CN104822490A - 通过无线通信自如控制切割工具来将圆形或方形管材或棒材加工成所需形状的设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通过无线通信自如控制的切割工具将圆形或方形管材或棒材加工成所需形状的设备，所述设备能够执行直切/斜切以及使用一个刀片加工成多种形状，并且所述设备能够执行切割并对具有几十毫米或更厚的管材的改善操作。所述加工设备包括驱动轮、主马达单元、至少一个工作台、切割工具和控制单元，驱动轮能旋转地耦接至主体部分的一侧，同时工件穿过驱动轮；主马达单元用于使驱动轮旋转(在C轴方向)；至少一个驿站耦接至驱动轮的前面以便在工件的中心方向上(在X轴方向)精确地往复运动；切割工具被固定在工作台上以便切割工件的外表面或端面部分；控制单元用于控制工作台和主马达单元，其中，控制单元和工作台通过无线通信进行控制。

Description

通过无线通信自如控制切割工具来将圆形或方形管材或棒材加工成所需形状的设备

技术领域

本发明涉及用于加工诸如圆形或方形管材或棒材的工件的设备，更特别地，涉及这样一种加工设备，其能够以无线方式使用一个围绕工件回转的切割工具切割工件的加工设备，并能够自如地将工件加工为所需的形状，例如斜切加工或特殊加工。

背景技术

目前，用于切割管的设备大致地分为机械切割设备和融合切割设备。机械切割设备包括使用切割砂轮的高速切割机，使用锯条的锯切机，及其类似机器，融合切割设备包括氧气切割机和等离子切割机。

机械切割设备为这样一种设备，该设备具有等于或大于待切割管的直径的尺寸以用于该管的切割，并且机械切割设备用于切割小尺寸的管。融合切割设备用于切割大尺寸的管。

因为竖直切割管是困难的，且不可能对管进行斜切，所以切割设备在管道和焊接作业中需要相当多的时间和成本。由于这个原因，这是火灾以及较差工作环境的主要原因。

切割设备在切割和磨削斜面期间产生大量噪音和灰尘，产生的微细粉尘包括作为切割砂轮原材料的石粉末、粘合剂以及切割基本材料的粉末。切割/磨削过程中产生的微细粉尘使工作环境恶化，并固定到管子上因而加剧了对饮用水的污染并对制造装置产生了致命的影响。

特别地，由于生产结构的清洁度和管道的纯度是如半导体/电子/LCD的高科技产业生产中的核心因素，昂贵的进口的使用硬质合金刀片的切割设备用于维护管道的纯净度。可是，昂贵的切割设备并未扩大到和应用于普通建筑管道设备。此外，由于直切(cutting)和斜切(beveling)大幅的管材和非铁金属(铜，不锈钢等)的特殊方法，需消耗大量的时间和成本，并且塑料衬里管材也不存在了。

根据切割机的类型划分的切割方法和问题示于下表1中。

[表1]切割机的类型和问题

为了解决这些问题，一种经济有效的仅用于管道(直切、斜切和焊接)的加工机器已经被设计为实现改善工作空间的环境/安全性，减少成本，改善焊接质量，改善饮用水的质量，保护工业领域的设备以及增加效益。相应地，使用硬质合金刀片的机械切割机在大约15年前就已经使用了，其技术开发是在国外进行的，使用硬质合金刀片的机械切割机在大约5年前在本国就已经开发了。例如，这种技术公开在韩国专利公开No.2009-0101426(2009-9-28)(以下称为“现有技术1”)，韩国专利No.1077252(2011-10-27)(以下称为“现有技术2”)，以及韩国专利公开No.2012-0040524(2012-4-27)(以下称为“现有技术3”)中。

