CN101537572B

CN101537572B - 加工设备

Info

Publication number: CN101537572B
Application number: CN2009101271245A
Authority: CN
Inventors: 维尔纳·布林克豪斯; 胡戈·福斯
Original assignee: Weeke Bohrsysteme GmbH
Current assignee: Weeke Bohrsysteme GmbH
Priority date: 2008-03-12
Filing date: 2009-03-12
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2029-03-12
Also published as: EP2100693B1; CN101537572A; ATE524270T1; PL2100693T3; ES2373532T3; US20090229730A1; EP2100693A1

Abstract

本发明涉及用于加工工件(2)的加工设备(1)，所述工件(2)优选至少部分由木材、木质材料、塑料等制成，所述加工设备(1)包括机床床身(10)和连接于机床床身上的至少一个加工单元(4)，其中所述机床床身(10)包括至少部分地由混凝土，特别是由钢筋混凝土构成的基座主体(12)。本发明的加工设备的特征在于，所述基座主体(12)包括优选平的基座部(14)和至少一个支撑部(16，22)。

Description

加工设备

技术领域

根据权利要求1的前序部分，本发明涉及用于加工工件的加工设备，所述工件优选至少部分由木材、木质材料、塑料等制成。

背景技术

上述类型的加工设备广泛地应用于家具和建筑部件工业以及加工和制造工件的其他工业分支。例如，这些机器能够用于切削加工、涂覆、棱边胶合或各种其他的精加工。这些机器的加工单元通常设置在机床床身(machinebed)上，所述机床床身传统上由钢或薄钢板制成。与此有关的加工机器的加工速度和动力载荷的增长使得支撑机器部件的机床床身的振动特性变得越来越重要。针对该背景，建议用矿物铸件制造所述机床床身，所述矿物铸件为合成粘合剂和添加剂的混合物(见文献DE 20 2006 323 U1)。

此外，作为选择，近来已经使用部分由钢筋混凝土(reinforcedconcrete)构成的机床床身。例如，申请人使计算机数控龙门加工中心(CNCportal processing center)类型Vantage 33M商业化，其中钢筋混凝土的矩形板设置在薄钢板的底台上以形成机床床身。在本申请的框架内，混凝土应该理解为水泥质混凝土(cementitious concrete)。

已知的计算机数控龙门加工中心的矩形钢筋混凝土板由于其高刚度和其高自重而证明了其实际使用价值。然而，已证明的是，这种钢筋混凝土板难以适用于不同的机器类型，或者每种机器类型需要自己的模型(formwork)以用于铸造钢筋混凝土主体。除了低的灵活性以外，这导致了较高的资本支出、空间需求以及有关的生产过程。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种通用类型的加工设备，所述加工设备的机床床身可由具有简单结构的部件构成且能够以多种方式，即能够以用于不同机器类型的方式使用。

根据本发明，通过根据权利要求1的加工设备实现本目的。尤其本发明的优选实施例在从属权利要求中限定。

本发明基于的观点是，能够以较少数量混凝土部件制造用于多种机器类型的机床床身。为此，本发明预想基座主体包括优选平的基座部和至少一个与所述基座部成一定角度设置的支撑部。

这样，下述情况是可能的：在第一对准(例如支撑部向上)中，使用基座主体作为用于所谓的控制台(console table)的机床床身，而在第二对准(例如支撑部向下)中，使用基座主体作为用于所谓的桌面式机器(desktopmachine)的机床床身。

因此，生产可被高度标准化，以便能够以较少的模型构件工作或者在极端情况下，以用于混凝土的仅有的一个模型构件工作。从而不仅能够减少投资费用和空间需求，而且能够避免误差的来源并推广。

根据本发明提供的实施例，预想到的是，基座主体包括至少两个支撑部，以使基座主体具有优选基本U形或三角形的横截面。这样，能够实现上述具有特别少量附加部件的优点。这样，能够建造具有包括U形横截面而无任何附加的子框架或上部结构的基座主体的桌面式机器或控制台机器。在三角形横截面的情况下也能够获得类似的优点，其中这种横截面形状另外具有特别高的稳定性。这样，提供至少两个支撑部考虑到了高可变性、低制作费用和高可靠性。

