CN205008866U - 用于切削加工的传送中心 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于切削加工工件(5)的传送中心(33)，该传送中心具有机器框架(2)、多个优选方位固定的布置在机器框架(2)中的，尤其是布置在加工头(27)中的加工主轴(28)、工件载体(4)和布置在机器框架(2)中的工件操纵器(3)，至少两个待加工的工件(5)分别借助夹紧装置(6)布置在工件载体上，工件载体(4)用法兰连接在工件操纵器上，并且工件操纵器借助驱动器件能沿至少一个相对于机器框架(2)的空间方向运动。为了在平行加工时实现很高的加工准确性，提出，为了补偿在工件(5)彼此间的实际位置与理论位置之间的偏差，传送中心(33)具有位置补偿系统(1)，位置补偿系统具有至少两个布置工件(5)与机器框架(2)之间的压力元件(16)，压力元件的作用方向彼此间围成角度。

Description

用于切削加工的传送中心

技术领域

本实用新型涉及一种用于切削加工工件中的至少一个的传送中心，该传送中心具有机器框架、多个优选方位固定的布置在机器框架中的，尤其是布置在加工头中的加工主轴、工件载体和布置在机器框架中的工件操纵器，至少两个待加工的工件分别借助夹紧装置布置在工件载体上，工件载体用法兰连接到工件操纵器上，而工件操纵器借助驱动器件能沿至少一个相对于机器框架的空间方向运动。

背景技术

在已公知的传送中心(EP2310166B1)中，加工主轴布置在主轴头中，从而确定了各个加工主轴彼此间、相对工件并且相对机器框架的相对位置。必要时，一些刀具主轴可以在拉回的静止位置至移出的工作位置之间移行。没有给单个加工主轴设置位置匹配。在传送中心中，待加工的工件被引导向刀具，此外，主轴头设计用于执行大量的相同类型的加工，多个加工大多同时在不同的特征位置上实施。因此，从对单个刀具的精确定位的准确性要求就转移至工件关于多个刀具的精确取向。位置偏差会例如通过工件载体的重量和多个或一个张紧在其上的工件的重量产生。由加工造成的负载也导致了向工件载体的力作用，并且依赖于至夹紧部或保持部的间隔地导致了相应的杠杆力臂。在已公知的传送中心中，机器框架或者机器台座相应实心地实施，这在提高了的产品成本中产生影响。但是，实心的工件保持体，包括用于其移行的装置在内具有另一关键的缺点：因为工件必须尽可能快速地在加工位置之间移行，为此在实心的构造的情况下需要更多的驱动能量，以便使物体加速且再次制动。该运动也会导致，整个传送中心实施微振动，这就对可实现的准确性以及表面质量产生不利影响。因为刀具的相对位置彼此间并不能改变，所以必须确保，工件针对所有的加工步骤或者加工特征正确取向。这尤其在同时加工多个工件时特别有意义。

针对另外的机床，由现有技术公知了如下实施方案，在这些实施方案中校正工件与加工主轴之间的取向。因此，DE3708412A1描述了一种用于水平调整工件载体的装置。为此，工件载体在端部上能枢转地支承，并且在工件载体的另外的端部上配设有能受控制的压力元件。因此，工件可以相对于刀具始终调整到预给定的零位置上。对于在具有多主轴加工头的传送装置中出现的问题，DE3708412A1并没有公开解决方案，这是因为在这种多主轴加工头的情况下同时实施多个加工，而为此，工件载体的能枢转的支承并没有给这样平行的加工的准确性带来改善。

此外，由DE202010008979U1公知了一种机床，在该机床中，经由多个平行的压力元件在工件载体相对于能运动的加工主轴倾斜的情况下能够调节具有两个工件的工件载体。

实用新型内容

因此，本实用新型提出的任务在于，以如下方式对上文描述的类型的传送中心进行设计上的改变，即，因此总是可以确保对多个同时的加工位置的高的位置准确性，即使同时加工多于一个工件时也如此。此外，传送中心的紧凑的构造应是可能的。

