專利名稱：銑和鉆加工中心的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1前序部分所述的銑和鉆加工中心。
由DE 4422416 C1已知一種此類型的加工中心，它包括機器床身和從床身向上升的立柱。工件固定臺裝在立柱上，它包含一個可通過十字滑架水平及垂直移動的工件夾具。為了工件自動更換，工件夾具可在設(shè)在刀具主軸側(cè)面的工件輸送裝置與刀具主軸前的加工區(qū)之間運動。在此已知的加工中心中，刀具主軸裝在主軸套內(nèi)，主軸套可通過水平導(dǎo)引裝置移動地裝在機器床身的上側(cè)。
此目的通過具有權(quán)利要求1特征的銑和鉆加工中心達到。
按本發(fā)明的銑和鉆加工中心突出的優(yōu)點在于，不僅刀具主軸而且可沿多個軸線運動的工件夾具裝在一按整體結(jié)構(gòu)方式設(shè)計的共同的架臺上。由此獲得有利的力流和高的剛度。通過十字滑架裝在上部的位置固定的架臺上的工件固定臺，不僅實施為工件加工所需的沿X和Y軸的直線運動，而且為了實施工件自動更換還承擔(dān)一些移動運動。通過十字滑架簡單的移動運動可以簡單的方式完成工件的自動更換。在這里不需要單獨的操作系統(tǒng)或復(fù)雜的托盤更換系統(tǒng)。通過工件懸掛式安裝在工件固定臺上，可按拾取法(Pick-up-Verfahren)完成特別快速的工件更換。為了將已加工完成的工件放到例如設(shè)計的傳送帶的工件準(zhǔn)備裝置上并從那里將一個新的工件輸送到加工區(qū)內(nèi)，只需要比較短的移動運動。由此可縮短從切削到切削的時間。
按本發(fā)明的機器設(shè)計方案的另一個優(yōu)點是良好的排屑。通過懸掛式固定工件，加工出來的切屑可例如通過設(shè)在底座上的孔自由下落。因此加工區(qū)保持沒有會帶來干擾的加工切屑。
在從屬權(quán)利要求中說明本發(fā)明恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計和有利的進一步發(fā)展。
例如按一項特別恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計工件固定臺有一工件卡頭，工件夾具可借助電動機繞其中心線(B軸)旋轉(zhuǎn)地裝在工件卡頭內(nèi)。工件卡頭本身可繞一與第二水平軸線(X軸)平行的旋轉(zhuǎn)軸線(A軸)旋轉(zhuǎn)地裝在一角形支架內(nèi)。通過兩個附加的旋轉(zhuǎn)軸線并結(jié)合通過十字滑架實施的沿X和Y軸的直線運動以及刀具主軸沿Z軸的直線運動，可由此執(zhí)行5坐標(biāo)加工。
在一種恰當(dāng)?shù)脑O(shè)計中，工件準(zhǔn)備裝置是連續(xù)帶類型的水平的循環(huán)傳送帶，它包括兩個分開的傳送軌道。這樣一種傳送帶可配置多個工件，這些工件可移動到一個處于刀具主軸附近的過渡位置，以便被工件固定臺取出。還要加工的工件輸送到規(guī)定的過渡位置或已完成加工的工件輸送到規(guī)定的拾取位置，因而均可在加工過程中進行。
在主軸套下方設(shè)例如設(shè)計為盤式或圓盤式庫的刀具庫。因此借助一個裝在主軸套上的按雙機械手設(shè)計的刀具更換裝置，也可以實施快速的自動化刀具更換。
要加工的工件10被工件固定臺11固定，工件固定臺可通過十字滑架12沿垂直于第一水平軸線9(Z軸)的第二水平軸線13(X軸)和與第二水平軸線13垂直的垂直軸線14(Y軸)移動地裝在位置固定的架臺2上。十字滑架12包括一個可通過在架臺2端面16上的水平導(dǎo)軌15借助電動機沿X軸方向移動的橫滑架17，橫滑架17上帶一可借助電動機沿Y軸移動的垂直滑架18。因此，通過橫滑架17和垂直滑架18適當(dāng)?shù)囊苿舆\動實施加工所需的沿X和Y軸的直線運動，而沿Z軸的直線運動通過主軸套6受控制的定位裝置完成。
