CN101454101A - 小型高精度多主轴计算机控制机床 - Google Patents
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Abstract
小型、多主轴计算机控制机床被公开。该机床可具有带有两个沿着轴相对于彼此垂直配置的两个主轴的主轴座,该主轴具有旋转平行轴。主轴座可由计算机控制并具有相对于刀架的z轴和x轴运动。刀架可具有转塔刀架并可提供计算机控制y轴运动使得转塔刀架可利用两个主轴。刀架也可具有加工单元,这种加工单元可用于加工由任一主轴固定的工件。
Description
技术领域
本发明涉及一种机床,更具体的说,是关于利用主轴固定工件的机床。
背景技术
图1为说明传统计算机控制(CNC)车床10的一个实施例的侧视图。在这个实施例中,CNC机床10具有一个配有卡盘22的主轴20,该卡盘用于安装和在z轴旋转工件。主轴连接主轴头上。注意:卡盘是“手臂”,处理切割时钳住工件,通常用在车床和加工中心(计算机控制铣床)。车床10也包括转塔30,其旋转操作切割工具或者刃具切割安装在卡盘22上的工件。注意:转塔是旋转基板,其中金属切割工具可被固定其上。在这个实施例中,转塔30安装在加工底座32上,加工底座32能够沿着X和Z轴移动目的为了接合由卡盘22固定并由安装在主轴头20A上的主轴2旋转的工件。图2是车床10的简化端视图,其说明主轴20和转塔30之间的关系,主轴在该实施例中被固定,转塔30可在x轴上移动接合经卡盘22固定的工件。在这个实施例中,车床10包括尾座42,尾座42阻止当精确切割长的圆柱形工件时从与主轴方向同心的旋转中心的脱轨,该长的圆柱形工件安装在Z轴方向上。主轴20、转塔30和转塔刀架32、和尾座42安装在机体40上。
通常,工件需要加工前表面和后表面。图3A-C分别说明工件实施例的左(前)端视图、侧视图、和右(后)端视图。由于该结构,一般计算机控制机床仅能一次在一侧工作:在工件的前部或者后部。通常地,卡盘,例如图1中的卡盘22,必须钳住并固定工件的面。因为工件的不同面通常具有不同构形,不同的夹钳装置被要求钳住工件。结果,不同的计算机控制车床通常用于加工工件的两个不同面。从一个机械向另一个机械移动工件需要工人在机械与相对复杂的自动搬移输送设备之间移动工件。
为了消除人力复杂搬移设备的需要,一个传统方法,在图4的计算机控制机床100中说明,提供了第二个主轴150,该主轴150与主轴120和转塔130排列在同一机机床座140上。第二主轴150,在该实施例中,位于机体140上,该机体140沿着z轴与主轴120同中心并面向主轴120。第二主轴150构造成沿着z轴移动使其能抓住工件,该工件已经采用主轴120被初步切割。第二卡盘152构造成使用主轴接合切割之后的工件。例如,卡盘152的钳指被构造成接合图3C工件的右端视图。第二主轴开始旋转并且转塔130继续加工工件的另一个面,例如得到图3A的左端视图。得到的车床100能够加工工件的两个面并且降低人力或者搬移设备相互作用,但它也非常大并且占用大量工厂地面空间。
加工工件的两个端平面的另一个方法提供了车床,该车床具有在一个车床上的两个主轴,而改主轴彼此平行使得它们朝向同一方向,例如图5和6中所示的实施例车床200。车床200具有主轴220,主轴220与转塔230相互作用,转塔230安装在转塔刀架或者刀架232上,转塔刀架或者刀架232能在x轴和y轴方向上运动。同样地,第二主轴250与转塔260相互作用,第二主轴250安装在转塔刀架262上,该转塔刀架262也能在x轴和y轴方向上运动。转塔刀架232和262安装在车床240上。然而,得到的机床200需要移动工件人力搬移工件或者复杂自动搬移设备。
