用于機加工管狀件的設(shè)備的制作方法
【專利摘要】用于機加工管狀件的設(shè)備（100），其中所述設(shè)備包括：框架元件（102）；與框架元件相連的支撐輥（103），其支撐工件并使工件圍繞縱軸線轉(zhuǎn)動。此外，框架元件設(shè)有適于朝向工件和背離工件可移動的機加工單元（104）。機加工單元包括：工具元件，例如切割工具（105）；和支撐輪（106），其適于抵靠工件（101）。通過使用輔助框架元件（108），所述機加工單元（104）設(shè)置成與框架元件（102）相連，輔助框架元件適于例如通過使用設(shè)有凹部的自楔組件（111）在不少于兩個支撐點處將自身夾到框架元件。
【專利說明】用于機加工管狀件的設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于機加工例如切割管狀件的設(shè)備。該設(shè)備也能用于某些其他類型的對工件的機加工，例如精整表面和端部。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)公開了用于機加工特別是切割管狀件的各種裝置?，F(xiàn)有技術(shù)已知例如用盤式切割裝置切割圓形截面管，其中管是轉(zhuǎn)動的或切割裝置圍繞管轉(zhuǎn)動。盤式切割裝置的使用范圍為從全自動盤式切割裝置到手動轉(zhuǎn)動的管切割器。一個示例性現(xiàn)有設(shè)備是剛性的管切割器，其中待切割的管借助電機轉(zhuǎn)動并且手動實現(xiàn)工具線性移動成抵靠管。設(shè)備具有C型框架元件，該框架元件的底部設(shè)有管轉(zhuǎn)動輥并且頂部設(shè)有相對于待切割的管可移動的盤式工具(其類似柱式鉆床中可移動的鉆頭)。
[0003]這種設(shè)備的問題之一是:為了足夠堅固以便例如承受由不對稱管轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的很大的力，裝置結(jié)構(gòu)將變得很重，因而不能非常容易地在工地進(jìn)行運輸。此外，由于其固定有C型框架元件，該裝置僅能應(yīng)用于給定直徑范圍的管，由此，對于很多種管尺寸，必須使用具有多種尺寸的框架結(jié)構(gòu)的管切割器。此外，通常必須將現(xiàn)有技術(shù)已知的裝置附連到工作臺，這使裝置的使用更復(fù)雜并妨礙裝置的使用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的一個目的是消除或至少緩解與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)的缺陷。根據(jù)一個實施例，本發(fā)明試圖提供這種用于機加工管狀件的設(shè)備，其中所述設(shè)備能被制成是輕質(zhì)結(jié)構(gòu)的并且可容易地移動，而同時在其結(jié)構(gòu)方面是足夠耐用的并且是堅固的。另一目的是提供這樣的設(shè)備，該設(shè)備實現(xiàn)機加工具有不同直徑尺寸的管，并使用該設(shè)備來精整工件。
[0005]本發(fā)明的確定目的利用權(quán)利要求1中闡述的設(shè)備實現(xiàn)。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的特征是權(quán)利要求1中提供的、針對設(shè)備的內(nèi)容。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，用于機加工例如切割管狀或圓桿型工件的設(shè)備包括:框架元件；和支撐輥，其與框架元件相連并支撐工件，并且使工件圍繞其縱軸線轉(zhuǎn)動。此外，框架元件設(shè)有適于朝向工件可移動的機加工單元。機加工單元包括:工具元件，例如切割工具；和適于抵靠工件的支撐輪。借助使用適于在不少于兩個支撐點處將自身夾到框架元件的輔助框架元件，所述機加工單元設(shè)置成與框架元件相連。支撐點最優(yōu)選地布置成支撐輥留在所述至少兩個支撐點之間。由此實現(xiàn)的益處之一是待機加工的管產(chǎn)生的力能在其幾何形狀方面被對稱地管理，這使設(shè)備相比于現(xiàn)有技術(shù)是明顯輕質(zhì)結(jié)構(gòu)。
