[发明专利]机床

说明书

一种机床，包括工件主轴设备(110)、工具柱（18）以及关节式机器人，所述工件主轴设备使工件（110）旋转，所述工具柱（18）可以沿作为工件（110）的径向的第一轴向（X轴方向）以及作为工件（110）的轴向的第二轴向（Z轴方向）移动工具，所述关节式机器人包括多个臂（42a〜42c）、多个接头（44a〜44c）以及末端效应器（46a，46b）。所述多个接头（44a‑44c）以绕平行于与第一轴线和第二轴线正交的第三轴（Y轴）的轴可旋转的方式连接多个臂（42a‑42c），并且末端效应器（46a，46b）在与所述工具（100）的运动平面平行的平面中移动。

相关申请的交叉引用

2016年6月1日提交的日本专利申请号2016-110230公开的全部内容，包括说明书、权利要求书、附图和摘要，通过引用全部并入本文中。

技术领域

本申请涉及机床，其具有使工件旋转的工件主轴设备，和使工具移动的工具柱的。

背景技术

近来，自动化和高性能机床的需求正在增加。为了实现自动化，提出了自动更换装置，例如自动更换工具的自动换刀装置（ATC），以及自动改变安装有工件的调色板的自动调色板（APC）。此外，外围装置（比如工件供应装置，如装载机和棒式给料机）也是广为人知的。为了实现更高的性能，还采用了机内测量和使用传感器的智能系统。

此外，为了使机床自动化或提高机床的性能，在某些情况下，提出使用机器人。例如，JP 2010-36285A公开了一种技术，其中使用设置在机床外部的机器人来执行工件与机床的附接和拆卸。JP 2010-64158A公开了一种技术，其中提供在附接于机床的上部上的龙门轨道上行进的关节式机器人，并且通过关节式机器人执行多个机床中的工件等的输送。JP H5-301141A和JPH5-301142A公开了一种工件的输送工具，该输送工具通过把手单元的开/关操作来输送工件。输送工具形状为臂形，并且附接至主体功能箱。主体功能箱也设置在支撑主轴的主轴头的右侧。输送工具可绕与主轴的长轴大致正交的轴枢转。输送工具可以通过枢转运动在臂处于大致水平的状态与臂处于大致竖直的状态之间改变。

然而，在JP 2010-36285A和JP 2010-64158A的技术中，机器人设置在加工室的外部。因此，当希望通过机器人接近加工室中的工件和工具时，必须增加机器人的尺寸。然而，这不仅导致大型机器人成本和尺寸的增加，而且还导致与其它构件的干扰以及由于接头数量的增加而引起的控制的复杂性。 在JP H5-301141A和JPH5-301142A的技术中，机器人设置在工具主轴附近。然而，JP H5-301141A和JP H5-301142A的机器人只能围绕一条轴旋转，并且只能沿着预定义的路线输送工件。换句话说，使用JP H5-301141A和JP H5-301142A的机器人，不能接近被加工的工具或工件，并且机器人的用途明显受限。

本申请的优点在于提供一种机器人，其具有能够接近工具和工件，同时避免尺寸增加的机器人。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供一种机床，包括：工件主轴设备，所述工件主轴设备使工件旋转；工具柱，其可以沿着作为工件的径向的第一轴向和作为工件的轴向的第二轴向移动工具；以及关节式机器人，其包括多个臂、多个接头和末端效应器，其中所述多个接头以可绕平行于与所述第一轴和第二轴正交的第三轴的轴旋转的方式连接所述臂，并且末端效应器在与工具的运动平面平行的平面中移动。

所述末端效应器可以在与工具的运动平面相同的平面内移动。

所述机器人可以附接在工具柱上，并且可以与工具柱沿第一轴向和第二轴向移动。所述机床还可以包括与工件主轴相对放置的尾座，并且机器人可以附接在尾座上。

机器人的末端效应器可以执行如下支持中的至少一种：通过工具加工工件，在加工期间与工具或工件相关的感测以及附加加工。所述第一轴向可以相对于水平方向倾斜。