专利名称：机床的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种CNC控制机床，特别涉及一种CNC控制车床。
背景技术：
目前，为了对机床(尤其是车床)进行装卸，除昂贵的上载机 (Portal loader)或机械手外，还采用带有部件捕捉器的杆进给装置。 上载机或机械手必须根据每次工件的变化重新调整。杆进给装置受 到通道(孔)和轴的限制，并且移开已完成工件主要通过不适用于 敏感表面工件的部件夹具受影响。
DE3329266A1公开了 一种包括水平操作主轴的特别是车床的 CNC控制机床，其中，可线性移动夹具从传送机上夹起工件将其送 入加工空间，然后再从加工空间将其送到传送机上。
DE10140940A1公开了一种包括竖直操作主轴的特别是车床的 CNC控制机床，其中，工件借助于输送装置从传送机上传送到可升 降输送装置，并从这里被送入加工空间域，并再次回到输送装置并 从这里再次借助于可线性移动主轴送到传送机上。
US6634265B2公开了 一种包括水羊操作主轴的特别是车床的 CNC控制机床，其中，可线性移动的夹具单元将工件从放置表面夹 起，将其送到加工空间然后再被送到放置表面。
发明内容
目的
本发明是基于设计一种假定种类的机床的目的，其可以在小批 量加工中仍可有效地使用。 解决方法上述目的可以通过如权利要求1和权利要求2所述CNC控制机 床来解决。
一些优点
本发明可以采用简单和低成本的方式来传送工件，特别是所谓
的衬套部件，甚至可以将小批量工件传送到特别是车床的CNC控制 机床的加工空间域。这里，CNC控制机床的功能包括实现快速的， 柔性的和低成本的装载和卸载工件。在这里，考虑到如工具转塔和 工件捕捉器等标准组件，允许减少自动生产作业转换次数和工件转 换次数，借此同样有利于装载和卸载小批量工件。因此，例如，在 按照本发明所教导的应用下，在最短时间如一分钟内用很少的手动 操作使新尺寸的被加工工件特别是衬套工件的装载和卸载装置的转 换成为可能。
为了快速卸载，标准的工件捕捉器可以同时用于装载。如果工 件出于表面的原因需要被轻柔地处理，这样，可能用较低的塔顶(在 转塔上拾起已完成工件)和更换时间的较少增长来进行移开工件的 反向装载。
因此，本发明的解决方案柔性地适用于客户需求。 此外，不再针对直径的变化来调整。在供应方面，只需小的调 整，因为这里仅有一个棱柱停顿不得不被移动和固定，例如，通过 翼形螺钉。形成为引导片的所谓的加压器不需要根据直径的变化来 调整。夹具的爪通过调整螺钉快速调整。由于夹具特别是气动夹具 的大行程，只有在变化大于10mm的时候才需要重新调整。
转塔上的夹具由手动卡盘上的活动扳手来预调节，依靠弹簧力 来驱动。
此外，本发明的特征在于工件夹具附于摆动臂上(摆动运动) 并且与滑块一起线性移动。仅通过一个电机使转动和线性运动机械 耦合，动态流可实现从转动转为线性运动和线性运动转为转动而不 停止。因此，暂时的流动被縮短，并且零件的成本大大减少。
有利地是，滑动台单元被普遍应用。工件可被水平地传送到和可选择地离开工作区。坯件可被竖直地从储料器中取出，被水平地 传送至机床特别是车床的加工空间。
选择性地，也可以提供托板站。已完成工件可以卸载到线性或 连续的传送机上，该传送机可为带式传送机或板式传送机。
工件的长度可由集成在CNC控制器上的扭矩调节装置自动地 检测和估算。不再需要对于工件长度的变化来调整。这是在小批量 加工中特别有利之处。
如果一些工件例如外圆柱表面的工件接近进给距离，这一系列 坯件不得不被停止、分开并固定在一个传送位置来进行检测，因此， 有效地分离。本发明的特征在于这些可以仅受到线性移动的影响， 例如通过压力介质加压的缸体驱动，优选气动的，该缸体驱动例如 可以通过压力介质可选择地从两侧加压加载。这里分离装置的组件 选择为无需根据直径的变化来调整。夹具的压力冲程选择为装载装 置上工件的规格长度自动行进而不需要设置和调整。因此，新工件 尺寸的快速转换成为可能，并且这种装载装置的小批量应用也很经 济。
