加工機(jī)床的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種加工機(jī)床，所述加工機(jī)床僅示例性地用于制造零件工業(yè)的家具部件或元件。本實(shí)用新型提供了一種加工機(jī)床，所述加工機(jī)床具有：基體，可沿著所述基體運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)向元件，和安置在所述導(dǎo)向元件上的加工單元。所述導(dǎo)向元件借助驅(qū)動(dòng)器相對(duì)于所述基體被驅(qū)動(dòng)，所述驅(qū)動(dòng)器設(shè)置在所述基體上的所述導(dǎo)向元件的支座上。此外在所述導(dǎo)向元件上安置傳感器?？刂蒲b置基于所述傳感器的檢測(cè)結(jié)果控制所述驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)參數(shù)。此外所述加工單元至少局部地安置在所述導(dǎo)向元件上的所述傳感器和所述驅(qū)動(dòng)器之間。
【專(zhuān)利說(shuō)明】加工機(jī)床
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種加工機(jī)床，所述加工機(jī)床僅作為用于制造零件工業(yè)的家具部件或元件的例子。
【背景技術(shù)】
[0002]在這個(gè)領(lǐng)域中，移動(dòng)式龍門(mén)機(jī)床以及懸臂機(jī)床是已知的。移動(dòng)式龍門(mén)機(jī)床具有導(dǎo)向元件，所述導(dǎo)向元件在兩側(cè)上安裝在床身上，并且由于這種設(shè)計(jì)方案能夠設(shè)計(jì)為是相對(duì)剛性和精確的。通常，在導(dǎo)向裝置的兩側(cè)上設(shè)置進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置。所述進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置通常設(shè)計(jì)為主-從驅(qū)動(dòng)裝置，因此實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)向裝置的在進(jìn)給方向上的調(diào)整運(yùn)動(dòng)的高的精確性以及實(shí)現(xiàn)了軸動(dòng)態(tài)。
[0003]此外，這樣的加工機(jī)床設(shè)計(jì)為具有實(shí)際位置檢測(cè)裝置，所述實(shí)際位置檢測(cè)裝置例如作為集成在進(jìn)給馬達(dá)中的位移測(cè)量系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)(所謂的間接的實(shí)際位置檢測(cè)裝置)，同樣已知的是所謂的線性測(cè)量系統(tǒng)，所述線性測(cè)量系統(tǒng)用于精確地檢測(cè)實(shí)際位置，所述線性測(cè)量系統(tǒng)在對(duì)導(dǎo)向裝置的定位精確性有高要求的情況下使用。
[0004]當(dāng)然這樣的驅(qū)動(dòng)方案具有缺陷，即對(duì)于從驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生額外的費(fèi)用，因?yàn)閺尿?qū)動(dòng)器是一個(gè)完整的、具有與在主驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中基本上相同的電組件和機(jī)械組件的軸系統(tǒng)。
[0005]為了節(jié)省用于附加的從驅(qū)動(dòng)器的費(fèi)用，目前越來(lái)越多地制造具有僅一個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(主驅(qū)動(dòng)器)的加工機(jī)床。但是在這樣的加工機(jī)床中，仍須容忍在進(jìn)給方向上的定位精確性的缺陷以及降低的軸動(dòng)態(tài)。
