CN109843502B - 旋转传送分度机 - Google Patents

Abstract

一种旋转分度传送机，包括：机架；旋转台，支撑在机架上，以围绕分度轴线旋转；至少一个工件承载主轴，包括用于将工件容纳在其内的中空轴和用于夹紧插入所述中空轴中的工件的夹紧装置。夹紧装置包括耦接到工件承载主轴的夹头。工件承载主轴安装在旋转台上，并且至少一个工件承载主轴的中空轴和所述夹头连接以绕主轴旋转轴线联合旋转。该分度机还包括：至少一个支撑件，其设置在所述旋转台旁边的固定位置；至少一个加工站，其具有支撑在支撑件上的至少一个加工单元，以允许对夹在夹头中的工件进行加工；至少一个驱动电机，用于使中空轴和夹头围绕主轴旋转轴线旋转，该至少一个驱动电机安装在旋转台上。

Description

旋转传送分度机

技术领域

本发明涉及旋转传送分度机的领域。

具体地，本发明涉及旋转传送分度机。

背景技术

例如，在US4351096中描述了一种已知类型的旋转传送分度机，该申请公开了一种立式多轴车床。

这种已知类型的分度机通常设置有分度台，工件主轴固定在分度台上。工件主轴通常设置有用于夹紧工件的夹紧装置。根据待夹紧工件的形状，夹紧装置可设置为固定或旋转夹头。

分度台被工作站包围，工作站设置有工作工具，工作工具位于固定至相应工作站的定位单元上。工作站相对于旋转台是固定的。在每个工作站，夹紧在工件主轴上的工件都是根据特定要求加工的。

当需要围绕工件的轴线旋转工件以进行适当的加工时，相应的工件主轴由电机驱动，电机是工作站的一部分并固定至工作站。

提供了用于将工作站中的固定电机耦接至工作站主轴的机构，以便允许传递旋转工件主轴并因此旋转工件所需的扭矩。

耦接机构通常包括轴向、向上或向下移动以与工件主轴耦接的外部主轴。

定位装置的外主轴和轴具有重合的旋转轴线。固定电机上设置有驱动齿轮。

这种布置的第一个缺点是，在定位和扭矩传递方面，很难进行精确耦接，并且相对昂贵。

另一个缺点是，在操作中，在分度台定位和分度之后，工作站中的固定电机必须耦接至安装在分度台上的主轴，这一要求增加了分度机操作周期的持续时间。

另一个缺点是，要加工的工件必须以坯件的形式提供。

为此，预先将棒材(bar)切割成坯件，然后将坯件送入主轴。

如果零件的外形必须完全加工，则有两种选择：

第一种是为必须加工的零件提供夹紧所需的额外材料长度。之后必须将这种额外的长度分离，因此由分离产生的废料可能在经济上相关。

第二种是在第一夹紧位置仅部分地加工零件。然后将零件翻转并夹紧在第二位置，以完成加工周期。

在这种情况下，缺点是工作周期长，可能需要辅助加工单元。由于需要重复操作(如分度)，工作精度也可能受到影响。

在已知的分度机结构中，最多只能有两个加工单元，并且通常设置在需要旋转工件的工作站。这种加工单元轴向地(从上方或下方，这取决于工件主轴的旋转侧)以及径向地执行其操作。

这些分度机的缺点在于其操作。由于驱动电机固定至工作站，因此每次分度台移动到新的分度位置时，工件主轴都必须停止旋转。随后的旋转加速和减速时间会对整个工作周期产生不利影响。