图7A-7F举例说明了搬移设备的实施例,这种搬移设备可被要求从机床200的主轴200和250之间移动工件。通常,第一输送带300将工件输送给机床200加工。手臂312安装在车轴310上,在该实施例中,其旋转并纵向平行于主轴220和250移动为了钳住传输机300上的工件并将其搬移进切换位置给安装在车轴320上的手臂322。车轴320旋转并纵向移动为了使用卡盘222搬移并接合工件。主轴220开始旋转并且转塔230在计算机控制下加工工件。在经转塔230加工工件之后,手臂322钳住工件并将其搬移给换向手柄(未示出)转换工件的面。然后,安装在车轴330上的手臂332移进钳住换向工件使用主轴250的卡盘252搬移并接合它。主轴250开始旋转并且转塔260在计算机控制下加工工件的另一个面。然后,手臂332移进将加工完成的工件移交给输送机302搬移。
值得注意的是,简图和每个手臂312、322和332将可能需要多重手臂在工件经转塔230和260加工之前和之后钳住工件。通常,每个车轴或手臂将配有两个手臂,一个手臂构造成车床加工之后工件面的形状,另一个手臂构造成工件加工后的形状。手臂单元通常是可伸长或收缩的手爪,其需要很大电力为了牢固地钳住工件。电力手爪按照需要命令受控电源驱动手爪。此外,所示车轴将通常需要控制电机,该控制电机能产生大量转矩和复杂的传感控制为了精确搬移工件。这可能需要计算机控制器的另外的功能,例如计算机控制控制器,在搬移设备中操作,例如机械手和手臂,用于控制转塔或其他机床设备的基座除外。换向手柄,在该实施例中,可需要大量电力和复杂传感钳住并精确将工件换向。此外,输送机、手臂通常需要经技师非常精确的调节。
此外,值得注意的是,图5-7中所示的机床200的并排主轴通常必须同时操作为了得到高精度。同样地,一个主轴的振动可影响另一个主轴执行加工操作的精密度。一些应用处理这个问题,通过分开机床240并在机床两个半体之间提供振动屏障对两个主轴机械减震,例如橡胶衬套。
发明内容
在一个实施方案中,小型高精度多轴计算机控制机床提供具有配有两个主轴的主轴头,这两个主轴沿着y轴相对于彼此垂直排列并平行轴转动。主轴座具有相对于转塔刀架或刀架计算机可控z轴和x轴运动。刀架具有转塔刀架并提供计算机可控y轴运动使得转塔刀架可选用两个主轴。在另一个实施方案中,刀架也提供加工单元,其可用于加工经任一主轴固定的工件。在另一个实施方案中,刀架提供了旋转手爪模块,手爪模块具有多个手臂,手爪模块能够接合来自任一主轴的工件并且在两个主轴之间将工件搬移向服务于机床的搬移设备和从服务于机床的搬移设备中搬走工件。该手臂沿着y轴移动同时由刀架控制。在另一个实施方案中,刀架能使用同一y轴运动移动夹钳手臂为了使用换向手臂颠倒工件接合夹钳单元。刀架具有由几个手臂组成的设备,该设备传输来自两个主轴的工件。在另一个实施方案中,主轴座提供计算机可控b轴旋转使得成角度机械切割可被实施。可供选择地,刀架提供计算机可供b轴旋转。在一个实施方案中,主轴座包括驱动两个主轴的电机。在另一个实施方案中,每个主轴具有电机。
附图说明
图1是测试图,其举例说明了传统计算机控制(CNC)车床的一个实施例。
图2是图1的车床的简化端视图,其举例说明了主轴和转塔之间的联系,主轴在该实施例中被固定,转塔可在x轴内移动接合由卡盘固定的工件。
图3A-C分别说明了工件实施例的左(前)端视图、侧视图、和右(后)端视图
图4是侧视图,其举例说明了具有同一机床座上的两个主轴的传统计算机控制机床,两个主轴具有相同旋转轴。
图5和6分别是前视图和顶视图,其举例说明了具有并排构造的两个主轴连同两个转塔的传统计算机控制车床。
图7A-F举例说明了工件搬移设备的实施例,该工件搬移设备对图5和6的机床是必需的。
图8-10F举例说明了控制机床的小型高精度和多主轴,该计算机控制机床具有一个叠在另一个之上的两个平行主轴的主轴头。其意思是,主轴竖向平行放置。
图11-13显示出小型高精度机床的另一个实施例,单一转塔或刀架安装在刀架或者机床座之上,单一转塔或刀架具有除了x和z轴运动之外的y轴运动。
图14-16显示出经修改的图11-13的机床,其包括连接于与转塔同一头部的铣边机。
图17-19显示出包括小型高精度机床的另一个实施例,其包括连接于与转塔相同头的铣边机,伴随分开安装在头部的旋转运动多手臂手爪模块。
图20和21是简化顶视图,其举例说明了一些加工角度B轴运动,这种运动可采用图17-19的铣床性能获得。
图22是主轴座实施例的前视图,其包括插入热探头的热探头端口图626。
图23至31举例说明了机床的一个实施方案的操作。
图32至35举例说明了机床的实施方案,该机床包括具有计算机可控b轴旋转运动的主轴座。
具体实施方式
本发明是关于小型高精度多轴计算机控制机床。在一些实施方案中,本发明提供了计算机控制(CNC)机床性能。其他的实施方案提供加工中心功能性。本发明通常涉及具有平行转轴的两个主轴的主轴头。
下列实施例进一步举例说明本发明但不应解释为以任何方式限制其范围。
实施例1
图8-10举例说明了小型高精度多轴计算机控制机床400的一个实施例。在这个实施例中,一个主轴420装备连同相关卡盘一起的两个主轴422和424。主轴422和424具有大体平行转动轴。主轴420,在该实施方案中,是固定位置装置。第一转塔430安装在转塔头或者刀架432上,第一转塔430具有x和z轴运动,如图9中显示的。值得注意的是,刀架是转塔头和其他机械设备的安装基座。其他“机械装置”的实施例是铣边机、激光加工机等等。第一转塔460安装在底座462上,第一转塔462也具有x和z轴运动。转塔430与较低主轴422成一排(如图8中举例说明的)并且能在x轴方向上移动使用工件接合切削刀具。底座432能在z轴方向上移动为了加工工件的长度。转塔460与上部主轴424成一排(如图8中举例说明的)并且能在x轴方向上移动使用工件接合切削刀具。底座462能够在x轴方向上移动为了加工工件的长度。
相对于上述讨论的传统解决方案,主轴头420上的主轴422和424的构型上面和下面导致机床400更小型。主轴422和424的垂直方向使工件搬移设备变简单。搬移设备通常在平行于主轴422和424和y轴的轴线的z轴中移动。例如,刀架或转塔头432和462可沿着远离x轴移动并且输送机沿着z轴移动引入或者移除工件。同样地,在z轴和y轴中移动的机械手可用于将工件移向输送带和从输送带移走和在主轴422和424之间移动工件。也值得注意的是,虽然主轴422和424每一个可与驱动各自主轴的共轴电机一起构造,本构造使一个电机安置在底座420上并且用于驱动主轴422和424。较低主轴也可构造成比上部主轴更重型主轴。值得注意的是,刀架432和462,以及主轴体420,通常牢固安装到机床座上。
实施例2
图11-13显示出小型高精度机床500的另一个实施例。在这个实施方案中,一个转塔530安装在刀架532上,在这个实施方案中,通过计算机控制可移动接合机床座540除了提供x轴和z轴运动之外还提供y轴运动。Y轴运动使转塔530用于加工由主轴422或424固定的的工件(未示出)。主轴头420也安装在机床座540上。图10是侧视图,其举例说明了位于与主轴422相同水平的转塔530,当工件被夹在主轴422的卡盘内时,主轴422加工工件的第一面。图11为侧视图,其举例说明了位于与主轴424相同水平的转塔530,当工件被夹在主轴424的卡盘内时,主轴424加工工件的第一面。图12为顶视图,其举例说明了高度小型设计的机床500,其具有提供x、y和z运动的刀架532。