[0006]在單側(cè)的軸驅(qū)動(dòng)器情況下另一個(gè)缺陷在導(dǎo)向裝置的機(jī)械的減振特性中表現(xiàn)出來(lái)。運(yùn)動(dòng)的組件的第一固有頻率與在具有雙側(cè)的驅(qū)動(dòng)器的加工機(jī)床情況下相比明顯更低，因?yàn)橄到y(tǒng)具有更低的整體剛度。除此之外，除了更低的第一固有頻率也需要考慮在所述頻率情況下的明顯更高的振幅。這個(gè)因素最終對(duì)加工結(jié)果產(chǎn)生負(fù)面的影響，因?yàn)橛烧駝?dòng)所產(chǎn)生的振動(dòng)痕跡導(dǎo)致工件上的質(zhì)量損害。
[0007]之前所提到的單側(cè)的移動(dòng)式龍門(mén)常常具有用于檢測(cè)實(shí)際位置的間接的測(cè)量系統(tǒng)，所述測(cè)量系統(tǒng)安裝在進(jìn)給驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的馬達(dá)軸上。因此所有的傳動(dòng)元件，例如離合器、變速器、滾球螺桿等在調(diào)節(jié)對(duì)象(Regelstrecke)的外部。這同時(shí)帶來(lái)了這樣的缺陷，即在TCP實(shí)際檢測(cè)裝置和實(shí)際位置檢測(cè)裝置之間穿過(guò)進(jìn)給驅(qū)動(dòng)馬達(dá)系統(tǒng)存在具有較長(zhǎng)的力路徑的機(jī)械裝置。
[0008]因此機(jī)床機(jī)械的共振頻率在進(jìn)給驅(qū)動(dòng)裝置的馬達(dá)軸上借助所描述的間接的測(cè)量系統(tǒng)常常無(wú)法檢測(cè)，所述共振頻率例如在銑削時(shí)通過(guò)軸加速或者通過(guò)加工主軸的齒嚙合來(lái)激勵(lì)。除此之外，如果一方面通過(guò)持續(xù)的軸加速來(lái)進(jìn)行龍門(mén)軸的速度的改變，或者另一方面例如由于切削而出現(xiàn)過(guò)程力，那么會(huì)出現(xiàn)前軸的準(zhǔn)靜態(tài)的變形。
[0009]這些因素導(dǎo)致，借助已知的加工機(jī)床實(shí)現(xiàn)的動(dòng)態(tài)和加工精度受到限制。
[0010]作為印刷現(xiàn)有技術(shù)，已知的是DE10246093C1，所述現(xiàn)有技術(shù)涉及一種用于減小工具機(jī)床、生產(chǎn)機(jī)床和自動(dòng)機(jī)的軸的機(jī)械振動(dòng)的方法。在所描述的實(shí)施例中，馬達(dá)經(jīng)由機(jī)械裝置驅(qū)動(dòng)機(jī)床的軸。馬達(dá)實(shí)際轉(zhuǎn)速和軸的實(shí)際位置值借助于適合的測(cè)量系統(tǒng)來(lái)測(cè)量。馬達(dá)實(shí)際轉(zhuǎn)速借助于馬達(dá)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器來(lái)調(diào)節(jié)，所述馬達(dá)轉(zhuǎn)速控制器讀入馬達(dá)實(shí)際轉(zhuǎn)速和馬達(dá)額定轉(zhuǎn)速的差值作為輸入?yún)?shù)，并且在輸出側(cè)將調(diào)節(jié)器輸出信號(hào)輸出給馬達(dá)控制裝置，所述馬達(dá)控制裝置通過(guò)輸出電流控制馬達(dá)的馬達(dá)轉(zhuǎn)速。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0011]本實(shí)用新型被執(zhí)行，以便消除在具有驅(qū)動(dòng)器的加工機(jī)床中的上述問(wèn)題。
[0012]所述目的通過(guò)根據(jù)本實(shí)用新型所述的加工機(jī)床來(lái)實(shí)現(xiàn)。其它的優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案在下文中得出。
[0013]根據(jù)本實(shí)用新型，提供一個(gè)加工機(jī)床，所述加工機(jī)床具有:基體，沿著所述基體可運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)向元件，和安置在所述導(dǎo)向元件上的加工單元。導(dǎo)向元件通過(guò)驅(qū)動(dòng)器相對(duì)于基體被驅(qū)動(dòng)，并且此外在導(dǎo)向元件上安置傳感器，所述驅(qū)動(dòng)器設(shè)置在基體上的導(dǎo)向元件的支座上?？刂蒲b置基于傳感器的檢測(cè)結(jié)果控制驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)參數(shù)。此外加工單元至少局部地安置在導(dǎo)向元件上的驅(qū)動(dòng)器和傳感器之間。
