CN102985218B

CN102985218B - 机床转塔的分度

Info

Publication number: CN102985218B
Application number: CN201180021111.5A
Authority: CN
Inventors: M.韦托里
Original assignee: Tornos SA
Current assignee: Tornos SA
Priority date: 2010-04-26
Filing date: 2011-04-21
Publication date: 2016-12-21
Anticipated expiration: 2031-04-21
Also published as: BR112012027624B1; WO2011134895A2; US20130025408A1; BR112012027624A2; WO2011134895A3; EP2380699B1; CN102985218A; EP2380699A1

Abstract

本发明涉及一种用于对多主轴机床的转塔（103）进行分度的系统。该系统包括：被设计为围绕轴线转动的转塔（103）；和转塔（103）驱动机构（105）。该驱动机构（105）被设计为对转塔（103）进行分度，以在围绕所述轴线转动的同时自由地对转塔（103）进行角定位，并且驱动机构（105）被设计为将转塔（103）锁定在该位置上。

Description

机床转塔的分度

技术领域

本发明涉及用于对机床转塔进行分度的系统。本发明还涉及包括该分度系统的机床。

背景技术

已知机床（例如：自动车床）包括多个用于接收待加工材料的主轴。待加工材料一般呈杆或坯件的形式。主轴一般被设计为随着待加工的材料一起围绕轴线转动。

主轴一般至少部分地位于转塔中，该转塔因此围绕这些主轴。在某些解决方案中，转塔包含六个主轴，每个主轴都在角度上间隔60度。具有这种转塔的机床同样地可以包括六个工作台。每个工作台都配置有一个或多个用于加工主轴所保持的材料的工具。为了使加工操作更有效，每个工作台都可以同时加工主轴所保持的材料。

在已知解决方案中经常没有以最优的方式来进行转塔的分度。分度指的是将转塔定位在所期望的角位置上的操作。许多已知解决方案都具有较为复杂的转塔驱动机构，该驱动机构不允许将转塔定位在某些所限定的位置上。因此，在具有六个主轴的转塔的情况下，这些位置在角度上间隔60度。

此外，已知解决方案经常具有较为复杂的转塔锁定/解锁机构。该机构经常独立于驱动系统，这使得机床无谓地复杂。

发明内容

本发明的目的在于解决已知解决方案的问题。本发明因此提出一种用于对机床转塔进行分度和/或锁定/解锁的解决方案，该解决方案在下文更详细地说明。

为此，本发明的主题在于一种用于对多主轴机床的转塔进行分度的系统，该系统包括：

被设计为围绕轴线转动的转塔；以及

转塔驱动机构，

其特征在于，驱动机构被设计为对转塔进行分度，以在围绕所述轴线转动的同时在角度上自由地定位转塔，并且，驱动机构被设计为将转塔锁定在该位置上。

机床使用该类型的系统使得能够减少机器的机械部件数量，并因此降低成本。这也意味着通过减少部件数量缩短了安装转塔框架元件的时间。所提出的解决方案还使得能够将此前不工作的机器轴用作工作轴，而不增加机器的成本。

该解决方案还使得能够显著地提高机器在给定主轴或给定工作台上的准确性或工作能力，而无需使得产品更加昂贵，而且该解决方案还使得能够提高机器的准确性或整体工作能力，而无需改善构成机器的不同组件的准确性。而且，所提出的系统允许生产具有高度复杂性、要求大量工具的工件，而无需使用具有更多主轴或滑架的机器。

本发明的主题还在于包括该分度系统的机床。

本发明的其他方面可见于从属权利要求。

附图说明

阅读以下参照附图并通过非限制性的示例给出的说明，本发明将变得显而易见。在这些附图中：

图1以部分透视图示出了根据本发明的一个实施例的转塔驱动系统；

图2以透视图示出了根据本发明的一个实施例的转塔驱动机构；

图3以部分透视图示出了根据本发明的一个实施例的带有壳体的转塔驱动系统。

具体实施方式

现在参照附图更详细地说明根据本发明的多主轴机床的转塔驱动机构的一个非限制性实施例。

图1示出了机床的用于对转塔103进行分度的转塔103驱动或分度系统101的部分透视图。该机床还包括至少一个工具系统（在附图中未示出），该工具系统包括工作台或加工单元，其数量可以等于、大于或小于转塔103中的主轴的数量。工具系统是用于实现由机床主轴保持的工件的加工操作的功能性子单元。

一方面，工具系统配置有多个加工工具，这些加工工具用于在预先确定的不同的平面上被引导和移动，以允许对工件进行复杂的加工；另一方面，工具系统受例如至少一个数字控制单元的影响。

在该示例中，驱动机构105为转矩电机，因此使用该转矩电机代替多主轴机床转塔的传统机械分度系统。在图1中还可见开孔107，这些开孔用于接收主轴（附图中未示出），主轴被设计为用于保持待加工的工件。为了保证其工作，通常驱动主轴围绕预先确定轴线转动，以使得待加工的工件转动。主轴的驱动机构独立于转塔103的转矩电机105。图1中示出的转塔103被设计为接收六个主轴。

在图2中也示出的转矩电机105因此围绕转塔103定位，并可以视为与转塔集成在一起。

转矩电机为一个特殊类别的无刷永磁伺服电机，其通常被称为无刷直流电机或永磁同步电机。荷载直接安装在转子上，没有中间传动元件。转矩电机因此被归类为直接驱动的解决方案。

荷载在转子上的直接联接消除了对于传动元件（例如驱动带、齿轮、减速齿轮、蜗轮、马其他十字件或歧管）的需求。与带刷电机不同，在直接驱动系统中没有与运动中的工件接触。因此没有机械磨损和断裂，这意味着良好的可靠性和长久的工作寿命。机械组件数量的减少因此最小化维护并降低了系统的成本。基于转矩电机的直接驱动技术本身保证了成本有效和有效的组装。

