專利名稱：帶有用于加工工件的回轉(zhuǎn)輸送的多工位機(jī)床的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于快速加工多工步(序)工件的機(jī)床。
背景技術(shù)：
多心軸車床一般用于車削多工步(序)工件。在多心軸車床中，同時(shí)保持多個(gè)工件，它們分別位于由相同的電機(jī)驅(qū)動(dòng)并彼此平行設(shè)置的且一般呈環(huán)形布置的一組心軸中的其中一個(gè)心軸上。其優(yōu)點(diǎn)在于非?？斓剀囅?，且加工精度良好。缺點(diǎn)在于多心軸車床只進(jìn)行車削操作。
因此，如果工件必須進(jìn)行多個(gè)連續(xù)類型的加工，則可在多心軸車床上進(jìn)行車削，并在移動(dòng)工件并將其固定到適于其它操作的另一個(gè)機(jī)床的一個(gè)支承件上之后，進(jìn)行其它操作如再加工。這樣的結(jié)果是操縱復(fù)雜，且損失了由連續(xù)加工操作形成的不同表面之間的位置精度。
本領(lǐng)域中還已知加工中心，其中工件保持在一個(gè)單一加工工位中，并受到一系列刀具動(dòng)作的作用。因此不需要卸下工件并將其安裝到另一個(gè)支承件上進(jìn)行連續(xù)加工操作，這樣提高了精度。缺點(diǎn)在于，因?yàn)槿康毒呒庸ぴO(shè)置于單一加工工位中的單一工件，速度損失嚴(yán)重。
本領(lǐng)域中還已知回轉(zhuǎn)輸送機(jī)床，其中工件設(shè)置于一個(gè)回轉(zhuǎn)臺(tái)上，該轉(zhuǎn)臺(tái)將它們連續(xù)輸送到多個(gè)分別具有其自身刀具的加工工位。目前，這些回轉(zhuǎn)輸送機(jī)床用于在由多心軸車床車削后進(jìn)行再加工。
將其它刀具裝配在一個(gè)多心軸車床上來完成后續(xù)加工操作看起來好象有吸引力。但多心軸車床自身并不是很好地適于布置其它刀具，特別是因?yàn)槿鄙倏臻g來容納刀具；因?yàn)楦餍妮S相對靠近在一起。
文獻(xiàn)DE8714508U中公開了一種多工位機(jī)床，包括-一個(gè)可分度回轉(zhuǎn)臺(tái)，該轉(zhuǎn)臺(tái)裝有多個(gè)環(huán)繞轉(zhuǎn)臺(tái)的周邊分布的工件保持裝置，-多個(gè)用于保持和定位刀具的裝置，該多個(gè)裝置分布在多個(gè)環(huán)繞轉(zhuǎn)臺(tái)的加工工位之間，可在下部水平的滑軌上移動(dòng)，并用于加工由工件保持裝置承載的工件，該機(jī)床中-工件保持裝置包括位于轉(zhuǎn)臺(tái)上的確定位置的轉(zhuǎn)動(dòng)心軸，每個(gè)心軸的軸線朝轉(zhuǎn)臺(tái)的周邊定向，并由一垂直偏置的電機(jī)驅(qū)動(dòng)以能夠快速旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)工件，從而在至少一個(gè)加工工位中用車刀進(jìn)行車削操作，-這些轉(zhuǎn)動(dòng)心軸能夠在全部角度位置被分度(index)，從而能夠在至少一個(gè)加工工位用適當(dāng)?shù)钠渌毒邔ぜM(jìn)行其它加工。
上述文獻(xiàn)沒有說明最大化轉(zhuǎn)臺(tái)上工件保持裝置的數(shù)量和功率的指示或手段。另外，全部工位都在前部具有刀具保持器，這阻礙了徑向接近加工區(qū)域，且不能裝載棒料。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題是設(shè)計(jì)一種用于快速多級加工的新的機(jī)床結(jié)構(gòu)，從而可在同一機(jī)床上完成對一個(gè)工件的全部加工操作，而不需要從其支承件上拆卸工件；該結(jié)構(gòu)必須適于接收足夠數(shù)量的具有足夠尺寸的刀具，而沒有容納它們的空間的問題，還確保高效地排出加工廢棄物。另外，結(jié)構(gòu)還必須適于包括足夠數(shù)量的具有足夠功率的用于所設(shè)計(jì)的加工操作的工件保持裝置，同時(shí)使機(jī)床的整體尺寸最小化。
另一個(gè)問題是，特別是由于工件保持裝置的精度，要確保對工件的精確加工。
為了實(shí)現(xiàn)上述和其它目的，本發(fā)明提出一種如權(quán)利要求1中所述的用于加工工件的多工位回轉(zhuǎn)輸送機(jī)床。
