自備機械手的數控機床制造技術

本實用新型專利技術涉及一種自備機械手的數控機床，尤其是加工中心自備裝卸料的機械手機構。本實用新型專利技術采用的技術方案為：自備機械手的數控機床，包括設有底座的機床本體，作為優選還包括機械手，所述機械手包括導桿氣缸和氣動卡爪，導桿氣缸的外缸體固定于機床本體上的主軸箱下方，氣動卡爪設置在導桿氣缸的活塞桿前端，啟動卡爪和導桿氣缸分別外接可控氣源；所述機床本體的底座上還設有可沿Y方向和X方向分別或同時移動的工作臺和立柱，主軸箱設設置在立柱上可沿Z方向移動。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種自備機械手的數控機床，尤其是加工中心自備裝卸料的機械手機構。
技術介紹
—般機床的上卸料機構為手動上卸料和機械手上卸料，機床本身不具備上卸料功能。隨著工業自動化的發展機械手的應用也將會越來越廣泛，機械手是近幾十年發展起來的一種高科技自動生產設備，作業的準確性和環境中完成作業的能力是工業機械手機器人的一個重要分支，數控機床的進給速度由原來的10米、12米提升到現在的120米以上，大大提高了工件的加工效率，這樣人工裝卸工件時的勞動強度卻來越大，人工操作已經遠遠不能滿足高速高效的需求。機械手按驅動方式可分為液壓式、氣動式、電動式、機械式。特點是可以通過編程來完成各種預期的作業，構造和性能上兼有人和機械手機器各自的優點。機械手通常用作機床或其他機器的附加裝置，配置有獨立的控制系統或依附于機床設備本身的控制系統，如在自動機床或自動生產線上裝卸和傳遞工件。機械手本身具有獨立的可進行兩維或三維空間移動的手臂和工件夾持部分組成，最終實現能將加工工件的自動裝卸過程?，F行的機械手均為機床外置設備，多數為桁架機械手、折臂機械手以及工業機器人。機械手采購、使用成本較高，機械手上各零部件的加工、裝配精度及復雜程度也很高。因而使機械手被中小型生產企業拒之門外，依然還是采用勞動強度較大的人工上卸料。
技術實現思路
本技術的目的是提供一種自備機械手的數控機床及進行工件裝卸的方法，實現數控機床的低成本制造及裝卸工件的速度。為實現上述目的，本技術采用的技術方案為:自備機械手的數控機床，包括設有底座的機床本體，作為優選還包括機械手，所述機械手包括導桿氣缸和氣動卡爪，導桿氣缸的外缸體固定于機床本體上的主軸箱下方，氣動卡爪設置在導桿氣缸的活塞桿前端，啟動卡爪和導桿氣缸分別外接可控氣源；所述機床本體的底座上還設有可沿Y方向和X方向分別或同時移動的工作臺3和立柱2，主軸箱設設置在立柱上可沿Z方向移動。作為優選，機床本體的內部設有刀庫組件4和內部料倉組件，機床本體的外側設防護罩，機床本體之外靠近內部料倉組件處還設有外部料倉。作為優選，底座上安裝有十字導軌滑座，十字導軌滑座上設X方向和Y方向的直線導軌，工作臺置于直線導軌上沿X方向和Y方向可移動，工作臺與底座間設兩組滾珠絲杠副和及其配套的位移電機。作為進一步的優選，立柱上安裝有直線導軌，主軸箱安裝于直線導軌上并可上下位移，立柱與主軸箱間設滾珠絲杠副及其配套的位移電機。本技術的優點效果是:1、借助于數控機床本身的三個移動軸實現工件的裝卸過程。2、制造成本低，加工制造簡單方便，工件定位精度高。3、通過更換不同形式的氣爪可以完成廣泛工件的裝卸動作。【附圖說明】圖1本技術的俯視結構不意圖，圖2是本技術的圖1中A向視圖順時針旋轉90度的結構示意圖。1、底座，2、立柱，3、工作臺，4、刀庫，5、主軸箱，6、控制系統，7、機械手，8、防護罩，9、外部料倉，10、導桿氣缸，11、氣動卡爪，12內部料倉，13、工件。【具體實施方式】如圖1所示自備機械手的數控機床，自備機械手的數控機床，包括設有底座I的機床本體，底座部分I位于機床最底端，用于支撐機床業余各部分。所述機床本體的底座I上還設有可沿Y方向和X方向分別或同時移動的工作臺3和立柱2，主軸箱5設設置在立柱3上可沿Z方向移動。底座I上安裝有十字導軌滑座，十字導軌滑座上設X方向和Y方向的直線導軌，工作臺3置于直線導軌上沿X方向和Y方向可移動，工作臺3與底座I間設兩組滾珠絲杠副和及其配套的位移電機。立柱2上安裝有直線導軌，主軸箱5安裝于直線導軌上并可上下位移，立柱2與主軸箱5間設滾珠絲杠副及其配套的位移電機。主軸箱部分5上安裝有主軸、主電機等部件。