机床制造技术

一种机床，包括：工件主轴(32)，其保持工件或工具；主轴电机(30)，其使工件主轴(32)旋转；机内机器人，其设置在机床(10)内部，并且是具有一个或多个关节的关节型机器人；以及多个齿轮

Machine tool

A machine tool includes a workpiece spindle (32) that holds the workpiece or tool; a spindle motor (30) that rotates the workpiece spindle (32); an in-machine robot that is set inside the machine tool (10) and is a joint-type robot with one or more joints; and a plurality of gears.

【技术实现步骤摘要】
机床相关申请的交叉引用2017年3月2日提交的第2017-039501号日本专利申请的全文，包括说明书、权利要求书、附图和摘要，以引用的方式并入本文中。
本专利技术涉及切割和加工工件的机床。
技术介绍
近年来，对机床的自动化和更高性能的要求日益增加。为了实现自动化，提出了自动更换器装置，例如自动更换工具的自动工具更换器(ATC)，以及自动更换其上安装有工件的面板的自动面板更换器(APC)。另外，外围装置，如工件供应装置(例如装载机和棒式供料器)，也是众所周知的。为了实现更高的性能，还采用了使用传感器的机内测量和智能系统。此外，为了自动化或改善机床的性能，在一些情况下，提出了关节型机器人的使用。例如，专利文献JP2010-64158A中公开了如下技术，其中，提供了在附接于机床的上部外侧的龙门轨道上行走的关节型机器人，由该关节型机器人执行工件等在多个机床之间的运送。关节型机器人通常具有一个或多个关节。关节型机器人通过使关节旋转或线性移动(平移)来改变其位置和取向。因此，当设置有关节型机器人时，必须设置用于驱动关节的致动器。在关节型机器人的一个或多个关节中，在最靠近底端的根关节处承受最大的负载(力矩)。因此，要求驱动根关节的致动器具有足够大的功率以抵抗较大的负载。特别是，当使用关节型机器人来处理诸如工件或大型传感器等重物时，必须将用于根关节的致动器的功率设为大功率。然而，当将用于根关节的致动器的功率设为大功率时，会产生诸如致动器的尺寸和成本增加等问题。特别是，当关节型机器人完全收纳在机床内部时，由于只有有限的放置空间，致动器尺寸的增加、从而导致的关节型机器人尺寸的增加会带来严重的问题。因此，本专利技术公开了一种具有尺寸小且功率大的机内机器人的机床。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了一种机床，该机床包括：保持构件，其保持工件或工具；第一电机，其使所述保持构件旋转或移动；机内机器人，其设置在所述机床的内部，并且是具有一个或多个关节的关节型机器人；和连接机构，其使所述一个或多个关节中最靠近底端的根关节与所述第一电机彼此连接或断开。根据本专利技术的另一方面，所述机床还可以包括根关节致动器，其与所述第一电机分开设置并驱动所述根关节。根据本专利技术的另一方面，在所述根关节和所述第一电机彼此连接的期间，所述根关节致动器可以被设为自由状态或者可以与根关节断开。根据本专利技术的另一方面，所述根关节是会旋转的旋转关节，所述保持机构可以随着所述第一电机的驱动而旋转。根据本申请的另一方面，所述保持构件的旋转轴与所述根关节的旋转轴可以彼此不重合，所述根关节可以通过多个传动机构与所述第一电机连接或断开。根据本专利技术的另一方面，所述保持构件的旋转轴与所述根关节的旋转轴可以彼此重合，在所述根关节和所述保持构件中的其中一个上可以设置有接合元件，在所述根关节与所述保持构件中的另一个上可以设置有被接合元件，该被接合元件在圆周方向上与所述接合元件连接或从所述接合元件脱离。根据本专利技术的另一方面，所述保持构件可以是以自转的方式保持工件的工件主轴。根据本专利技术所公开的机床，所述根关节能够根据需要使用所述第一电机的动力来使所述保持构件旋转或移动。因此，能够在减小驱动所述根关节的致动器的尺寸的同时为所述根关节设定较大的功率。结果是能够获得具有功率大而尺寸小的机内机器人的机床。附图说明将参照以下附图说明本专利技术的实施例，其中：图1为机床的透视图；图2是展示工件主轴和根关节的致动机构的示意图；图3是展示工件的附接流程的流程图；图4是靠近另一机床的根关节的区域的透视图；图5是靠近另一机床的根关节的区域的示意性横截面图。具体实施方式现将结合附图，说明机床10的结构。图1是示意性地展示机床10的结构的图。在下面的描述中，将工件主轴32的旋转轴方向称为Z轴，与Z轴正交的工具架18的移动方向称为X轴，且与X轴和Z轴正交的方向称为Y轴。