在一個(gè)有利實(shí)施例中，至少一些加工工位具有一個(gè)垂直支承壁，該支承壁平行于轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)心軸的軸線定向，并通過構(gòu)成交叉支架結(jié)構(gòu)的一個(gè)軸向滑軌和一個(gè)垂直滑軌承載加工單元支架板。
至少一些加工工位優(yōu)選地包括兩個(gè)交叉支架結(jié)構(gòu)，即帶有覆蓋一下部和前部加工空間的第一板的第一結(jié)構(gòu)，和帶有覆蓋一上部加工空間的第二板的第二結(jié)構(gòu)。
該機(jī)床的一個(gè)特別有利的實(shí)施例包括位于相鄰垂直支承壁之間的底部排空通道。這樣極大地便于加工廢棄物的排出，并由于支架保持在垂直壁上而能夠不干擾廢棄物的排出。
轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)心軸優(yōu)選地具有一個(gè)在尺寸上朝轉(zhuǎn)臺(tái)的內(nèi)部減小的整體形狀，因而電動(dòng)心軸可彼此并列地容納在轉(zhuǎn)臺(tái)中，而不需要增大轉(zhuǎn)臺(tái)的直徑。
上述由中央轉(zhuǎn)臺(tái)承載心軸的結(jié)構(gòu)的一個(gè)問題(如何)是向轉(zhuǎn)臺(tái)輸送電能、氣動(dòng)能和液壓能。根據(jù)本發(fā)明這樣解決這個(gè)問題，即轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)心軸由一個(gè)電纜及軟管束供應(yīng)能量，該束圍繞機(jī)架上的一個(gè)固定連接區(qū)域與轉(zhuǎn)臺(tái)上的一個(gè)旋轉(zhuǎn)連接區(qū)域之間環(huán)繞轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸線卷繞。轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置以一個(gè)加工序列和一個(gè)快速反向旋轉(zhuǎn)返回序列提供轉(zhuǎn)臺(tái)的交替旋轉(zhuǎn)，在所述加工序列具有從一個(gè)原始位置開始在一個(gè)第一方向的部分旋轉(zhuǎn)，用于在連續(xù)的加工步驟之間將工件逐個(gè)/逐次地從一個(gè)工位傳送到另一個(gè)工位，在所述快速反向旋轉(zhuǎn)返回序列中，轉(zhuǎn)臺(tái)返回到原始位置。有利地有11個(gè)加工序列部分的旋轉(zhuǎn)和一個(gè)330°的返回旋轉(zhuǎn)。
固定連接區(qū)域優(yōu)選地位于轉(zhuǎn)臺(tái)上方。
在一個(gè)第一實(shí)施例中，該電纜及軟管束環(huán)繞轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸線卷繞成螺旋形。在最大卷繞位置，螺旋狀的電纜及軟管束可以有利地形成一個(gè)每個(gè)電纜或軟管至少四圈的螺旋形。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，該電纜及軟管束形成一個(gè)在旋轉(zhuǎn)過程中折疊和打開的S形。
用雙分度(double indexing)驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)臺(tái)是有利的，也就是用兩個(gè)步驟的旋轉(zhuǎn)來轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)，將工件從一個(gè)工位移動(dòng)到相鄰工位后面的工位。這樣就能夠更換加工類型，且還能夠例如提供六個(gè)旋轉(zhuǎn)心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)操作和六個(gè)固定心軸的加工操作。
本發(fā)明要解決的另一個(gè)問題是加工工件的全部表面。為此，提供了在某些工位加工第一工件表面部分，然后將工件轉(zhuǎn)動(dòng)180°，以加工工件的其它表面部分的裝置。很清楚，自身能夠完成兩個(gè)加工序列的加工和一個(gè)翻轉(zhuǎn)的操作的裝置構(gòu)成了一個(gè)獨(dú)立的發(fā)明，該發(fā)明能夠不依賴于上述其它特征的存在特別不依賴于權(quán)利要求1中的特征而應(yīng)用。