根据观察点的不同，转矩电机为带有大量极的传统伺服电机或卷绕线性电机。由于该大量的极，转矩电机能够在中等速度下达到高转矩。转矩电机的设计是紧凑的，带有窄的层压堆叠和大的空心轴。转矩电机为“无框架”电机。这意味着转矩电机不包括轴承、壳体或信号反馈设备。

转矩电机在中等速度下或在电机停止时产生高转矩。与传统驱动装置相反地，转矩电机的尺寸确定是纯粹基于转矩的（而不是基于功率）。峰值转矩确定电机能够物理地产生的最大转矩。

根据本发明的该实施例，转矩电机105用于代替多主轴机床转塔用的机械分度系统。由于根据本发明的转矩电机105还可以用作锁定/解锁转塔103的机构，该转矩电机105因此可以用于代替多主轴机床转塔用的传统锁定系统。因此，根据本发明的转矩电机105可以用于代替多主轴机床转塔用的分度系统和锁定系统。该转矩电机可以有利地代替这两个机构。

由于能够将转塔103定位在任何角位置上，该转矩电机105还使得能够在多主轴类型机器上实现额外的工作轴线。转矩电机105还允许在准确的工作台上准确地对任何主轴进行角定位。因此，由于可以消除任何主轴在该特定工作台上的位置误差，该工作台成为精密工作台。

转矩电机105还允许在任何工作台上对预先限定的主轴进行准确的角定位。因此，由于可以消除该特定主轴在任何工作台上的定位误差，该主轴成为精密主轴。

还可以在转塔103的特定位置处测量至少两个主轴相对于对应的工作台的定位误差，并计算平均误差。根据本发明，可以将该平均误差用于允许任何主轴在任何工作台上的平均角定位。

转矩电机105的使用还允许独立于主轴数量地增加工作台。即，转塔的分度角可以选择为大于或小于固定工作台。例如，可以考虑包括六个主轴和12个工作台的解决方案。在该情况下，六个工作台同时工作，而六个工作台则是停止的。可以在六个工作台正在加工的同时更换其他六个工作台的工具。在该情况下，可以以相对于前一位置30度来对转塔进行分度。

转矩电机105还可以被设计为与转塔同时地对机床的进料器或引导杆进行分度。转矩电机105还可以与安装在进料器或引导杆上的相同驱动系统同步地控制。

在图3中可见图1中示出的分度系统101布置在壳体301中。该壳体301的目的在于保护分度系统101。

上述解决方案在机床上具有多种应用。例如，该解决方案可以用于多主轴自动车床，以实现上述操作。

可以考虑上述配置的多种变型而不超出本发明的范围。

Claims

1.一种用于对多主轴机床的转塔（103）进行分度的系统（101），所述系统（101）包括：

被设计为围绕轴线转动的转塔（103），所述转塔（103）包括用于接收主轴的开孔（107）；以及

转塔（103）驱动机构（105），

其特征在于，所述驱动机构（105）被设计为对所述转塔（103）进行分度，以在所述转塔（103）围绕所述轴线转动的同时在角度上将所述转塔（103）定位在任意角位置上，并且其中，所述驱动机构（105）被设计为将所述转塔（103）锁定在该位置上，并且所述驱动机构（105）围绕所述转塔（103）定位，所述驱动机构为转矩电机，

其中，所述驱动机构（105）被设计为与所述转塔（103）同时地对进料器或引导杆进行分度。

2.如权利要求1所述的系统（101），其中，所述驱动机构（105）集成在所述转塔（103）中。

3.如权利要求1所述的系统（101），其中，所述驱动机构（105）与安装在进料器或引导杆上的相同驱动系统一起同步地被控制。

4.如权利要求1所述的系统（101），其中，所述锁定由所述驱动机构（105）实现，而不使用额外的锁定系统。

5.一种机床，所述机床包括如上述权利要求中任一项所述的系统（101）。

6.如权利要求5所述的机床，其中，所述机床包括用于加工工件的工作台，所述工作台的数量多于主轴的数量。

7.如权利要求5所述的机床，其中，所述机床包括用于加工工件的工作台，所述工作台的数量少于主轴的数量。

8.如权利要求5至7中任一项所述的机床，其中，不带有额外锁定系统的驱动机构（105）被设计成将所述转塔（103）锁定在所述位置。

9.一种用于对多主轴机床的转塔（103）进行分度的方法，所述多主轴机床包括分度系统（101），所述分度系统（101）包括：被设计为围绕轴线转动的转塔（103），所述转塔（103）包括用于接收主轴的开孔（107）；以及所述转塔（103）的驱动机构（105），所述方法包括：

所述驱动机构（105）对所述转塔（103）进行分度，在所述转塔（103）围绕所述轴线转动的同时在角度上将所述转塔（103）定位在任意角位置上，

所述驱动机构（105）将所述转塔（103）锁定在该位置上，并且所述驱动机构（105）围绕所述转塔（103）定位，所述驱动机构为转矩电机，

10.如权利要求9所述的方法，其中，在所述转塔（103）的特定位置上，计算至少两个主轴相对于对应的工作台的单独的定位误差，并且使用由这些单独误差获得的平均误差来对所述转塔（103）进行分度。

11.如权利要求9所述的方法，其中，在所述转塔（103）的每个特定位置上，修正主轴相对于每个对应工作台的单独定位误差，并且使用所计算或测量的修正对所述转塔（103）进行分度。

12.如权利要求9所述的方法，其中，在所述转塔（103）的特定位置上，修正每个主轴相对于单独工作台的定位误差，并且，使用所计算或测量的修正对所述转塔（103）进行分度。