機床本體的內部設有刀庫4和內部料倉12，十字導軌滑座上方和機床外側的外側設防護罩8，用于機床導軌的防護和加工時產生的鐵削、切削液的防護。機床本體之外靠近內部料倉12處還設有外部料倉9。機械手7包括導桿氣缸1和氣動卡爪11，導桿氣缸1的外缸體固定于主軸箱5下方，氣動卡爪11設置在導桿氣缸10的活塞桿前端，氣動卡爪11和導桿氣缸10分別外接可控氣源;導桿氣缸10推動氣動卡爪11沿機床Y方向。氣動卡爪11用來抓取未加工工件放置到加工位置和抓取加工后的工件放置外部料倉9或內部料倉12。該機床實現自動上卸料分為兩種方式，第一種為置于機床防護罩外部的外部料倉9的裝卸料。第二種為置于機床工作臺上的內部料倉12的裝卸料。實現機床外部料倉9的自備機械手裝卸工件的過程為:主軸箱5帶動機械手7移動至外部料倉9第一層工件的高度，氣動卡爪11的卡爪張開并由導桿氣缸10推動向前移動至第一層工件處，氣動卡爪11的卡爪閉合，抓取工件。導桿氣缸10的活塞桿帶動氣動卡爪11和工件縮回至主軸箱5的下方，工作臺3沿機床X向和Y向移動，使工件處于在工作臺上相應的裝夾位置的上方，主軸箱5帶動氣動卡爪11沿機床Z向移動，使工件放置在機床工作臺上，然后用于定位和裝夾工件的夾具夾緊，開始加工工件。工件加工完成后，工作臺3帶動工件沿機床X向和Y向移動至氣動卡爪11的下方，主軸箱5帶動機械手7沿機床Z向移動至氣動卡爪11需要求夾緊位置，氣動卡爪11加緊工件，主軸箱5帶動氣動卡爪11沿機床Z向移動至外部料倉第一層工件的高度位置，導桿氣缸10工作，將工件推送至外部料倉，氣動卡爪11松開工件，導桿氣缸10的活塞桿縮回。主軸箱帶動機械手7沿機床Z方向向下移動至外部料倉9的第二層工件高度，氣動卡爪11的卡爪張開并由導桿氣缸10推動向前移動至第二層工件處，氣動卡爪11的卡爪閉合，抓取工件。依次循環加工，實現批量工件的自動加工過程。實現機床工作臺上的內部料倉12的自備機械手裝卸工件的過程為:首先將氣爪更改成垂直安裝形式，工作臺部分沿機床X向和Y向移動，使工件13處于機械手7的下方，氣動卡爪11的卡爪張開并由主軸箱5帶動沿機床Z向移動至工件13的裝夾位置，氣動卡爪11的卡爪閉合，抓取工件13。工作臺5沿機床X向和Y向移動，使工件13處于在工作臺的裝夾位置下方，主軸箱帶動氣動卡爪11和工件13沿機床Z向向下移動將工件13放置在工作臺上的加工位置處，然后用于定位和裝夾工件的夾具夾緊，開始加工工件。工件加工完成后，工作臺3帶動工件13沿機床X向和Y向移動至氣動卡爪11的下方，主軸箱5帶動氣動卡爪11沿機床Z向向下移動至氣動卡爪11需要求夾緊位置，氣動卡爪11加緊工件，主軸箱5帶動氣動卡爪11沿機床Z向向上移動，工作臺3帶動工件13沿機床X向和Y向移動，將工件13置于內部料倉12的上方，主軸箱5帶動氣動卡爪11沿機床Z向向下移動至工件13的初始位置，氣動卡爪11松開工件。主軸箱5帶動氣動卡爪11沿機床Z向向上移動至安全位置，工作臺3帶動內部料倉沿機床X向和Y向移動使工件13置于氣動卡爪11下方，氣動卡爪11的卡爪張開并由主軸箱5帶動沿機床Z向移動至工件13的裝夾位置，氣動卡爪11的卡爪閉合，抓取工件13。依次循環加工，實現批量工件的自動加工過程。【主權項】1.一種自備機械手的數控機床，包括設有底座(I)的機床本體，其特征是，還包括機械手(7)，所述機械手(7)包括導桿氣缸(10)和氣動卡爪(11)，導桿氣缸(10)的外缸體固定于主軸箱(5)下方本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種自備機械手的數控機床，包括設有底座(1)的機床本體，其特征是，還包括機械手（7），所述機械手（7）包括導桿氣缸（10）和氣動卡爪（11），導桿氣缸（10）的外缸體固定于主軸箱（5）下方，氣動卡爪（11）設置在導桿氣缸（10）的活塞桿前端，氣動卡爪（11）和導桿氣缸（10）分別外接可控氣源；所述機床本體的底座(1)上還設有可沿Y方向和X方向分別或同時移動的工作臺（3）和立柱（2），主軸箱（5）設置在立柱（3）上可沿Z方向移動。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳宇，孔德斌，譚英民，王亮，閆業棒，劉進才，房友利，李偉，苗登殿，
申請(專利權)人：山東威達重工股份有限公司，
類型：新型
國別省市：山東;37