專利名稱：架空加工固定工件的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
01本發(fā)明屬于用于加工具有至少一大尺寸的工件的數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域。
本發(fā)明更特別地涉及一種加工裝置，在加工裝置中，待加工工件固定定位 在加工部件上方的一固定工作臺上，并且加工刀具在加工作業(yè)期間移動。
背景技術(shù)：
為實(shí)現(xiàn)加工頭沿方向X和Z以理想的幅度移動，所述加工頭沿 所述軸線X的位置由兩個X托架的同步運(yùn)動加以改變；并且，所述加工頭 沿所述軸線Z的位置由所述兩個X托架之間的相對運(yùn)動加以改變。[14為確保加工頭的穩(wěn)定性和平行四邊形的必要的剛性，每個連桿在 其每個鉸接端部都具有至少兩個支架，所迷至少兩個支架的軸線基本平行 于方向Y。優(yōu)選地，所述連桿呈梯形形狀，并且短底鉸接在所述加工頭上， 而長底鉸接在所述Y托架上，所述連桿借助對置安裝的錐形滾柱軸承加以 鉸接。
15在一優(yōu)選實(shí)施方式中，每個X托架都具有一梁，所述梁支承與所 述軸線Y平^f亍的、且所述Y托架在其上滑動的滑軌。為獲得適當(dāng)?shù)膭傂裕?梁例如具有基本呈三角形或梯形的閉合截面，Y托架在其上滑動的梁的表 面優(yōu)選是基本垂直的，并且優(yōu)選相對于垂線傾斜數(shù)值小于或等于45度的 角。
16在一實(shí)施方式中，所述Y托架由位于所述梁上部的滾珠螺桿驅(qū)動 而沿所述軸線Y移動，以使裝置的重心接近其慣性中心并限制變形。
17為確保沿軸線X的移動，X托架具有導(dǎo)向件，所述導(dǎo)向件有利地 由固定于梁端部的端板支承，并且所述端板同時增大梁的抗扭剛性。必要 時，端板和梁之間連接的剛性由至少一加固構(gòu)件予以加強(qiáng)。圖6a是使用兩個裝置的加工中心的透視圖； 在一實(shí)施例中，如圖5b所示，為了將待加工工件104安裝和固 定于隧道40的頂板43,所述工件借助于一第二托架(未示出)定位于頂 板43，具有加工頭的加工裝置存放于隧道的一端部123。然后， 一操作人 員將所述工件固緊于頂板43。 在另一實(shí)施例中，可通過使用一翻轉(zhuǎn)式工作臺126同時進(jìn)行工件 準(zhǔn)備操作。該翻轉(zhuǎn)式工作臺使得不會為準(zhǔn)備工件而增加機(jī)床占地面積。因 此，可同時對在工作臺126 —表面261上的一工件104進(jìn)行加工、和在與 第一表面261相對的第二表面262上準(zhǔn)備另 一工件41 。因而設(shè)置有用以能 翻轉(zhuǎn)工作臺的部件。
70在該實(shí)施例的一特殊實(shí)施方式中，所述翻轉(zhuǎn)式工作臺圍繞其縱向 軸線樞轉(zhuǎn)。
71所述工作臺的尺寸必須確定成承受全部加工負(fù)荷。優(yōu)選地，工作 臺的剛性足以使得同時安放工件141不會影響到隧道內(nèi)正在進(jìn)行的加工 作業(yè)，例如緊固工件141時的振動。 有利地，驅(qū)動Y托架33a和33b平移的部件例如滾珠螺桿，在Y 托架上方定位于梁23a、 23b的上部中。這種布置可提高裝置的重心，并 使所述重心靠近慣性中心。整體剛性因而得到改善，加工刀具處的變形得 以減少。在該實(shí)施方式中，四個工作臺布置成兩個兩個平4亍。
95保養(yǎng)區(qū)域109布置成共享控制和管理部件，并且所述保養(yǎng)區(qū)域位 于排直的工作臺之間。在加工隧道的頂板基本處于車間地面的情況下，所 述保養(yǎng)區(qū)域還用于四個加工裝置的舉升和必需的維護(hù)保養(yǎng)。
[96每個操作部件107定位成能使每個操作部件實(shí)現(xiàn)用于兩個加工工 作臺126的工件141的所有運(yùn)動。
[97每個貯存區(qū)108布置成為所述兩個工作臺之間共享，并且每個貯 存區(qū)優(yōu)選位于兩個工作臺126的相對于保養(yǎng)區(qū)域109的端部。
[98一個包括四個加工頭的加工中心112的這種布置，允許同時加工 四個工件104，而不存在與連接相關(guān)的限制，并且占地面積基本相同于、 甚至小于傳統(tǒng)的具有四個加工頭的龍門框架式機(jī)床。