設(shè)在垂直滑架18下側(cè)的工件固定臺11包括一個可自動操縱的工件夾具19，它例如設(shè)計為形式上為設(shè)有夾爪的卡盤或類似物。在附圖
所示的實施例中，設(shè)計為卡盤的工件夾具19可借助恰當(dāng)?shù)尿?qū)動裝置繞其中心線20(B軸)旋轉(zhuǎn)地裝在工件卡頭21中。工件卡頭21可借助電動機通過傳動裝置繞一平行于X軸的旋轉(zhuǎn)軸線23(A軸)旋轉(zhuǎn)地裝在一個固定在垂直滑架下側(cè)的角形支架22上。工件夾具19和工件卡頭21的轉(zhuǎn)動可例如借助諧波驅(qū)動裝置(Harmonic-Drive-Antriebe)進行，它被組合在角形支架22或工件卡頭中。通過兩個附加的旋轉(zhuǎn)軸線20和23可在夾緊工件時實施5坐標(biāo)加工。
按整體結(jié)構(gòu)方式設(shè)計的上部架臺2設(shè)計為，使支承著橫滑架的端面16沿一個相對于刀具主軸側(cè)向錯開地裝在底座1上的工件準(zhǔn)備裝置24延伸并至少部分壓緊在工件準(zhǔn)備裝置24上面。因此，工件固定臺11可通過橫滑架17和垂直滑架18簡單的移動運動在工件準(zhǔn)備裝置24上面移動，以便在那里放下一個已加工完成的工件和提取下一個要加工的工件。在附圖所表示的實施例中，工件準(zhǔn)備裝置24是一條設(shè)計為連續(xù)帶并配備有兩個分開的傳送軌道25和26的循環(huán)傳送帶，傳送帶設(shè)在底座1上在貫通的支柱5與開關(guān)柜27之間。傳送帶可配置多個工件，這些工件按預(yù)定的程序流程自動移動到一預(yù)先規(guī)定的用于被工件固定夾提取的過渡位置。在完成加工后，通過工件固定夾重新放在傳送帶上的加工好的工件被傳送帶輸送到提取位置。此傳送帶有從底座1側(cè)向懸伸的裝貨或卸貨區(qū)28，此區(qū)域28通過一個圖中未表示的保護罩的相應(yīng)的孔向外伸出。在此區(qū)域內(nèi)，傳送帶可裝上新的工件，而已經(jīng)加工的工件也可在那里從傳送帶上取走。
在主軸套6下方，在底座1上位置固定地安裝一設(shè)計為圓盤式庫的刀具庫29。為更換刀具所需要的加工刀具在刀具主軸7與刀具庫29之間的傳送，通過一個在主軸頭部區(qū)域內(nèi)裝在主軸套6上的刀具更換裝置30實現(xiàn)，刀具更換裝置30設(shè)計為雙機械手并包括兩個彼此錯開90°的刀具夾。通過刀具更換裝置30繞一個相對于刀具主軸水平中心線成45°地向下傾斜的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)以及主軸套相應(yīng)的移動運動和刀具夾相對于主軸套的移動，可以實施刀具的自動更換。通過在各支柱3和4之間形成的過道，刀具庫可裝備為加工所需的刀具。
在底座1上設(shè)控制臺31，其中裝有操縱斜臺32。此外，在底座1內(nèi)還設(shè)有一個處于刀具主軸7的主軸頭下方的孔33，加工中產(chǎn)生的切屑可通過孔33向下掉落。由此可保持加工區(qū)無切屑。向下掉落的切屑可被一抽屜34收集和/或通過一自動切屑輸送器35送出。
權(quán)利要求