进一步改进
本发明的进一步改进如权利要求2至21所述。
本发明的进一步特征由下述附图描述，其中本发明用示意图部 分地例示。其中
图1为CNC控制车床的透视图，其中操作装置(handling device) (9)在加工空间的输送位置上；
图2为图1所示车床另一透视图，其中操作装置(9)位于储料 器的取出位置上；
图3为图1、 2的较大比例详细透视图4为滑动台和棱柱的大比例详细透视图5为形成为旋转和线性单元的摆动和旋转单元的透视图，其中夹具向下摆动；
图6为图5所示的旋转和线性单元夹具在水平面摆动的透视图； 图7为图5和图6所示的旋转和线性单元的剪切透视图；和 图8为图1和图2所示的传送装置区域的细节的侧视示意图。
具体实施例方式
如图所示，本发明以CNC控制车床为例，该车床一般地包括台 架1和由电机驱动可分别沿X、 Y、 Z、 V方向可动的滑块单元2， 由CNC控制和电机驱动的转塔3，该转塔3包括转塔盘4。
5表示轴箱，6表示机架，其上布置形式为气动夹具的夹具7。 夹具7通过电机在相反方向T和S可升降的布置，分别沿着两个纵 向彼此平行且水平延伸的导向杆8。为了达到这个目的，旋转和线性 单元9与夹具7关联，该旋转和线性单元大体上包括行星齿轮装置 10，驱动电机11例如直流电机，齿形带轮12，旋转单元13，用于 布置夹具7的横梁14。经由驱动电机ll和行星齿轮12和未示出的 齿形带， 一方面，旋转和线性单元9可被电机驱动分别沿导向杆8 的纵向轴方向如T和S方向移动，另一方面，根据部件固定地制动， 旋转单元13能在竖直平面内摆动，因此能分别沿着方向A和B，摆 动范围大于180°，优选为270°。对于分别在方向T和S上的提升运 动，比如，在齿形带轮上导引的齿形带(未示出)可被固定地制动 (被固定)，或者齿形带轮12可被固定地制动，因此，使旋转单元13 和夹具7分别绕着行星齿轮装置10或者齿形带轮12的纵向轴的摆 动。通过这种方式，将要被加工的工件可以被拾起、传送或者已加 工的工件可以再次被放置，如果需要的话，可分别按照下面所述的 方式进行。
如图所示的车床上有加工空间15，其可被密封到外表面内(未 示出)。只有隔板16可以从图中辨识出，其上有被可沿水平轴摆动 的挡板18封闭的开口 17。导向杆8被支承在幵口 17处，这样夹具 7可将工件19从开口 17送至加工空间15，再将它们送至夹具20，比如弹簧夹具，夹具通过相应的旋转和沿方向Y的位移将拾起的工 件19传送至主轴卡盘21。 23表示已完成工件。20表示主轴。
由电机或重力驱动(例如滑槽)的线性传送机例如滚子传送机 由24表示，将要被加工的工件19 (坯件)通过该传送机被传送。借 助于线性传送机24,坯件19沿方向C被送至下面将描述的供应装 置25。在线性传送机24的端部有带有水平支承板的滑动台26，所 示实施例中滑动台26具有两个沿着纵轴线互相偏离60。的板状或片 状的加压器27， 28,加压器27、 28各自通过电机在滑动台26的纵 向槽29， 30中沿方向E, F或G， H连续地滑动，槽29， 30的长度 均大于加压器27， 28的长度。供应装置25是整体箱状的，运送装 置31布置在供应装置25的滑动台26下方，沿方向K和L可升降/ 可摆动。传送装置31大体上由舌状的运送舌34， 35构成，运送舌 34、 35相互平行并间隔开，并分别位于纵向槽32和33中，运送舌 表面粗糙或者带有锯齿或波纹36，且每个都从纵向槽32和33中伸 出。两个运送舌34和35和加压器27、 28被提升电机37在相反的 方向上驱动。提升电机37可由通过压力介质(特别是可从两面由高 压气体可选择地施压)加载的活塞气缸单元形成。38和39是两个间 隔的相同的杠杆，它们为运送舌34和35成对配置。