本实用新型通过如下方式解决提出的任务，即，为了补偿工件彼此间的实际位置与理论位置之间的偏差，传送中心具有位置补偿系统，位置补偿系统具有至少两个布置在工件与机器框架之间的压力元件，压力元件的作用方向彼此间围成角度。

如果传送中心具有至少两个布置在工件与机器框架之间的压力元件，压力元件的作用方向彼此间围成角度，那么就可以以灵巧的方式提供对在工件彼此间的实际位置与理论位置之间的偏差的补偿，这也在利用多主轴加工头进行平行加工的情况下可以提供最高的位置准确性。两个压力元件之间的角度，也就是能够实现，至少在两个方向上能够进行在实际位置与理论位置之间的位置补偿。在此，能设想到所有的角度，以便能够提供对工件、多个工件或者多个工件彼此间的期望的位置补偿，用以在传送中心中进行准确的平行加工。除了通过工件或者多个工件的相对于工件载体的错误取向造成的位置偏差以外，也能设想到由于工件操纵器的取向造成的位置偏差。此外根据本实用新型，能沿至少一个相对于机器框架的空间方向运动的工件操纵器由于工件操纵器的驱动器件或导向机构现有的不准确性而在对工件的定位准确性中不必被考虑。通过工件载体或者张紧在其上的工件也会引起工件载体的和/或机器框架的机械变形，这可以通过位置补偿系统来补偿。

一般来说被提到的是，角度不仅被理解为作用方向的相交角度。作用方向也可以是偏斜线，然而重要的是，作用方向线性不相关地延伸，以便能够实现两轴线式的调节。一般来说被提到的是，压力元件或者多个压力元件可以具有最多+/-0.5mm的调节行程，这是因为因此可以校正必要时出现的位置偏差的由机床公知的大部分。

根据改进方案设置，压力元件由液压的压力元件形成。液体很大程度上不可压缩，并且因此一方面可以传递非常大的压力，该压力由压力元件转化为相应的力作用，另一方面通过相应稳定的维持该压力也能够实现相应的保持作用。特别是构造为压力罐的压力元件由于其机械上的坚实性和刚性提供用于根据本实用新型的用途。此外，压力罐也可以作为引导件来使用，从而可以使这些压力罐同时用作促动器和支承件。

根据改进方案设置，两个压力元件的作用方向置于一个平面中。该平面例如可以平行于支承面地置于工件载体上。因此，能够实现工件或者多个工件，或其夹紧座(Spannest)或者其多个夹紧座相对于工件载体的相对定位，或者能够实现工件之间的相对运动。此外可以附加地或备选地设置，角度为90度。

夹紧装置可以构造为通用部件，以便尽可能针对多个不同的使用情况来构造，工件利用夹紧装置张紧在工件载体上。也能设想到原点夹紧系统等。现在为了能够实现对工件的定位，根据改进方案设置，压力元件布置在夹紧装置或多个夹紧装置与工件载体之间。在第一种情况下，也可以继续使用现有的夹紧装置，例如在夹紧装置中同时附加地夹紧压力元件。在后一种情况下，在夹紧装置上能看出在设计上并没有改变，这就可以允许对工件的张紧不发生改变。

如果在压力元件的作用方向之间具有角度的至少两个压力元件分别接合在夹紧装置的夹紧座上，那么就能够实现夹紧装置在工件保持体上的两轴线式的可运动性。由此，夹紧的工件可以特别准确地取向。该力作用可以通过具有相同作用方向的多个压力元件来提升，或者因此可以增大调节行程。

然而可以被证实足够的是，具有相同作用方向的压力元件或者多个压力元件接合到夹紧装置的每一个夹紧座上，以便在设计上简化的情况下可以使相关夹紧的工件取向用于平行的加工。

