具有柔性物料传输功能的立式加工中心机床及其使用方法
【技术领域】
[0001]本发明属于机床技术领域，特别是涉及一种具有柔性物料传输功能的立式加工中心机床及其使用方法。
【背景技术】
[0002]立式加工中心的结构多种多样，目前立式加工中心的结构主要有传统C型立式加工中心、动柱式立式加工中心、小龙门式立式加工中心等多种结构，这些结构机床都使用一个工作台进行加工，在加工过程中工件上下料时机床都会停机，故这些结构都会对机床的使用率有直接影响。
[0003]现在机械制造车间，有以下需求:将工件由毛坯框移动到加工工位，在加工工位对工件进行加工、组装等操作，然后将加工好的工件由加工工位移动到成品框。这些需求的特点是步骤的重复性高，目前采用人工上下料的方式进行，但是具有劳动强度高，生产效率低，以及不利于保证加工产品质量的一致性的缺点。
[0004]在日常生产生活中，有大量的物料需要输送，为了减轻劳动强度，提高劳动生产率，需要采用不同的传输设备来完成物料的传输，特别是生产中采用了先进的技术设备和单机自动化后，更需要输送设备将单机之间进行有机地衔接，组成自动生产线。
【发明内容】
[0005]本发明的第一目的是提供一种具有柔性物料传输功能的立式加工中心机床。本发明的第二目的是提供一种具有柔性物料传输功能的立式加工中心机床的使用方法。
[0006]为了实现上述第一目的，本发明提供一种具有柔性物料传输功能的立式加工中心机床，由柔性生产线物料传输设备和双工作台动柱立式加工中心机床组成；
柔性生产线物料传输设备包括:
支座装置，所述支座装置用来安装固定其他零部件；
机床桁架滑座，所述机床桁架滑座安装在所述支座装置上，机床桁架滑座运行时沿水平方向直线移动；
机械手，所述机械手安装在所述机床桁架滑座上，机械手运行时沿竖直方向直线移动； 工件暂存装置，所述工件暂存装置用于临时存放工件；
毛坯框，所述毛坯框设置在所述支座装置上；
成品框，所述成品框设置在所述支座装置上；
机器人，所述机器人设置在所述支座装置上，用于在工件暂存装置与毛坯框之间、工件暂存装置与成品框之间抓取移动工件；
双工作台动柱立式加工中心机床包括:机身、罩在机身上的防护罩、驱动系统以及控制系统，其特征在于，所述驱动系统包括X轴驱动系统、Z轴驱动系统以及Y轴驱动系统；
所述机身包括床身、工作台基座、工作台、机床墙体以及刀库；
所述床身沿机身的底部为水平设置，所述床身的中间位置并排滑动连接有两个由Y轴驱动系统驱动的工作台基座，每个所述工作台基座上分别连接有一个工作台，分别为工作台一和工作台二；
所述床身的后端横跨两个工作台基座设置有门形的机床墙体，所述机床墙体的顶面设有由X轴驱动系统驱动的、沿顶面长向水平滑动的十字滑座，所述十字滑座的前侧面设有由Z轴驱动系统驱动的、相对十字滑座竖向滑动的滑枕主轴，所述滑枕主轴的前端连接有刀架；
所述刀库设置在机床墙体的一侧面；
双工作台动柱立式加工中心机床安装在柔性生产线物料传输设备的支座装置上;柔性生产线物料传输设备的工件暂存装置设置在双工作台动柱立式加工中心机床的工作台一和工作台二之间。
[0007]本发明如上所述的具有柔性物料传输功能的立式加工中心机床，进一步，所述控制系统包括X轴控制系统、Y轴控制系统、Z轴控制系统和自动换刀控制系统。
[0008]本发明如上所述的具有柔性物料传输功能的立式加工中心机床，进一步，所述机床墙体的顶面沿长度方向设有滑道，所述滑道与十字滑座滑动连接。
[0009]本发明如上所述的具有柔性物料传输功能的立式加工中心机床，进一步，所述防护罩的前面对应工作台一和工作台二的位置分别设有防护门一和防护门二;所述驱动系统还包括驱动防护门一和防护门二分别与防护罩相对滑动运动的防护门驱动系统;所述控制系统还包括控制防护门开合的防护门控制系统。