[0014]通過(guò)所描述的、根據(jù)本實(shí)用新型的加工機(jī)床的構(gòu)造，可能的是，尤其確定第一固有頻率的振幅和基于所述結(jié)果對(duì)驅(qū)動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)參數(shù)產(chǎn)生影響。在此實(shí)際的驅(qū)動(dòng)運(yùn)動(dòng)與當(dāng)前振幅疊加，并且通過(guò)這種方式被減弱。
[0015]至少一個(gè)傳感器在此例如能夠檢測(cè)測(cè)量地點(diǎn)處的實(shí)際位置值，并且通過(guò)微分從實(shí)際位置值中確定實(shí)際速度。
[0016]在優(yōu)選的實(shí)施方式中，導(dǎo)向元件通過(guò)在導(dǎo)軌上方的第一支架和第二支架與基體接觸。
[0017]此外，所述導(dǎo)軌具有第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌，所述第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌被安置在基體的相反的側(cè)上。驅(qū)動(dòng)器在這種情況下優(yōu)選接合在第一/第二導(dǎo)軌和導(dǎo)向元件之間的接觸區(qū)域上。
[0018]在另一個(gè)實(shí)施方式中，加工單元通過(guò)可沿著導(dǎo)向元件運(yùn)動(dòng)的滑架被安置在導(dǎo)向元件上，并且可通過(guò)這種方式能相對(duì)于導(dǎo)向元件獨(dú)立地運(yùn)動(dòng)。
[0019]加速度傳感器安置在所述導(dǎo)向元件的遠(yuǎn)離所述驅(qū)動(dòng)器的一端的部段上。
[0020]加工機(jī)床是具有單側(cè)驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)式龍門(mén)的移動(dòng)式龍門(mén)機(jī)床。
[0021]所提到的傳感器優(yōu)選是加速度傳感器、用于檢測(cè)導(dǎo)向元件的線性運(yùn)動(dòng)的線性測(cè)量系統(tǒng)、激光振動(dòng)儀或者速度傳感器。借助所述的傳感器類(lèi)型，特別是第一固有頻率的頻率和振幅能夠被確定。
[0022]所述線性測(cè)量系統(tǒng)是旋轉(zhuǎn)的線性測(cè)量系統(tǒng)，所述旋轉(zhuǎn)的線性測(cè)量系統(tǒng)通過(guò)測(cè)量輪檢測(cè)機(jī)架上的線性運(yùn)動(dòng)。
[0023]根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，加工單元局部地可沿著導(dǎo)向元件在傳感器和驅(qū)動(dòng)器之間的區(qū)域中移動(dòng)。
[0024]本實(shí)用新型涉及加工機(jī)床，并且在下文中所闡述的實(shí)施方式中描述了作為所述加工機(jī)床的實(shí)例的移動(dòng)式龍門(mén)機(jī)床。但是除了所描述的龍門(mén)機(jī)床，本實(shí)用新型也在線性龍門(mén)機(jī)床、用于輸送機(jī)的機(jī)組、懸臂機(jī)床、自動(dòng)機(jī)(Roboter )、并聯(lián)機(jī)床(Stabkinematikmaschine)或搬運(yùn)設(shè)備(HandhablingSgerSt)中使用。[0025]在一個(gè)實(shí)施方式中，本實(shí)用新型也涉及被設(shè)計(jì)為輸送機(jī)(Durchlaufmaschine)的加工機(jī)床。這樣的加工機(jī)床例如能夠設(shè)計(jì)為具有連續(xù)環(huán)繞的工件運(yùn)輸鏈，例如所謂的雙端開(kāi)榫機(jī)(DoppelendprofiIer),所述雙端開(kāi)榫機(jī)具有一個(gè)或兩個(gè)由鏈節(jié)構(gòu)成的、作為環(huán)繞的工件支承件的導(dǎo)向鏈。
[0026]在本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式中，加工單元可沿著導(dǎo)向元件在傳感器和驅(qū)動(dòng)器之間的區(qū)域中移動(dòng)。由此得出，除了觀察導(dǎo)向元件的動(dòng)態(tài)，也觀察沿著導(dǎo)向元件運(yùn)動(dòng)的加工單元的動(dòng)態(tài)。由于這個(gè)原因，尤其優(yōu)選提出，不僅在導(dǎo)向元件上而且在加工單元上安置傳感器，導(dǎo)向元件和加工單元分別與控制裝置連接。通過(guò)這種方式，由傳感器確定的數(shù)據(jù)在控制裝置中被疊加并且用于更針對(duì)性地調(diào)節(jié)導(dǎo)向元件的運(yùn)動(dòng)。
[0027]在所述導(dǎo)向元件上安置有至少兩個(gè)傳感器，并且所述控制裝置校正所述傳感器的檢測(cè)結(jié)果并且必要時(shí)對(duì)所述檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行插值。
[0028]在另一個(gè)目標(biāo)方向中，能夠提出，借助導(dǎo)向元件上的傳感器所確定的數(shù)據(jù)用于控制導(dǎo)向元件的運(yùn)動(dòng)，并且由在加工單元上的傳感器所確定的數(shù)據(jù)用于沿著導(dǎo)向元件驅(qū)動(dòng)加工單元。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0029]圖1示出移動(dòng)式龍門(mén)機(jī)床的側(cè)視圖。
[0030]圖2示出根據(jù)當(dāng)前的實(shí)施方式的移動(dòng)式龍門(mén)機(jī)床的從圖1的左側(cè)觀察的另一個(gè)側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]在圖1和圖2中所描述的移動(dòng)式龍門(mén)機(jī)床具有基體I和龍門(mén)(導(dǎo)向元件)2。龍門(mén)(Portal)2通過(guò)第一導(dǎo)軌5和第二導(dǎo)軌7與基體接觸，并且因此能夠沿著基體1(Y_方向)移動(dòng)。
[0032]在龍門(mén)2上安置具有加工單元9的滑架8，所述滑架可沿著龍門(mén)2(X-方向)移動(dòng)。加工單元9設(shè)有加工工具(例如銑刀、鋸或類(lèi)似工具)，以便加工在底座I上展開(kāi)的工件W。
[0033]沿著基體I對(duì)龍門(mén)2的引導(dǎo)通過(guò)第一支架6和第二支架3來(lái)保證，所述第一支架與第一導(dǎo)軌7連接，所述第二支架與第二導(dǎo)軌5連接。在第二支架3上設(shè)置驅(qū)動(dòng)器4(主驅(qū)動(dòng)器)，所述驅(qū)動(dòng)器提供了龍門(mén)2相對(duì)于基體I的可移動(dòng)性。相反，在第一支架6上不設(shè)置其它的驅(qū)動(dòng)器(從驅(qū)動(dòng)器)。這意味著，當(dāng)前的移動(dòng)式龍門(mén)機(jī)床是所謂的單側(cè)驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)式龍門(mén)機(jī)床。
[0034]在不具有自己的驅(qū)動(dòng)器的第一支架6上，安置加速度傳感器10。所述加速度傳感器10用于測(cè)量支架6上的振動(dòng)運(yùn)動(dòng)或偏移。但是所述加速度傳感器也能夠安置在龍門(mén)2上、第一支架6上或者第二支架3上。
[0035]加速度傳感器10是調(diào)節(jié)系統(tǒng)的一部分，所述調(diào)節(jié)系統(tǒng)基于加速度傳感器10的檢測(cè)結(jié)果對(duì)驅(qū)動(dòng)器4的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生影響。通過(guò)這種影響，能夠?qū)崿F(xiàn)有效地減弱加工機(jī)床的可移動(dòng)的組件的臨界的固有頻率。特別地，通過(guò)有針對(duì)性地控制馬達(dá)上的運(yùn)動(dòng)，為整個(gè)系統(tǒng)去除振動(dòng)能量。
【權(quán)利要求】