[99! 在一實(shí)施例中，如前所述，兩個雙隧道式結(jié)構(gòu)并行連接。每個雙 隧道具有一并合的雙壁或一公共的分隔壁。
[100在另一實(shí)施例中，兩個平行的獨(dú)立隧道40在其側(cè)壁41、 42之一 處相并合，或者它們共有一7>共的分隔壁，其中所述隧道40的長度增加一 倍，且每個隧道包括兩個處在彼此延長線中的工作臺126以及兩個具有一個加工頭的加工裝置。兩個加工裝置可在隧道40的整個長度上移動，因而 可不加區(qū)別地被用于在一個或另一個工作臺126上實(shí)施加工。
[101優(yōu)選地，為了監(jiān)控可能發(fā)生的事故和確保隧道內(nèi)的安全，至少一 監(jiān)控攝像機(jī)和至少一緊急停機(jī)控制裝置安裝在隧道40內(nèi)部，并且一監(jiān)控屏 連接于所述攝^4幾，并位于例如加工中心的或相關(guān)加工頭的控制站附近。
[102因此，比起加工置于固定工作臺上的工件的傳統(tǒng)龍門框架式機(jī) 床，本發(fā)明能實(shí)施速度更快、性能更好的數(shù)控加工機(jī)床。
權(quán)利要求
1.加工裝置，所述加工裝置具有至少一加工頭(10)，所述加工頭沿至少三條平移軸線即縱軸線X、橫軸線Y和垂直軸線Z活動，以便加工保持不動的工件，其特征在于-待加工工件沿所述軸線Z固定在所述加工頭(10)的上方；-所述加工頭由連接部件(30a，30b)按恒定朝向保持，所述連接部件(30a，30b)具有至少三個鉸接的連桿(31a，32a，31b)；-所述至少三個連桿中的兩個連桿(31a，32a)與所述加工頭以及與這兩個連桿鉸接在其上的第一Y托架(33a)一起形成第一鉸接的平行四邊形，該第一鉸接的平行四邊形能在由方向X和Z限定的平面中變形；-所述至少三個連桿中的至少另一連桿(31b)一方面鉸接在所述加工頭(10)上，另一方面鉸接在第二Y托架(33b)上，從而由所述至少另一連桿(31b)、所述加工頭(10)和所述第二Y托架(33b)形成的鉸接組合體能在由方向X和Z限定的平面中變形；-所述第一Y托架(33a)沿著與所述軸線Y平行的方向在第一X托架(20a)上活動，而所述第一X托架(20a)沿著與所述軸線X平行的方向活動；-所述第二Y托架(33b)沿著與所述軸線Y平行的方向在第二X托架(20b)上活動，而所述第二X托架(20b)沿著與所述軸線X平行的方向活動。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，該裝置具有至少四個鉸接的連桿 (31a，31b，32a，32b)，其特征在于，至少兩個連桿(32a，32b)與所述加工頭(10)以及與所述至少兩個連桿鉸接在其上的第二 Y托架(33b) —起 形成笫二鉸接的平行四邊形，所述第二鉸接的平行四邊形能在由方向X和 Z限定的平面中變形。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述加工頭(IO) 沿所述軸線X的位置由兩個X托架(20a，20b)的同步運(yùn)動加以改變；并 且，所述加工頭(10)沿所述軸線Z的位置由所述兩個X托架(20a，20b)之間的相對運(yùn)動加以改變。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，每個連桿 (31a，32a,31b，32b)在其每個鉸接端部都具有至少兩個支架，所述至少兩個支架的軸線基本平行于方向Y。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述連桿呈 梯形形狀，短底鉸接在所述加工頭(10)上，而長底鉸接在所述Y托架(33a，33b)上。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的裝置，其特征在于，所述連桿借助對置 安裝的錐形滾柱軸承加以鉸接。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，每個X托 架(20a，20b)都具有一梁(23a，23b)，所述梁支承與所述軸線Y平行的、 且所述Y托架(33a， 33b)在其上滑動的滑軌(21a，22a，21b，22b )。