综上所述，尽管已知的旋转传送机在一定程度上是有效的，但其仍然有缺点。

发明内容

本发明的目标是克服已知分度机的上述和其他缺点。

基于此目标，本发明的一个目的是通过节省电机和主轴耦接/分离以及加速/减速的时间来缩短旋转传送机的工作周期时长。

本发明的另一个目的是允许更通用地对工件进行加工。

本发明的又一个目的是减少加工工件所需的工作站和加工单元的总数，从而通过可以在旋转工件的同时从三个方向进行加工来缩短工作周期时间。

本发明的另一个目的是用标准工作单元进行复杂加工。

本发明的又一个目的是不仅能够将坯件用作工件，而且还能够将棒材用作工件。

通过本发明的旋转传送分度机和使用旋转传送分度机的方法，实现了该目标以及在下文中将变得更加明显的这些和其他目的。

根据本发明的一个实施例，旋转分度传送机包括：机架；旋转台，支撑在机架上，以围绕分度轴线旋转；至少一个工件承载主轴，包括：中空轴，用于将工件容纳在中空轴内；和夹紧装置，用于夹紧插入中空轴中的工件，其中，夹紧装置包括连接到工件承载主轴的夹头，其中，工件承载主轴安装在旋转台上，并且其中，至少一个工件承载主轴的中空轴和夹头连接以用于围绕主轴旋转轴线联合旋转；至少一个支撑件，设置在旋转台旁边的固定位置，固定位置建立工作站；至少一个加工站，具有支撑在支撑件上的至少一个加工单元，以允许在加工站处对夹紧在夹头中的工件进行加工；至少一个驱动电机，用于使中空轴和夹头围绕主轴旋转轴线旋转；以及分度装置，安装在机架上并包括用于对旋转台进行旋转分度的分度构件，以便将至少一个工件承载主轴定位在相应的工作站处。其中，至少一个驱动电机安装在旋转台上的一位置处，以便能够从两个轴向相对的加工方向和径向加工方向加工夹紧在夹头中的工件，并且其中，分度构件能在操作分度布置中非操作布置被致动，在操作分度布置中，用于对旋转台进行旋转分度，而在非操作布置中，分度构件允许从两个轴向相对的加工方向和径向加工方向加工夹紧在夹头中的工件。

根据本发明的另一实施例，使用旋转分度传送机的加工方法包括以下步骤：

a-装载步骤，其中，将棒材插入水平工件承载主轴中并进行切割以提供至少一个工件；

b-分度旋转步骤，用于使旋转分度传送机的旋转台旋转一角度，角度对应于两个加工站之间的角度的两倍，以将工件承载主轴定位在加工站；

c-加工步骤，其中，在步骤b中所到达的加工站中对夹紧在工件承载主轴中的工件进行加工；

d-选择性地重复步骤b和步骤c，直到安装在旋转分度传送机中的工作站的总数除以二减去一；

e-将工件从水平工件承载主轴传送到竖直工件承载主轴；

f-分度旋转步骤，用于使旋转分度传送机的旋转台旋转一角度，该角度对应于两个加工站之间的角度的两倍；

g-加工步骤，其中，在步骤f处所到达的加工站中对夹紧在工件承载主轴中的工件进行加工；

h-选择性地重复步骤f和步骤g，直到安装在旋转分度传送机中的工作站的总数除以二减去一；

i-卸载步骤，从竖直工件承载主轴中取出工件。

附图说明

从对根据本发明的旋转传送分度机及其使用方法的优选但非排他的实施例的描述中，本发明的进一步特征和优点将变得更加明显，这些实施例通过附图中的非限制性示例示出，附图中：