杠杆对38、 39 和未示出的其他运送舌34或35的杠杆对，分别被由连续螺栓40和 41和槽状延长孔42和43组成的滑道(coulisse)驱动，连续螺栓40 和41横向于提升方向K-L延伸，分别布置在运送舌34和35的突出 的端部，若在方向K或L上有提升位移，连续螺栓40和41可在其 中各自移动。在那里，杠杆38和39分别沿轴44和45摆动，轴44 和45分别与提升电机37关联，固定轴46和47分别与滑动台36关 联，其可以使运送舌34、 35分别沿方向M或N (图8)提升，因此 可以提升位于滑动台26上的坯件19并可以防止它们沿C方向各自 向压力器27、 28作进一步运动或在发散的压力器27、 28之间推进 坯件。轴44, 45支承在延伸孔中。因此，这个部件有三个功能，传 送坯件19，关于压力器27、 28的隔离操作和定位，类似棱柱的部件48，其可沿方向O和P运动，分别由提升电机49通过压力介质特别 是气体介质从两侧可选择地加压。类似棱柱的部件48具有相应的凹 进部分50，该部分具有符合由压力器27、 28彼此面对的侧面形成的 角度，通过降低棱柱部件48将被加工的工件19插入在凹进部分50 中，然后升离滑动台26，于是，工件19被夹具7夹持沿方向A向 下摆动，然后向上摆动270。，接着沿方向S被送到车床的加工空间 15，在那它们被送至弹簧夹具20，其将它们送至主轴卡盘21上加工。 压力器27、 28运动从而将坯件切向压向类似棱柱部件48，并且运送 装置31的运送舌34、 35的纵向/升降运动与缝纫机类似。其中，越 过运送装置31的杠杆机构38， 39， 40， 41 (图8)的提升冲程(翻 转)实现运送舌34， 35在向前运动时的向上提升并且在向后行程中 下降。所有与所有提升和摆动运动一样的驱动可以被包括在与大部 分地车床的CNC控制一样的顺序控制中。
扭矩监测使得在确定部件长度后，可以分别选择和启动不同的 NC数控加工程序。因此，使部件族的自动加工成为可能。为了不经 加工确定舍弃/放置工件，工件长度公差可被限定。因此，提高了生 产的可靠结果。
坯件19被水平供应至车床加工空间15。完成加工后，卡盘21 松开，已完成工件23落到或滑到由沟槽或类似物提供的容器中，或 者以其他方式(未示出)被送走。然而，同样对于表面加强部件， 可能用转塔3的夹具20来送走已完成工件23，这样，又将它们送至 夹具7，随后其将己完成工件23沿T方向传送，并且以适当的方式 将它们传送至同样的24或其他传送机。这可以通过线性或摆动运动 实现。有可能在竖直位置(夹具7正下方)沿方向S线性移动旋转 线性单元9，将已完成工件传送到在进料装置24旁边布置的传送机 上。坯件19的供应和已完成工件23的移开都可以全自动地进行。
摘要，权利要求和说明书中描述的以及从附图中显示的特征既 可以个别地也可以以任何组合方式实现。参考标记 1台架
2滑动台单元 3转塔 4转塔盘 5轴箱 6机架
7气动夹具，夹具 8导引杆
9旋转线性单元，操作装置
10行星齿轮装置
11直流电机，驱动电机
12齿形带轮
13旋转单元，操作装置
14横梁
15加工空间
16隔板
17开口
18挡板
19工件，坯件
20弹簧夹具，夹具
21卡盘
22主轴
23已完成工件
24线性传送机
25供料装置
26滑动台
27加压器
28加压器
29纵向槽
30纵向槽31传送装置 32纵向槽 33纵向槽 34运送舌 35运送舌
36运送舌34， 35的表面
37提升电机
38杠杆
39杠杆
40螺栓
41螺栓
42延长孔
43延长孔
44轴
45轴
46轴
47轴
48棱柱，棱柱部件 49提升电机 50凹口
A旋转单元13的摆动运动
B旋转单元13的摆动运动
C坯件供应装置
E压力器27的行程
F压力器27的行程
G压力器28的行程
H压力器28的行程
K传送装置31的提升/摆动运动
L传送装置31的提升/摆动运动
M运送舌的提升/位移运动
N运送舌的提升/位移运动O棱柱48的行程
P棱柱48的行程
S夹具7的行程
T夹具7的行程
V滑动台单元12的行程
X滑动台单元12的行程
Y滑动台单元12的行程