附圖簡介從下面參考附圖給出的對特殊實(shí)施例的描述中，將體現(xiàn)出本發(fā)明的其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，其中-

圖1是本發(fā)明多工位機(jī)床一個(gè)實(shí)施例的總體透視圖；-圖2是圖1中機(jī)床的俯視圖；
-圖3是在圖1中機(jī)床的一部分局部俯視圖，該圖示出心軸結(jié)構(gòu)和工件保持機(jī)構(gòu)；-圖3A是帶有裝載和翻轉(zhuǎn)工位的機(jī)床一個(gè)特殊實(shí)施例的一部分的局部俯視圖；-圖4是一個(gè)示出圖1中機(jī)床的刀具保持器的結(jié)構(gòu)的細(xì)部透視圖；-圖5是一個(gè)示出用于驅(qū)動(dòng)回轉(zhuǎn)臺(tái)的機(jī)構(gòu)的局部透視圖；-圖6是一個(gè)示出向轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)心軸供應(yīng)能量的原理的第一實(shí)施例的局部透視圖；-圖7是向轉(zhuǎn)臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)心軸供應(yīng)能量的裝置的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例的示意性俯視圖；和-圖8是在本發(fā)明一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)心軸結(jié)構(gòu)的縱剖面中的俯視圖。
優(yōu)選實(shí)施例的說明如圖1和2中特別看到的，在附圖中所示的實(shí)施例中，用于加工工件的根據(jù)本發(fā)明的回轉(zhuǎn)輸送多工位機(jī)床大體包括一個(gè)可被分度的回轉(zhuǎn)臺(tái)1，該轉(zhuǎn)臺(tái)1安裝在一個(gè)機(jī)架2上，以繞一個(gè)垂直軸線旋轉(zhuǎn)。機(jī)架2包括多個(gè)用于保持和定位刀具的裝置，這些裝置分布在環(huán)繞轉(zhuǎn)臺(tái)1設(shè)置的加工工位之間，用于加工由轉(zhuǎn)臺(tái)1上的工作保持裝置承載的工件。
根據(jù)本發(fā)明，轉(zhuǎn)臺(tái)1上的工件保持裝置是轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)心軸，例如電動(dòng)心軸3。在圖1和2中所示的實(shí)施例中，有12個(gè)環(huán)繞轉(zhuǎn)臺(tái)1的周邊均勻分布的轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)心軸如電動(dòng)心軸3，電動(dòng)心軸3具有朝轉(zhuǎn)臺(tái)1的周邊徑向定向的軸線。根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)心軸3能夠快速驅(qū)動(dòng)保持在心軸上的工件而使其旋轉(zhuǎn)，以由設(shè)置于對應(yīng)的加工工位上的車刀進(jìn)行車削加工。
圖1和2中示出12個(gè)加工工位，如工位4，在轉(zhuǎn)臺(tái)1的這個(gè)位置，工位4與轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)心軸3成對應(yīng)關(guān)系。
轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)心軸如電動(dòng)心軸3可被分度在所有角度位置，從而保持一個(gè)工件靜止扭矩，該扭矩足以允許通過對應(yīng)加工工位如加工工位4的適當(dāng)?shù)毒呒庸すぜ?br> 轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)心軸優(yōu)選地還能夠以很低的速度旋轉(zhuǎn)，并與另一個(gè)用于保持和定位刀具的裝置的運(yùn)動(dòng)極好地同步。
