[發明專利]基于自動機械臂的數控機床批量加工方法

在審

• 申請號: 201610136147.2
• 申請日: 2016-03-10
• 公開（公告）號: CN105538024A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 譚勇
• 申請（專利權）人: 上海諾倬力機電科技有限公司
• 主分類號: B23Q7/04
• 分類號: B23Q7/04;B23Q15/00;B23Q3/155
• 代理公司: 上海容慧專利代理事務所(普通合伙) 31287
• 代理人: 于曉菁

技術領域

本發明涉及數控機床領域，尤其涉及一種基于自動機械臂的數控機床批量加工 方法。

背景技術

機械臂是在機械化、自動化生產過程中發展起來的一種新型裝置。近年來， 隨著電子技術特別是電子計算機的廣泛應用，機器人的研制和生產已成為高技 術領域迅速發展的一門新興技術。

機械臂能代替人類完成危險、重復枯燥的工作，減輕人類勞動強度，提高 勞動生產力。機械臂越來越廣泛的得到了應用，在機械行業中它可用于零部件 組裝，加工工件的搬運、裝卸，特別是在自動化數控機床、組合機床上使用更 普遍。目前，機械臂已發展成為柔性制造系統FMS和柔性制造單元FMC中一 個重要組成部分。把機床設備和機械臂共同構成一個柔性加工系統或柔性制造 單元，它適應于中、小批量生產，可以節省龐大的工件輸送裝置，結構緊湊， 而且適應性很強。當工件變更時，柔性生產系統很容易改變，有利于企業不斷 更新適銷對路的品種，提高產品質量，更好地適應市場競爭的需要。而目前我 國的工業機器人技術及其工程應用的水平和國外比還有一定的距離，應用規模 和產業化水平低，機械臂的研究和開發直接影響到我國自動化生產水平的提 高，從經濟上、技術上考慮都是十分必要的。

綜上所述，有效的應用機械臂，是發展機械工業的必然趨勢。機械臂的意 義可以簡單概括如下：

1)可以提高生產過程中的自動化程度。應用機械臂有利于實線材料的傳 送、共建的裝卸、刀具的更換以及機器的裝配等的自動化的程度，從而可以提 高勞動生產率和降低生產成本。

2)可以改善勞動條件，避免人身事故。在高溫、高壓、低溫、低壓、有 灰塵、噪聲、臭味、有放射性或其他毒性污染以及工作空間狹窄的場合中，用 忍受直接操作時有危險或根本不可能的，應用機械臂即可部分或全部代替人安 全的完成作業，使勞動條件得以改善。在一些簡單、重復，特別是較笨重的操 作中，以機械臂代替人進行工作，可以避免由于操作疲勞或疏忽而造成的人身 事故。

3)可以減輕人力，并便于有節奏的生產。應用機械臂代替人進行工作， 這是直接減少人力的一個側面，同時由于應用機械臂可以連續的工作，這是減 少人力的另一個側面。因此，在自動化機床的綜合加工自動線上，目前幾乎都 沒用機械臂，以減少人力和更準確的控制生產的節拍，便于有節奏的進行工作 生產。

目前，在國內的機械制造行業中，機床的上下料大都是使用人工進行，生 產效率低，人工成本高，工作人員的勞動強度大，產品的加工精度和質量不穩 定易受工作人員操作能力的影響，而且在工作人員疲勞時，容易發生生產事故， 威脅工作人員的身體健康。

發明內容

有鑒于現有技術的上述缺陷，本發明提供了一種基于自動機械臂的數控機床批 量加工方法，要解決的技術問題是可以實現對多個工件進行自動化批量加工。

為解決上述問題，本發明采取的技術方案是：一種基于自動機械臂的數控機 床批量加工方法，所述方法包括如下步驟：

1)提供數控機床，所述數控機床包括機床主體、機械臂、用于控制所述機床主體 和機械臂的控制系統，其中，所述機床主體包括工作臺，所述工作臺具有放置工件 的工位，所述機械臂安裝于所述工作臺上；

2)將多個加工程序加載到所述控制系統，所述多個加工程序至少包括第一加工程 序和第二加工程序；

3)啟動數控機床，所述控制系統控制所述機械臂將第一工件放置于所述工位并保 持對所述第一工件的夾持狀態；

4)所述控制系統控制所述機床主體按照第一加工程序加工所述第一工件；

5)所述控制系統控制所述機械臂使所述第一工件離開所述工位并釋放所述第一工 件；

6)所述控制系統控制所述機械臂將第二工件放置于所述工位并保持對所述第二工 件的夾持狀態；

7)所述控制系統控制所述機床主體按照第二加工程序加工所述第二工件；

8)所述控制系統控制所述機械臂使所述第二工件離開所述工位并釋放所述第二工 件。

優選地，在所述步驟4)和步驟7)中，所述控制系統同時控制所述工作臺及 所述機械臂在水平方向上進行移動。

優選地，所述數控機床為鉆床。更優選地，所述機床主體還包括工作臺驅動 系統、主軸及主軸驅動系統。