实施例3
图14-16显示出经修饰包括铣边机534的机床500,铣边机534与转塔530一样结合相同的刀架532。因为刀架532能在x和y轴移动,铣边机534可被包括在内为了打磨经主轴422和424上的卡盘固定并在主轴上旋转的工件表面,这导致作为加工中心的机床操作。图14是侧视图,其显示了沿着y轴位置上的转塔530和铣边机534,其加工由主轴422固定的工件。刀架532上的Y轴移动使转塔530和铣边机534用在主轴422和424上,当x轴移动的杆532使转塔530和铣边机534用于加工工件。图15为侧视图,显示用于加工由主轴424固定的工件的转塔530和铣边机534,转塔530和铣边机534在沿着y轴的位置。刀架532的Y轴移动使转塔530和铣边机534用在主轴422和424上,而杆532的x轴移动使转塔530和铣边机534加工工件。
铣边机使用与转塔530相同的计算机控制轴使机床500对工件实施许多种加工。因此,机床500提供具有降低成本并性能增强的小型高精度机床。
值得注意的是,主轴422和424中的一个可用于实施铣削加工。铣削加工专用主轴可容许更多种处理并且可按照比具有旋转刀具单元或转塔的刀架更大功率的铣刀加工。
实施例4
图17-19显示出小型高精度机床600的另一个实施例,其包括与转塔630一样连接相同的刀架632的铣边机634,连同旋转多手臂手爪模块610,旋转多手臂手爪模块610也安装在刀架632上。图17是机床600的侧视图,其举例说明了相对于主轴头620、换向手臂单元606和输送机602和604安装在刀架632的旋转手爪模块610。图18是顶视图,其举例说明安装在主轴头620的刀架632上的转塔630、铣边机634和手爪单元610,图解x和z轴运动。图19为剖面侧视图,其举例说明了安装在刀架632上的铣边机634和转塔630,提供y轴运动。
主轴头620包括第一和第二主轴622和624并且通过平板642、644和646安装在机床座640上,分别提供x、z和b轴运动。在这个实施例中,刀架632提供y轴运动,这使转塔630、铣边机634和手臂单元610相对于主轴622和624向上和向下移动,例如,在主轴的旋转轴之间。值得注意的是,刀架632可通过类似于平板642、644和646的计算机控制运动平板安装在机床座640上提供在可供选择实施方案中的x、z和b轴运动。
手爪模块610具有旋转运动和在加工的不同阶段牢固夹紧工件的四个手夹612、614、616和618。值得注意的是,手臂,如手爪模块610的手臂单元,主轴622和624的卡盘,和换向手臂606,通常构造成接合工件的具体表面构型,例如,通过压缩力和膨胀力的组合。因此,在加工的不同阶段,不同的手臂构型通常被要求在加工之前和之后接合工件的第一和第二表面。
铣床操作的实施例现在将被描述。最初未加工的工件经输送带604被输送,该输送带在该实施例中具有z轴运动,将工件搬移进低于手爪模块的位置中。输送机604可配有减压弹簧使手爪模块610给输送机施压并更牢固夹紧工件。当输送机被压缩时,减压开关可配备在输送机中指示计算机控制器,并确定手爪模块的手臂与工件的接合,使手臂成为简化设备,不需要传感器。手臂单元也利用弹簧加载夹紧装置,这些装置更简单并比压力驱动夹紧装置更可靠。然而传统夹紧装置通常具有两个手臂单元,旋转手爪模块610可构造具有四个不同手臂单元,提供用四种不同方式夹紧工件,使机床在没有人参与或者附加搬移设备的情况下实施更多加工。手爪模块610也可为气动的。