作为使用硬质合金刀片的机械切割机的一个代表性的例子，有一种大约10年前开发的直切/斜切机，用于同时完成直切和斜切，类似于现有技术1，示于图1和2中。

现有技术将在下面参考图1和2进行说明。在现有技术中，主体10被装备为使得管材P定位于并固定于主体10的中心。由电动马达15驱动旋转的驱动轮20耦接至主体的一侧(前侧)，同时管材P刺入所述驱动轮20。直切工具31和斜切工具32被安装在驱动轮20的前面以彼此面对(或两个或更多个工具被平衡和装备在驱动轮20的前面)，每当驱动轮20旋转一次时，直切工具31和斜切工具32竖直地移动一预定长度(在管材的中心方向)。在这种情况下，直切工具31和斜切工具32被安装到用于导向的块40上以使直切工具31和斜切工具32在驱动轮20的前面在管材P的中心方向往复运动。块40被再次拧到旋转轴50上且旋转轴50具有形成在其上端的齿轮51。因此，每当齿轮51与从主体伸出的闩锁60接触时，旋转轴50使块40移动一节距，该节距为齿轮51旋转的角度，于是，装配至块40的直切工具31和斜切工具32在管材P的中心方向进入。

根据现有技术的设备是这样一种设备，每当直切工具31和斜切工具32关于管材P旋转一次，该设备直切或同时斜切管材，同时刺入管材一预定深度。但是，现有技术的设备加工速度低。也就是，由于齿轮51和旋转轴50以简单的旋拧方式耦接到块40上，则出现了问题，即当增加驱动轮20的转速以加快加工速度时，旋转轴50由于齿轮51和闩锁60之间强烈的撞击而旋转超过了所期望的角度，从而，超过了合适的加工深度。此外，当齿轮旋转一个节距时，齿轮在其下一个旋转期间被闩锁平滑地捕获。然而，当齿轮高速旋转期间由于惯性而与闩锁强烈撞击时，齿轮旋转1.5个节距而不是1个节距。由于这个原因，当齿轮进行下一个旋转时，齿轮不被闩锁捕获而是穿过闩锁。另外，驱动轮20应当以相反的方向长时间旋转以使直切工具31和斜切工具32在切割管材P之后返回到原始位置，或者在闩锁60被向上抬起以便齿轮51不再与闩锁60啮合后，通过手动反向旋转使齿轮51返回到原始位置。

为了解决上面现有技术的问题，设计了现有技术2的管道切割设备。

在现有技术2中，旋转轴被耦接到闩锁形式的齿轮中，且其上施加了弹簧的反作用力，以使旋转轴仅旋转均衡的角度。通过旋转轴上的选择性的紧固的头部，用于使旋转轴反方向旋转的返回装置被进一步装备在旋转轴的上侧。

现有技术2有助于解决现有技术1的上述问题。然而，现有技术2解决不了现有技术1的顽固的问题，例如，不能实现多种形状加工的问题，不能切割一定厚度或更厚管材的问题，由于齿轮和闩锁之间的碰撞而引起损坏的问题，不能调整切割深度的问题，根据斜切角度和斜切形状而频繁更换斜切刀片的问题。

上述问题将被更加详细地描述。在现有技术1和2中，管材被加工的顺序示于图3中。也就是，直切工具31和斜切工具32在进入如图3所示的第一张图的管材P，且之后渐渐地深入所述管材时，对管材按第二到第四顺序进行加工，从而，允许直切和斜切同时完成。因此，现有技术1和2存在某种限制，即仅限于执行对管材的加工，例如示于图4(a)的直切的加工，示于图4(b)的直切和一个表面斜切的加工，以及示于图4(c)的直切和两个表面斜切的加工。

如图5所示，为了切割管材，直切工具31自然应该具有比待加工的管材的厚度t长的长度。但是，为了切割具有几十个毫米或更大厚度t的管材，当直切工具具有增加了的长度L时，直切工具在切割过程中在没有持久力施加于其上时也容易被损坏。

另外，如图6所示，为了在管材的切割表面上实施改善的加工，斜切工具32自然应该具有比待切割的倾斜表面长的刀片长度lb。然而，由于斜切刀片的长度lb长于直切刀片的长度lc(如图7所示)，斜切刀片不得不承受相当于施加于其上的力的载荷。

此外，当切割工具旋转一次时，现有技术1和2均涉及切割管材中心部分一预定深度的方法。可以理解，在直切期间所施加的载荷和在斜切期间所施加的载荷，即不同的横向切割力P，作用在材料上。这里，横向切割力P由待切割材料的特定的切割阻抗Ks，切割宽度l和加工深度dp来确定，并且表示为如下公式：

