CN105592974A - 用于限位机床控制台的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于和机床配合使用的装置，其包括操作面板3，通过所述操作面板3，所述机床2可以被使用者控制；还包括固定所述操作面板3的支撑臂4，其可以被以这样的方式通过铰链44安装在所述机床2上：固定所述操作面板3的所述支撑臂4可以被围绕着所述铰链44的竖直轴线A相对于所述机床2枢转，其中所述装置1设有至少一个阻尼元件51和/或52，其抑制在所述支撑臂4被围绕着所述竖直轴线A1相对于所述机床2枢转时因为所述装置1和所述机床2之间的碰撞而产生的对所述装置1的冲击。

Description

用于限位机床控制台的装置
技术领域
本发明涉及一种用于与机床配合使用的装置以及一种设有这种装置的机床。
背景技术
为了让使用者操作或控制机床，尤其是数控机床，操作面板或操作装置和/或控制装置可以被使用，这些装置对于使用者来说可以方便地从机床外部访问到，但是也需要通过支撑臂与机床连接。
所述操作面板或操作装置和/或控制装置，一般包括用于显示机床控制信息的显示单元(例如监视器)和用于输入机床控制信息或操作信息的输入单元(例如键盘、鼠标、轨迹球、操作按钮)。通常地，所述操作面板可以被例如通过相对于所述机床枢转所述支撑臂而相对于所述机床移动。
发明内容
本发明的一个目的是创造一种装置，其让使用者能够以柔性方式操作机床，还能够在操作所述机床时避免对操作面板和机床外壳的破坏。
为了实现上述目的，本发明提供一种如权利要求1所述的装置。本发明的理念的有益的实施方式和发展可以在从属权利要求中找到。
根据本发明的一个实施方式，提供了一种装置，其包括用于控制机床的操作面板以及支撑臂，通过所述支撑臂，所述控制面板可以被连接到所述机床。所述装置设有至少一个阻尼元件，所述阻尼元件适用于抑制在所述装置碰撞所述机床(或外部物体)时因为所述装置和所述机床之间的相对运动而产生的所述装置的震荡。
如果所述装置被以这样的方式构建，例如，所述支撑臂可以被相对于根据本发明提供的所述机床移动和/或枢转和/或旋转，则当一个或多个阻尼元件被安装在所述操作面板和/或所述支撑臂的适当位置时，由所述支撑臂相对于所述机床的此类运动导致的多种类型的冲击可以被抑制。
具体地，举例来说，当枢转过度而使得所述操作面板碰撞所述机床，或所述机床外壳(例如外部的机床机舱壁)，或其他处于在枢转时让所述操作面板沿着其被引导的路径上的外部物体时所产生的冲击可以被减轻。另外，在所述支撑臂被拉进所述机床时或与所述操作面板相对的所述机床的门或合页在所述操作面板的方向上被打开得过大时发生的冲击也可以被减轻。
根据第一方面，在本发明的内容中提出了一种用于和机床配合使用的装置具有操作面板，通过所述操作面板，所述机床可被使用者控制；还包括固定或承载所述操作面板的支撑臂。所述支撑臂可以被以这样的方式通过铰链安装在所述机床上：固定或承载所述操作面板的所述支撑臂可以围绕着所述铰链的竖直轴线相对于所述机床被枢转。在这种情况下，“竖直”的意思一般是指相对于其上可以放置所述机床的车间地面是竖直的。
根据本发明，所述装置设有至少一个阻尼元件，尤其是在所述支撑臂被围绕着所述竖直轴线朝所述机床枢转时吸收由所述装置和所述机床之间的碰撞所导致的对所述装置的冲击的一体化阻尼元件。
根据第二方面，在本发明的意义上，提出了一种数控机床，其包括根据上述第一权利要求提供的装置以及铰链，其中所述支撑臂支撑或承载所述控制面板，并且被以这样的方式通过所述铰链安装在所述机床上：支撑所述操作面板的所述支撑臂可以围绕着所述铰链的数值轴线相对于所述机床被枢转，并且所述装置设有至少一个阻尼元件，所述阻尼元件在所述支撑臂围绕着所述竖直轴线朝所述机床被枢转时吸收由所述装置和所述机床之间的碰撞所导致的对所述装置的冲击。