另外，在Z轴上，将从工件主轴32朝向尾座16的方向设定为正方向，在X轴上，将从工件主轴32朝向工具架18的方向设定为正方向，在Y轴上，将从工件主轴32朝向上方的方向设定为正方向。机床10为车床，该车床通过使由工具架18保持的工具与自转工件接触来加工工件。机床10是称为车削中心的车床，该车削中心为NC控制且保持多个工具。机床10的主体12外周被覆盖物(未图示)所覆盖。由该覆盖物限定的空间为加工室，在加工室中执行工件的加工。覆盖物上设置有至少一个开口和门(二者均未展示)，所述门用于打开或关闭所述开口。操作者通过所述开口接近机床10的主体12、工件等。加工过程中，设在开口上的门是关闭的。这是为了安全和周围环境。主体12包括工件主轴装置14、工具架18、尾座16和机内机器人20，其中，工件主轴装置14以自转的方式保持工件的一端，工具架18保持所述工具，尾座16支撑工件的另一端。工件主轴装置14包括连接到主轴电机(未在图1中展示)的工件主轴32。工件主轴32作为以旋转的方式保持工件的保持构件发挥作用。工件主轴32随着主轴电机的驱动而绕平行于Z轴的旋转轴Rw自转。在工件主轴32的尖端，设置有可拆卸地保持所述工件的卡盘33或夹头，并且所述工件可以适当地更换。在工件主轴装置14的附近附接有机内机器人20。机内机器人20用于帮助加工、各种感测操作、辅助工作等。稍后将详细描述机内机器人20的结构和功能。尾座16与工件主轴装置14相对地放置在Z轴方向，并支撑由工件主轴装置14保持的工件的另一端。尾座16放置在其中心轴与工件旋转轴Rw重合的位置。具有被削尖成圆锥形状的尖端的中心附接到尾座16，并且在加工期间使该中心的尖端接触工件的中心点。尾座16可沿Z轴方向移动，使得尾座16可以朝向工件或远离工件移动。工具架18保持工具，例如称为刨刀(Bite)的工具。工具架18可沿Z轴方向移动。此外，工具架18安装在沿X轴延伸的导轨上，并且可以沿X轴来回移动。工具架18的尖端处设有转塔19，该转塔19可以保持多个工具。所述转塔19可围绕沿Z轴方向延伸的轴旋转。随着转塔19的旋转，可以适当地改变用于加工工件的工具。随着工具架18沿Z轴方向的移动，保持在转塔19上的工具沿Z轴方向移动。另外，随着工具架18沿X轴方向的移动，保持在转塔19上的工具沿X轴方向移动。此外，随着工具架18沿X轴方向的移动，能够改变通过工具等切削工件的切削量。控制装置34根据操作者的指令控制机床10的各部分的动作。例如，该控制装置34包括执行各种计算的CPU以及存储各种控制程序和控制参数的存储器。该控制装置34还具有通信功能，且可以与其他装置交换各种数据，例如，NC程序数据等。控制装置34可以包括例如始终计算所述工具和工件的位置的数字控制装置。该控制装置34可以是单个装置，也可以是多个计算装置的组合。接下来，将详细说明机内机器人20。机内机器人20是设置在机床10的内部的关节型机器人，更具体地说，设置在加工室中。机内机器人20包括多个臂、多个关节以及一末端执行器46。机内机器人20的多个(在附图中示例出的配置中为3个)臂通过关节彼此连接。在每个关节上附接具有电机或类似物的致动器，通过致动器的动作使各关节旋转或线性移动。致动器的动作由控制装置34控制。控制装置34根据设置于各关节处的致动器的动作量来计算后述的末端执行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机床，包括：保持构件，其保持工件或工具；第一电机，其使所述保持构件旋转或移动；机内机器人，其设置在机床内部，并且是具有一个或多个关节的关节型机器人；以及连接机构，其使所述一个或多个关节中最靠近底端的根关节与所述第一电机彼此连接或断开。

【技术特征摘要】
2017.03.02 JP 2017-0395011.一种机床，包括：保持构件，其保持工件或工具；第一电机，其使所述保持构件旋转或移动；机内机器人，其设置在机床内部，并且是具有一个或多个关节的关节型机器人；以及连接机构，其使所述一个或多个关节中最靠近底端的根关节与所述第一电机彼此连接或断开。2.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，进一步包括：根关节致动器，其与所述第一电机分开设置并驱动所述根关节。3.根据权利要求2所述的机床，其特征在于，在所述根关节和所述第一电机彼此连接的期间，所述根关节致动器被设置为自由状态或者与所述根关节断开。4.根据权利要求1所述的机床，其特征在于，所述根关节是能够旋转的旋转关节，且所述保持构件随着所述第一电机的驱动而旋转。5.根据权利要求2所述的机床，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：森村章一，
申请(专利权)人：大隈株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP