帶有隨行夾具更換器的工具機(jī)的制作方法
【專利說明】帶有隨行夾具更換器的工具機(jī)
[0001]德國專利申請(qǐng)10 2013 208 440.4和10 2013 216 752.0的內(nèi)容通過引用結(jié)合于此。
[0002]本發(fā)明涉及一種工具機(jī)，帶有:
[0003]-機(jī)架，
[0004]-構(gòu)建在機(jī)架上的加工室，
[0005]-在加工室中在相互垂直的軸線(X軸，Y軸，Z軸)上可運(yùn)動(dòng)的、可被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的至少一個(gè)工具軸，
[0006]-在加工室中可圍繞與X軸平行的A軸樞轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)地安置的擺動(dòng)橋，
[0007]-布置在擺動(dòng)橋上的至少一個(gè)收納臺(tái)，用于可松開地保持工件隨行夾具，
[0008]-在加工室之前構(gòu)建的裝載和卸載室，
[0009]-布置在裝載和卸載室中的至少一個(gè)收納裝置，用于可松開地保持工件隨行夾具，以及
[0010]-布置在裝載和卸載室中的至少一個(gè)隨行夾具更換器。
[0011]在這種已知的工具機(jī)情況下，在加工室中加工工件期間，進(jìn)行已加工的工件的取下和要加工的工件至裝載和卸載室中的送入。這在技術(shù)上作為有效時(shí)間并行裝載而已知。
[0012]在這種工具機(jī)情況下，設(shè)置有隨行夾具更換器，其能夠在兩個(gè)線性推移方向上以及圍繞垂直軸線樞轉(zhuǎn)地構(gòu)建，以避免在隨行夾具更換器和擺動(dòng)橋之間的碰撞。
[0013]本發(fā)明所基于的任務(wù)是，簡(jiǎn)單地、并且具有小的位置需求地、以及具有時(shí)間上縮短的更換過程地構(gòu)建隨行夾具更換器。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，該任務(wù)通過權(quán)利要求1所述的特征解決。重要的是，隨行夾具更換器僅僅可以實(shí)施并且僅僅需要實(shí)施線性運(yùn)動(dòng)和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。在工件隨行夾具上夾緊的要加工的工件的輸送線性地從下方并且以圍繞垂直軸線180°的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)地進(jìn)行，其中在線性垂直的向上運(yùn)動(dòng)同時(shí)，被加工的工件連同承載其的工件隨行夾具被從擺動(dòng)橋取走。在隨行夾具更換器樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)180°之后以及在隨后的向下運(yùn)動(dòng)期間，帶有要加工工件的工件隨行夾具被放置在擺動(dòng)橋上以及帶有已加工工件的工件隨行夾具被放置在裝載和卸載室中的收納裝置上。因?yàn)閮H僅設(shè)計(jì)了在垂直方向上的線性可推移性和圍繞垂直軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，所以總體結(jié)構(gòu)非常簡(jiǎn)單并且由此成本低廉。通過將隨行夾具更換器非常近地布置在擺動(dòng)橋之前和之下，實(shí)現(xiàn)了非常緊湊的結(jié)構(gòu)方式。由于總體上僅需要兩種運(yùn)動(dòng)，在時(shí)間上縮短了更換過程?？梢栽跀[動(dòng)橋上設(shè)置一個(gè)或者多個(gè)臺(tái)，并且相應(yīng)地在裝載和卸載室中設(shè)置相同數(shù)目的收納裝置。另外，也可以設(shè)置相同數(shù)目的工具軸；然而也可能的是，工具軸的數(shù)目較少，更確切地說，當(dāng)進(jìn)行工件的順序加工時(shí)。
[0015]當(dāng)帶有要加工工件的隨行夾具更換器從下方移動(dòng)到擺動(dòng)橋旁時(shí)，該區(qū)域會(huì)由于削肩而被污染。根據(jù)權(quán)利要求2所述的改進(jìn)方案因此是相當(dāng)特別有利的。
[0016]根據(jù)擺動(dòng)橋的結(jié)構(gòu)類型以及必要時(shí)根據(jù)收納臺(tái)的結(jié)構(gòu)類型，會(huì)發(fā)生的是，在隨行夾具更換器的保持裝置直線垂直移動(dòng)到工件隨行夾具之下時(shí)，在擺動(dòng)橋和隨行夾具更換器的保持裝置之間出現(xiàn)碰撞。在這種情況中，根據(jù)權(quán)利要求3的改進(jìn)方案是特別有利的。在此，利用了擺動(dòng)橋圍繞A軸線的這種存在的可樞轉(zhuǎn)性，以替代隨行夾具更換器的根據(jù)本發(fā)明被省去的水平可移動(dòng)性，該水平可移動(dòng)性在現(xiàn)有技術(shù)中是必需的。
[0017]在根據(jù)權(quán)利要求9的改進(jìn)方案中，根據(jù)本發(fā)明的措施是特別有利的，其中特別節(jié)省位置地產(chǎn)生效果的是，在帶有兩個(gè)工具軸的工具機(jī)情況下設(shè)置僅僅一個(gè)隨行夾具更換器。
[0018]本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和細(xì)節(jié)從下面借助附圖對(duì)實(shí)施例的描述中得到。其中:
[0019]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的工具機(jī)的透視圖，
[0020]圖2示出了相對(duì)于圖1放大的工具機(jī)的透視的部分視圖，其中省去了帶有被夾緊的工件的工件隨行夾具，
[0021]圖3在極為簡(jiǎn)化的示意圖中示出了穿過工具機(jī)的垂直縱截面，其中隨行夾具更換器在開始隨行夾具更換之前位于的下部位置中，
[0022]圖4示出了對(duì)應(yīng)于圖3的視圖，其中隨行夾具更換器位于已經(jīng)垂直升起的第一中間位置中，
[0023]圖5示出了基本上對(duì)應(yīng)于圖3和圖4的視圖，其中隨行夾具更換器位于相對(duì)于圖4略微進(jìn)一步升起的位置中，
[0024]圖6示出了與圖3至圖5對(duì)應(yīng)的視圖，其中隨行夾具更換器位于相對(duì)于圖5繼續(xù)略微升起的第二中間位置中，
[0025]圖7示出了又與圖3至圖6對(duì)應(yīng)的視圖，其中隨行夾具更換器位于其上部位置中，其中帶有已加工工件的工件隨行夾具被從擺動(dòng)橋取下。
[0026]如特別是從圖1和圖2中可以看到的，根據(jù)本發(fā)明的工具機(jī)具有大致成角形的機(jī)架1，其基本上由水平的機(jī)座2和垂直的立架3形成。在框架式的立架3中布置有移動(dòng)單元4，其具有可以在水平的X方向借助X驅(qū)動(dòng)器5移動(dòng)的X滑架6。在X滑架6上安置有可以借助未示出的Y驅(qū)動(dòng)器在垂直的Y方向上移動(dòng)的Y滑架7。在Y滑架7上安置有可以借助Z驅(qū)動(dòng)器8在水平的Z方向上推移的Z滑架9，在其中分別借助未示出的軸驅(qū)動(dòng)器來安裝可旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的工具軸10或10'。工具軸10、1(V用于分別容納加工工具11、1廣。
[0027]在機(jī)座2上支撐有擺動(dòng)橋12，該擺動(dòng)橋在其末端可圍繞與X方向平行的A軸線樞轉(zhuǎn)地安置在樞轉(zhuǎn)軸承13、13'中，并且借助樞轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器14可樞轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。
[0028]在擺動(dòng)橋12上布置有兩個(gè)構(gòu)建為圓臺(tái)15、15^的收納臺(tái)，它們分別與工具軸10、10'關(guān)聯(lián)。這些圓臺(tái)15、15'分別借助未示出的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器可圍繞垂直于A軸線的B軸線旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)。圓臺(tái)15、15^用于容納工件隨行夾具17、17^，在其上分別夾緊要加工的工件18、1屮或者18"、18"'。在機(jī)座2之上以及立架3之前的空間是工具機(jī)的加工空間19。