根据本发明的一个优选实施方式，所述操作面板包括被所述支撑臂固定的铰链元件(或转轴元件)，其上固定有所述操作面板的显示单元或输入单元。所述铰链元件优选地沿着水平轴线延伸，并且所述显示单元和/或所述输入单元可以优选地围绕着水平轴线被枢转。
优选地，至少一个所述阻尼元件在所述水平轴线的方向上远离所述操作面板地延伸并越过所述显示单元和/或所述输入单元，从而在所述水平轴线的方向上形成暴露点，以便所述阻尼元件吸收冲击并防止外部物体和特别是附有所述操作面板，尤其是附有位于所述操作面板的这一侧的所述显示单元和/或所述输入单元的所述机床机舱壁之间的碰撞。此外，震动可以被特别有利地降低，以便让所述操作面板内部的电子元件也被保护免受由震动引起的破坏。
优选地，所述铰链元件的第一端部被安装在连接元件上，所述连接元件意味着所述支撑臂的一端，其中第一阻尼元件被安装在所述连接元件上，其中所述水平轴线优选地穿过所述第一阻尼元件延伸，且所述第一阻尼元件优选地在所述水平轴线的方向上远离所述操作面板地延伸并越过所述连接件。所述第一阻尼元件从而在所述水平轴线的方向上形成暴露点，以便让所述第一阻尼元件吸收冲击并防止外部物体和特别是附有所述操作面板，尤其是附有位于所述操作面板的这一侧的所述显示单元和/或所述输入单元的所述机床机舱壁之间的碰撞。此外，震动可以被特别有利地降低，以便让所述操作面板内部的电子元件也被保护免受由震动引起的破坏。
根据又一个优选的实施方式，第二阻尼元件被设置在与所述第一端部相反的第二端部上，其中所述第二阻尼元件在所述水平轴线的方向上远离所述操作面板地延伸并越过所述连接件。所述第二阻尼元件从而在所述操作面板的相反的对准侧在所述水平轴线的方向上形成暴露点，以便让所述第二阻尼元件吸收冲击并防止外部物体和特别是附有所述操作面板，尤其是附有位于所述操作面板的另一侧的所述显示单元和/或所述输入单元的所述机床机舱壁之间的碰撞。此外，震动可以被特别有利地降低，以便让所述操作面板内部的电子元件也被保护免受由震动引起的破坏。
根据又一个优选的实施方式，所述支撑臂包括L形构架，其中所述支撑臂的水平臂部可以被通过铰链安装在所述机床上，且所述连接件被安装在所述支撑臂的向上延伸的臂部上，其中所述连接件可以围绕着第二竖直轴线(也就是说，具体而言平行于所述机床的所述铰链的轴线)相对于所述向上延伸的臂部被枢转。
这样就能够获得所述机床的特别优越的可用性，因为使用者在他一方面使用所述操作面板，另一方面将所述操作面板的朝向调整到适于他对于所述机床的工作空间的视线时，能够通过枢转所述支撑臂来将所述操作面板枢转到一个位置，在此位置他能够从他所期望的位置看到所述机床的工作空间，以便监督加工工序。
根据本发明的一个优选实施方式，所述至少一个阻尼元件包括塑料材料，特别优选地为弹性塑料材料，其因为能产生弹性形变而适用于吸收冲击力。
优选地，所述至少一个阻尼元件被可释放地安装在所述装置上。这样具有以下的益处：所述一个或多个阻尼元件如果被破坏，可以被当时处于厂房中的非熟练操作者方便地更换，且不影响所述机床的工作。在没有阻尼元件时可能发生的所述操作面板本身(例如所述显示或输入单元)或所述机舱壁或所述机床被损坏的情况，甚至由震动导致所述操作面板内部的数控装置的电子元件被损坏的情况之下，所述机床必须被熟练员工固定，其中固定所述机床的时间是可想而知的，同时所述操作面板，视情况而定，必须被彻底更换。