如可從圖2中清楚地看到的，由于轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)心軸3因整體尺寸而指向中心地布置，優(yōu)選地使用這樣的轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)心軸，它具有在向內(nèi)的方向上，即朝轉(zhuǎn)臺(tái)1的中心旋轉(zhuǎn)軸線的方向上尺寸減小的形狀。另一方面，有更寬的空間來容納在轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)心軸3的周邊上加工工位4中的刀具。
圖8示出轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)心軸5中的心軸100，該心軸100可繞軸線I-I旋轉(zhuǎn)，并由一個(gè)第一滾動(dòng)軸承或軸承6和一個(gè)第二滾動(dòng)軸承或軸承7支承。位于滾動(dòng)軸承或軸承6和7之間的心軸100的中間部分100a與一個(gè)電機(jī)轉(zhuǎn)子8連接，該電機(jī)轉(zhuǎn)子8在電機(jī)定子9內(nèi)部被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。(上述各部分)整體封閉在一個(gè)機(jī)架10中。因此電動(dòng)心軸5構(gòu)成了一個(gè)緊湊結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)使在軸向和徑向的整體尺寸最小化，并有利于將最大數(shù)量的電動(dòng)心軸布置在轉(zhuǎn)臺(tái)上，同時(shí)確保非常精確地保持工件。
在心軸100中設(shè)有殼體如殼體11，用于容納圖中未示出的工件夾持系統(tǒng)。
一個(gè)編碼輪12鍵連接到心軸100上，并在一個(gè)光傳感器13前面轉(zhuǎn)動(dòng)，該光傳感器13提供心軸角位置信號，該信號被發(fā)送到控制器(8、9)，以指令心軸旋轉(zhuǎn)和有選擇地指令其克服旋轉(zhuǎn)而靜止，并保持在適于加工保持在固定位置的工件的特殊固定位置。
為了實(shí)現(xiàn)令人滿意的加工精度，通過將冷卻液輸送到位于定子9的周邊上的環(huán)形殼體40中對電動(dòng)心軸進(jìn)行冷卻，從而控制支承工件的電動(dòng)心軸5的工作溫度。
在附圖中所示的實(shí)施例中，加工工位基本上是相同的。但也可以設(shè)計(jì)其中加工工位彼此不同的機(jī)床結(jié)構(gòu)。
下面更詳細(xì)地描述一個(gè)加工工位，例如圖1至3中的加工工位14，該工位14面向位于所示轉(zhuǎn)臺(tái)1的角位置中的轉(zhuǎn)動(dòng)心軸15。
加工工位14由固定到機(jī)架2上的兩個(gè)垂直支承壁16和17橫向限定。第一垂直支承壁16平行于轉(zhuǎn)動(dòng)心軸15的軸線I定向，并橫向偏離軸線I，從而為加工工位14的固定刀具留出了空間。第二垂直支承壁17平行于轉(zhuǎn)臺(tái)1的相鄰心軸18的軸線II。
第一垂直支承壁16通過借助于構(gòu)成交叉支架結(jié)構(gòu)的一個(gè)軸向滑軌20和一個(gè)垂直滑軌21承載著一個(gè)板19，從圖4中可以更好地看到該板19。板19用于承載加工工位4的刀具或加工單元。因而軸向滑塊20平行于轉(zhuǎn)動(dòng)心軸15的軸線移動(dòng)刀具，垂直滑塊21在與該軸線垂直的方向移動(dòng)刀具。
實(shí)際上，在圖1中所示的實(shí)施例中，加工工位14包括一個(gè)承載板19的第一交叉支架結(jié)構(gòu)，和一個(gè)承載一板22的第二交叉支架結(jié)構(gòu)。帶有板19的第一交叉支架結(jié)構(gòu)承載著位于轉(zhuǎn)動(dòng)心軸15的軸線側(cè)部或下方的下部加工空間中的刀具，帶有板22的第二交叉支架結(jié)構(gòu)承載著位于轉(zhuǎn)動(dòng)心軸15的軸線上方或側(cè)部的上部區(qū)域中的刀具。
機(jī)架2優(yōu)選為開口的，包括位于垂直支承壁如壁16和17之間的與每個(gè)加工工位如工位4或14相配的下部排出通道。因此加工廢棄物可通過重力向下排出，而不會(huì)阻礙轉(zhuǎn)臺(tái)1的加工或運(yùn)動(dòng)。