P＝KsSSSdp

相应地，如图7(b)所示，在使用用于直切的切割尖端时，因为切割宽度lc和加工深度dp在不用考虑根据待切割材料的特定的切割阻抗的情况下预定，因此要计算节距。另一方面，如图7(a)所示，因为在斜切作业时，切割的宽度l根据管材的厚度t而变化，所以计算用于斜切加工的合适的节距值(每次旋转所需加工的深度值)是困难的。因此，由于现有技术不满足多种作业要求，并且斜切工具常常遭损坏或者克服该困难存在工具设计方面的问题，因此难以使设备商业化。

此外，每当齿轮被闩锁捕获并且旋转一定角度时，直切工具和斜切工具通过下降将材料切割至预定的深度。当直切工具和斜切工具直切和斜切具有几十毫米或更厚的管材时，齿轮、位于齿轮下的元件和闩锁经过齿轮和闩锁之间上百次的碰撞可能被损坏。例如，假设齿轮有五个突齿，齿轮旋转一次节距是1mm，管厚为20mm，闩锁撞击齿轮5次切割管材1mm，则切割20mm厚的管材需要闩锁撞击齿轮100次。当这样的操作一天执行100次时，则产生10,000次的撞击，当操作执行100天时，则产生1,000,000次的撞击。如此的碰撞在齿轮高速旋转时引起很大的冲力，且对设备的耐久性具有不好的影响。

在现有技术1和2中，由于仅当齿轮被闩锁捕获时方执行一预定深度的切割，切割深度不能任意地调整的工件的选择范围降低了。也就是，工件的切割速度、切割深度等根据所使用的工具的材料和类型而确定，但仍然存在这样的加工条件不能调整的问题，即使这样的加工条件在现有技术1和2中存在。

此外，管材的斜切角可以根据管材的类型和设计而改变。然而，现有技术1和2存在不方便之处，即斜切工具必须被更换以改变斜切角度。

与此同时，现有技术3涉及用于加工管道端部的设备。现有技术3涉及以这样的方式切割管材的外径和内径以及加工多种复杂形状的切割技术，该方式使得作为切割工具的加工体被固定至其上的主体朝着管材的端部表面进入或者在中心方向或朝向管材的外部方向可调整地移动。

然而，现有技术3被用于切割过程完成后改善管材的切割表面。所以，相比于管材的直切和斜切同时执行的现有技术1和2，现有技术3存在生产效率低下的问题，并且使用另外的切割机来事先完成切割过程。当在海上或造船厂和石化工厂执行管线操作时，改进焊接管道的操作是必要的。在此种情况下，当具有较大直径范围和较大厚度范围的管材使用现有技术3的直切/斜切设备被加工时，既不方便效率又低下，这是因为几百公斤或更重的管材通过切割机切割，之后被举起并放在现有技术3中的设备上以执行改善操作。另外，由于这种改善操作要在管道的两个端部执行，也不方便且效率低下，这是因为为了在另一端执行改善操作，就要翻转该重的管道，而之后对这一端执行改善操作。

发明内容

技术问题

因此，本发明考虑到上述问题而完成，本发明的目的是提供一种用于通过无线通信自如地控制切割工具而将圆形或方形管材或棒材加工成所需形状的设备，所述设备能够完成直切/斜切和使用一个刀片进行多种形状的加工，以及能够同时直切和斜切具有几十个毫米或更厚的管材。

技术方案

根据本发明的一个方面，用于通过无线通信控制切割工具的加工设备包括：驱动轮，所述驱动轮能旋转地耦接到主体部分的一侧，同时工件穿过(penetrate)所述驱动轮；主马达单元，所述主马达单元用于使所述驱动轮旋转(在C轴方向)；至少一个工作台(stage)，所述至少一个工作台耦接到所述驱动轮的前面以便在所述工件的中心方向(在X轴方向)精确地往复运动；切割工具，所述切割工具安装到所述工作台以便切割所述工件的外表面或者端面部分；和控制单元，所述控制单元用于控制所述工作台和所述主马达单元，其中，所述控制单元和所述工作台通过无线通信被控制。

所述驱动轮可具有形成在其后面的滑环，电力以接触或非接触的方式从所述滑环供应给所述工作台。

所述主体部分可被安装为通过移动装置在所述工件的纵向方向(在Z轴方向)精确地往复运动。此外，所述工作台可被构造成2-轴工作台以便在所述工件的纵向方向(在Z轴方向)精确地往复运动。