[0008]根據(jù)一個實施例，機加工單元包括至少一個工具元件例如切割工具，切割工具例如是最優(yōu)選適于以大體垂直方向向工具移動的盤式工具。但是，應(yīng)該注意，可具有超過一個工具元件，例如兩個或三個盤式工具，并且工具元件也能適于以另一角度朝向工具移動，例如30。、45?；?0。的角度。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，機加工單元借助引導(dǎo)件與輔助框架元件相連，并適于借助調(diào)節(jié)元件的中介作用以大體無級/連續(xù)的方式朝向或背離支撐輥和/或工件、且相對于輔助框架元件可移動。調(diào)節(jié)元件能是例如借助螺紋軸實現(xiàn)的調(diào)節(jié)元件，在該螺紋軸的一端上安裝機加工單元、工具元件和/或支撐輪，并且調(diào)節(jié)元件借助螺紋與輔助框架元件相連。因而，當(dāng)調(diào)節(jié)元件轉(zhuǎn)動時，其位置(同時也是機加工單元、工具元件和/或支撐輪的位置)大致沿設(shè)備的豎直方向(換句話說，朝向或背離工具)相對于輔助框架元件改變。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，支撐輪適于獨立于切割工具和其軸安裝件朝向或背離支撐輥和/或例如工件可移動。根據(jù)該實施例，支撐輪最優(yōu)選地適于至少在兩個不同位置相對于機加工單元夾緊。因此，所使用的工具元件包括例如不同厚度的材料的不同尺寸或其他不同特性的切割工具。此外，支撐輪能相對于機加工元件在工具元件不接觸工件的位置夾緊。因此，支撐輪使工件牢固抵靠工件轉(zhuǎn)動支撐輥，由此設(shè)備成為沿軸向轉(zhuǎn)動工件的裝置(車床)。這增加了設(shè)備的多樣性并使設(shè)備在以下方面非常有用:例如除了僅切割管之外的機加工工作、例如精整工件的端部和表面、特別是借助不同工具去除內(nèi)部毛刺。
[0011]設(shè)備最優(yōu)選地包括馬達(dá)，例如電池供電或電源供電的電機，所述馬達(dá)適于使所述支撐輥中的至少一個轉(zhuǎn)動。馬達(dá)適于使支撐輥轉(zhuǎn)動，并由此使工件轉(zhuǎn)動。根據(jù)一個實施例，轉(zhuǎn)速能例如以步進(jìn)或無級的方式被調(diào)節(jié)。此外，馬達(dá)的轉(zhuǎn)動方向、因而支撐輥和工件的方向能被反轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)動方向的反轉(zhuǎn)通過使管往復(fù)轉(zhuǎn)動以用于進(jìn)一步的機加工操作而有助于例如焊接接頭或其他硬點或例如壁的較厚部分的機加工。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，支撐輥包括槽或另一種這樣的標(biāo)記部件，槽或另一種這樣的標(biāo)記部件更優(yōu)選布置在支撐輥的為工具元件例如切割工具在工件表面上指示接觸點的這部分中。這有助于且加快了工件在設(shè)備中的安裝。
[0013]工具元件例如切割工具最優(yōu)選地布置在設(shè)備的豎直中軸線上，并且支撐輥和相應(yīng)的用于輔助框架元件的支撐點在所述中軸線的兩側(cè)對稱地布置。因此，在機加工過程中施加到設(shè)備組件的力能在幾何方面對稱地控制，并且設(shè)備組件能被制造為非常輕質(zhì)的結(jié)構(gòu)，但仍非常結(jié)實且穩(wěn)定。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，工具元件例如切割工具以這樣的方式軸安裝到機加工單元上，即，支撐輪或它們的懸掛元件在機加工位置(例如在切割位置)防止軸從軸孔移出。另外，在另一位置，所述元件能使軸取出并由此去除切割工具。這提供了優(yōu)點:當(dāng)切割例如非均勻壁厚的工件時，切割工具能實際上非?？焖俚馗鼡Q，因為切割工具軸不需要用任何單獨的機構(gòu)來緊固，但是在機加工操作過程中支撐輪或它們的懸掛元件將軸保持就位。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，機加工單元、工具元件和/或支撐輪適于以豎直方向彈簧緩沖方式與輔助框架元件或框架元件相連。彈簧的墊架能例如通過盤形彈簧實現(xiàn)。因此，例如通過管的不對稱產(chǎn)生的力不損壞設(shè)備組件或例如切割工具，因為過大的力能集中在例如彈簧的變形上。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，支撐輪適于被至少部分地壓縮和/或彈簧緩沖。因此，支撐輪能例如調(diào)節(jié)成與待機加工的管的表面牢固附連并且還使待機加工的管牢固壓靠管轉(zhuǎn)動支撐輥，由此待機加工的管能借助增大的摩擦設(shè)定成更好地轉(zhuǎn)動而不使管相對于使工件轉(zhuǎn)動或沿軸向轉(zhuǎn)動的支撐輥滑動。支撐輪能由例如聚氨酯、橡膠等制成，或至少涂覆有這種材料以用于增大摩擦。此外，支撐輪最優(yōu)選適于大體在工具元件例如切割工具之前與工件接觸，由此當(dāng)工件放置就位時支撐輪保護(hù)工具。此外，支撐輪能以后束角安裝，這進(jìn)一步使工件沿軸向穩(wěn)定。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，設(shè)備的輔助框架元件借助引導(dǎo)件的中介作用與框架元件相連，以便與輔助框架元件相連的機加工單元距離支撐輥的距離能例如被調(diào)節(jié)，從而符合各種尺寸的工件，因而使機加工操作過程中所需的機加工單元的實際移動范圍和機加工單元的臂的長度最小化。由此獲得的優(yōu)點是:能使例如由不對稱的工件產(chǎn)生的大的力矩最小化，因而輔助框架元件能制造為顯著輕質(zhì)的結(jié)構(gòu)。