很清楚，必須向轉(zhuǎn)臺(tái)1的轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)心軸如電動(dòng)心軸3和15提供用于電機(jī)的電能，提供用于將工件夾持在心軸中的液壓能，提供用于冷卻的水，提供用于潤滑的油，可能還要提供空氣用于需要?dú)鈩?dòng)力的某些操作。根據(jù)本發(fā)明，全部這些形式的能量都是通過以適當(dāng)方式卷繞的一束電纜及軟管提供的。
圖6示出帶有轉(zhuǎn)動(dòng)心軸如心軸15和心軸3的轉(zhuǎn)臺(tái)1。螺旋狀的電纜及軟管束23在機(jī)架2上的一個(gè)固定連接區(qū)域24與轉(zhuǎn)臺(tái)1上的一個(gè)旋轉(zhuǎn)連接區(qū)域25之間卷繞。固定連接區(qū)域24優(yōu)選地位于轉(zhuǎn)臺(tái)1上方。當(dāng)該束處于完全卷繞狀態(tài)時(shí)，采用對于每個(gè)電纜或軟管包括至少四圈的電纜及軟管的螺旋狀束23可以獲得良好的結(jié)果。
可替換地，如圖7中所示，一個(gè)S形的電纜及軟管束23a在一個(gè)旋轉(zhuǎn)中心轂1a、一個(gè)固定環(huán)形周邊導(dǎo)向件2a和一個(gè)固定環(huán)形中間導(dǎo)向件2b之間卷繞和解卷。該圖示出裝置的兩個(gè)極限角位置。
很清楚，轉(zhuǎn)臺(tái)1必須樞轉(zhuǎn)以將工件從一個(gè)工位輸送到另一個(gè)工位，且當(dāng)工件面向加工工位的刀具時(shí)必須使該轉(zhuǎn)臺(tái)分度在一個(gè)確定位置?？梢杂欣亟柚贖IRTH齒將轉(zhuǎn)臺(tái)1保持在一個(gè)確定位置。圖5示意性示出用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)1和對其進(jìn)行分度的裝置，即通過一個(gè)減速器27、一個(gè)齒輪28和一個(gè)輪29驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)1的一個(gè)電機(jī)26。用標(biāo)記轉(zhuǎn)臺(tái)1角位置的裝置控制所述電機(jī)26，以限定必須將轉(zhuǎn)臺(tái)1分度和保持在一個(gè)確定位置以在加工工位進(jìn)行加工的位置。加工心軸此時(shí)面向加工工位。
電機(jī)26由轉(zhuǎn)臺(tái)控制裝置控制，以在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向回轉(zhuǎn)臺(tái)。在第一方向旋轉(zhuǎn)是間斷的，以將工件從一個(gè)工位移動(dòng)到另一個(gè)工位。在該第一旋轉(zhuǎn)方向，逐漸卷繞和解卷螺旋狀電纜及軟管。然后一次快速反向旋轉(zhuǎn)通過一次旋轉(zhuǎn)解卷或重新卷繞電纜及軟管的螺旋狀束。
心軸驅(qū)動(dòng)裝置用于有選擇地例如以0到約6000轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)心軸，同時(shí)提供一個(gè)確定的分度裝置和一個(gè)較高的靜止扭矩，從而在某些加工步驟中將工件保持在確定位置。為此，心軸電機(jī)有利地是一個(gè)通過一個(gè)數(shù)控供電單元供電的同步電機(jī)。由心軸電機(jī)提供的動(dòng)力優(yōu)選地在轉(zhuǎn)速為3500轉(zhuǎn)/分時(shí)能達(dá)到10千瓦的水平。
通過在每個(gè)工位設(shè)置兩個(gè)交叉支架結(jié)構(gòu)使得能夠從上方、從前方和從下方加工工件。
用于將工件保持在心軸上的系統(tǒng)可以是目前使用的常規(guī)系統(tǒng)。因此，不必說明這個(gè)系統(tǒng)，因?yàn)閷τ诒绢I(lǐng)域技術(shù)人員是清楚的。
用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)1旋轉(zhuǎn)的裝置可以有利地提供雙分度，也就是說，通過以對應(yīng)于將工件從一個(gè)工位輸送到相鄰工位必須的角度的旋轉(zhuǎn)角樞轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)1而進(jìn)行的單分度，和一個(gè)對應(yīng)于將工件直接輸送到相鄰工位后面的加工工位的轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)的雙分度。