手爪模块610旋转使得手臂单元612向下导向朝向输送机604上的工件。刀架632移动手爪模块610向下沿着y轴使得手爪模块610的手臂612接合输送机604上的工件。因为刀架632移动手爪模块610向下朝向输送机604,手臂单元612可利用负载弹簧夹或者气压缸控制夹片牢固夹紧工件。
刀架632沿着y轴向上移动,从而能将工件举到与主轴622一致的水平。手爪模块610旋转使得手臂单元612面向主轴622的卡盘,工件可由卡盘接合。主轴头620沿着z轴移动使主轴622的卡盘接合由手臂单元612固定的工件。当主轴头620离开这个位置返回到最初切割位置上,当然,主轴622或624的卡盘夹紧工件。计算机控制卡盘622开始旋转、移动主轴头620和移动刀架632,刀架632位于转塔630和铣边机634上为了加工第一面。当加工工件的第一面完成时,手爪模块610旋转手臂单元614朝向由主轴622的卡盘支撑的工件。正像手臂单元612被构造成接合和夹紧未加工的工件的第一面并且主轴622的卡盘构造成接合和夹紧未加工的工件的第二面,手臂单元614构造成接合和夹紧加工后的工件的第一面。
主轴头620沿着z轴移动使手臂单元614加工工件的第一面。卡盘622松开工件并且主轴头620从手臂单元614沿着z轴移走。手爪模块610旋转使得手臂单元614向下导向面向换向手臂单元606。刀架632沿着y轴向下移动手爪模块610使得换向手臂单元606能接合由手臂单元614固定的工件。刀架632沿着y轴向下移动手爪模块610使得换向手臂606能旋转目的为了反转工件的表面。手爪单元610旋转使得手臂单元616面向换向手臂单元606,该手臂单元616构造成接合未加工的工件的第二面,面向换向手臂单元606并且刀架632沿着y轴向下移动手爪模块610使得手臂616接合由换向手臂单元606固定的工件。值得注意的是,换向手臂单元606和手爪模块610的构型采用了具有手臂单元616的工件接合中重力的作用。
刀架632沿着y轴向下移动手爪模块610到邻接主轴624的位置上。手爪610旋转使得手臂单元616面向主轴624的卡盘,其构造成接合被加工的工件的第一面。主轴头620沿着z轴移动使得主轴624的卡盘接合并夹紧工件。主轴头620从手爪模块610移走并且开始旋转。控制器可调整主轴624、转塔630和铣边机634的运动为了加工工件的第二面。当加工工件的第二面完成时,手爪模块610旋转手臂单元618朝向由主轴624的卡盘支撑的工件,手臂单元618构造成接合并夹紧工件的已加工工件的第二面。主轴头620沿着z轴移动使得工件接合手臂单元618,手臂单元618夹紧工件。主轴头620沿着z轴退回并且刀架632沿着y轴向下移动使输送机602沿着z轴移动至低于手爪模块610的位置。手爪模块610旋转使得手臂单元618面向输送机602,沿着y轴向下移动将全部工件放置在输送机602商,手臂单元618松开工件,刀架632从输送机602向上举起手爪模块610使得输送机在无干涉情况下可将全部工件从铣床600移走。
值得注意的是,该实施例的铣床600提供了沿着5个轴(主轴头620的x、z和b轴)的精度铣削,主轴旋转移动称为c-轴、主轴622或者主轴624的轴、和刀架632的y轴。也值得注意的是,铣床可再构造使得不同的轴由不同的单元提供。例如,b、z和x轴可由刀架632提供。本领域中的技术人员将容易认识到具体实施方案在不背离本发明的精神的前提下可以多种方式进行配置。
图20和21是简化的顶视图,其举例说明了一些加工角度,这些角度可采用图17-19描述的铣床600的性能得到。图20举例说明了从主轴头b轴上的第一位置(例如,主轴头620A和主轴头624A)向第二位置(主轴头620B和主轴头624B)旋转的主轴头620。该位置使车床634以90°或者其他角度切割工件。同样地,其他切割角度可得到。图21举例说明了一个实施例,主轴头620旋转至45°用于切割。高度精度和多轴机床600使其用于生产多种高精度产品,例如医学内植物。
