[发明专利]一种可快速更换刀具的机械臂末端执行器

权利要求书

1.一种可快速更换刀具的机械臂末端执行器，涉及机械臂(2)，其特征在于：包括安装在机械臂(2)末端用于给机床换刀的末端执行器(4)，所述机械臂(2)的底部设置有用于安装机械臂(2)的AGV小车(1)，AGV小车(1)的顶部设置有装载刀具的刀具架(3)；

所述末端执行器(4)包括呈钳状的执行架(41)，执行架(41)的顶部和底部中央均开设有插孔(42)并利用插孔(42)插入有移动刀具(43)，插孔(42)的直径小于移动刀具(43)的刀柄部分，所述执行架(41)的外侧设置有用于夹持固定移动刀具(43)且对称的两个夹持模块，夹持模块可远程操控。

2.根据权利要求1所述的一种可快速更换刀具的机械臂末端执行器，其特征在于：所述夹持模块包括铰接在执行架(41)侧面的四个铰接模块(47)，上下铰接模块(47)的相对端均铰接有吊杆(48)，同侧两个吊杆(48)的外侧之间套接有呈方形管状的吊板(49)，上下铰接模块(47)的相背端均铰接有夹板(46)，相邻两个夹板(46)的相对侧均呈内凹的弧形，且两个夹板(46)将移动刀具(43)刀柄部分夹持。

3.根据权利要求2所述的一种可快速更换刀具的机械臂末端执行器，其特征在于：所述夹持模块还包括固定在执行架(41)内侧中央的支撑板(410)，支撑板(410)的顶部和底部均固定安装有电磁铁(411)，吊板(49)为可被电磁铁(411)吸引的金属。

4.根据权利要求2所述的一种可快速更换刀具的机械臂末端执行器，其特征在于：相邻两个夹板(46)的相背侧均固定连接有弹簧(45)，弹簧(45)远离夹板(46)的一端固定连接有与执行架(41)外侧固定连接的固定板(44)。

5.根据权利要求2所述的一种可快速更换刀具的机械臂末端执行器，其特征在于：所述铰接模块(47)包括固定在夹板(46)外侧的第一铰接轴(471)和固定在执行架(41)外侧的第二铰接轴(473)，第一铰接轴(471)和第二铰接轴(473)的外侧均套接有铰接板(472)，铰接板(472)远离第一铰接轴(471)的一端与吊杆(48)固定连接，第一铰接轴(471)和第二铰接轴(473)的外端均固定连接有限位盘。

6.根据权利要求3所述的一种可快速更换刀具的机械臂末端执行器，其特征在于：所述支撑板(410)的内侧开设有供电磁铁(411)线路通过的通孔，两个电磁铁(411)分别与控制器电连接，控制器控制两个电磁铁(411)单独通电。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的一种可快速更换刀具的机械臂末端执行器，其特征在于,步骤如下：

步骤1：通过数控机床内的传感器对刀具状态进行监测，当刀具受损需要更换时，将信号传递给控制器；

步骤2：利用控制器对相应的电磁铁411通电，电磁铁411对吊板49产生磁吸，保持吊板49不会在受到弹簧45的回弹力影响下回移，使得两个夹板46将待安装刀具夹持；

步骤3：使用另一夹持模块将需要更换的刀具夹持取下。

8.根据权利要求7所述的一种刀具损伤原位检测与换刀机器人的使用方法,其特征在于，所述步骤1包括：

步骤1.1：控制器控制AGV小车移动至相应数控机床的坐标位置；

步骤1.2：机械臂2带动末端执行器4利用其中一个夹持模块从刀具架3中夹持待安装的刀具；

步骤1.3：执行架41利用插孔42套在待安装刀具尖端；

步骤1.4：待安装刀具尖端推动吊板49向执行架41中轴移动；

步骤1.5：在铰接模块的联动下，两个夹板46相对移动至将待安装刀具的刀柄部分夹持；

步骤3包括:

步骤3.1：机械臂2带动末端执行器4转动一百八十度，使得待安装刀具转动至安装位置进行安装；

步骤3,2：将电磁铁411断电，弹簧45回弹，带动两个夹板46松开刀具,将替换刀具安装在机床上；

步骤3.3:机械臂带动末端执行器运动至空间指定位置后，将损伤刀具归还备用刀库。