[发明专利]一种机床换刀装置、机床以及机床换刀方法

权利要求书

1.一种机床换刀装置，其特征在于：包括：机械手、机械手安装臂、机械手安装座、机械手转动驱动机构、机械手摆动驱动机构以及机械手水平移动驱动机构；

所述机械手安装在所述机械手安装臂上，所述机械手安装臂上安装有用于驱动所述机械手绕水平轴线转动的所述机械手转动驱动机构，所述机械手安装臂安装在所述机械手安装座上，所述机械手安装座上安装有用于驱动所述机械手安装臂绕水平轴线摆动的机械手摆动驱动机构，所述机械手安装座上还安装有用于驱动所述机械手安装座水平移动以使所述机械手靠近或远离机床加工主轴的机械手水平移动驱动机构。

2.根据权利要求1所述的机床换刀装置，其特征在于：所述机械手水平移动驱动机构包括导轨滑块、齿条、齿轮以及第一驱动电机；

所述导轨滑块安装在所述机械手安装座上并与设置在机床床身上的导轨连接，所述第一驱动电机安装在所述机械手安装座上，所述第一驱动电机连接有所述齿轮，所述齿轮与设置在机床床身上的齿条啮合。

3.根据权利要求2所述的机床换刀装置，其特征在于：所述机械手安装座包括导轨滑块安装部、第一驱动电机安装部以及机械手安装臂安装部；

所述导轨滑块安装部上安装有所述导轨滑块，所述第一驱动电机安装部上安装有所述第一驱动电机，所述导轨滑块安装部一端的上部为所述机械手安装臂安装部，所述机械手安装臂铰接在所述机械手安装臂安装部上。

4.根据权利要求1所述的机床换刀装置，其特征在于：所述机械手安装臂铰接在所述机械手安装座上，所述机械手摆动驱动机构为直线驱动装置，所述直线驱动装置一端与机械手安装臂或所述机械手安装座铰接，另一端与所述机械手安装座或所述机械手安装臂固定连接。

5.根据权利要求1所述的机床换刀装置，其特征在于：机械手包括主换刀爪、主夹紧爪以及主夹紧爪驱动机构，所述主换刀爪上设有刀柄卡槽，所述主夹紧爪驱动机构设置在所述主换刀爪的刀柄卡槽的卡口一端，所述主夹紧爪驱动机构上固定有所述主夹紧爪，所述主夹紧爪驱动机构能驱动所述主夹紧爪向刀柄卡槽一侧运动，以夹紧或松开置于所述刀柄卡槽内的刀柄。

6.根据权利要求1所述的机床换刀装置，其特征在于：所述机械手转动驱动机构为第二驱动电机。

7.根据权利要求1所述的机床换刀装置，其特征在于：所述机械手安装座上还安装有行程开关。

8.一种机床，其特征在于：包括：机床床身、机床加工主轴、刀库以及权利要求1至7任意一项所述的机床换刀装置；

所述机床加工主轴安装在所述机床床身上，所述机床床身的一端设有所述刀库，所述机床换刀装置安装在所述机床床身上，所述机械手水平移动驱动机构能够驱动所述机床换刀装置在所述机床床身上水平运动，以使所述机械手靠近或远离机床加工主轴。

9.根据权利要求8所述的机床，其特征在于：与所述机械手水平移动驱动机构的导轨滑块连接的导轨与机床加工主轴水平运动的导轨为同一导轨。

10.一种用于权利要求8或9所述的机床的机床换刀方法，其特征在于：包括以下步骤：

机床加工主轴进行工件加工时，机械手水平移动驱动机构驱动机床换刀装置运动至机床床身设有刀库的一端，使得机床换刀装置远离机床加工区域；

待机床加工主轴需要换刀时，机床加工主轴停止加工，机械手由机械手转动驱动机构驱动机械手绕水平轴线翻转用于在刀库中夹取相应刀具，然后由机械手水平移动驱动机构驱动机床换刀装置沿机床加工主轴水平运动的导轨上运动，使得机械手水平运动至机床加工主轴处；

机械手摆动驱动机构驱动机械手安装臂绕水平轴线向靠近机床加工主轴一侧摆动，使得机械手与机床加工主轴的位置对应；

进而由机械手由机械手转动驱动机构驱动机械手绕水平轴转动，实现机械手上刀具与机床加工主轴上刀具的切换；

机械手与机床加工主轴刀具切换后，机械手摆动驱动机构驱动机械手安装臂绕水平轴线向远离机床加工主轴一侧摆动，并由机械手水平移动驱动机构驱动机床换刀装置运动至机床床身设有刀库的一端，使得机械手远离机床加工主轴的加工区域。