值得注意的是,图20和21的车床可提供环绕b轴旋转360°连同在x和y轴上的滑动。结果,机床可用于执行大范围角度的铣削切割。也因为工件可经第二主轴移除、换向和接合,工件的两面可从大范围角度切割。车床进行加工使工件通常与两个相反面方向同中心,联合b轴控制在较大范围角度上进行铣削切割,结果是许多工件可采用机床被完全地加工。
图22是主轴头620实施例的前视图,其包括用于插入热探头的热探头端口626。主轴头620将通常在操作期间加热导致热膨胀,例如沿着线627,这能导致加工过程中的不精确。加热和由此产生的热膨胀,可能在加工过程中变化。在包括两个主轴的主轴座中可存在辅助加热。热探针经控制器使用追踪主轴头的热度并补偿热膨胀为了保持加工过程中的精度。通常,控制器调整和校正沿着刀架632y轴的膨胀。
图23至31进一步举例说明了车床的一个实施方案的操作。图23是车床的透视图,该车床具有带有两个相对机床座640垂直定向且并排的两个主轴,主轴头620通过平板接合机床座640,提供计算机控制x和z轴运动,例如通过图19中所示平板642和644。刀架632显示为具有用于车场操作的刀架630、用于加工操作的铣边机634、和四个手臂旋转手爪模块610,这个四个手臂旋转手爪模块610一起安装在计算机控制y轴运动平板631上,而计算机控制y轴运动平板631安装在刀架632上。旋转换向手臂606被给出,其安装在带有固定位置的刀架632上。在图24中,主轴头620从刀架632移走并且具有相对于刀架632z轴运动的输送机604和主轴头620在低于旋转手爪模块610移进为了将未加工工件(未示出)移进低于手爪模块610的位置。安装在刀架632的y运动平板631沿着y轴移动使得手爪模块610的第一手臂可接合输送机604上的未加工工件。Y运动平板631移动手爪模块610沿着y轴向上至与主轴主体620的较低主轴平行的位置。输送机604退回并且主轴主体620自己沿着x轴移动使得较低主轴与手爪模块610并排,旋转工件面向较低主轴。主轴头620沿着z轴移动使得较低主轴能接合由手爪模块610的第一手臂支撑的未加工工件,如图25所示。
较低主轴的卡盘接合未加工工件并且主轴头620沿着z轴退回并沿着x轴向转塔单元或者铣边机移动,如图26中所示,使得未加工工件可受到车床单元630或者铣边机加工过程的车床加工,生产出具有第一加工面的工件。主轴头620沿着x和z轴移动定向于具有手爪模块610的较低主轴,如图27中所示,手爪模块610旋转使得第二手臂面向具有第一加工面的工件。类似于图25中所示的定向,主轴头620沿着z轴移动使得手爪模块610的第二手臂接合并夹紧工件的第一加工面。主轴头620沿着z轴退回并且手爪模块610旋转使得工件面向固定位置的换向手臂606。Y运动平板631沿着y轴移动手爪模块610使得工件接合换向手臂606,如图28中所示。安装到刀架632上的y运动平板631降低手爪模块610并且换向手臂606旋转颠倒工件使得工件未完成的第二面面向手爪模块610。手爪模块610旋转使得构造接合工件未完成第二面的第三手臂面向换向手臂606。y运动平板631举起手爪模块610接合工件并且换向手臂606释放工件。因为手爪模块610的第三手臂低于工件,重力,而非电磁力或气动力用于采用第三手臂牢固接合工件。安装在刀架632上的y运动平板631降低手爪模块610至与主轴头620的上部主轴并行的位置,手爪模块610旋转使得第三手臂和工件的第一完成面面向上部主轴。主轴头620沿着z轴移向手臂模块610使得上部主轴的卡盘接合工件的第一完成面,如图29所示。主轴头620沿着在轴从手爪模块610退回并且沿着x轴移进某一位置中,该位置上工件可得到车床和加工处理,如图30所示。