此外，能够因此在设计上实现相对彼此间对在两个工件的实际位置与理论位置之间的偏差进行补偿，在补偿中，给工件的夹紧装置分别配属另一作用方向。

当夹紧装置经由压力元件固定在工件载体上时，可以实现对工件或者多个工件的位置准确的位置调节。通过夹紧装置或者它的夹紧座的这样的悬置，也就是可以提供相对高的运动性。此外，这类设计上的实施方案是相对稳定构造的，并且此外不再需要在已知的夹紧装置上进行设计上的改变。

此外，改进方案在于，至少两个压力元件集成布置在夹紧装置中。因此，形成了特定地构造的夹紧装置，该夹紧装置特别匹配于相应的夹紧位置的要求或者夹紧要求。

如果例如压力元件的调节力不足以在使用条件下执行位置补偿，根据改进方案，两个压力元件可以彼此对置地布置在同一作用方向上。这例如在简单作用的液压的压力元件的情况下是必须的。在实施方案中，两个压力元件之间存在有工件。另一可能的实施方案在于，两个压力元件彼此邻接。通过这两个实施方案可以实现能施加的力的提高，或者可以实现所能实现的调节行程的加倍。

如果附加地，给至少一个压力元件配设有与另外两个压力元件线性地不相关的，尤其是平行的作用方向，那么工件不仅可以线性取向，而且可以旋转取向。通过工件的该提升的运动性可以提升工件或多个工件的位置准确性，进而提升了传送中心的准确性。

附图说明

为了更好理解本实用新型，结合以下附图举例性地对本实用新型进行了详细地阐述。其中分别以极其示意性的简化图：

图1a)至f)示出本主题的位置补偿系统的实施方式，在该位置补偿系统中，压力元件布置在工件的夹紧部的区域中。

具体实施方式

图1a至图1f示出了在用于切削加工工件5的传送中心33中的本主题的位置补偿系统1的实施方案。在此，在机器框架2中布置有工件操纵器3，在工件操纵器上用法兰连接有工件载体4。平行的、待加工的工件5借助特有的夹紧装置6张紧在工件载体4上，其中，通过张紧实现了对工件5的方位固定的固定，尤其地，工件5因此保持在工件载体4上。

为了说明本主题的位置补偿系统的重要的组件，没有或仅示意性地示出传送中心33的另外的组件，尤其是机器框架和加工头。对于传送中心33重要的是，工件5引导向相对于机器框架大多是方位固定地布置的刀具主轴。该任务由工件操纵器来执行。

根据图1a，工件操纵器3也许随着它的工件载体4一起探伸过机器框架2的开放的基本框架9。该实施方式在根据图1a至图1f的所有的实施方式是相同的。第一滑座10和第二滑座11与基本框架9连接。在此，第一滑座10相对于基本框架9能在第一方向12上滑动，第二滑座11相对于第一滑座10能在第二方向13上滑动。第一滑座10和第二滑座11的滑动借助驱动器件来实现，为了简化附图未示出驱动器件。

工件载体4用法兰连接在法兰载体14上，法兰载体14保持地容纳在容纳装置8中。为了简化图示，工件载体在图1a中从法兰载体摘下地示出。改进方案也可以在于，法兰载体14相对于容纳装置8能在第三方向15上运动，或者附加地或备选地能够使法兰载体4绕第三方向15扭转。用于法兰载体14的运动所需的驱动器件在附图中，同样出于简化的原因而又没有示出。

因为在工件5张紧在工件载体4上时引起在理论取向位置与实际取向位置之间的偏移，所以设置，在工件5与机器框架2之间布置至少两个压力元件16。在示出的实施变型方案中，两个压力元件布置在夹紧装置6的区域中。压力元件16现在以如下方式布置，即，压力元件的作用方向32彼此间围成角度，或者这些作用方向32在矢量方面线性地不相关。