图1是根据本发明的旋转分度机的第一实施例的透视图；

图2是图1中的分度机的一部分的侧视图；

图3是沿图2中的线A-A截取的图1中的分度机的截面平面图；

图4和5是图3所示分度机的放大详图；

图6是图1中的分度机的一部分的透视图；

图7是图6中的分度机部分的放大详图；

图8是图1中的分度机的主轴组件的截面平面图；

图9是图8中的主轴组件的底视图；

图10是根据本发明的旋转分度机的第二实施例的透视图，示出了装载单元的一部分；

图11是图10中的分度机的加工站的前视图；

图12是图10中的分度机的加工站的局部横截面侧视图。

图13是图10中的分度机的加工站的侧视图；

图14是根据本发明的旋转分度机的第三实施例的透视图；

图15是图14中的分度机的横截面前视图；

图16是图14中的分度机的旋转台的俯视平面图；

图17是分度机的侧视图，示出了根据本发明的旋转分度机的所有实施例共有的结构特征；

图18是图17所示的分度机细节的局部横截面图；

图19示出了根据本发明的分度机的单元稳定装置。

具体实施方式

下文公开了根据本发明的分度机的优选实施例，如附图所示，仅仅是为了说明的目的，而非旨在将本发明限制于这种具体实施例。

除非另有说明，否则使用术语“例如”、“等”和“或”表示这些术语所指的特征应视为是本发明的优选或可能的非排他性工作实例。

除非另有说明，否则使用术语“包括”或“包含”应解释为“包括/包含，但不限于”。

在没有其它规范的情况下，诸如“竖直”和“水平”、“上”和“下”等指示应理解为是指各种组装零件的如图所示并根据其在本领域中的已知含义的布置或操作条件。

在所有附图中，相同附图标记在不同的实施例中指示相同的对应部分。

在附图中，示出了根据本发明的旋转传送分度机的三个实施例，分别表示为1、100和1000。

在公开的实施例1、100、1000的每一个中，根据本发明的旋转传送分度机的共同特征至少是机架2和旋转台3。旋转台3被支撑在机架2上，以便围绕分度轴线Y1旋转。

还提供了至少一个工件承载主轴4、104，其包括用于将工件P容置在内部的中空轴，并且还提供了用于夹紧插入中空轴中的工件P的夹紧装置6。

夹紧装置6包括夹头7，夹头7耦接到工件承载主轴4、104，工件承载主轴4、104又安装在旋转台3上。

工件承载主轴4、104的轴和夹头7连接，以绕主轴旋转轴线Y2联合旋转。

根据本发明，旋转传送分度机1、100、1000还包括设置在所述旋转台3旁边的固定位置的至少一个支撑件8，该固定位置建立工作站。

还提供了至少一个加工站9，该加工站具有至少一个支撑在支撑件8上的加工单元16、17、18，以允许在工作站加工夹在夹头7中的工件P。

为了使工件承载主轴4、104的轴和夹头7围绕主轴旋转轴线Y2旋转，设置了至少一个驱动电机11、111。驱动电机11、111有利地安装在旋转台3上的某一位置处，该位置允许从两个轴向相对的加工方向和径向加工方向加工夹紧在夹头7中的工件P。驱动电机的安装位置可以根据分度机1、100、100的构造来选择，以相对于工件承载主轴4、104位于其例如侧面、后面和/或上方。

通过安装在机架2上的分度装置23，在分度机1、100、1000中提供分度。分度装置包括用于对旋转台3进行旋转分度以便将至少一个工件承载主轴4、104定位在相应的工作站的分度构件。

分度构件可以在用于对旋转台3进行旋转分度的操作分度布置中被致动。分度构件可以在非操作布置中被进一步致动，在非操作布置中，它们允许从两个轴向相对的加工方向和从径向加工方向加工夹紧在夹头7中的工件P。分度构件可以例如由分度传送机的致动电机致动。

优选地，根据本发明的所有实施例，分度轴线Y1是竖直的，而主轴旋转轴线Y2是竖直的(如在分度机1的第一实施例中)，或者是水平的，如在分度机100的第二实施例中。

当提供多于一个工件承载主轴4、104时，对于所有主轴，相应的主轴旋转轴线Y2可以是竖直的，如在分度机1的第一实施例中，或者是水平的，如在分度机100的第二实施例中。此外，如在分度机1000的第三实施例中，可以提供具有竖直主轴旋转轴线Y2的工件承载主轴4和具有水平主轴旋转轴线Y2的工件承载主轴104。

在另一个实施例中，部分或全部工件承载装置可以是固定的，即不可旋转。

根据本发明的旋转传送分度机1、100、1000还可以包括用于致动夹头7的夹紧动作的夹紧致动装置12，例如弹簧构件和/或液压缸，或者其它合适的已知致动构件(图8、9)。如图6、7所示，这种夹紧致动装置12可以安装在旋转台3上或者设置在专用的外部(相对于旋转台3)装载/卸载站22处。装载/卸载站22可以优选但不排他地设置在旋转台3旁边，例如耦接到分度机的机架2。

优选地，例如当工件承载主轴4竖直时(图6、图7)，夹紧致动装置设置在专用装载/卸载站22处(相对于旋转台3处于外部)，而当工件承载主轴104水平时，夹紧致动装置可以包括在同一主轴(例如，弹簧)中。

现在转到设置在旋转传送分度机1、100、1000的所有实施例中的驱动电机11、111，在优选但非排他的实施例中，驱动电机11、111可以包括可旋转电机轴13、113，该可旋转电机轴13、113具有基本平行于主轴旋转轴线Y2的轴旋转轴线Y3，该轴旋转轴线Y3是竖直的或水平的。

电机轴13、113与工件承载主轴4、104之间设置有运动传递构件14、114，用于将电机扭矩从电机轴13、113传递到工件承载主轴4、104。

合适的运动传递构件14、114例如可以包括精确且无声的皮带和滑轮，或者齿轮传动装置，或者其它合适的类似/等效传动构件。

现在参照工件承载主轴4，图8和图9中示出了其有利实施例。

工件承载主轴104可以设置有弹簧加载拉杆，用于致动可移动夹头。

工件承载主轴4、104设置有轴环座15，该轴环座15优选可在旋转台3的相对侧之间竖直和/或水平地延伸。轴环座15中设置有通孔，用于允许由夹头7夹紧的工件P保持可从旋转台3的两个相对侧接近。

这有利地允许通过加工站9在工件P的各个区域从轴向相对的加工方向进行加工。

现在参照图8和图9，其中示出了设置有内部锥形部分28的轴环座15，而夹头7包括内夹头71和围绕内夹头71的外夹头72，内夹头71与待保持的工件接触。

外夹头72包括外部锥形部分29，一旦夹头和轴环座这两个元件轴向耦接，外部锥形部分29便与内部锥形部分28协作，以确定施加在工件上的径向夹紧力。

夹头7和轴环座15之间的强制耦接优选通过固定杆73实现，固定杆73是外夹头72的一部分，并从轴环座15的一侧突出，从而允许被轴向拉动或推动，以实现锥形部分28、29的相互锁定或解锁，从而夹紧或释放工件。