Z滑动台单元12的行程
a加压器27， 28侧面夹角角度
引用文献 DE3329266A1 DE10140940A1 US6634265B2。
权利要求
1. 一种CNC控制机床，特别是一种CNC控制车床，包括带 有卡盘(21)的水平放置的主轴(22)，卡盘用于接收将要被加工的工 件(19);与它间隔开布置的操作装置(3)，集成在CNC控制器上， 用于将坯件(19)拾起并传送至主轴(22)的卡盘(21)上并移开已 完成工件(23);线性传送机，其在加工空间(15)外侧平行于主轴(22) 水平布置并由电机驱动，在该处，被电机驱动的带有夹具(7)的操作 装置(13)被设置为以往复(T-S)方式纵向可移动的导向，其从储料 器中依次取出工件(19)，例如从另一线性传送机(24)上取出工件， 将它们送入加工空间(15)，送至操作装置(3)，并且/或者将已完成 工件(23)从操作装置(3)从加工空间(15)再从加工空间(15)传 送出来，其中，为了传送和隔离已接近的坯件(19)以及将已接近的 坯件(19)相对于操作装置(13)的夹具(7)的传送位置朝着将要到 达的坯件对齐，加压器(27， 28)彼此发散并且沿纵轴方向可纵向移 动(E， F， G， H) —定的量，并与储料器或类似装置(24)关联， 利用所述储料器或类似装置(24)，所述坯件(19)可以被推压到传送 位置，在该处，后续的坯件(19)可被进一步传送。
2. —种CNC控制机床，特别是一种CNC控制车床，包括带 有卡盘(21)的水平放置的主轴(22)，卡盘用于接收将要被加工的工 件(19);与它间隔开布置的操作装置(3)，集成在CNC控制器上， 用于将坯件(19)拾起并传送至主轴(22)的卡盘(21)上并移开已 完成工件(23);线性传送机，其在加工空间(15)外侧平行于主轴(22) 水平布置并由电机驱动，在该处，被电机驱动的带有夹具(7)的操作 装置(13)被设置为以往复(T-S)方式纵向可移动的导向，其从储料 器中依次取出工件(19)，例如从另一线性传送机(24)上取出工件， 将它们送入加工空间(15)，送至操作装置(3)，并且/或者将已完成 工件(23)从加工空间(15)的操作装置(3)传送出来，其中，在 NC控制器上集成扭矩调节器，所述扭矩调节器与加工空间(15)中 的操作装置(3)关联，通过它可以自动检测每个传送到操作装置(3) 的坯件(19)的尺寸并在预设的公差内估算该尺寸。
3. 如权利要求l所述的机床，其特征在于加压器(27， 28)的纵 轴间所成角度(a)小于90°,最好^60°。
4. 如权利要求1至3中任一项所述的机床，其特征在于加压器(27， 28)沿着它们的纵轴方向在滑动台(26)的纵向槽(29， 30)中被电 机以可升降的方式导引，并可被锁定在各自位置。
5. 如权利要求1或权利要求3和4中任一项所述的机床，其特征 在于加压器(27， 28)的彼此相对的侧面沿圆的切线切向地接触对应 的坯件(19)，使得在接触点处与圆的切线正交的直线通过圆形坯件(19) 的圆心，从而不需要根据工件(19)直径的变化来调整间隔。
6. 如权利要求1或权利要求3至5中任一项所述的机床，其特征 在于加压器(27， 28)与形成传送台的滑动台(26)关联，滑动台(26) 在其后侧具有被沿着竖直方向上的相反方向(p_o)驱动的升降装置， 升降装置具有一种棱柱(48)，中心在压力器(27， 28)之间的坯件(19) 可利用所述棱柱(48)来检测并被竖直地提升至操作装置(13)的夹 具(7)并被送入传送位置。
7. 如权利要求1至6中任一项所述的机床，其特征在于在加工空 间(15)外侧布置至少一个水平的刚性导向件(8)，所述导向件(8) 的纵向轴线平行于主轴(22)延伸，在该处，操作装置(13)布置在 加工空间(15)外侧，其夹具(7)通过电机在至少一个平面(T-S) 上沿相反方向纵向地可移动和/或可旋转和/或可摆动(A-B)，并且， 操作装置(13)的电机驱动被控制在适当的位置。