因此可能的是，张紧的工件5能相对于它的张紧位置运动，并且因此能稍微补偿工件5的位置偏差。但是在此，仅指的是稍微的位置调整，这是因为工件5原则上已经准确取向地布置在工件载体4上。在压力元件16的改进方案中设置，利用该压力元件能够实现+/-0.5mm的位置匹配。

特别是，这类位置补偿的优点尤其在于，在工件载体4上同时张紧至少两个工件5，并且利用很大程度上方位固定地布置在加工头中的加工主轴同时在多个位置上进行加工。在此，特别有意义的是，各个工件5相对彼此间并且相对刀具主轴正确地取向。没有本主题的位置补偿系统，则两个工件5必须彼此间精确取向并且附加地相对于加工主轴精确取向，这就显著提高了传送中心的装备花费和准确性。用于定位工件的花费随着同时张紧的工件的数量或者同时执行的加工步骤的数量的增加而不成比例地提高。因此，在这里特别的优点在于，对工件的精确的精细定位可以通过自动的系统来执行。此外，可以引入用于均衡也许由温度引起的机器组件位移的位置补偿系统。

因为压力元件优选构造为液压压力罐，所以根据改进方案设置，在工件载体4中设置压力管线17，这些压力管线可以经由接口，优选在支承面7中与压力元件16连接。

图1a示出了容纳法兰载体14的原理图。图1b中示出了工件载体4的可能的实施方案。图1c示出了夹紧装置6的可能的详细实施方案，夹紧装置在该实施方案中具有夹紧卡箍18。夹紧卡箍18每一个都借助夹紧元件19固定在夹紧座34上，其中，通过夹紧卡箍18的几何的设计方案将相应的工件5固定地压到与该工件相关的夹紧座34上。在示出的根据图1a和图1b的情况下，压力元件16分别布置在夹紧卡箍18与工件5之间。因此，压力元件16集成布置在相应的夹紧装置6中。在加载压力时引起长度改变20，这就导致工件5在夹紧装置6中的偏移。通过至少这两个压力元件16的布置可以在每个工件5上执行位置补偿，这两个压力元件的作用方向彼此围成角度，如这例如在图1a中所示，在工件5张紧在工件载体4上或者夹紧在相应的夹紧装置6中之后也如此。因此，夹紧的工件5可以两轴线式地运动。

根据图1d和图1e，作为图1b和图1c附加地或备选地，将压力元件16布置在夹紧装置6与工件载体4之间。更确切地说，每一个压力元件16分别接合在夹紧装置6的夹紧座34上，如这从图1d可得出。相应的夹紧座34经由卡箍35固定在工件载体4上。压力元件16设置在卡箍35与夹紧座34之间。因此，借助两个压力元件16就能够在结构上简化地实现在两个夹紧装置6之间或者两个工件5之间的两轴线式的运动性。利用两个工件5在工件载体4上相互的位置补偿，这些工件现在能平行地被传送中心33生产准确地来加工。一般来说被提到的是，也能设想与根据图1a至图1e示出的通过夹紧卡箍18和卡箍35的固定不同的另外的固定可能性。

当然也能想到的是，在夹紧装置6，或者夹紧座34与工件载体4之间布置多于一个压力元件16。这样的结构例如根据图1f示出。例如，因此可以在工件5的位置补偿中增加变化性，在位置补偿中，在夹紧座34上不仅能够实现线性的位置改变20而且还能够实现旋转的位置改变36。如所示的用于下部的夹紧装置6，三个压力元件16对此就足够了，然而优选设置有4个压力元件16，如这根据上部的夹紧装置6所示。压力元件16以相同的作用方向32接合到相应的夹紧装置6上，这就给这些夹紧装置分别配属另一作用方向32。因此，两个工件4的实际位置与理论位置之间的偏差的补偿能够相对于彼此间简单地实现，这些工件的结构此外极能承受机械负载。