所述驱动轮可被耦接到至少一个铣削台上，所述至少一个铣削台通过无线通信在所述控制单元的控制下在所述工件的中心方向(在X轴方向)精确地往复运动，选择的铣削工具中的一个可被装配到安装在所述铣削台上的主轴上以便加工工件的外表面或端面部分，主马达单元可由控制单元的控制精确地旋转。

所述工作台装备有用于将工作台块的运动传递给所述控制单元的线性标尺。

用于固定工件的夹具可被安装在所述主体部分的内径部分中，或者被安装在所述主体部分的一侧或两侧。

所述主体部分可装备有用于扫描标在工件上的切割位置标记的切割位置传感器。

有益效果

由于至少一个切割工具绕工件旋转，并且通过精确控制在工件的中心方向和纵向方向同时运动，根据本发明的加工设备能切割工件，同时直切和斜切工件，削刮工件的表面，以及将工件加工成特殊的形状。

在根据本发明的加工设备中，当具有几个毫米或几十个毫米厚的管材同时被直切和斜切时，一个切割工具在向下移动时能将管材加工成V形或U形。因此，在管材具有切割工具在其中向下移动的范围的厚度时，具有任意厚度的管材由一个工具高速地被切割成具有不同的形状。

根据本发明的加工设备由于使用标准化的切割工具，因此与每次为了削刮相对较大宽度的表面均使用昂贵的斜切工具的现有技术相比，本发明在维护方面具有经济优势。即使在不像现有技术中那样根据斜切角替换斜切工具，也能够通过自由地设置斜切范围来执行加工。

在根据本发明的加工设备中，由于切割工具通过无线通信自如地移动，因此与现有技术中通过齿轮与闩锁之间碰撞的次数来确定切割深度不同，设备的耐久性能够被保证并且切割条件可以如期望的那样由工件的类型和材料来确定。

此外，由于多种铣削工具被附加地安装且通过精确控制而被使用，除了上面提到的加工的实例，根据本发明的加工设备能够实现多种加工的例子。

另外，由于用于测量实际运动的距离和将测量的距离传递给控制单元的线性标尺被安装到工作台上和通过无线通信控制的铣削台上，加工误差能够提前被防止，或者通过比较和测定控制信号及实际运动距离而被修正。

本发明另外的优点、目的和特征将在下面的说明部分加以阐述，经过以下查阅对于本领域普通技术人员而言也变得显而易见了，或者也可以从本发明的实施而获知。

附图说明

本发明如上的或其他的目的、特征和其他优点通过如下描述并结合附图将更加清晰地理解，其中：

图1为示出根据现有技术的管道直切/斜切机的主视图；

图2为示出根据现有技术的管道直切/斜切机的侧视图；

图3为顺序地示出在根据现有技术的管道直切/斜切机中同时执行直切和斜切的操作过程的视图；

图4为示出在根据现有技术的管道直切/斜切机中执行的加工例子的视图；

图5为示出在根据现有技术的管道直切/斜切机中的直切工具长度和管材厚度之间的关系的视图；

图6为示出在根据现有技术的管道直切/斜切机中的斜切工具长度和管材厚度之间的关系的视图；

图7为示出图6中在切割期间施加给斜切工具的力之间的关系的视图；

图8为示出根据本发明的实施例的加工设备的构造的视图；

图9为示出本发明实施例所使用的工件类型的视图；

图10为示出根据本发明实施例的加工设备主体部分附近的放大的主视图和侧视图；

图11为示出图10的主视图中铣削加工部的附加的安装状态的视图；

图12为示出使用根据本发明实施例的加工设备进行加工的例子的视图；

图13为作为图12加工方法的第一示例方法而顺序地示出同时执行切割和改善操作的加工例子的视图；和

图14为示出使用根据本发明实施例的加工设备的铣削加工部进行加工的例子的视图。

具体实施方式

现对根据本发明的实施例的加工装置进行详细说明，本发明的例子示于附图中。没必要按比例绘制图，在某些情况下，为了清楚地示出实施例的特征，比例可能被夸大。

图8为示出根据本发明实施例的加工设备的整体结构的视图。参考图，加工设备标以附图标记100，根据本发明的实施例，加工设备100包括底座110、主体部分120、驱动轮130、切割工具150、主马达单元160和控制单元170。主体部分120被安装在底座110的上部的同时待加工的工件P穿过主体部分120；驱动轮130能旋转地耦接至主体部分120的一侧的同时工件P穿过驱动轮130；切割工具150被安装至驱动轮130的前面以在工件的中心方向上往复运动，以便切割工件P的外表面或端部表面；主马达单元160用于使驱动轮130旋转；控制单元170用于控制切割工具150和主马达单元160。