当加工完成时,主轴头620移进与手爪模块610并排的位置并且手爪模块610旋转使得构造接合工件第二完成面的第四手臂面向主轴头620。主轴头620沿着z轴移向手抓模块610使得第四手臂可接合工件的已完成的第二面,如图31所示。主轴头620退回并且输送机或其他搬移设备可移进收到来自手爪模块610的第一手臂的已完成工件的位置中。例如,手爪模块610可旋转使得已完成工件面向下并且手爪模块610经刀架632的y运动平板降低使其能将工件放置在输送机上移走。
图32至35进一步举例说明了机床实施方案的计算机控制b轴旋转运动。在这个实施方案中,主轴头620提供了计算机控制b轴旋转运动,例如经过图19中所示的平板646。图32是机床的透视图,该机床具有配有两个彼此垂直定位的主轴和机床座640的主轴头620,主轴头620具有计算机可控x、z和b轴运动。值得注意的是另一个实施方案可提供刀架632中x、z和b轴运动。刀架632显示具有用于车床加工的转塔单元,用于加工操作的铣边机,和采用由刀架632的y运动平板631提供的计算机可控y轴运动旋转一起安装手爪模块610的四个手臂。旋转换向手臂606被提供,其安装于刀架632的固定位置上。接合工件的方面,这个实施方案同样操作上面讨论的图19至21和23至31的实施方案。这个车床实施方案提供了b轴旋转,如图33中举例说明的,说明较低主轴上执行的成角度铣削切割的实施例,图34举例说明了上部主轴上执行的成角度的铣削切割的实施例。如上面提到的,在没有背离本发明范围,车床可提供刀架632内的b轴旋转。主轴头具有对主轴头620和手爪模块610充足的x和z轴运动在不同阶段的加工中协作搬移工件。
一些实施方案可提供单一主轴头的使用。然而,振动先前引起许多系统利用多个主轴头,本构型将多个主轴安装在一个主轴头上。因为这个和其他原因,公开系统的底座明显更小,其需要更少地板空间。
所有参考文献,包括公开、专利申请、和专利,这里引用的通过引述至相同程度合并于本文中,好像每个参考文献是独立的且具体表明通过引述被合并在本文中阐述其全文。除非在这里指出或者经上下文清楚否定,术语“a”和“an”和描述本发明的上下文(尤其在下面权利要求书的上下文)中的类似指示词被解释为包括单数和复数。数值范围的叙述仅为了起到单独提到在该范围内的每个单个数值的速记方法作用,除非在本文中指出,每个个别数值合并于说明书中好像它在文中被单独叙述。
除非本文中指出或者经上下文清楚否定,这里描述的所有方法可以任何适宜顺序实施。一些和所有实施例的使用,或者这里提供的示范性语言(例如,“例如”)目的仅为了更好地说明本发明并不是引起对本发明范围的限制,除非权利要求。说明书中没有语言应解释为说明对本发明实施必须的任何非权利要求元件。此外,这里命名的轴和公开的指向的语言目的是示范性的,不限制公开的实施方案。例如,指向语言如“向上”和“向下”或者轴描述如“沿着x轴”或类似语言意指示范性的,不限制在仅被公开的方向。此外,上面描述的实施方案通常接合工件为了部分或者完全完成工件,但工件不被解释为对本发明范围的限制。
本发明的优选实施方案在这里进行了描述,包括执行本发明的周知的最佳模式。应理解的是,举例说明的实施方案仅是示范性的,不应认为限制本发明的范围。
Claims (16)
1.一种计算机控制车床,该车床包括:
机器座;
主轴头,其安装在机器座上并具有第一主轴和第二主轴,第一主轴构造成在第一旋转轴上旋转,第二主轴构造成在第二旋转轴上旋转,第一和第二旋转轴彼此平行并且第一旋转轴相对于刀库大体上垂直于第二旋转轴,第一和第二主轴中的每一个具有牢固接合工件的手爪手臂;
