[发明专利]一种刀库机械手及换刀装置

说明书

本发明涉及刀库换刀技术领域，尤其涉及一种刀库机械手及换刀装置，刀库机械手包括：壳体以及设置在壳体内的一对刀板，刀板一端伸出壳体外部，形成刀爪，两个刀爪相对设置，形成刀口；还包括第一弹性片体和第二弹性片体，两刀板分别固定在第一弹性片体的两端部上，均设置有导向槽，第二弹性片体中部凸出设置，两端在导向槽的限制下沿设定轨迹运动，呈弹性压缩状态；第一弹性片体两端部在自由状态下发生内扣，第二弹性片体中部位置初始状态下先与进入的刀具贴合，在刀具的挤压下两端沿着导向槽朝向壳体内部移动，使得两刀爪分别经过相对分离而打开刀口，以及再次靠近实现对刀具夹紧的过程；刀具移除后，自动复位至初始状态；大大延长使用寿命。

技术领域

本发明涉及刀库换刀技术领域，尤其涉及一种刀库机械手及换刀装置。

背景技术

自动换刀系统简称ATC，是加工中心的重要部件，由它实现零件工序之间连续加工的换刀要求，即在每一工序完成后自动将下一工序所用的新刀具更换到主轴上，一般通过机械手、刀库及机床主轴的协调动作共同完成。

机械手由机械臂以及两个相对设置的刀爪组成，非工作状态下，两个刀爪通过弹簧的弹性连接作用处于闭合状态，在进行换刀动作时，刀具通过与刀爪的刀口位置硬接触，发生挤压作用使得刀爪分离张开，并在弹簧的弹性力作用下对刀具进行夹持，机械臂发生移动，带动刀具进行移动，完成换刀动作；其中，硬接触的方式虽然能够实现刀具的夹持作用，但必然使得刀爪和刀具都极易损坏，大大缩短了使用寿命。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种刀库机械手及换刀装置，实现换刀过程中刀具与机械手的弹性卡接，避免硬接触损害刀具。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种刀库机械手及换刀装置，包括：壳体以及设置在所述壳体内的一对刀板，所述刀板一端限制在所述壳体内，另一端伸出所述壳体外部，形成刀爪，两个所述刀爪相对设置，形成与刀具接触的刀口；

还包括第一弹性片体和第二弹性片体，所述第一弹性片体为对称设置的弧形结构，设置在所述壳体内且中部与所述壳体连接，两所述刀板分别固定在所述第一弹性片体的两端部上；两所述刀板上均设置有导向槽，所述第二弹性片体为Ω型结构，中部朝向所述刀口外侧凸出设置，两端在所述导向槽的限制下沿设定轨迹运动，且运动全过程中均呈弹性压缩状态；

所述第一弹性片体两端部在自由状态下朝向中间位置发生内扣，

所述第二弹性片体中部位置初始状态下在两所述刀爪之间较两所述刀爪更先与进入的所述刀具贴合，在所述刀具的挤压下两端沿着所述导向槽朝向所述壳体内部移动，使得两刀爪分别经过相对分离而打开所述刀口，以及再次靠近实现对所述刀具夹紧的过程；且在所述刀具移除后，所述第二弹性片体自动复位至初始状态。

进一步的，所述刀板上设置有镂空区域，所述镂空区域中部位置内设置有导向板，所述导向板外壁与所述镂空区域内壁间形成所述导向槽，并使得所述导向槽具有用于对所述第二弹性片体进行限制的设定轨迹，所述设定轨迹包括夹紧段和复位段，所述夹紧段与所述复位段首尾连接，形成环形结构；所述第二弹性片体沿所述夹紧段移动时所述刀爪先相对张开而后实现对所述刀具的夹紧，在所述刀具移除而两所述刀爪相对靠近的过程中，所述第二弹性片体沿所述复位段复位。

进一步的，所述夹紧段和所述复位段的两端部包括弧形部分，且连接位置形成平滑的弧形段，其中，所述复位段通过自身形状使得所述第二弹性片体在复位过程中逐渐释放形变量。

进一步的，在所述设定轨迹的弧形段内，所述导向板朝向所述刀爪的一端设置有第一凸起，所述第二弹性片体端部初始状态下抵接在所述第一凸起上，限制所述第二弹性片体端部受力后仅能够朝向所述夹紧段一侧移动。