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述梁(23a，23b)具 有基本呈三角形或梯形的閉合截面。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的裝置，其特征在于，所述梁(23a，23b ) 的Y托架(33a，33b)在其上滑動的表面基本是垂直的。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所迷的裝置，其特征在于，所述梁(23a，23b)的 Y托架(33a，33b)在其上滑動的表面相對于垂線傾斜數(shù)值小于或等于45 度的角。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7至10中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述Y 托架(33a，33b)由位于所述梁(23a，23b)上部的滾珠螺桿驅(qū)動而沿所述 軸線Y移動。
12. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述X托 架(20a，20b)具有用于引導(dǎo)沿軸線X移動的導(dǎo)向件(26)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述導(dǎo)向件(6)布 置在固定于所述梁(23a，23b)端部的端板(24a，25a，24b，25b )上。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，至少一加固構(gòu)件 (27a，27b)加強(qiáng)所述端板(24a，24b)和所述梁(23a，23b )之間的連接。
15. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述X托 架U0a，20b)的運(yùn)動和所述Y托架(33a，33b)的運(yùn)動由數(shù)控部件加以操控，以使所述加工頭(10 )沿所述軸線X、軸線Y和軸線Z進(jìn)行平移運(yùn)動。
16. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述加工 頭(10)具有至少一驅(qū)動加工刀具的主軸(14),所述主軸的軸線能沿不 同于垂線Z的方向定向。
17. 機(jī)床，其用于在加工作業(yè)期間加工固定的工件，該機(jī)床具有根據(jù) 前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述裝置定位在隧道(40 ) 中，待加工工件固定于所述隧道的頂板；并且，X托架(20a，20b )支承在 沿X引導(dǎo)的導(dǎo)向件(44)上，沿軸線X移動，其中所述沿X引導(dǎo)的導(dǎo)向 件(44)固定于所述隧道(40)的側(cè)壁(41,42)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的機(jī)床，其特征在于，所述隧道(40)的長 度大于最大待加工工件(104 )的長度，以^更允許所述加工裝置移到加工區(qū) 域之外。
19. 根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的機(jī)床，其特征在于切屑輸送部件 (151)，所述切屑輸送部件用于在所述隧道的端部之一 (123)將加工工件(104)期間所產(chǎn)生的切屑朝一切屑回收裝置(105)輸送。
20. 根據(jù)權(quán)利要求17至19中任一項(xiàng)所述的機(jī)床，其特征在于，所述 隧道(40 )的頂板(43 )具有一開口 ( 125 )，該開口適于接納一工作臺(126 )， 待加工工件(104)被保持在該工作臺(126)上。
21. 根據(jù)權(quán)利要求20所述的機(jī)床，其特征在于，所述工作臺(126) 是可翻轉(zhuǎn)式的。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的機(jī)床，其特征在于，翻轉(zhuǎn)式工作臺(126) 圍繞一水平軸線樞轉(zhuǎn)。