根据本发明的一个优选实施方式，例如所述操作面板或所述操作装置和/或所述控制装置包括用于显示机床控制信息的显示单元和用于输入机床控制信息的输入单元，其中所述显示单元可以优选地相对于所述输入单元围绕一水平轴线枢转。在本文中，水平一般指的是相对于其上可以放置所述机床的车间地面是水平的。
所述转轴元件的第一末端可以在轴向上延伸至越过所述显示单元和/或所述输入单元，其中优选的第一阻尼元件之后被设置在所述转轴元件的第一末端。由于事实上所述转轴元件的第一末端在轴向上延伸至越过所述显示单元和/或所述输入单元，所述操作面板很可能在这个暴露点推抵所述机床或外部物体，并且因此在这个位置安装所述阻尼元件是非常有利的。
所述阻尼元件可以被可拆除地螺纹连接在设置于所述转轴元件的所述第一末端的螺纹上，或者可以可拆除地连接在所述装置的收容部分上。这样，不同的阻尼元件可以根据需要而被使用。例如，当预料到将有较重的冲击时，可以使用高阻尼的阻尼元件。
此外，一个优选的可行方案是，所述阻尼元件如果被破坏，则可以被可以被当时处于厂房中的非熟练操作者更换，且不影响所述机床的工作。在没有阻尼元件时可能发生的所述操作面板本身(例如所述显示或输入单元)被损坏，甚至机床的机舱壁被损坏的情况下，所述机床必须被熟练员工固定，其中固定所述机床的时间是可想而知的，并且在固定所述机床的期间，所述操作面板，视情况而定，必须被更换。
所述支撑臂可以被以这样的方式连接到所述转轴元件的第二末端：所述支撑臂的邻接所述转轴元件的所述第二末端的第一部分至少大致地在轴向方向上远离所述操作面板地延伸。在这种情况下所述第二阻尼元件可以优选地被设置到所述支撑臂的所述第一部分的从所述操作面板离开的一端，优选地设置在所述水平轴线的轴水平高度上，并且优选地是以这样的方式设置：所述假想的轴线以穿过所述至少一个阻尼元件的延伸方式延伸。
优选地，所述支撑臂在一第二部分向下方延伸，其起始于所述第一部分的从所述转轴元件离开的一端，然后在一第三部分(特别优选地在一L形部分)向所述机床延伸；且所述支撑臂包括处于所述第三部分的方向上的所述支撑臂的所述第二部分的准线、水平地朝所述机床延伸的第一元件、以及竖直地朝地面延伸的第二元件；其中所述第一元件小于所述第二元件，因此所述第一部分的从所述转轴元件离开的一端也是一个暴露点，在那里经常发生冲击。在这种情况下，所述第一部分的从所述转轴元件离开的一端形成了所述机床的所述支撑臂的最远的一点。因此，在这个位置提供阻尼元件是特别合适的。
所述至少一个阻尼元件可以例如由任何期望的弹性塑料材料或弹性泡沫材料构成。可选择地，例如具有弹簧元件的弹簧装置也可以被采用。
附图说明
在下面，本发明在实施方式的示例中被结合图示更加详细地说明。
图1A示出了根据本发明的一个实施方式提供的装置的与机床一起的前视图。
图1B示出了根据图1提供的装置的与机床一起的立体图。
图1C示出了根据图1提供的装置的细节的与机床一起的立体图。
图2A示出了根据本发明的一个实施方式提供的装置的前视立体图。
图2B示出了根据图2A提供的装置的第一后视立体图。
图2C示出了根据图2A提供的装置的前视图。
图2D示出了根据图2A提供的装置的第二后视立体图。
图3示出了根据图2A提供的装置的立体图的根据图2D的观察方向的分解图；以及
图4示出了根据图2A提供的装置的侧视图。
相同的或相应的部件、元件或元件组，当有用时，在本发明中被用相同的参考标记标出。
具体实施方式
图1A至1C示出了根据本发明的一个实施方式提供的装置1。具体地，图1示出了根据本发明的一个实施方式提供的装置的与机床一起的前视图，图1B示出了根据图1提供的装置的与机床一起的立体图，而图1C示出了根据图1提供的装置的细节的与机床一起的立体图。所述装置1包括用于操作/控制机床2的操作面板3以及支撑臂4，通过所述支撑臂4，所述操作面板3被连接到所述机床2，并且特别地被通过铰链44枢转地安装到所述机床上。
具体地在本实施方式中，所述支撑臂4被枢转地安装在所述铰链44上，并且，通过枢转，它可以围绕着竖直地指向车间地面的第一竖直轴线A1旋转，其中所述操作面板3也可以通过枢转所述支撑臂4而围绕所述第一竖直轴线A1枢转。在这种情况下，所述竖直轴线A1被以这样的方式定向：当把所述机床安放在水平的车间地面上时，所述第一竖直轴线A1被基本竖直地指向所述车间地面。
此外，所述操作面板3被以第二自由度可枢转地安装在所述支撑臂4上。在这种情况下，所述操作面板3可以围绕着第二竖直轴线A3垂直于所述支撑臂4地被旋转。在这种情况下，所述第二竖直轴线A3也被以这样的方式定向：当把所述机床安放在水平的车间地面上时，所述第二竖直轴线A3被基本竖直地指向所述车间地面，使得所述竖直轴线A1和所述竖直轴线A3都被定向成彼此平行。
此外，所述操作面板3被以第三自由度可枢转地安装在所述支撑臂上。在这种情况下，整个所述操作面板3，或者仅仅是它的一些部分，可以围绕着一水平轴线A2相对于所述支撑臂4被旋转。在这种情况下，所述水平轴线A2被以这样的方式定向：当把所述机床安放在水平的车间地面上时，所述水平轴线A2被定向成基本平行于所述车间地面，从而使所述水平轴线A2被基本垂直地指向所述两个竖直轴线。
上述的结构配置以及可枢转性和轴线被以这样的方式构建：所述操作面板3围绕着所述轴线A1、A2及A3中的一个或多个的每一种枢转都使所述操作面板3到所述车间地面的距离保持为基本恒定(其中所述操作面板的一些部分可能会通过围绕着所述水平轴线旋转而改变相对于所述车间地面的距离)。
此外，所述支撑臂4大致为L形，并且包括被安装在所述铰链44上的水平延伸部分42，还具有在轴线AU1的方向上延伸的向上延伸部分43。在这种情况下，所述轴线被以这样的方式定向成相对于所述竖直轴线A3形成锐角：延伸到所述操作面板的所述向上延伸部分与所述机床隔开，同时所述部分43的下方部分比所述部分43的上端具有更短的相对于所述机床2的距离。这样具有以下的益处：在向所述支撑臂4延伸的一侧，使用者在所述操作面板的下方获得了更多的站立或坐下的空间。
图2A示出了根据本发明的一个实施方式提供的装置的前视立体图。图2B示出了根据图2A提供的装置的第一后视立体图。图2C示出了根据图2A提供的装置的前视图。图2D示出了根据图2A提供的装置的第二后视立体图。
根据图2A至2D的实施方式提供的装置1设有位于所述操作面板的相对两侧的阻尼元件51和52，其抑制所述装置1的(尤其是所述操作面板3的)震动；如果由于所述装置1和所述机床2之间的相对运动，所述装置1碰撞到所述机床2或者其外壳或者外部物体，所述震动就会发生。
如同图2A中具体示出的，所述操作面板3包括用于显示机床控制信息的显示单元7和用于输入机床控制信息的输入单元8。
在优选的实施方式中，所述显示单元7可以通过转轴主体9(后面被称为“铰链元件”)被朝向所述输入单元8相对地枢转(也见于图3)。这样，所述显示单元7和所述输入单元8两者都可以围绕所述水平轴线A2被独立于彼此地转动(也见于图4)。所述水平轴线穿过设置在两侧的所述阻尼元件51和52延伸。
所述阻尼元件51和52可以被可拆卸地安装、连接到收容部上，或者螺纹连接到螺纹(图未示)上。因此，以不同方式被表现出来的具有不同的尺寸和材料的第一阻尼元件51和52可以根据需求被使用。例如，如果预料到将有较重的冲击时，可以使用高阻尼的阻尼元件。
所述支撑臂4被以这种方式通过铰链元件41连接到所述铰链元件9的一端91：所述支撑臂4的邻接于所述铰链元件9的一端的一个末端部分(至少是所述连接段41的一部分)大致地在轴向方向A2上远离所述操作面板地延伸。在这种情况下，所述阻尼元件51被设置在所述支撑臂4的所述连接段41的从所述铰链元件9离开的一端。