[0010]本发明如上所述的具有柔性物料传输功能的立式加工中心机床，进一步，所述防护门一和防护门二上分别设有观察窗口。
[0011]本发明如上所述的具有柔性物料传输功能的立式加工中心机床，进一步，所述工作台基座沿着床身的长度方向通长设置，其前端伸出防护罩外;所述防护罩的顶面开有穿过滑枕主轴的长条开口。
[0012]本发明如上所述的具有柔性物料传输功能的立式加工中心机床，进一步，所述工件暂存装置为工装板，所述工装板固定在支座装置上，工装板设置在工作台一和工作台二之间;所述工装板通过工装板支座固定在支座装置上。
[0013]本发明如上所述的具有柔性物料传输功能的立式加工中心机床，进一步，所述机床桁架滑座通过滑座驱动装置沿水平方向直线移动，所述滑座驱动装置安装在支座装置上。
[0014]本发明如上所述的具有柔性物料传输功能的立式加工中心机床，进一步，所述机械手通过机械手驱动装置沿竖直方向直线移动，所述机械手驱动装置安装在机床桁架滑座上。
[0015]为了实现上述第二目的，本发明提供一种具有柔性物料传输功能的立式加工中心机床的使用方法，其包括以下步骤:
步骤一:利用柔性生产线物料传输设备将毛坯框内的待加工零件转移到双工作台动柱立式加工中心机床的工作台一和工作台二，或者将工作台一和工作台二上的已加工零件转移到成品框；
步骤二:启动机床，加工工作台一上的零件一，此时，零件二处于待加工状态；
步骤三:当工作台一上的零件一加工完毕后，打开防护门一，将加工完毕的零件一送出防护罩外进行上下料，此时，十字滑座通过滑道滑动到工作台二对应的工作位置，对工作台二上待加工的零件二进行加工；
步骤四:当工作台一完成上料后，工作台一将另外待加工的零件一送入防护罩等待工作台二上零件二加工完毕；
步骤五:当工作台二上的零件二加工完成后，打开防护门二，将加工完毕的零件二送出防护罩外进行上下料，此时，十字滑座通过滑道滑动到工作台一对应的工作位置，对工作台一上的零件一进行加工；
步骤六:重复步骤二到步骤五，连续交替加工工作台一和工作台二上的零件。
[0016]本发明的有益效果是:
(I)本发明物料传输设备机械手和机器人重复运行完成工件的上下料，控制简单，不影响加工时间，能够大幅提尚生广效率，并且有利于保证加工广品质量的一致性。
[0017](2)设置工作台一和工作台二两个直线工作台交替工作，提高了机床的利用率。其中任一工作台在进行零件加工的同时，另一工作台上下料和夹紧工件，彻底解决机床在加工过程中上下料要停机的问题，从而能使机床的精度得以长期保持，还提高了机床的响应和速度。
[0018](3)设置在机床墙体顶面的滑道实现十字滑座的左右滑动，从而实现工作台一和工作台二的交替工作，提高了机床的工作效率。
[0019](4)防护罩的设置提高了机床的防护能力，从而提高机床使用的安全性。
[0020](5)通过刀库可实现机床刀具的自动更换，节省了人力，且刀具的定位精度更高。
[0021](6)本发明具有结构简单、实现容易、调整方便等优点。
[0022](7)本发明中的机床是为批量生产而量身定制开发的一种提高机床利用率的加工设备，是配置自动化生产线的首选设备，因此该设备推出后具有良好的经济和社会效益。
[0023](8)本发明中机床的各部件间在空间上形成三向运动关系，其中X轴上十字滑座沿机床墙体作左右水平运动，由X轴驱动系统驱动；Z轴上滑枕主轴沿十字滑座作上下竖直运动，由Z轴驱动系统驱动;Y轴上工作台沿床身作前后水平运动，由Y轴驱动系统驱动，各驱动系统均由控制系统控制，协同作用实现机床的三向驱动。
[0024]本发明可广泛应用于各种小型零件的加工。
【附图说明】
[0025]通过结合以下附