撞击力会通过刀具传递至加工主轴。这样，设备工作时，长期的换刀动作会对加工主轴造成反复撞击，可能会导致加工主轴偏移或撞坏加工主轴，影响加工主轴刀具的加工精度。

发明内容

为了克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，本发明提供了一种具有刀位检测功能的换刀机械手。

本发明为解决其问题所采用的技术方案是：

一种具有刀位检测功能的换刀机械手，包括：刀臂，包括容刀部，所述容刀部用于容纳定位刀具；刀爪，能够相对于所述刀臂伸缩以与所述容刀部配合而夹持或释放所述刀具；直线驱动机构，驱动所述刀爪伸缩以抵接或远离所述刀具；检测机构，当所述刀具位于所述容刀部中时，所述检测机构能够检测判断刀具是否被所述刀爪夹持住。

本发明所提供的换刀机械手，通过在换刀机械手上加装检测机构，用以检测判断刀具是否被所述刀爪夹持住，避免换刀旋转时刀具从刀爪中飞出，保护设备，杜绝该类安全事故。

进一步地，所述检测机构包括：滑座，固定安装于所述刀臂，所述滑座上设置有非密封的检测腔室；连杆，与所述刀爪相连接，所述连杆上设置有滑动配合于所述检测腔室内的滑块；检测气道，与所述检测腔室连通，所述刀爪带动所述连杆在所述滑座上滑动时，所述滑块封堵或松开所述检测气道。

由此，通过检测气道的气压情况以判断刀爪的位置，确定刀爪的工作状态。

进一步地，所述检测机构还包括气压检测装置，所述气压检测装置用于检测所述检测气道的压力以判断刀具是否被所述刀爪夹持住。

由此，该气压检测装置可以安装在任意位置，只需与检测气道连通即可，通过气压检测装置检测判断检测气道的气压情况，从而确定刀爪的工作状态。

进一步地，所述直线驱动机构为气缸，包括固定安装于所述刀臂的缸体以及与所述刀爪相连接的缸杆，所述缸杆能够相对于所述缸体伸缩以驱动所述刀爪与容刀部配合而夹持或释放所述刀具。

进一步地，所述缸体包括第一腔室以及第二腔室，所述第一腔室设置有出气孔以及用于驱动所述缸杆伸出复位的弹性件，所述第二腔室连通有用于进气以驱动所述缸杆缩回的驱动气道。

由此，通过使用气缸替代现有的弹性伸缩机构，能够主动地控制对刀具的夹持与释放，避免换刀过程中自动夹持刀具时撞击加工主轴上的刀具而碰撞损伤主轴。

进一步地，所述滑座位于所述第一腔室内，所述检测腔室与所述第一腔室连通，所述连杆与所述缸杆固定连接。