1.銑和鉆加工中心，包括含底座(1)和位置固定的上部架臺(2)的機架(1、2)、可借助電動機沿第一水平軸線(9)移動地裝在機架(1、2)上的帶水平刀具主軸(7)的主軸套(6)、以及帶可自動操縱的工件夾具(19)的工件固定臺(11)，工件夾具(19)通過十字滑架(12)可沿相對于第一水平軸線(9)垂直的第二水平軸線(13)和垂直于第二水平軸線(13)的垂直軸線(14)移動地懸掛式裝在上部架臺(2)上，以及為了自動更換工件，工件夾具(19)可在設(shè)在刀具心軸(7)側(cè)面的工件準(zhǔn)備裝置(24)與刀具主軸(7)前的加工區(qū)之間運動，其特征為裝在支柱(3、4、5)上面的上部架臺(2)按整體結(jié)構(gòu)方式設(shè)計；以及，帶水平刀具主軸(7)的主軸套(6)懸掛式裝在機架(1、2)位置固定的架臺(2)下側(cè)。
2.按照權(quán)利要求1所述的銑和鉆加工中心，其特征為上部架臺(2)有一個至少部分壓緊在工件準(zhǔn)備裝置(24)上面的端面(16)，在端面(16)上裝設(shè)一個可通過水平導(dǎo)軌(15)沿第二水平軸線(13)移動的十字滑架(12)的橫滑架(17)。
3.按照權(quán)利要求2所述的銑和鉆加工中心，其特征為十字滑架(12)包括一個可在橫滑架(17)上沿垂直軸線(14)移動的垂直滑架(18)，工件固定臺(11)設(shè)在垂直滑架(18)的下側(cè)。
4.按照權(quán)利要求1所述的銑和鉆加工中心，其特征為工件固定臺(11)包括一工件卡頭(21)，工件夾具(19)可借助電動機繞其中心線(B軸)旋轉(zhuǎn)地裝在工件卡頭(21)內(nèi)。
5.按照權(quán)利要求2所述的銑和鉆加工中心，其特征為工件固定臺(11)包括一角形支架(22)，工件卡頭(21)可借助電動機繞一與第二水平軸線(X軸)平行的旋轉(zhuǎn)軸線(A軸)旋轉(zhuǎn)地裝在此角形支架(22)上。
6.按照權(quán)利要求1至5之一所述的銑和鉆加工中心，其特征為工件準(zhǔn)備裝置(24)是一條設(shè)計為連續(xù)帶、循環(huán)的有至少一個傳送軌道(25、26)的水平傳送帶。
7.按照權(quán)利要求1至6之一所述的銑和鉆加工中心，其特征為；在主軸套(6)下方，刀具庫(29)裝在機架(1、2)的底座(2)上。
8.按照權(quán)利要求7所述的銑和鉆加工中心，其特征為在主軸套(6)上安裝一刀具更換裝置(30)，用于在刀具主軸(7)與刀具庫(29)之間自動傳送刀具。
9.按照權(quán)利要求8所述的銑和鉆加工中心，其特征為刀具更換裝置(30)是一個設(shè)計為雙機械手的刀具更換器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種銑和鉆加工中心，包括機架(1、2)、帶水平刀具主軸(7)的主軸套(6)和可沿多個軸線運動用于安裝被加工工件的工件固定臺(11)。為了實施工件自動更換，帶水平刀具主軸(7)的主軸套(6)可借助電動機沿第一水平軸線(9)方向移動地裝在機架(1、2)的位置固定的上部架臺(2)上，以及工件固定臺(11)包含一個可自動操縱的工件夾具(19)，工件夾具(19)通過十字滑架(12)可沿相對于第一水平軸線(9)垂直的第二水平軸線(13)和垂直于此第二水平軸線(13)的垂直軸線(14)移動地懸掛式裝在上部架臺(2)上，以及為了自動更換工件，工件夾具可在設(shè)在刀具主軸(7)側(cè)面的工件準(zhǔn)備裝置(24)與刀具主軸(7)前的加工區(qū)之間運動。
文檔編號B23Q1/25GK1406712SQ0214167
公開日2003年4月2日 申請日期2002年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月11日
發(fā)明者康拉德·J·波普, 羅伯特·梅爾克 申請人:Emag機械制造廠有限公司