这里提及的工件P可以是长的管材或棒材，如图9所示的工件的实例。管材或棒材可具有圆形或方形。另外，工件没必要限制为具有线性的长形，任何材料均可使用，只要工件能穿过并固定到主体部分120上而具有像肘部形状的弯曲形状即可。

底座110为用于支撑本发明加工设备100的大部分元件的基础。底座110较佳地具有平的且大的伸展形状，而不限定具有特定的形状。底座110被安装到地面上或较低的支撑件101上。在必要时底座110也可以在Z-轴方向往复运动。也就是，Z-轴方向是指工件的纵向方向，并且底座110在切割工具150被移到工件的切割位置时可以被迅速地转移。此外，底座110除了被迅速转移外也可以被精确地移动。这样，底座110可以具有移动装置115，例如LM导向件和滚珠丝杠，移动装置115装备在底座110的底部以根据控制单元170的控制在Z轴方向有选择地移动。

安装在底座110上部的主体部分120可与底座110一体地形成或可拆卸地耦接至底座110。由于工件以保持水平的状态穿过主体部分120的中部，主体部分120较佳地具有竖直的外观，同时具有水平贯通直径。

图10为示出根据本发明实施例的加工设备的主体部分附近的放大的主视图和侧视图。参考该图，驱动轮130被形成在主体部分120的前面。为方便描述起见，主体部分120的前面是指安装切割工具150的一侧，且后面是不安装切割工具150的相反的一侧。驱动轮130耦接至主体部分120上，以便能够围绕待加工的工件原位旋转，而不与主体部分分开。因此，延伸到主体部分120内部的耦接环125与轴承121一起被耦接至驱动轮130的后面。当然，耦接环125可以被形成在主体部分120上，而不形成在驱动轮130上，以便延伸到驱动轮130的内部。由于驱动轮130旋转而加工工件，驱动轮130可具有圆板形状以便为了平滑旋转而不偏心。驱动轮130具有形成在外周表面的齿轮131以便电力从主马达单元160传输给驱动轮130。根据本发明的实施例，如图所示，主马达单元160和驱动轮130可以齿轮啮合的方式来驱动，或者可通过正时皮带、V形皮带或链连接来驱动。由于当驱动轮130和主马达单元160以齿轮啮合的方式连接时，大直径的驱动轮130具有形成在其外周表面的齿轮，因此加工这样的齿轮是困难的。然而，当使用V形皮带去连接驱动轮130和主马达单元160时，V形皮带相比于齿轮而言可容易地被制造和加工。

安装了切割工具150的至少一个工作台140耦接到驱动轮130的前面。当切割工具150切割工件时，工作台140确定了切割的量和工件P的方向，同时工作台140耦接到驱动轮130的前面以在X轴方向或X和Z轴方向移动。这里，X轴方向是指工件的轴向中心方向，而Z轴方向是指工件的纵向方向。因此，根据本发明实施例的工作台140可以被精确地控制，同时通过建立仅在X轴方向移动的1-轴工作台实现在工件的轴向中心方向上往复运动，或者工作台140可以被精确地控制，同时通过建立在X轴方向和Z轴方向移动的2-轴工作台实现在工件的轴向中心方向和纵轴方向往复运动。这里，当工作台140作为1-轴工作台被建立以便仅在X轴方向往复运动时，根据本发明实施例的加工设备100通过安装到其上的底座110的移动装置115较佳地在两个轴方向是可移动的，例如X轴和Z轴方向。此外，当工作台140作为2-轴工作台被建立以便单独地在X轴和Z轴方向往复运动时，底座110的移动装置115可安装或不安装。

本发明的工作台可由马达精确地控制的电动化的工作台，且可构造成接收用于驱动马达的电力并双向传输/接收控制信号。当只有一个工作台140被安装到驱动轮130的前面时，应认真考虑由于驱动轮130高速旋转而引起的偏心。因此，两个工作台较佳地被安装在驱动轮130的两侧以使平衡，或也可以规律的间隔布置两个或更多的工作台。

切割工具150被安装在工作台140上。切割工具150根据工件的材料由碳素钢、高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石或类似材料制成，且根据工作台140的运动用以使与工件进行接触，以及通过驱动轮130的旋转削刮工件的表面。

主马达单元160用来旋转驱动轮130，并且包括主电动马达161和用于将动力传输给驱动轮130的动力传输装置。主电动马达161可以是交流电动马达或直流电动马达以获得切割作业所需要的旋转速度(RPM)。当驱动轮130的旋转速度和旋转角度需要精确地控制时，伺服马达也可以用作主电动马达161。动力传输装置可以具有用于主电动马达161的加速或减速动力的齿轮箱。该齿轮箱具有输出齿轮或皮带轮162，皮带轮162通过正时皮带、V形皮带或链与形成在驱动轮130的外周表面上的齿轮啮合或连接。考虑到设备作为整体的平衡和安全，主电动马达161可被安装在底座110或主体部分120的上表面。

再参考图8，控制单元170控制底座110的移动装置115、工作台140和主马达单元160。此种情形，由于底座110的移动装置115和主马达单元160在用于产生动力的电动马达被固定的状态下邻接于控制单元170，，因此移动装置115和主马达单元160可被以有线的方式进行控制。然而，由于工作台140被安装在以高速或低速旋转的驱动轮130的前面，因此通过电线将工作台140连接至控制单元170是困难的。于是，本发明提出了通过无线通信建立工作台140的控制信号的方法。

换句话说，由于根据本发明实施例的工作台140被安装到高速旋转或以低速连续地旋转驱动轮130上，因此供应电力及传递控制信号相当地困难。也就是，在现有技术1和2中，开发了每当旋转一次切割工具必须进入一预定量的技术，这是因为实际上不可能以自如的方式自动地控制切割工具的移动。

但是，为了以无线的方式控制工作台140，本发明以这样的方式解决了控制信号传递的难题，该方式就是将WAP(无线接入点)300安装至控制单元170并将无线适配器310安装至工作台140。滑环132被形成在驱动轮130的后面以便为工作台140提供电力，通过滑环132和电刷之间的接触连接电力的接触方法或者使用液态金属的非接触方法均可应用和使用。当电力供应给旋转的驱动轮130时，将电力分配给设备内的至少一个工作台140就不那么困难了。其详细分配的描述将被省略。

根据本发明实施例的控制单元170可接收用于加工所需的信息或可包括加工的信息数据，并且多种加工模式或范围可在控制单元170中进行编程。控制单元170可被连接至用于向操作者显示当前加工状态或运动的监控部180。

在根据本发明实施例的加工设备100中，用于固定工件P的夹持部200可被安装在主体部分120的前面或后面，或者多个夹持部200可被安装在主体部分120的前面和后面。夹持部200可被安装以朝向主体部分120往复运动。夹持部200可被建立以便按照需求根据控制单元170的控制可精确移动。就是说，夹持部200也可在加工工件P的同时以捕获工件P的状态直接移动，代替了底座110的移动装置115的运动。此外，当长工件一贯地以工件被夹持部200和主体部分120捕获的状态被直切/斜切时，夹持部200可以主体部分120仍然保持在适当位置这样的状态来夹紧工件和使工件P移动拟切断的长度。

根据本发明实施例的加工设备100可将切割位置传感器(未示出)安装在主体部分120上，并且可扫描标在工件P上的切割位置标记以在主体部分120移动或夹持部200或底座110移动的同时找到精确的切割位置。切割位置传感器可以是使用感测技术的接近传感器或光传感器。尽管切割位置传感器被安装在任意的位置，但只要指向工件的外周表面即可，切割位置传感器较佳地安装在位于距工件P外周表面最近的主体部分的内径表面上。切割位置标记由操作者标在工件P上。当切割位置传感器感测到切割位置标记时，控制单元计算和调整感测到的位置和切割位置，以使切割位置和切割工具的位置彼此吻合，从而能够执行对工件的加工。

根据本发明实施例的加工设备100可具有在工件P穿过的主体部分120的内径表面上形成的鄂板210，以在至少两个方向上进行收缩或伸展。也就是，鄂板210将穿过主体部分120的工件p固定至主体部分120上。由于主体部分120在Z轴方向上不移动，而夹持部200在Z轴方向在工件被鄂板210固定的状态下也不移动，工件P仅可通过工作台140在X和Z轴方向上的运动被加工。在这种情况下，鄂板210通过安装在主体部分120外面的控制杆(未示出)可操作地连接以便进行收缩或伸展。由于控制杆和鄂板210之间的耦接结构和它们的操作对于本领域的普通技术人员可以理解，其详细描述将被省去。

图11为示出一个实例的视图，在该实例中，另一个切割加工部被安装在驱动轮的前面。如图所示，根据本发明实施例的加工设备100可进一步包括形成在驱动轮130前表面上的铣削加工部190。当铣削机内在高速旋转的主轴192上安装了需要的铣削工具195时，该铣削加工部190可执行加工作业。相应地，1-轴铣削台191被形成在驱动轮130的前表面上以便在X轴方向上往复运动，高速旋转的主轴192和铣削工具195被安装在铣削台191上。在这种情况下，电力通过滑环131供应给铣削加工部190，用于铣削的控制信号由安装在铣削加工部190的无线适配器310通过控制单元170的无线信号进行控制。

由于在设立了铣削加工部190以后，铣削加工部190在Z轴方向也应该是可移动的以执行铣削机的大部分功能，安装底座110的移动装置115或使夹持部220移动是必要的。此外，由于为了铣削作业在位置选择期间主马达单元160应当被精确地控制，而为了精确控制的目的，使用伺服马达而不是提供简单旋转力的马达是必要的。

因此，铣削加工部190普遍地可通过自旋转铣削机195的切割操作在任何加工为止将工件加工为任何形状，而同时根据铣削台191的运动控制在X轴方向的1-轴运动、根据底座110的移动装置115或夹持部200的运动控制在Z轴方向的2-轴运动，以及根据驱动轮130的旋转运动控制在C轴的运动。

铣削加工部190较佳地被装备在驱动轮130的前表面上，同时铣削加工部190和至少一个工作台140以规律的间隔被被平衡和布置。

根据本发明实施例的加工设备100在驱动轮130旋转的情况下被精确地控制。为此，实时监控可被添加到加工设备100以识别和修正工作台140和铣削台191在加工期间是否真正地移动了。因此，特别地监控至少工作台140和铣削台191在三个轴X，Z和C轴的运动是必要的。为此目的，线性标尺(未示出)可被安装到工作台140和铣削台191的传递块上，并且线性标尺通过无线通信借助控制单元170传递和接收信号。

根据本发明实施例，由以上描述所形成的加工设备100的实例和可实现的加工方法与设备的操作一起将在下面予以说明。

图12为示出使用根据本发明实施例的加工设备的切割工具所加工的实例的视图。如图12的第一张图所示，可以在倾斜方向的工件的切割表面上同时一起执行改善操作和切割操作。如第二张图所示，可以以圆形的形式在工件上同时一起执行改善操作和切割操作。此外，如第三张和第四张图所示，工件也可以被加工成例如圆形的特定形状。

作为加工方法的举例，将参考图13来描述以倾斜方向所进行的改善操作和如图12的第一张图所示的切割操作一起执行的加工方法。

如图13所示，切割工具150被定位在工件P的待加工的部分。为了将切割工具定位在工件的待加工的部分，可以选择和使用通过底座110的移动装置115的操作来进行加工位置设定的方法以及通过移动的夹持部200来进行加工位置设定的方法中的一种方法。

设定了加工位置之后，工作台140在X轴方向被移动以便切割工具150在驱动轮130旋转的状态下进入工件的表面。在这种情况下，进入的适当深度应当根据工件的类型和厚度来加以考虑。

接着，工作台在X轴方向被固定的状态下在Z轴方向被移动以用于进行加工。在这种情况下，在Z轴方向移动的距离可以容易地通过工件的厚度t和改善的角度的预先计算而获得。所要求的直切和斜切操作可以通过重复地执行几次到几十次X轴方向的加工和Z轴方向的加工而完成。

