一种换刀系统的制作方法

1.本实用新型涉及刀具技术领域，具体涉及一种换刀系统。


背景技术：

2.在柔性生产线对产品加工制造时，时常需要更换刀具，而现有的柔性生产线更换刀具需要人工确认是哪台设备哪一把刀损坏，进行人工更换，整个过程过程繁琐；工作效率不高，并且现有柔性生产线中的刀库装刀数量较少，无法满足生产需要。
3.综上所述，急需一种换刀系统以解决现有技术中换刀效率低以及刀库装刀数量少的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型目的在于提供一种换刀系统，以解决现有技术中换刀效率低以及刀库装刀数量少的问题，具体技术方案如下：
5.一种换刀系统，包括刀库以及刀具抓手；所述刀库包括刀库本体、层架以及第一伸缩件；所述层架滑动设置在刀库本体上，刀具安装在层架上；所述第一伸缩件设置在刀库本体上，第一伸缩件与层架连接，第一伸缩件用于带动层架水平滑动；所述刀具抓手安装在执行机构上，用于抓取层架上的刀具。
6.以上技术方案优选的，多组层架沿竖向设置在刀库本体上。
7.以上技术方案优选的，刀具倾斜设置在层架上，且刀具与水平线的夹角θ为15-20
°
。
8.以上技术方案优选的，所述层架上设有刀座；刀具设置在刀座上；刀座上设有定位凸起，刀具上设有与定位凸起配合的定位槽。
9.以上技术方案优选的，所述刀座上设置有接近传感器，用于感应刀具。
10.以上技术方案优选的，所述层架上设有与刀具一一对应的指示灯。
11.以上技术方案优选的，所述刀具抓手包括抓手本体以及气缸手指；所述抓手本体安装在执行机构上；所述气缸手指安装在抓手本体上；气缸手指的手指上设置有夹持块，夹持块上设有与刀具外周面匹配的内凹部。
12.以上技术方案优选的，所述刀具上设置有rfid标签；所述抓手本体上设置有rfid读头。
13.以上技术方案优选的，所述rfid读头可伸缩式设置在抓手本体上。
14.以上技术方案优选的，所述抓手本体还包括滑移板以及第二伸缩件；所述滑移板滑动设置在抓手本体上，所述rfid读头安装在滑移板远离抓手本体的一端上；第二伸缩件设置在抓手本体上，且第二伸缩件与滑移板连接，用于带动rfid读头远离和靠近rfid标签。
15.应用本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：
16.(1)本实用新型的换刀系统包括刀库以及刀具抓手；所述刀库包括刀库本体、层架以及第一伸缩件；外部中控系统判断产线上的设备需要换刀时，外部中控系统驱动执行机
构运动至刀库本体正面，第一伸缩件伸出从而将层架推出，便于执行机构上的刀具抓手将刀具抓出并输送至相应的设备上进行更换；本实用新型的换刀系统无需人工取用刀具，能大大提高工作效率。
17.(2)本实用新型的刀具倾斜设置在层架上，能有效降低相邻两层层架的间距，使得同样规格的刀库本体内能设置更多的层架；本实用新型的刀具倾斜角度设置为15-20
°
，能最大限度的降低层架间距的同时还能满足执行机构的最低抓取位置。
18.(3)本实用新型通过设置多组层架，大大提高刀具的容纳数量以满足生产需要；在层架上设置定位凸起，定位凸起作用是保证刀具的稳固以及限制刀具安装在刀座上的方向，使得刀具上的rfid标签朝向正面(即朝向执行机构)，便于刀具抓手识别并抓取刀具；刀座上设置有接近传感器，接近传感器能感知刀座上的刀具是否被取出或是否安装到位，防止出错。
19.(4)本实用新型层架上的指示灯显示不同颜色的从而反馈出刀具的已使用次数或已使用的情况，便于管理刀具。
20.(5)本实用新型气缸手指的手指上设置有夹持块，气缸手指通过夹持块能稳固夹取刀具，避免刀具掉落或夹紧失效。
21.(6)本实用新型的刀具上设置有rfid标签，rfid标签内包含了刀具的型号参数信息，通过rfid读头读取参数信息从而获取目标刀具的位置，再通过气缸手指夹取目标刀具，无需人工查验目标刀具的信息和位置，能大大提高效率。
22.(7)本实用新型的rfid读头可伸缩式设置在抓手本体上，rfid读头读取信号的时候伸出，不读的时候收缩，能扩大执行机构的动作空间。
23.除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
24.构成本技术的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
25.在附图中：
26.图1是本实施例中换刀系统的示意图(示意了执行机构)；
27.图2是图1中刀库的结构示意图；
28.图3是图2中刀具安装在刀座上的示意图；
29.图4是刀座、定位凸起以及接近传感器的示意图；
30.图5是图1中刀具抓手的示意图(仅示意抓手本体的部分结构)；
31.图6是图5中刀具抓手抓取刀具的示意图；
32.其中，1、刀库；1.1、刀库本体；1.2、层架；1.21、刀座；1.22、定位凸起；1.23、接近传感器；1.3、第一伸缩件；2、刀具抓手；2.1、抓手本体；2.2、气缸手指；2.2a、夹持块；2.3、滑移板；2.4、第二伸缩件；3、刀具；4、执行机构；4.a、轨道；5、rfid读头。
具体实施方式