23. 根據(jù)權(quán)利要求17至22中任一項(xiàng)所述的機(jī)床，其特征在于，所述 隧道的頂板(43)基本齊平于車間地面。
24. 根據(jù)權(quán)利要求17至23中任一項(xiàng)所述的機(jī)床，其特征在于，所述 隧道(40)與車間地面齊平。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的機(jī)床，其特征在于， 一假141基本設(shè)置在 所述隧道的頂壁(212)處，以便限定一加工區(qū)域。
26. 根據(jù)權(quán)利要求17至25中任一項(xiàng)所述的機(jī)床，所述機(jī)床在所述隧 道內(nèi)具有一監(jiān)控攝像機(jī)。
27. 加工中心(lll)，其用于在加工作業(yè)期間加工固定的工件，其特 征在于，所述加工中心(111)具有兩個根據(jù)權(quán)利要求17至28中任一項(xiàng)所 述的機(jī)床，且具有一個操作部件(107)和一個貯存區(qū)(108)，所述操作 部件和所述貯存區(qū)為兩個才幾床所共用。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的加工中心(111)，其特征'在于，兩個隧 道(40 )彼此平行并且在其側(cè)壁(41,42)之一處相并合，其中所述兩個隧 道(40)中的每一個具有一個加工裝置。
29. 根據(jù)權(quán)利要求28所述的加工中心(111)，其特征在于，并合的 兩個側(cè)壁(41,42)僅形成單一壁。
30. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的加工中心(111)，其特征在于，所述兩 個隧道(40)處在彼此的延長部分中。
31. 加工中心(112)，其用于在加工作業(yè)期間加工固定的工件，其特 征在于，所述加工中心(112)具有四個根據(jù)權(quán)利要求17至28中任一項(xiàng)所 述的機(jī)床，并且具有一個保養(yǎng)區(qū)域(109)、兩個操作部件(107)和兩個 貯存區(qū)(108)，所述兩個操作部件和所述兩個貯存區(qū)為四個機(jī)床所共用。
32. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的加工中心(112),其特征在于，四個隧 道(40)兩個兩個平行，其中所述四個隧道(40)中的每一個具有一個加 工裝置，每個雙隧道在其壁(41,42)之一處相并合。
33. 根據(jù)權(quán)利要求32所述的加工中心(112),其特征在于，每個雙 隧道的并合的兩個壁(41,42)僅形成單一壁。
34. 根據(jù)權(quán)利要求31所述的加工中心(112),其特征在于，兩個具 有雙倍長度的隧道(40 )中的每一個都包括兩個加工裝置，并在其壁(41,42 ) 之一處相并合。
35. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的加工中心(112)，其特征在于，并合的 兩個壁(41，42)僅形成單一壁。
全文摘要
加工裝置具有一加工頭(10)，加工頭沿至少三條平移軸線X、Y和Z活動，以便加工固定在加工頭(10)上方的不動的工件，加工頭由至少三個鉸接的連桿(31a，32a，31b，32b)按恒定朝向保持。兩個連桿(31a，32a)與加工頭以及與連桿鉸接在上的第一Y托架(33a)一起形成一可在平面XZ中變形的鉸接平行四邊形。另一連桿(31b)鉸接在加工頭(10)和第二Y托架(33b)上。第一Y托架(33a)沿Y在一沿X活動的第一X托架(20a)上活動，第二Y托架(33b)沿Y在一沿X活動的第二X托架(20b)上活動。X托架之間的沿X的相對運(yùn)動確保沿方向Z的移動。多個裝置可定位在多個隧道(40)中，所述多個隧道布置成共享多個部件(107，108，109)。
文檔編號B23Q1/01GK101528409SQ200780039496
公開日2009年9月9日 申請日期2007年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月21日
發(fā)明者A·格雷菲奧茲, M·維韋斯 申請人:空中客車法國公司