此外，由图1f得知，夹紧装置6经由压力元件能相对于工件载体4运动地固定在工件载体4上或者悬置在工件载体4上。这用于对夹紧座34的特别准确的精细调节。

为了获知必要的校正偏移可以设置，在工件载体4上存在位置捕获装置21，该位置捕获装置获知工件5相对于工件载体4的当前的实际位置，紧接着，控制装置获知要执行的校正和为此所需的压力元件16的压力加载。位置捕获装置21例如可以通过探针、止挡接触件或类似物有接触地形成，然而也可以实现无接触的捕获，例如通过光学、声学、感应、电容式地作用的距离测量装置或诸如此类。

除了用于位置分析和获知校正信息的模块之外，未示出的控制装置还包括压力调节阀，以便优选为每单个的或必要时是每组的压力元件加载特定的压力。

Claims (16)

1.一种用于切削加工工件(5)的传送中心，所述传送中心具有机器框架(2)、多个布置在所述机器框架(2)中的加工主轴(28)、工件载体(4)和布置在所述机器框架(2)中的工件操纵器(3)，至少两个待加工的工件(5)分别借助夹紧装置(6)布置在所述工件载体上，所述工件载体(4)用法兰连接在所述工件操纵器上，并且所述工件操纵器借助驱动器件能沿至少一个空间方向相对于所述机器框架(2)运动，其特征在于，为了相对彼此补偿在所述工件(5)的实际位置至理论位置之间的偏差，所述传送中心(33)具有位置补偿系统(1)，所述位置补偿系统具有至少两个布置在所述工件(5)与所述机器框架(2)之间的压力元件(16)，所述压力元件的作用方向(32)彼此间围成角度。

2.根据权利要求1所述的传送中心，其特征在于，所述压力元件(16)通过液压的压力元件形成。

3.根据权利要求1或2所述的传送中心，其特征在于，两个所述压力元件(16)的作用方向(32)置于一个平面中和/或在所述作用方向(32)之间的角度为90度。

4.根据权利要求1或2所述的传送中心，其特征在于，所述压力元件(16)布置在所述夹紧装置(6)与所述工件载体(4)之间。

5.根据权利要求4所述的传送中心，其特征在于，在作用方向(32)之间具有角度的至少两个压力元件(16)各接合到所述夹紧装置(6)的夹紧座(34)上。

6.根据权利要求4所述的传送中心，其特征在于，一个压力元件(16)或具有相同作用方向(32)的多个压力元件(16)接合到各一个夹紧装置(6)的夹紧座(34)上。

7.根据权利要求6所述的传送中心，其特征在于，为了相对彼此补偿两个工件(5)的实际位置至理论位置之间的偏差，给所述工件的夹紧装置(6)各配属有另一作用方向(32)。

8.根据权利要求4所述的传送中心，其特征在于，所述夹紧装置(6)经由所述压力元件固定在所述工件载体(4)上。

9.根据权利要求1或2所述的传送中心，其特征在于，至少两个压力元件(16)集成地布置在夹紧装置(6)中。

10.根据权利要求1或2所述的传送中心，其特征在于，两个压力元件(16)相对置地布置在同一作用方向上，其中，所述工件(5)位于所述两个压力元件(16)之间。

11.根据权利要求10所述的传送中心，其特征在于，附加地设置有至少一个压力元件(16)，所述压力元件具有与另外两个压力元件(16)线性地不相关的作用方向(32)。

12.根据权利要求1所述的传送中心，其特征在于，所述加工主轴(28)方位固定地布置在所述机器框架(2)中。

13.根据权利要求1所述的传送中心，其特征在于，所述加工主轴(28)布置在加工头(27)中。

14.根据权利要求1所述的传送中心，其特征在于，所述加工主轴(28)方位固定地布置在加工头(27)中。

15.根据权利要求1所述的传送中心，其特征在于，所述压力元件(16)通过压力罐形成。

16.根据权利要求10所述的传送中心，其特征在于，附加地设置有至少一个压力元件(16)，所述压力元件具有与另外两个压力元件(16)平行的作用方向(32)。