此外，根据本发明的另一个实施例，预想到的是，基座主体包括至少一个型钢。这种型钢不仅有助于基座主体的增强的稳定性和强度，而且此外许多还用作精密限定的支撑面或可移动机器构件的精密导向装置。此处，尤其优选地是，至少一个型钢设置在混凝土中以实现型钢和周围混凝土之间的稳固连接。然而，同样可以预想到的是，例如将型钢胶合到周围的混凝土上或以随后的不同方式连接到周围的混凝土上。从而，增加了基座主体的可变性并且可能达到型钢的更精确的定位，这在使用型钢作为导向装置或支撑面时尤其有利。

特别对于这些申请而言，根据本发明的另一实施例，如果至少一个型钢被布置在基座主体的表面上，特别是布置在基座主体的自由端或角部的区域中是有利的。进一步，这种构造特别容易制造且在基座主体的搬运期间保护周围的混凝土。

尽管基座部和以一定角度设置于基座部主体上的至少一个支撑部可由混凝土或钢筋混凝土一体制成，但本发明的另一实施例预见，基座主体形成为具有多个部分的多个零件。因此，基座主体可被构造为模块化系统，以使(钢筋)混凝土主体可以被预制为具有单一模型中的单一几何形状，并且如果需要可大量生产，以便随着所需机器构造的变化而随后将多个部分装配成基座主体。因此，能够实现具有单一产品的最大灵活性，而同时能够确保所需基座主体的实质地直接可获得性。

此外，尽管在此观点中，基座主体的基座部可由多个零件形成，根据本发明的另一实施例可预想到，将基座主体的至少一个支撑部随后与基座主体的优选平的基座部连接。这种观点基于主题加工设备的可变性需求主要集中在垂直方向上，以使某一基座主体与不同支撑部的结合导致最佳可变性。

对于上述的“模块化概念”，基座主体的单独的或多个零件可由除混凝土或钢筋混凝土之外的其他材料制成，以便根据本发明的另一实施例，至少一个支撑部还可包括型钢。因此，可产生用于许多申请的专用方案，这能够安全、经济的满足对稳定性、振动特性和尺寸精度的高要求。

在本发明的框架内，可以以多种方式实现将多零件基座主体的单独部件连接在一起。然而，根据本发明的另一实施例，预见到的是，基座主体的部分至少部分地胶合在一起。因此，能够补偿频繁出现在混凝土或钢筋混凝土中的尺寸公差，并且产生单一的产品。选择地或附加地，也能够将基座主体的部分至少部分地齿接在一起，特别是与胶合结合在一起，以使得在长期的基础上的高载荷的传输成为可能。进一步，必须注意到的是，除了胶合和/或齿接在一起，螺接在一起或部件的其他连接也被预见到了。

而且，根据本发明的另一个实施例，应该预见到的是，基座主体包括至少一个凹部或型材。这样，在刚度没有实质的减小的情况下，能够实现减轻重量和节省材料，使得对于各个申请而言，可将振动特性调节到最佳并且能够改善成本效率。

制造根据本发明的加工设备的有利方法是权利要求10的主题。尤其其特征在于，首先制造至少两个基座主体部，其中的至少一个包括混凝土，优选包括钢筋混凝土。根据本发明，然后基座主体部被连接在一起以形成基座主体，尤其它们至少部分地被胶合在一起。这样，上述模块化的原理的优点可以最佳方式被实现。

附图说明

图1示意性地显示了根据本发明的第一实施例的加工设备的立体图；

图2示意性地显示了根据本发明的第二实施例的加工设备的立体图；

图3示意性地显示了根据本发明的第三实施例的加工设备的立体图；

图4示意性地显示了根据本发明的第四实施例的加工设备的立体图；

图5示意性地显示了根据本发明的第五实施例的加工设备的立体图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述本发明的优选实施例。

图1的立体图示意性地示出了作为本发明优选实施例的加工设备1。尽管在该实施例中所显示的加工设备1为计算机数控加工中心，但是本发明不限于此，并且也可以根据本发明构造各种固定式机器或贯穿进给机器。在该实施例中，加工设备1用于加工例如由木材、木质材料、塑料等制成的工件(图1中未显示)，诸如在家具和建筑部件工业领域中频繁使用的工件。为此，加工设备1包括加工单元4和一个或多个设置在其上的加工成套装置(未显示)，在本发明中所述加工单元4由移动柱或移动臂6形成。

移动柱6沿着下文将详细描述的机床床身10平移。多个控制台8(图1中仅显示一个)设置在机床床身上，以便例如通过真空装置和/或其他夹紧装置(夹持设备)支撑且保持待加工的工件(未显示)。此处，可以以已知的方式沿着机床床身10调节控制台8。