[0029]在Z方向上在加工空間19之前和之下，構(gòu)建有帶有隨行夾具更換單元21的裝載和卸載室20，其中在隨行夾具更換器支架22上布置有用于兩個(gè)工件隨行夾具17"、17"'的兩個(gè)收納裝置23、23'。在這些收納裝置23、23'和擺動(dòng)橋12之間布置有實(shí)際的隨行夾具更換器24，如從圖2和圖3中可以看到的，其布置在可垂直推移的隨行夾具更換器滑架25上。隨行夾具更換器滑架25的垂直驅(qū)動(dòng)器借助滑架驅(qū)動(dòng)器26通過小齒輪一齒條傳動(dòng)裝置27進(jìn)行?；旧蠘?gòu)建為板的隨行夾具更換器24借助安裝在滑架25上的隨行夾具樞轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)器28可圍繞垂直的隨行夾具更換器樞轉(zhuǎn)軸線29樞轉(zhuǎn)180°。
[0030]如尤其是從圖1、2和3中、然而也可以從其他附圖中看出的，隨行夾具更換器24具有引導(dǎo)開口 30、30'，安裝在隨行夾具更換器支架22上的垂直引導(dǎo)桿31、31'在隨行夾具更換器24的下部位置中配合到所述引導(dǎo)開口中，由此隨行夾具更換器24在其下部位置中獲得準(zhǔn)確取向并且穩(wěn)定的狀態(tài)。
[0031]在隨行夾具更換器24的兩個(gè)縱向邊緣上分別構(gòu)建有與圓臺(tái)15、15'或者收納裝置23、23^關(guān)聯(lián)的保持裝置32、32^、32"、32"'，其具有向上開放的保持開口 33，所述保持開口向下通過托架16形成邊界。在每個(gè)工件隨行夾具17、17'、17"、17"'上安裝有對(duì)應(yīng)件34、3f、34"、34"丨，其與相應(yīng)的保持裝置32、32^、32"、32"丨中的保持開口 33匹配，使得當(dāng)隨行夾具更換器24向上移動(dòng)并且由此相應(yīng)的保持裝置32、32'、32"、32"'容納或者保持對(duì)應(yīng)件34、3f、34"、34"'時(shí)，其在相應(yīng)的保持裝置32、32 ^、32"、32"'中在所屬的托架16上形狀配合地保持。
[0032]如同樣尤其是從圖2可以看到的，在圓臺(tái)15、15'上以及在隨行夾具更換單元21的收納裝置23、23^上構(gòu)建有已知的夾持元件35，借助其將工件隨行夾具17、17^、17"、17"'分別準(zhǔn)確取向地保持。在圖2中此外可以看到，在收納裝置23、23'上設(shè)置有介質(zhì)接合器36、36'，即液壓端子，借助其將未示出的、已知的、構(gòu)建在工件隨行夾具17、17'、17"、17"'上的工件夾持裝置打開或關(guān)閉，借助其將工件18、1屮或18"、18"'在裝載和卸載室20中在工件隨行夾具17、17'或17"、17"'上夾緊或者從其松開。
[0033]如此外從圖1中可以看到的，在加工室19和裝載和卸載室20之間設(shè)置有隔離壁37作為保護(hù)壁，借助其可以在加工室19中的加工過程期間防止削肩、油等等跑到裝載和卸載室20中。其僅僅為了隨行夾具更換而打開。在裝載和卸載室20的朝向操作者側(cè)38的側(cè)上，此外可以設(shè)置保護(hù)門39，其僅僅為了取出加工好的工件18、18'、18"、18"'以及為了輸送要加工的工件18、1屮、18"、18"'而被打開。
[0034]隨行夾具更換器24的工作過程如下:
[0035]在加工室19中在圓臺(tái)15、15^上有兩個(gè)在工件隨行夾具17、17^上夾緊的工件18、I屮。它們通過工具11、1廣進(jìn)行五軸加工，其中承載工具11、1廣的工具軸10、1(V在X、Y和Z方向上進(jìn)給。工件18、1屮在圍繞擺動(dòng)橋12的A軸線樞轉(zhuǎn)以及圍繞圓臺(tái)15、15^的B軸線轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，在打開門39時(shí)在裝載和卸載室20中取出加工完的工件，并且將要加工的工件18"、18"'夾緊到位于收納裝置23、23'上的并且由隨行夾具更換器24保持的工件隨行夾具17"、17"'上。