所述支撑臂4的所述臂部43的轴线AU1的定位包括水平地朝向所述机床延伸的第一分量K1和竖直地朝向所述地面延伸的第二分量K2。其中所述第一分量K1小于所述第二分量K2。
也就是说：所述部分43的定位轴线AU1被以这样的方式相对于竖直方向倾斜：所述部分43的上端比所述部分43的下端距离所述机床1更远。这样，所述支撑臂4的所述铰链元件的从所述铰链元件9离开的一端是一个暴露点，在那里经常产生冲击。因此，第二阻尼元件52被设置在这个位置。
图3示出了根据图2A提供的装置的立体图的根据图2D的观察方向的分解图。
在此，沿着所述水平轴线A2从所述操作面板3的第一端部向第二端部延伸的所述铰链元件9是可见的，并且在所述铰链元件9上，所述显示单元7和所述输入单元8被围绕着所述水平轴线A2各自可旋转地设置或储存。所述阻尼元件52通过环形的固定元件9a被安装在所述操作面板4的一端，其中所述阻尼元件52可以被优选地通过插接到所述固定元件9a上和/或扣接到所述固定元件9a中，特别是可拆卸地安装的方式，安装在所述装置1上。
在所述操作面板3的在轴向方向上与所述阻尼元件52相反的一侧，所述铰链元件9的一端91被安装在所述支撑臂4的所述连接段41上。在所述连接段41的在轴向方向A2上远离所述操作面板的一侧，所述阻尼元件51被安装在所述支撑臂4的所述连接段41上。所述阻尼元件51可以优选地被插接到支撑臂4的所述连接段41上和/或被扣接到所述连接段41中，使得它能够特别优选地被可拆卸地安装在所述连接段41上。
根据前面的说明，所述支撑臂4的所述连接段41被以这样的方式安装在所述支撑臂4上：所述操作面板3可以被围绕着所述竖直轴线A3(这意味着垂直于所述水平轴线A2)相对于所述支撑臂4枢转。所述支撑件4的所述连接段41被具体地以轴承形式可旋转地安装在所述支撑臂4上，使得所述连接段41对于所述支撑臂4的所述部分42和43而言是相对地可以围绕着所述竖直轴线A3旋转的，同时所述操作面板3通过所述连接段41相对于所述支撑臂4的所述部分42和43的转动而被围绕着所述竖直轴线A3相对于所述支撑臂4枢转。这样具有以下的益处，即所述阻尼元件51和所述操作面板3的布置和朝向在围绕着所述竖直轴线A3枢转所述操作面板3是保持不变，因此位于所述连接段41一侧的所述操作面板3和所述支撑臂4维持着被所述阻尼元件51保护的状态，与围绕着所述竖直轴线A3的枢转方向无关。
图4示出了根据图2A提供的装置的侧视图。在此，所述显示单元7和所述输入单元8的关于所述水平轴线A2且垂直于所述水平轴线A2的独立枢转被显示出来。所述显示单元7的枢转范围是在水平平面上方且相对于水平平面从93度到123度，所述输入单元8的枢转范围是在水平平面下方且相对于水平平面从19.5度到76度。
增加的阻尼元件也可以被设置在所述支撑臂4和操作面板4的其他适当位置。根据本发明，通过在所述操作面板3和/或所述支撑臂4的适当位置上安装阻尼元件，许多种类的冲击可以被抑制。这样，沿着弧线枢转过大，以致所述操作面板3碰撞到所述机床2或处于所述操作面板3被通过枢转所述支撑臂4来引导时经过的路线上的其他物体时，产生的冲击可以被减轻。此外，当所述支撑臂4被拉进所述机床2，或者所述机床1的与所述操作面板3相对的门6被打开而在所述操作面板3的方向上远离时，产生的冲击也可以被减轻。

Claims (13)

1.一种用于与机床配合使用的装置，其包括：
操作面板(3)，通过所述操作面板(3)，机床(2)可以被使用者控制；
以及
支撑所述操作面板(3)的支撑臂(4)，所述支撑臂被以这样的方式通过铰链(44)安装在所述机床(2)上：限位所述操作面板(3)的所述支撑臂(4)可以被围绕着所述铰链(44)的竖直轴线(A1)相对于所述机床(2)枢转；其中
所述装置(1)设有至少一个阻尼元件(51、52)，其抑制在所述支撑臂(4)被围绕着所述竖直轴线(A1)相对于所述机床(2)枢转时因为所述装置(1)和所述机床(2)之间的碰撞而产生的对所述装置(1)的冲击。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于：
所述操作面板(3)包括被所述支撑臂(4)限位的铰链元件(9)，所述操作面板(3)的显示单元(7)和输入单元(8)被限位在所述铰链元件(9)上，其中所述铰链元件(9)沿着水平轴线(A2)延伸，且所述显示单元(7)和/或所述输入单元(8)可以被围绕着所述水平轴线(A2)枢转。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于：
所述至少一个阻尼元件(51、52)在所述水平轴线(A2)的方向上远离所述操作面板(3)地延伸至越过所述显示单元(7)和/或所述输入单元(8)。
4.如权利要求2或3所述的装置，其特征在于：
所述铰链元件(9)的第一末端部分(91)被安装在设于所述支撑臂(4)的一端的连接元件(41)上。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于：
第一阻尼元件(51)被安装在所述连接元件(41)上。
6.如权利要求5所述的装置，其特征在于：
所述水平轴线(A2)穿过所述第一阻尼元件(51)延伸。
7.如权利要求5或6所述的装置，其特征在于：
所述第一阻尼元件(51)在所述水平轴线(A2)的方向上远离所述操作面板(3)地延伸至越过所述连接元件(41)。
8.如权利要求4-7中任意一项所述的装置，其特征在于：
第二阻尼元件(52)被设置在所述铰链元件(9)的与所述第一末端部分(91)相反的第二末端部分。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于：
所述第二阻尼元件(52)在所述水平轴线(A2)的方向上远离所述操作面板(3)地延伸至越过所述显示单元(7)和/或所述输入单元(8)。
10.如权利要求4-9中任意一项所述的装置，其特征在于：
所述支撑臂(4)具有L形的形状，其中所述支撑臂(4)的水平臂部(42)可以被通过所述铰链(44)安装在所述机床(2)上，且所述连接元件(41)被安装在所述支撑臂的向上延伸的臂部(43)上，其中所述连接元件(41)可以围绕着第二竖直轴线(A3)相对于所述向上延伸的臂部(43)被枢转。
11.如前述权利要求中任意一项所述的装置，其特征在于：
所述至少一个阻尼元件(51、52)包括塑料材料，尤其是弹性塑料材料。
12.如前述权利要求中任意一项所述的装置，其特征在于：
所述至少一个阻尼元件(51、52)被可拆卸地安装在所述装置(1)上。
13.一种数控机床，其包括：
如前述权利要求中任意一项所述的装置，以及
铰链(44)；
其中所述支撑臂(4)限位所述操作面板(3)并且被以这样的方式安装在所述机床(2)上：限位所述操作面板(3)的所述支撑臂(4)可以被围绕着所述铰链(44)的竖直轴线(A1)相对于所述机床(2)枢转；并且
所述装置(1)设有至少一个阻尼元件(51、52)，其抑制在所述支撑臂(4)被围绕着所述竖直轴线(A1)相对于所述机床(2)枢转时因为所述装置(1)和所述机床(2)之间的碰撞而产生的对所述装置(1)的冲击。
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