根據(jù)本發(fā)明的加工刀具的各種單元有利地由一個(gè)中央控制器控制，該中央控制器包括一個(gè)帶有相應(yīng)存儲(chǔ)器的儲(chǔ)存程序控制微處理器。該中央控制器從位置傳感器如與編碼輪12相聯(lián)的光傳感器13接收信號，并指令電機(jī)運(yùn)行而驅(qū)動(dòng)工件和刀具運(yùn)動(dòng)。另外，中央控制器在全部時(shí)間都知道被加工的工件的角位置，即使在車削加工之后。
圖3A中所示的實(shí)施例尤其適于自動(dòng)裝載待加工的原材料，不論其形狀如何。因此該實(shí)施例適于自動(dòng)裝載工件、方坯或棒料。為此，環(huán)繞轉(zhuǎn)臺(tái)1的其中一個(gè)工位，即工位30，沒有用于保持和定位刀具的裝置。因此可在裝載工位30安裝工件或方坯裝載機(jī)器人、棒料輸送機(jī)或任何其它適當(dāng)裝置。
在這種情況下，裝載工位30還形成一個(gè)徑向進(jìn)入空間，在此空間中一個(gè)翻轉(zhuǎn)機(jī)器人35可在兩個(gè)連續(xù)加工序列之間翻轉(zhuǎn)工件。因此裝載工位30位于一個(gè)相鄰的第一加工工位31與一個(gè)相鄰的第二加工工位32之間。在相關(guān)的時(shí)刻，轉(zhuǎn)臺(tái)1的心軸33面向裝載工位30，心軸34位于相鄰的加工工位32中。裝載工位30中位于心軸33前部區(qū)域與心軸34前部區(qū)域之間的空間是自由的。結(jié)果，在裝載工位30中，翻轉(zhuǎn)機(jī)器人35可從目前位于裝載工位30中的轉(zhuǎn)動(dòng)心軸33卸下工件，將工件轉(zhuǎn)動(dòng)180°，將工件接合在位于相鄰工位32中的轉(zhuǎn)動(dòng)心軸34中。
替換地或者附加地，由于工位的布置提供了通向加工區(qū)域的徑向進(jìn)入?yún)^(qū)，可在任何加工工位中安裝一個(gè)工件翻轉(zhuǎn)機(jī)器人，以從位于加工工位中的轉(zhuǎn)動(dòng)心軸上卸下工件，翻轉(zhuǎn)工件，并將其接合在同一轉(zhuǎn)動(dòng)心軸中，全部這些都在收縮由加工工位的刀具保持器裝置承載的刀具回縮之后進(jìn)行。
在(上述)兩種情況下，轉(zhuǎn)動(dòng)心軸必須獨(dú)立控制，以與轉(zhuǎn)臺(tái)1的另一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)心軸對工件的保持無關(guān)地夾持和松開工件，且必須優(yōu)選地提供一個(gè)能夠獨(dú)立于其它轉(zhuǎn)動(dòng)心軸的工件夾持壓力而調(diào)整的工件夾持壓力。由于同樣的特征，轉(zhuǎn)動(dòng)心軸彼此獨(dú)立地驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，從而靈活地適用于在各工位進(jìn)行的各種加工操作。
結(jié)果，裝置的圖3A中的實(shí)施例可在工件的所有表面上對其進(jìn)行加工。
此外，可以對機(jī)床的控制裝置進(jìn)行編程，從而通過翻轉(zhuǎn)工件而以兩個(gè)連續(xù)加工序列進(jìn)行加工在第一加工序列中，將接合在轉(zhuǎn)動(dòng)心軸上的毛坯或方坯連續(xù)地輸送到多個(gè)加工工位，該多個(gè)加工工位例如通過連續(xù)將工件移動(dòng)到每個(gè)交替工位而加工其表面的第一部分；然后將工件翻轉(zhuǎn)，并將其合在同中轉(zhuǎn)動(dòng)心軸或者相鄰心軸上；第二加工序列這樣執(zhí)行，如果工件是對稱的，則連續(xù)將工件輸送到同一工位，如果工件的兩側(cè)不同，則將工件輸送到其它加工工位。
本發(fā)明并不限于已經(jīng)明確說明的實(shí)施例，而是包括落在后面權(quán)利要求范圍內(nèi)的各種變型及其一般化。
權(quán)利要求
1.用于加工工件的回轉(zhuǎn)輸送多工位機(jī)床，包括-一個(gè)可分度回轉(zhuǎn)臺(tái)(1)，該轉(zhuǎn)臺(tái)(1)裝有多個(gè)環(huán)繞轉(zhuǎn)臺(tái)(1)的周邊分布的工件保持裝置，-多個(gè)用于保持和定位刀具的裝置，所述多個(gè)裝置分布在多個(gè)環(huán)繞轉(zhuǎn)臺(tái)(1)的加工工位之間，用于加工由工件保持裝置承載的工件，該機(jī)床中-工件保持裝置包括位于轉(zhuǎn)臺(tái)(1)上的確定位置的轉(zhuǎn)動(dòng)心軸(3，15)，每個(gè)心軸帶有朝轉(zhuǎn)臺(tái)(1)的周邊定向的軸線(I，II)，并能夠快速地驅(qū)動(dòng)工件而使其旋轉(zhuǎn)，從而在至少一個(gè)加工工位(4，14)中用車刀進(jìn)行車削操作，-所述轉(zhuǎn)動(dòng)心軸(3，15)能夠被分度在所有角度位置，從而能夠在至少一個(gè)加工工位(4，14)用適當(dāng)?shù)钠渌毒邔ぜM(jìn)行其它加工，其特征在于，-所述工件保持裝置是由一個(gè)心軸(100)構(gòu)成的電動(dòng)心軸(3，5，15)，該心軸(100)具有一個(gè)由兩個(gè)滾動(dòng)軸承或軸承(6，7)支承的部分(100a)，并直接承載心軸驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)子(8)，-所述電動(dòng)心軸(3，5，15)彼此接觸或者彼此緊鄰地一個(gè)接一個(gè)地側(cè)向并排設(shè)置在轉(zhuǎn)臺(tái)(1)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工機(jī)床，其特征在于，至少一些加工工位(4，14)具有一個(gè)垂直支承壁(16)，該支承壁(16)平行于轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)心軸(15)的軸線(II)定向，并通過構(gòu)成一個(gè)交叉支架結(jié)構(gòu)的一個(gè)軸向滑軌(20)和一個(gè)垂直滑軌(21)承載一個(gè)加工單元支架板(19)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加工機(jī)床，其特征在于，所述加工機(jī)床在至少某些加工工位(14)中包括兩個(gè)交叉支架結(jié)構(gòu)，即帶有覆蓋下部和前部加工空間的一個(gè)第一板(19)的第一結(jié)構(gòu)，和帶有覆蓋上部加工空間的一個(gè)第二板(22)的第二結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或權(quán)利要求3所述的加工機(jī)床，其特征在于，所述加工機(jī)床包括位于相繼的垂直支承壁(16，17)之間的下部排空通道。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的加工機(jī)床，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)心軸(3，15)具有一個(gè)在尺寸上朝轉(zhuǎn)臺(tái)(1)的內(nèi)部減小的整體形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的加工機(jī)床，其特征在于，所述轉(zhuǎn)動(dòng)電動(dòng)心軸(3，15)由一個(gè)電纜及軟管束(23)供應(yīng)能量，該束(23)圍繞機(jī)架(2)上的一個(gè)固定連接區(qū)域(24)與轉(zhuǎn)臺(tái)(1)上的一個(gè)旋轉(zhuǎn)連接區(qū)域(25)之間環(huán)繞轉(zhuǎn)臺(tái)(1)的旋轉(zhuǎn)軸線卷繞。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的加工機(jī)床，其特征在于，所述固定連接區(qū)域(24)位于轉(zhuǎn)臺(tái)(1)上方。