[0018]輔助框架元件能適于例如借助自楔組件將自身夾到框架元件，自楔組件能例如通過凹部和配合在其中的楔式夾緊機構(gòu)實現(xiàn)?？蛇x地，夾緊也能通過其他裝置例如通過盤式制動器實現(xiàn)，由此輔助框架元件能借助引導(dǎo)件的中介作用以大體無級或連續(xù)方式相對于框架元件移動。輔助框架元件最優(yōu)選地適于在至少兩個不同位置相對于所述框架元件夾緊自身，以便在第一位置的夾緊能使具有第一直徑尺寸的工件被插入支撐輥和機加工單元之間，并且在第二位置的夾緊能使具有不同于第一直徑尺寸的直徑尺寸的工件被插入支撐輥和機加工單元之間。越多凹部例如設(shè)置在框架元件上，就能用設(shè)備機加工越多種尺寸的工件。根據(jù)一個實例，設(shè)備能機加工的工件所具有的直徑尺寸至少約是IOmm至120mm，但不限于這些確定的值。
[0019]本發(fā)明的一個實施例還涉及用于制造在該文獻(xiàn)中提出的設(shè)備的方法，其中用于機加工例如切割管狀件的設(shè)備設(shè)有:框架元件；和與框架元件相連的支撐輥，其支撐工件并使工件繞其縱軸線轉(zhuǎn)動。此外，設(shè)備設(shè)有機加工單元，該機加工單元與框架元件相連且適于朝向工具可移動，以便機加工單元包括適于抵靠工件的支撐輪。此外，借助適于在距離支撐輥的不少于兩個的不同支撐點處將自身夾到框架元件的輔助框架元件，機加工單元適于與框架元件相連。
[0020]本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)已知的方案提供不同的優(yōu)點。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備是輕質(zhì)結(jié)構(gòu)且易于運輸，同時高度耐用。此外，易于使用且用途多，并且能這樣使用，即，使管轉(zhuǎn)動同時進(jìn)行切割，而且在工件上執(zhí)行車床或其他機加工操作。此外，設(shè)備的設(shè)計使工具元件例如切割工具能快速更換，由此設(shè)備例如通過用不同尺寸或類型的工具彼此替換而使不同材料且壁厚不均勻的管被容易且快速地切割。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備還為工具提供可靠的支撐，并且支撐輪(其至少部分地由彈性材料制成，和/或是彈性緩沖的)能在工件上施加均勻分布的載荷，即使工件可能稍不對稱，例如是扁平的。這減小了例如在機加工銅管的過程中和當(dāng)工具穿過管壁時形成的抗力。在支撐輪和工件之間沒有足夠摩擦的情況下，這種抗力可在支撐輥或支撐輪相對于正被機加工的管開始滑動時(特別是當(dāng)管不對稱時)阻礙機加工操作。彈性表面和/或彈性緩沖支撐輪使管在工具穿過管壁之后繼續(xù)轉(zhuǎn)動，即使管是不對稱的。最優(yōu)選地，支撐輪適于在工具元件例如切割工具之前與工件的表面接觸，由此管在工具接合其表面之前就處于轉(zhuǎn)動中，這增加了例如工具的使用壽命。此外，支撐輪保護(hù)工具不與管意外接觸，意外接觸能容易地使工具損壞。另外，支撐輪通過減小操作員意外將例如他/她的手指放置成抵靠工具或處于工具和工件之間的風(fēng)險來保護(hù)操作員。
[0022]此外，支撐輪能調(diào)節(jié)成使機加工單元僅具有接合工件的支撐輪，但是工具元件不接觸工件。由此，支撐輪將工件支撐在支撐輥(其僅使工件轉(zhuǎn)動)上，因而例如使用除了機加工單元的工具元件之外的工具來機加工工件?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0023]在下面的部分中，參考附圖稍微更詳細(xì)地描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中
[0024]圖1根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例以側(cè)視圖示出一個示例性設(shè)備，
[0025]圖2根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例示出一個示例性設(shè)備的透視圖，
[0026]圖3根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例以側(cè)視圖示出一個示例性設(shè)備，和
[0027]圖4根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例示出一個示例性的機加工單元。
【具體實施方式】
