[发明专利]一种可快速更换刀具的机械臂末端执行器

说明书

本发明涉及数控机床技术领域，且公开了一种可快速更换刀具的机械臂末端执行器，由AGV小车承载机械臂，同时AGV小车的顶部设置有装载刀具的刀具架，末端执行器包括呈钳状的执行架，执行架的顶部和底部中央均开设有插孔并利用插孔插入有移动刀具，插孔的直径大于刀具直径且小于刀具的刀柄部分，执行架的外侧设置有用于夹持刀具且对称的两个夹持模块。该可快速更换刀具的机械臂末端执行器，不需要使用气缸驱动末端执行器，采用电磁铁配合机械结构进行刀具的夹持，避免因气压不足导致的刀具脱落，夹持得更加稳定，响应速度更快。

技术领域

本发明涉及数控机床技术领域，具体为一种可快速更换刀具的机械臂末端执行器。

背景技术

数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床，能够根据已编好的程序，使机床动作并加工零件，综合了机械、自动化、计算机、测量、微电子等最新技术，使用了多种传感器，在数控刀具损坏时，经常会使用机械臂利用末端执行器进行换刀，提高换刀的效率，防止人员损伤。

目前数控机床更换刀具使用的末端执行器种类较多，常分为气吸式和夹取式两种，气吸式和夹取式都需要气缸进行驱动，而气缸在气压未给足时，会导致刀具脱落，换刀进程中断，并且都是先取下在使用刀具，再拿取待安装刀具，更换刀具时间长，影响机床生产效率，故而提出一种可快速更换刀具的机械臂末端执行器。

中国专利公开号CN209812348U公开一种滚刀更换机械手用末端执行器，降低操作安全风险并提高换刀效率，但该执行器采用液压马达与机械手指配合的方法进行换刀操作，需考虑在恶劣环境下机械手指能否正常工作，四只手指配合抓取拆卸刀具易产生抖动造成换刀失败，不适用大型施工环境；中国专利公开号CN111015320B提供了一种刀具装夹设备包括分离设置的刀把快换手爪和刀具装夹机构，可进行不同刀具的精准装夹并提高效率，但该设备加装多组手爪及套筒，结构复杂，精密零件多，易受外部因素干扰，考虑到其测试环境为实验室，未进行实际加工环境测试，无法保证恶劣环境中设备运行稳定性。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种可快速更换刀具的机械臂末端执行器，具备不需要汽缸驱动，更换刀具步骤简单，时间短等优点，解决了气吸式和夹取式都需要气缸进行驱动，而气缸在气压未给足时，会导致刀具脱落，换刀进程中断，并且都是先取下在使用刀具，再拿取待安装刀具，更换刀具时间长，影响机床生产效率的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种可快速更换刀具的机械臂末端执行器，涉及机械臂，包括安装在机械臂末端用于给机床换刀的末端执行器，所述机械臂的底部设置有用于安装机械臂并沿电磁轨道行走的AGV小车，AGV小车的顶部设置有装载刀具的刀具架；所述末端执行器包括呈钳状的执行架，执行架的顶部和底部中央均开设有插孔并利用插孔插入有移动刀具，插孔的直径小于移动刀具的刀柄部分，所述执行架的外侧设置有用于夹持固定移动刀具且对称的两个夹持模块，夹持模块可远程操控。

该可快速更换刀具的机械臂末端执行器，不需要使用气缸驱动末端执行器，采用电磁铁配合机械结构进行刀具的夹持，避免因气压不足导致的刀具脱落，同时夹持得更加稳定，响应速度更快。

为实现上述目的，本发明采用以下具体步骤：

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；