1.用于加工工件的加工機(jī)床，所述加工機(jī)床具有: 基體(1)， 能沿著所述基體(I)運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)向元件(2，3，6 )，和 安置在所述導(dǎo)向元件(2，3，6)上的加工單元(9)，其中 所述導(dǎo)向元件(2)借助驅(qū)動(dòng)器(4)相對(duì)于所述基體(I)被驅(qū)動(dòng)，并且在所述導(dǎo)向元件(2，3，6)上還安置有至少一個(gè)傳感器(10)，所述驅(qū)動(dòng)器設(shè)置在所述基體(I)上的所述導(dǎo)向元件(2，3，6)的支座上， 控制裝置基于所述傳感器的檢測(cè)結(jié)果控制所述驅(qū)動(dòng)器(4)的驅(qū)動(dòng)參數(shù)，以及 所述加工單元(9 )至少局部地安置在所述導(dǎo)向元件(2，3，6 )上的所述傳感器(10 )和所述驅(qū)動(dòng)器(4)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的加工機(jī)床，其中所述導(dǎo)向元件通過(guò)在導(dǎo)軌(5，7)上方的第一支架(6)和第二支架(3)與所述基體(I)接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的加工機(jī)床，其中所述導(dǎo)軌具有第一導(dǎo)軌(7)和第二導(dǎo)軌(5)，所述第一導(dǎo)軌和第二導(dǎo)軌安置在所述基體(I)的相反的側(cè)上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的加工機(jī)床，其中所述加工單元(9)通過(guò)能沿著所述導(dǎo)向元件(2，3，6)運(yùn)動(dòng)的滑架(8)安置在所述導(dǎo)向元件(2，3，6)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的加工機(jī)床，其特征在于，加速度傳感器(10)安置在所述導(dǎo)向元件(2，3，6)的遠(yuǎn)離所述驅(qū)動(dòng)器(4)的一端的部段上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的加工機(jī)床，其特征在于，所述加工機(jī)床是具有單側(cè)驅(qū)動(dòng)的移動(dòng)式龍門(mén)的移動(dòng)式龍門(mén)機(jī)床。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的加工機(jī)床，其特征在于，所述傳感器(10)是加速度傳感器、激光振動(dòng)儀、速度傳感器或者用于檢測(cè)所述導(dǎo)向元件(2，3，6)的線性運(yùn)動(dòng)的線性測(cè)量系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的加工機(jī)床，其特征在于，所述線性測(cè)量系統(tǒng)是旋轉(zhuǎn)的線性測(cè)量系統(tǒng)，所述旋轉(zhuǎn)的線性測(cè)量系統(tǒng)通過(guò)測(cè)量輪檢測(cè)機(jī)架上的線性運(yùn)動(dòng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的加工機(jī)床，其特征在于，所述加工機(jī)床是線性龍門(mén)機(jī)床、懸臂機(jī)床、自動(dòng)機(jī)、并聯(lián)機(jī)床、用于輸送機(jī)的機(jī)組或者搬運(yùn)設(shè)備。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的加工機(jī)床，其特征在于，所述加工單元(9)局部地能夠沿著所述導(dǎo)向元件在所述傳感器(10)和所述驅(qū)動(dòng)器(4)之間的區(qū)域中移動(dòng)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的加工機(jī)床，其特征在于，在所述導(dǎo)向元件(2，3，6)上安置有至少兩個(gè)傳感器，并且所述控制裝置校正所述傳感器的檢測(cè)結(jié)果并且必要時(shí)對(duì)所述檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行插值。
【文檔編號(hào)】B23Q1/01GK203636510SQ201320224922
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2013年4月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月27日
【發(fā)明者】馬丁·格林格爾 申請(qǐng)人:豪邁木材加工系統(tǒng)股份公司