在该实施例中，机床床身10包括主要由钢筋混凝土制成的基座主体12。在本发明的框架内，混凝土应该被理解为例如根据德国工业标准1045(DIN1045)制造的水泥质混凝土。所述混凝土可为具有200MPa或更高爆破强度的标准强度、高强度或超高强度的混凝土。在这些情况下，混凝土包括不同的、部分合成的添加剂，其中主要胶结材料将继续用作粘合剂。此外，在本发明的框架内，钢筋混凝土表示设置有未拉伸或预拉伸的钢筋件的混凝土，所述钢筋件可由钢制成，而且可由诸如纤维复合材料等其他材料制成。

在本实施例中，基座主体12的几何形状为大致地U形形状，以使基座主体12具有平的基座部14和两个以一定角度设置到其上的支撑(侧)部16、18。可以以多种方式改变基座部和支撑部之间的角度，以便通过支撑部18的相应倾角例如也可以制造三角形横截面或多种其他的横截面。

在该实施例中，基座主体12包括四个设置在基座主体12的混凝土中的型材20、20′。为此，型材20、20′可设置有诸如头螺栓(head bolt)、扣环(loop)等的合适的锚固装置。本文中，正如从图1中所看到的，布置型材20以将其用作基座主体12的支撑表面，而将型材20′布置在支撑部16的自由端的区域中，以使其能够用作移动柱6的平移运动的导向装置。此外，型材20、20′为基座主体12提供附加的稳定性和裂纹安全性。

尽管图1中未显示，基座主体12也可由多个零件形成，例如通过随后将支撑部16和/或18连接到基座部14上，这将在下文中更加详细地说明。

图2的立体图中示意性地显示了本发明的加工设备的第二优选实施例。原则上，在该加工设备中，使用了与第一优选实施例中相同的基座主体12，但是在第二实施例中，将所述基座主体12布置为颠倒地直立以形成桌面式机器。因此能够多样且灵活地使用根据本发明的基座主体12，从而可以通过单个模型或单套模型制造多种机器。

图3的立体图中示意性地显示了本发明的第三优选实施例。与图1的第一优选实施例相同，所述机器为具有沿着基座主体12可平移的移动柱6的计算机数控加工中心。为了支撑且固定图3中所示的工件2，控制台8依次设置在基座主体12上。然而，在基座主体12的构造方面，第三实施例不同于先前的实施例，在本实施例中基座主体12由包括基座部14、支撑部16和多个横向支柱(支撑)18的多个零件形成。通过胶合层26至少将这些部件部分地连接在一起，其中为连接横向支柱18和基座部14而附加设置了螺钉28。此外，各个部件之间的结合面可附加地包括边齿或压型，尽管这在图3中未显示。

此外，在图3所示的实施例中，基座主体具有多个凹部24，即两者在平的基座部14的区域和支撑部16的区域中。这样，基座主体的振动特性、自重和刚度可被相互调节，并且可使节约用料和运输重量最佳。

为了制造图3中所示的基座主体，首先在各自的模型中制备独立的基座主体部14、16和18，所述模型优选为具有例如由钢等制成的高强度模型面饰的可重复使用的模型。此处，与图1中显示实施例相同，型材20或20′已经被固定到基座部14和支撑部16中的混凝土中，尽管它们也能够被连接，尤其是随后胶合到相应的部件上。

因而，为随后的连接操作准备了结合面，并且所述结合面设置有胶合层26，以立即将部件14、16和18相互连接在一起。为了独立部件的精确牢固的连接，可使用多种辅助结构，诸如支撑框架、支撑块等。因此，独立部件可被保持在期望的参考位置，其中上部型钢20′和下部型钢20之间的距离被限定，例如，于是其中胶合层26起公差补偿的作用。这样，可制造具有高度精密尺寸的基座主体，另外所述基座主体仅能够通过结构钢件实现。

然后，将部件14、16和18附加的螺接在一起或者以另外的方式非绝对地连接，尽管这不是绝对必要的。在相反的情况下，注意到也可以使用其他的连接技术代替将单个的部件14、16、18胶合在一起，诸如部件的纯粹螺接或另外的绝对连接等。