8. 根据权利要求1至7中任一项所述的机床，其特征在于加工空 间(15)在一侧由能打开的隔板(16)封闭，穿过该隔板被强制导向 到加工空间(15)外侧的操作装置(13)的工件夹具(7)可以被移动， 以达到送到布置在加工空间(15)中的加载装置(3)的目的。
9. 根据权利要求1至8中任一项所述的机床，其特征在于位于加 工空间(15)中的操作装置(3)是多转塔，其可绕着平行于主轴(22) 旋转轴线设置的轴线由电机驱动，其中电机驱动被集成在CNC控制 器中。
10. 根据权利要求1至9中任一项所述的机床，其特征在于作为 旋转和线性单元的线性传送机的操作装置(13)，由同一个电机(11)沿相反方向(T-S)驱动，并且还可摆动(A-B)大于180°，最好为 270。。
11. 根据权利要求2所述的机床，其特征在于平行于主轴(22) 可升降的转塔(3)可以通过减小的扭矩移动进入传送位置，当到达该 扭矩后，工件长度被检测并在预定的公差内估算，如果检测结果在公 差范围之外则所述坯件(19)可被重新放置，否则可以被传送到主轴 (22)的卡盘(21)上进行加工，接下来可以开始根据工件的长度来选 择NC加工程序。
12. 根据权利要求6所述的机床，其特征在于棱柱(48)可通过翼形螺钉移动和固定。
13. 根据权利要求6所述的机床，其特征在于加压器(27， 28) 的提升运动使得运送舌(34， 35)同时提升并且进一步通过纵向行程 传送后续的工件(19)。
14. 根据权利要求6所述的机床，其特征在于加压器(27， 28)、 棱柱(48)和夹具(7)的提升运动可以通过端位开关或类似装置监控， 从而可以在相应的流中检测工件(19)的遗漏，然后发出报警消息(加 工可靠)。
15. 根据权利要求13所述的机床，其特征在于粗糙、波纹或齿形 增强了运送舌(34， 35)上表面与所面向的坯件(19)的摩擦连接。
16. 根据权利要求13或15所述的机床，其特征在于运送舌(34， 35)经由滑道和位于滑动台(26)下方的提升电机(37)驱动的平行 四边形杠杆以提升/摆动方式(N-M)驱动。
17. 根据权利要求16所述的机床，其特征在于每个运送舌(34， 35)具有两个间隔的凸起，在所述凸起的端部具有纵向槽，螺栓(40， 41)与纵向槽接合，当提升电机(37)作提升运动(K-L)时，运送 舌经由平行四边形传动装置的间隔杠杆(38， 39)被驱动。
18. 根据权利要求16或17所述的机床，其特征在于加压器(27， 28)的运动和运送舌(34， 35)的运动彼此相配合，并且加压器(27， 28)和运送舌(34， 35)能被同一提升电机(37)驱动。
19. 根据权利要求6， 12至18中任一项所述的机床，其特征在于 传送坯件(19)的线性传送机(24)传送坯件(19)至位于旋转单元(13)的摆动平面下的滑动台(26)上。
20. 根据权利要求16至18中任一项所述的机床，其特征在于滑 动台(26)表现为供应装置(25)的箱形部分的表面，其接收提升电 机(37)，提升电机既用于驱动运送舌(34和35)还用于驱动加压器 (27， 28)，滑动台(6)上具有导引加压器(27， 28)的纵向槽(29， 30)。
21. 根据权利要求6， 12至20中的任一项所述的机床，其特征在 于带有提升电机(49)的可升降的棱柱部件(48)位于滑动台(26) 的侧面，其面对传送坯件(19)的线性传送装置(24)。
全文摘要
本发明涉及一种CNC机床，特别涉及一种CNC车床，包括一水平主轴。将被加工的未完成工件水平地送至机床，由集成在CNC控制器上的操作装置送至加工空间间，然后由操作装置供应到水平主轴的卡盘上。依照本发明的机床特别适用于小批量加工。
文档编号B23B13/00GK101312805SQ200680043603
公开日2008年11月26日 申请日期2006年11月16日 优先权日2005年11月22日
发明者W·科嫩 申请人:W·科嫩