自備機械手的數控機床及進行工件裝卸的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自備機械手的數控機床及進行工件裝卸的方法，，尤其是加工中心自備裝卸料的機械手機構。
【背景技術】
[0002]—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(yè)自動化的發(fā)展機械手的應用也將會越來越廣泛，機械手是近幾十年發(fā)展起來的一種高科技自動生產設備，作業(yè)的準確性和環(huán)境中完成作業(yè)的能力是工業(yè)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(yè)，構造和性能上兼有人和機械手機器各自的優(yōu)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(tǒng)或依附于機床設備本身的控制系統(tǒng)，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。
[0003]現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(yè)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(yè)拒之門外，依然還是采用勞動強度較大的人工上卸料。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明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。
[0005]為實現上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為:
自備機械手的數控機床，包括設有底座的機床本體，作為優(yōu)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。
[0006]作為優(yōu)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。
[0007]作為優(yōu)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。
[0008]作為進一步的優(yōu)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。
[0009]利用自備機械手的數控機床進行工件裝卸的方法，包括以下步驟，
1)毛坯工件的抓取:主軸箱帶動機械手移動至料倉工件存放位，機械手的氣動卡爪張開并由導桿氣缸推送至料倉的工件處，啟動卡爪閉合抓取工件，導桿氣缸的活塞桿帶動氣動卡爪縮回至主軸箱的下方，工作臺沿X向或Y向移動至工件下方，主軸箱帶動抓有工件的啟動卡爪Z向移動放置于工作臺上；
2)成品工件的送回:工作臺載有成品工件沿X向或Y向移動至機械手下方，主軸箱帶動啟動卡爪Z向移動至工作臺的成品工件處，氣動卡爪張開抓取工件，主軸箱帶動氣動卡爪沿機床Z向移動料倉高度，導桿氣缸的活塞桿前伸將氣動卡爪移動到成品工件存放位，啟動卡爪松開工件，導桿氣缸縮回；
3)按照毛坯工件的抓取、成品工件的送回順序持續(xù)進行。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)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。
[0011]2、制造成本低，加工制造簡單方便，工件定位精度高。
[0012]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】
[0013]圖1本發(fā)明的俯視結構示意圖，
圖2是本發(fā)明的圖1中A向視圖順時針旋轉90度的結構示意圖。
[0014]1、底座，2、立柱，3、工作臺，4、刀庫，5、主軸箱，6、控制系統(tǒng)，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】
[0015]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1的機床本體，底座部分1位于機床最底端，用于支撐機床業(yè)余各部分。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設設置在立柱3上可沿Z方向移動。
[0016]底座1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1間設兩組滾珠絲杠副和及其配套的位移電機。
[0017]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。
[0018]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。
[0019]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；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。