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的加工機(jī)床，其特征在于，所述加工機(jī)床包括轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置，該轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置以一個(gè)加工序列和一個(gè)快速反向旋轉(zhuǎn)返回序列提供轉(zhuǎn)臺(tái)(1)的交替旋轉(zhuǎn)，在所述加工序列中，從一個(gè)原始位置開始在第一方向作部分旋轉(zhuǎn)，用于在連續(xù)的加工步驟之間將工件相繼地從一個(gè)工位傳送到另一個(gè)工位，在所述快速反向旋轉(zhuǎn)返回序列中，使轉(zhuǎn)臺(tái)(1)返回到原始位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或權(quán)利要求7所述的加工機(jī)床，其特征在于，在完全卷繞位置，所述電纜及軟管束(23)形成一個(gè)螺形旋或S形。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的加工機(jī)床，其特征在于，轉(zhuǎn)臺(tái)(1)的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)裝置提供雙分度，也就是說，以一個(gè)對應(yīng)于將工件從一個(gè)工位輸送到下一個(gè)相鄰工位所需角度的旋轉(zhuǎn)角度樞轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)臺(tái)(1)而進(jìn)行的單分度，以及對應(yīng)于將工件直接輸送到相鄰工位之后的加工工位的轉(zhuǎn)臺(tái)旋轉(zhuǎn)的雙分度。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的加工機(jī)床，其特征在于，環(huán)繞轉(zhuǎn)臺(tái)(1)的其中一個(gè)工位(30)沒有工件保持和定位裝置，并構(gòu)成一個(gè)用于自動(dòng)裝載工件、方坯或棒料的裝載工位。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的加工機(jī)床，其特征在于，該裝載工位(30)形成一個(gè)徑向進(jìn)入空間，其中一個(gè)翻轉(zhuǎn)機(jī)器人(35)可從位于裝載工位(30)的轉(zhuǎn)動(dòng)心軸(33)中卸下工件，將工件翻轉(zhuǎn)180°，并將其接合在位于相鄰工位中的轉(zhuǎn)動(dòng)心軸(34)中。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的加工機(jī)床，其特征在于，在一個(gè)加工工位包括至少一個(gè)工件翻轉(zhuǎn)機(jī)器人，該工件翻轉(zhuǎn)機(jī)器人能夠從位于該工位的轉(zhuǎn)動(dòng)心軸中卸下工件，將工件翻轉(zhuǎn)，并將其接合在目前位于該工位中的上述轉(zhuǎn)動(dòng)心軸中。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種加工單元，其中工件由一個(gè)徑向設(shè)置于具有垂直旋轉(zhuǎn)軸線的轉(zhuǎn)臺(tái)(1)上的電動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)心軸(3，15)承載。在轉(zhuǎn)臺(tái)(1)旋轉(zhuǎn)時(shí)，工件被相繼地引入環(huán)繞上述轉(zhuǎn)臺(tái)(1)周邊設(shè)置并包括刀具支承裝置(19，22)的加工工位(4，14)中。因此環(huán)繞機(jī)床的周邊具有一個(gè)用于容納刀具的大的空間。電動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)心軸(3，15)適于有選擇地將工件保持在任何固定角度，從而不僅能夠?qū)潭üぜM(jìn)行車削操作，而且能夠進(jìn)行其它加工操作。
文檔編號B23Q1/54GK1529645SQ02811934
公開日2004年9月15日 申請日期2002年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2001年6月15日
發(fā)明者L·祖卡利, L 祖卡利 申請人:沃思和格呂法機(jī)械工具公司