[0028]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的用于機加工例如切割管狀件101的一個示例性設(shè)備100的側(cè)視圖，而圖2示出其透視圖。該設(shè)備包括框架元件102和與框架元件相連的支撐輥103，該支撐輥支撐工件并使工件圍繞其縱軸線轉(zhuǎn)動。框架元件還設(shè)有適于朝向工件和背離工件可移動的機加工單元104。機加工單元包括:工具元件，例如切割工具105 ;和適于抵靠工件101的支撐輪106。借助適于在不少于兩個支撐點107處將自身夾到框架元件102的輔助框架元件108的中介作用，所述機加工單元104適于與框架元件102相連。
[0029]借助引導(dǎo)件108a、108b的中介作用，輔助框架元件108與框架元件102相連，以便與輔助框架元件相連的機加工單元104距離支撐輥103的距離能容易且快速地調(diào)整，以用于例如適合各種尺寸的工件。圖1示出一個實例，其中借助設(shè)有凹部的自楔組件111的中介作用，輔助框架元件108適于將其自身夾到框架元件102。該設(shè)備也優(yōu)選設(shè)有釋放機構(gòu)(在附圖中未示出)。但是，應(yīng)該注意到，根據(jù)一個實施例，夾緊機構(gòu)也能通過其他裝置，例如通過盤式制動器等來構(gòu)造。
[0030]該設(shè)備包括在轉(zhuǎn)動速度和方向方面典型地可調(diào)節(jié)的馬達(dá)116，最優(yōu)選地是電池供電的電機，該馬達(dá)適于轉(zhuǎn)動支撐輥103中的至少一個。
[0031]圖3根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例以側(cè)視圖示出一個示例性設(shè)備100，其中機加工單元104借助引導(dǎo)件109的中介作用與輔助框架元件108相連。機加工單元104適于借助調(diào)節(jié)元件110的中介作用朝向和背離支撐輥103或工件101、且相對于輔助框架元件108移動。調(diào)節(jié)元件能例如是借助螺紋軸實現(xiàn)的調(diào)節(jié)元件，在該螺紋軸的一端上安裝機加工單元、工具元件和/或支撐輪，該調(diào)節(jié)元件借助螺紋的中介作用與輔助框架元件相連。
[0032]如能看到的，即根據(jù)示例性的圖3，該設(shè)備具有相對于豎直中軸線114高度對稱的幾何形狀。例如，切割工具105大體布置在該設(shè)備的豎直中軸線114上，并且支撐輥103和用于輔助框架元件108的支撐點107在所述中軸線114的兩側(cè)對稱地布置。
[0033]圖4示出根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例的一個示例性的機加工單元104，其中支撐輪106安裝在支撐輪的懸掛元件113上并適于獨立于工具元件104 (具體地，是切割工具105)大致朝向或背離支撐輥或工件移動。最優(yōu)選地，懸掛元件在其一端被軸安裝118到機加工單元104。此外，例如借助懸掛元件的各位置的中介作用，支撐輪106優(yōu)選適于在相對于機加工單元104的至少兩個不同位置117將它們自身夾緊。根據(jù)選定的位置，支撐輪106能適于大體在工具元件例如切割工具105之前與工件接觸。
[0034]工具元件例如切割工具105以以下方式被軸安裝112到機加工單元104，即，在工作位置(例如在切割位置)，支撐輪106或它們的懸掛元件113防止軸112移出軸孔。相應(yīng)地，在至少一個其他位置，懸掛元件113能實現(xiàn)軸112的取出，由此例如拆卸切割工具05。此外，機加工單元104、工具元件105和/或支撐輪106適于以彈簧緩沖方式115 (例如借助盤形彈簧115)與輔助框架元件108或框架元件102相連。
[0035]上面提供的是用于本發(fā)明的方案的僅一些實施例。關(guān)于例如實施細(xì)節(jié)和使用領(lǐng)域，根據(jù)本發(fā)明的原理能自然地在由權(quán)利要求限定的保護(hù)范圍內(nèi)多樣化地實現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備特別用于切割鋼、銅或鑄鐵的管。
【權(quán)利要求】
1.一種用于機加工例如切割管狀件(101)的設(shè)備(100)，其中所述設(shè)備包括:框架元件(102);支撐輥(103)，其與所述框架元件相連、支撐工件并使工件圍繞其縱軸線轉(zhuǎn)動；和機加工單元(104)，其適于朝向工件可移動，其中所述機加工單元包括適于抵靠工件的支撐輪(106)，其特征在于，所述機加工單元(104)設(shè)置成通過使用適于在不少于兩個不同距離處將自身夾到所述框架元件的輔助框架元件(108)與所述框架元件(102)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中所述機加工元件包括至少一個工具元件，例如切割工具(105)。