33.以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以根据权
利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
34.实施例：
35.一种换刀系统，包括刀库1以及刀具抓手2，如图1-6所示，具体如下：
36.如图1-2所示，所述刀库1包括刀库本体1.1、层架1.2以及第一伸缩件1.3(如伸缩气缸)；所述刀库本体1.1设置在产线上；层架1.2滑动设置在刀库本体1.1内，层架1.2能在刀库本体1.1上水平滑动；刀具3安装在层架1.2上；所述第一伸缩件1.3设置在刀库本体1.1上，且第一伸缩件1.3的伸缩端连接层架1.2，第一伸缩件1.3的伸缩方向为水平方向，通过第一伸缩件1.3带动层架1.2水平运动，便于刀具抓手2抓取层架1.2上的刀具3；多组层架1.2沿竖向设置在刀库本体1.1上，且多组层架1.2相互平行设置；一组层架1.2的左右两端分别设置有第一伸缩件1.3，即一组层架1.2通过两组第一伸缩件1.3推动。
37.如图2和图4，所述层架1.2上设置有与刀具3一一对应的刀座1.21；刀座1.21上设置有定位凸起1.22(定位凸起也可以设置在层架上)，刀具3(具体是刀具3的刀柄)上设有与定位凸起1.22配合的定位槽，刀柄上还设置有rfid标签，rfid标签包含有该刀具3的型号参数信息；当刀具3安装在刀座1.21上时，定位凸起1.22插入定位槽内，能保证刀具3稳定的同时还能使得rfid标签朝向刀库本体1.1的正面，即rfid标签朝向刀具抓手2，便于刀具抓手2上的rfid读头5读取rfid标签。
38.如图4所示，在刀座1.21或定位凸起1.22上设置有接近传感器1.23，接近传感器1.23用于感应刀具3是否安装到位或是否被取出。
39.如图2-3所示，为了能使得刀库本体1.1能最大限度的设置多组层架1.2，本实施例的刀具3倾斜设置在刀座1.21上，能降低相邻两组层架1.2之间的竖向间距。其中，刀具3(具体是刀柄的下端面)与水平线的夹角θ为15-20
°
(即倾斜角度)，本实施例优选θ为18
°
。
40.为了便于对刀具3进行可视化管理，层架1.2上设置有与刀具3一一对应的指示灯(未标示)，通过指示灯显示的不同颜色反馈出刀具3的已使用次数和已使用情况，例如，使用了1次以下的刀具3显示为绿色，使用了1-5次的刀具显示为红色。本实施例指示灯颜色的显示根据外部的中控系统进行控制，即中控系统记录刀具3的使用次数，再控制指示灯进行相应颜色的显示，更换新刀具3后在中控系统上进行次数清零。
41.如图1所示，所述刀具抓手2设置在执行机构4上，通过执行机构4带动刀具抓手2运动，从而实现刀具3的夹取或刀具3放回刀座1.21上。本实施例的执行机构4优选为机器人(参考现有的机器人)，执行机构4通过铺设在地面上的轨道4.a进行行走。
42.如图1、图5以及图6所示，所述刀具抓手2包括抓手本体2.1以及气缸手指2.2；抓手本体2.1的一端设置在执行机构4的动作端上；气缸手指2.2设置在抓手本体2.1的另一端上，气缸手指2.2的两个手指上均安装有夹持块2.2a，夹持块2.2a设有内凹部，在夹合时，两组内凹部能形成用于夹紧刀具3(具体是刀柄)的夹持圆孔，夹持圆孔夹持在刀柄的外圆周上。
43.如图5所示，所述抓手本体2.1上设置有rfid读头5，用于读取刀具3上的rfid标签，从而能获得目标刀具3的位置，进而使得气缸手指2.2能准确的夹取目标刀具3。
44.优选的，如图5所示，所述rfid读头5可伸缩式设置在抓手本体2.1上，具体伸缩设置的方式是：所述抓手本体2.1还包括滑移板2.3以及第二伸缩件2.4(如伸缩气缸)；所述滑移板2.3滑动设置在抓手本体2.1上，所述rfid读头5安装在滑移板2.3远离抓手本体2.1的
一端上；第二伸缩件2.4设置在抓手本体2.1上，且第二伸缩件2.4的伸缩端与滑移板2.3连接，通过第二伸缩件2.4的伸缩，能带动滑移板2.3滑出或缩回抓手本体2.1内，从而带动rfid读头5靠近或远离刀具3。
45.本实施例的执行机构4、第一伸缩件1.3、第二伸缩件2.4、指示灯、气缸手指2.2、rfid读头5以及接近传感器1.23均与外部的中控系统直接或间接连接，通过中控系统控制各部件的动作，从而完成刀具3的识别、抓取、更换和放置。中控系统参考现有技术。
46.本实施例的换刀系统工作流程是：
47.中控系统判断外部设备需要换刀时，先将旧刀具3取下并放回刀库1，具体是：中控系统驱动执行机构4运动至相应的设备前，并通过rfid读头5读取设备上旧刀具3的型号参数信息，然后驱动气缸手指2.2将旧刀具3取下，并放回刀库1的刀座1.21上。
48.执行机构4带动刀具抓手2夹取新刀具3，并输送至相应的设备上进行更换，具体是：中控系统通过执行机构4驱动rfid读头5伸出，并读取层架1.2上的刀具3的rfid标签，找到与旧刀具3相同型号的新刀具3(即目标刀具)；rfid读头5缩回，气缸手指2.2夹取新刀具3，并输送至设备上进行更换。
49.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。