第一刀架,安装在机器座上并且具有第一旋转转塔刀架,第一旋转转塔刀架构造成当其通过第一主轴旋转时固定在切割工件中使用的至少一个切割工具;并且
第二刀架,安装在机床座上并且具有第二旋转转塔刀架,第二旋转转塔刀架构造成当其通过第二主轴旋转时固定在切割工件中使用的至少一个切割工具;
主轴头、第一刀架、和第二刀架被安装以提供沿着z轴的计算机控制运动和沿着x轴的计算机控制运动,z轴平行于第一和第二旋转轴,x轴大体垂直于第一和第二旋转轴。
2.依据权利要求1所述的车床,其中主轴主体可移动地安装在机器座上以提供沿着z轴的计算机控制移动。
3.依据权利要求2所述的车床,其中第一和第二刀架可移动地安装到机器座上以提供沿着x轴的计算机控制运动
4.一种计算机控制机床,该机床包括:
机器座;
主轴头,安装在刀库上并具有第一主轴和第二主轴的主轴头,第一主轴构造成在第一旋转轴上旋转,第二主轴构造成在第二旋转轴上旋转,第一和第二旋转轴彼此平行并且第一旋转轴相对于刀库大体上垂直于第二旋转轴,第一和第二主轴中的每一个具有牢固接合工件的手爪手臂;
刀架,安装在机器座上并且具有第一旋转转塔刀架,第一旋转转塔刀架构造成当其通过第一和第二主轴中至少一个旋转时固定在切割工件中使用的至少一个切割工具;
主轴头和刀架被安装提供沿着z轴计算机控制运动和沿着x轴的计算机控制运动,z轴平行于第一和第二旋转轴,x轴大体垂直于第一和第二旋转轴;
刀架构造成提供沿着y轴计算机控制运动,y轴垂直于第一和第二旋转轴和x轴。
5.依据权利要求4所述的机床,其中主轴主体可移动地安装在刀库上以提供沿着x和z轴的计算机控制运动。
6.依据权利要求5所述的机床,刀架包括加工车床。
7.依据权利要求6所述的机床,主轴头和刀架被安装提供围绕b轴的计算机控制旋转运动,b轴垂直于第一和第二旋转轴并且使加工接合成角度的工件。
8.依据权利要求6所述的机床,主轴主体旋转安装提供围绕b轴的计算机控制旋转运动。
9.依据权利要求6所述的机床,刀架包括具有多个手臂的旋转手爪模块,旋转手爪模块由计算机控制。
11.用于加工工件的多主轴计算机控制机床,多主轴机床包括:
第一主轴工具,用于接合工件并在第一旋转轴中旋转工件;
第二主轴工具,用于接合工件并在第二旋转轴中旋转工件;
主轴支撑工具,用于将第一和第二主轴工具安装到刀库上;
刀具支撑工具,具有当其通过第一和第二主轴工具中的一个旋转时加工工件的至少一个刀具;以及
至少一个主轴支撑工具和刀具支撑工具被配置以提供沿着z轴、x轴和y轴计算机控制运动,z轴与第一和第二旋转轴并行,x轴大体垂直于第一和第二旋转轴,y轴垂直于第一和第二旋转轴和x轴。
12.依据权利要求11所述的多主轴机床,刀具支撑工具进一步包括选择性导向用于加工工件的多种切割工具的旋转刀具工具。
13.依据权利要求11所述的多主轴机床,刀具支撑工具进一步包括铣削工具,该铣削工具在工件被第一和第二主轴工具接合时铣削工具。
14.依据权利要求13所述的多主轴机床,主轴支撑工具和刀具支撑工具中至少一个被进一步配置以提供围绕b轴的计算机控制旋转运动,b轴垂直于第一和第二旋转轴并平行于y轴。
15.依据权利要求11所述的多主轴机床,刀具支撑工具进一步包括旋转手爪工具,用于接合计算机控制下第一和第二主轴工具中的工件。
16.依据权利要求15所述的多主轴机床,刀具支撑工具进一步包括相对于旋转手爪工具颠倒工件方向的换向工具。
17.依据权利要求11所述的多个主轴机床,主轴支撑工具电机旋转第一和第二主轴工具。
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