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其中所述機加工單元借助引導(dǎo)件(109)與所述輔助框架元件相連，并適于借助調(diào)節(jié)元件(110)以大體無級/連續(xù)的方式朝向或背離所述支撐輥(103 )、且相對于所述輔助框架元件可移動。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其中所述支撐輪(106)適于獨立于工具元件例如切割工具(105)大致朝向或背離所述支撐輥(103)可移動，并且所述支撐輪(106)適于在至少兩個不同位置相對于所述機加工單元(104)夾緊自身。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其中所述機加工單元(104)、工具元件(105)和/或支撐輪(106)適于以彈簧緩沖方式(115)例如借助盤形彈簧(115)與輔助框架元件(108)或框架元件(102)相連。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其中所述支撐輪(106)適于相對于所述機加工單元能至少部分地被壓縮和/或彈簧緩沖。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其中所述支撐輪(106)適于大體在工具元件例如切割工具(105)之前與工件接觸。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其中所述支撐輪(106)以后束角被設(shè)定。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其中所述輔助框架元件(108)借助引導(dǎo)件(108a, 108b)與所述框架元件(102)相連。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其中所述輔助框架元件(108)適于以大體無級的方式朝向或背離所述支撐輥(103)、且相對于所述框架元件可移動，或者所述輔助框架元件(108)適于借助自楔組件(11)的中介作用將自身夾到所述框架元件(102)。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其中所述輔助框架元件(108)適于在至少兩個不同位置相對于所述框架元件(102)夾緊自身，以便在第一位置的夾緊能使具有第一直徑尺寸的工件被插入所述支撐輥(103)和所述機加工單元(104)之間，并且在第二位置的夾緊能使具有不同于所述第一直徑尺寸的直徑尺寸的工件被插入所述支撐輥(103 )和所述機加工單元(104)之間。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其中所述工具元件例如切割工具(105)以以下方式被軸(112)安裝到所述機加工單元，即，在工作位置，所述支撐輪(106)或它們的懸掛兀件(113)防止軸移出軸孔。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備包括馬達(dá)，最優(yōu)選地是電池供電的電機，所述馬達(dá)適于使所述支撐輥(103)中的至少一個轉(zhuǎn)動。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其中所述工具元件例如切割工具(105)大致布置在所述設(shè)備的豎直中軸線(114)上，并且所述支撐輥(103)和用于所述輔助框架元件(108)的支撐點(107)在所述中軸線(114)的兩側(cè)對稱地布置。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備，其中所述支撐輥(103)中的至少一個包括槽，以在工件的表面上指示用于工具元件例如切割工具(105)的接觸點。
16.一種用于生產(chǎn)根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的設(shè)備(100)的方法，其中所述設(shè)備設(shè)有:框架元件(102);和支撐輥(103)，其與所述框架元件相連、支撐工件并使工件圍繞其縱軸線轉(zhuǎn)動；以及機加工單元(104)，其與所述框架元件相連并且適于朝向工件可移動，以便所述機加工單元包括適于抵靠工件的支撐輪(106)，其特征在于，所述機加工單元(104)還適于通過使用輔助框架元件(108)與所述框架元件(102)相連，所述輔助框架元件適于在距離所述支撐輥(103)的不少于兩`個不同距離處將自身夾到所述框架元件。
【文檔編號】B23D33/02GK103648696SQ201280033386
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2012年7月6日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月6日
【發(fā)明者】M·P·普里哈, S·A·馬科寧 申請人:精密工具有限公司