图4的立体图中示意性地显示了本发明的第四优选实施例。该实施例不同于至此所描述的实施例，主要原因在于基座主体12包括直立布置在此处的基座部14和多个连接到其上的、由型钢制成的支撑部22。在本实施例中，型钢布置在基座部14中的混凝土中。然而，随后的连接是同等可能的，例如将支撑部22胶合或螺接到基座部14等上。

此外，在本发明的框架内，以不同找准方式装配基座主体12是同等可能的，例如基座部14顶角直轧(pointing down)以及支撑部22垂直对准。在这种情况下，用于移动柱或同样用于任何其他类型的机器构造的合适导向装置可被连接在支撑部22的自由端。进一步，同样在本实施例中设计基座部14使其至少部分中空或具有凹部以实现重量、刚度和振动特性之间的最佳比率是有利的。

图5的立体图中示意性地显示了本发明的第五实施例。该实施例与图4所示的实施例的原理结合在一起，其中基座主体12包括基座部14和连接到其上(例如设置在混凝土中)作为支撑部的型钢。另外地，在本实施例中，基座主体包括连接到钢支撑件22的自由端上的第二基座部14′。此外，尽管这种连接可以通过固定(浇注)在混凝土中实现，有利的是在许多情况下能够提供通过胶合、螺接等的后继连接，以便简化生产并可能地简化运输。

而且，所述基座主体可有利地用于不同的位置，这能适于不同的机器类型，例如根据图5，用于具有控制台8的加工机器，或者可能用于桌面式机器(未显示)，那么其中的桌面(台)能够搁在基座部14、14′上，也可以搁在与其齐平的钢支撑件22的表面上。

至少包括一部分混凝土的机床床身可为通过混凝土(例如通过胶合、螺接)而随后延伸的机床床身。

Claims

1.一种用于加工工件(2)的加工设备(1)，所述加工设备(1)包括：

机床床身(10)和连接于其上的至少一个加工单元(4)，其中所述机床床身(10)包括至少部分地由混凝土构成的基座主体(12)，

其中，

所述基座主体(12)包括基座部(14)和至少一个以一定角度设置于其上的支撑部(16，18，22)，

其特征在于，所述基座主体(12)形成为具有所述基座部和所述至少一个支撑部的多个零件，其中在制造出所述基座部和所述至少一个支撑部之后，所述基座主体(12)的至少一个支撑部(16，18，22)随后被连接到所述基座主体(12)的基座部(14)上。

2.根据权利要求1所述的加工设备，其特征在于，所述工件(2)至少部分由木材、木质材料、塑料制成。

3.根据权利要求1所述的加工设备，其特征在于，所述混凝土为钢筋混凝土。

4.根据权利要求1所述的加工设备，其特征在于，所述基座部(14)是平的。

5.根据权利要求1所述的加工设备，其特征在于，所述基座主体(12)包括至少两个支撑部(16，18，22)。

6.根据权利要求5所述的加工设备，其特征在于，所述至少两个支撑部(16，18，22)使得所述基座主体(12)包括大致U形或三角形的横截面。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的加工设备，其特征在于，所述基座主体(12)包括至少一个型钢(20，20′)。

8.根据权利要求7所述的加工设备，其特征在于，所述型钢(20，20′)设置在混凝土中。

9.根据权利要求7所述的加工设备，其特征在于，至少一个型钢(20，20′)布置在所述基座主体(12)的表面上。

10.根据权利要求9所述的加工设备，其特征在于，至少一个型钢(20，20′)布置在所述基座主体的自由端或角部的区域中。

11.根据权利要求1至6中任一项所述的加工设备，其特征在于，至少一个支撑部(16，18，22)包括钢筋混凝土或型钢。

12.根据权利要求1至6中任何一项所述的加工设备，其特征在于，所述基座主体(12)的部分(14，16，18；22)至少部分地被齿接或胶合到彼此上。

13.根据权利要求1至6中任一项所述的加工设备，其特征在于，所述基座主体(12)具有至少一个凹部(24)。

14.一种用于制造根据前述权利要求中的任何一项所述的加工设备(1)的方法，包括下述步骤：

制造至少两个基座主体部(14，16，18，22)，其中至少一个包含混凝土，其中所述基座主体部包括基座部和至少一个支撑部；

通过将所述基座主体部(14，16，18，22)至少部分地连接到彼此上而形成基座主体(12)，其中所述至少一个支撑部以一定角度设置于所述基座部上。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述混凝土是钢筋混凝土。

16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，通过将所述基座主体部(14，16，18，22)至少部分地胶合到彼此上而形成基座主体(12)。