根据本发明实施例的加工设备100，当执行如图13所示的直切和改善操作时，由于使用了从工件大的外表面向减小了的内部进入的方法，切割工具150可以不具有如现有技术1和2那样的与工件厚度成比例的长度。也就是说，在根据本发明实施例的加工设备100内，工作台140在X轴方向移动的距离为用于确定工件厚度的一个因素。此外，根据本发明实施例的加工设备100，由于驱动轮130高速旋转，即使加工顺序复杂，加工操作也可在短时间内完成。

另外，根据各种类型的工件，加工条件可作为数据进行存储，并且因此可以提供最佳的加工条件。

将工件加工为如图12中第三张和第四张图所示的细长的形状不可能仅通过工作台在Z轴方向的移动来完成。也就是说，由于工作台在结构上适当被设定为在Z轴方向在几十毫米内移动，工作台可能不具有确定的长度。由于此原因，在Z轴方向移动的底座110的移动装置115较佳地用于加工具有大宽度的工件，而不使用在Z轴方向移动的工作台。

虽然直切、斜切以及将工件P的外表面加工为特殊的形状的例子被示于本发明示例性的实施例的附图中，但是工件的端面部分可以被加工。也就是，例如工件的端面斜切加工、端面削刮加工和端面内径加工，工件所有的内部的和外部的加工均可以这种方式被执行，该方式为在一个夹持部200捕获到工件P的状态下，切割工具150朝着工件P的端面部分进入。

图14为示出使用安装在根据本发明实施例的加工设备上的铣削工具进行加工的实例的视图。如图14的第一张图所示，根据本发明实施例的铣削加工部190可使用铣削工具195对工件的表面进行钻孔或在工件的表面加工攻丝。如第二张图所示，如在铣削机中执行的端部铣削加工和开槽操作的大部分加工操作可以被执行。铣削加工部190可通过主马达单元160在转轴方向精确地旋转工件，因此，能够在工件外径的任意位置执行铣削。铣削加工部190可通过一起使用底座110的移动装置115在工件的纵向方向上加工工件。

为了实现本发明，各种实施例按照最佳模式进行了描述。尽管本发明相对于说明性的实施例已经进行了描述，然而在不脱离本发明的精神和由下面权利要求所限定的范围内可进行的各种变化和修改对于本领域的技术人员是显而易见的。

Claims (8)

1.一种用于通过无线通信控制切割工具的加工设备，包括：

驱动轮，该驱动轮能旋转地耦接到主体部分的一侧，同时工件穿过所述驱动轮；

主马达单元，用于使所述驱动轮旋转(在C轴方向)；

至少一个工作台，耦接到所述驱动轮的前面以便在所述工件的中心方向(在X轴方向)精确地往复运动；

切割工具，安装到所述工作台以便切割所述工件的外表面或端面部分；和

控制单元，用于控制所述工作台和所述主马达单元，

其中，所述控制单元和所述工作台通过无线通信被控制。

2.根据权利要求1所述的加工设备，其中，所述驱动轮具有形成在其后面的滑环，电力以接触或非接触的方式从所述滑环供应给所述工作台。

3.根据权利要求1所述的加工设备，其中，所述主体部分被安装为通过移动装置在所述工件的纵向方向(在Z轴方向)精确地往复运动。

4.根据权利要求1所述的加工设备，其中，所述工作台被构造成2-轴工作台以便在所述工件的纵向方向(在Z轴方向)精确地往复运动。

5.根据权利要求1所述的加工设备，其中，所述驱动轮被耦接到至少一个铣削台，所述至少一个铣削台通过无线通信在所述控制单元的控制下在所述工件的所述中心方向(在X轴方向)精确地往复运动，选择的铣削工具中的一个被装配到安装在所述铣削台上的主轴上以加工所述工件的外表面或者端面部分，所述主马达单元通过所述控制单元的控制精确地旋转。

6.根据权利要求1所述的加工设备，其中，所述工作台装备有用于将工作台块的运动传递给所述控制单元的线性标尺。

7.根据权利要求1所述的加工设备，其中，用于固定所述工件的夹具被安装在所述主体部分的内径部分中，或者被安装在所述主体部分的一侧或两侧。

8.根据权利要求1所述的加工设备，其中，所述主体部分装备有用于扫描标在所述工件上的切割位置标记的切割位置传感器。