当根据图8和图9制造工件主轴4时，装载/卸载站22至少设置有用于推动或拉动固定杆73以夹紧/释放工件的操作构件。

如图1-图3、图4、图5、图10、图14、图15和图17所示，加工站9的支撑件8优选固定安装在机架2本身上，以便于定位和分度，并且分度机具有独立的结构。

优选但不排他地，加工站9包括至少第一、或第一和第二、或第一和第二以及第三或更多加工单元16、17、18(图1、12和15)。每个加工单元16、17、18至少设置有各自的工具主轴19、20、21，用于保持至少各自的工具。

然而，根据特定分度机的需要，可以提供更少的加工单元。

第一加工单元16和第二加工单元17的工具主轴19、20位于所述旋转台3的相对侧，以基本上彼此面对，从而允许从基本平行于主轴旋转轴线Y2或必要时垂直于主轴旋转轴线Y2的相反加工方向加工工件P。

例如，如附图所示，设置了基本上处于工件承载主轴4、104上方的第一加工单元16和基本上处于工件承载主轴4、104下方的第二加工单元17。这允许在每个加工站9从顶部和底部加工工件。

第三加工单元18的工具主轴21相对于主轴旋转轴线Y2径向布置，从而在每个加工站9提供工件的第三加工方向。

优选地，一个或多个加工单元16、17、18可以是CNC、机械或液压驱动单元。更优选地，一个或多个加工单元16、17、18可以具有一到四个加工轴线。

支撑工件的旋转台3通常可以通过具有或不具有齿轮传动的CNC驱动电机或转矩电机旋转和连续定位。分度步骤可以通过使用分度构件而不连续，或者通过使用制动系统或者通过仅通过电机扭矩将旋转台保持在适当位置而连续进行。因此，在分度机操作期间，旋转台逐步旋转和分度，以便将所述工件移动通过围绕旋转台3本身的不同操作站9。

为了允许更通用地加工，可以提供第一、第二和第三工具主轴19、20、21中的至少一个，并且优选地，每个工具主轴都可以设置成布置在倾斜位置，以沿着相对于所述第二轴线Y2倾斜的加工方向加工工件P。

主轴倾斜位置可以通过倾斜一个或多个工具主轴19、20、21，或者通过倾斜整个加工单元16、17、18来设置。

如附图所示，设置了多个工件承载主轴4、104、多个驱动电机11、111、多个站支撑件8和多个加工站9，所有这些都如上所述。驱动电机11、111中的每一个均支撑在旋转台3上。

在所有实施例1、100、1000中，旋转传送分度机优选地包括旋转分度装置23，该旋转分度装置23可安装在机架2的顶面上，以便可绕分度轴线Y1旋转(图1-图3、图10、图14、图15和图17)。

根据本发明，旋转分度装置23设计成用于对旋转台3进行分度，以将工件承载主轴4、104精确定位在各个工作站，从而加工夹紧在各个夹头7中的工件P。

如所公开，分度装置23以及驱动电机11、111安装成使得其在空闲状态或操作时不会从两个轴向相对的加工方向和径向加工方向干涉对夹紧在夹头7中的工件P的加工。

虽然各种类型的分度装置在本领域中是已知的，并且可以用于本发明的分度机1、100、1000中，但是在下面将参照图18描述旋转台定位和分度装置的优选、非排他性实施例的示例。

定位和分度装置的主要任务是通过电机/齿轮电机对旋转台进行快速预定位，然后进行精确定位，从而实现对旋转台的最终定位及其刚性夹紧。

旋转台精确定位和夹紧刚度对于加工通过工件夹紧装置固定在旋转台上的工件是必不可少的。

在本文描述的实施例中，定位和分度装置23包括固定到分度机主支撑件231的柱232和分度构件。

在一个示例性、非排他性实施例中，分度构件可以包括凸缘2312，浮动希斯环(floating Hirth ring(浮动端面齿式环))2313附接到凸缘2312上，以与耦接到旋转台3的旋转希斯环(rotating Hirth ring(旋转端面齿式环))2318以及连接到分度机主支撑件231的固定希斯环(fixed Hirth ring(固定端面齿式环))2317配合。凸缘2312可被致动进行竖直运动，以使浮动希斯环2313与旋转希斯环2318和固定希斯环2317接合或脱离。

更具体地说，设置了凸缘233，凸缘233附接到柱232，并因此也固定。

扭矩电机的定子234和例如液压活塞的杆235附接到凸缘233，并因此也固定。

扭矩电机的转子通过螺钉238连接到分度台237。

因此，电机的旋转使得能够定位分度台237。

角度测量系统239能够读取分度台位置，并且还被电机控制器用作定位反馈。下文描述的扭矩电机和安装轴承2314、2315、2316的刚度不足以允许加工夹紧在旋转台3上的零件，因此必须执行工作站分度。

为了执行分度动作，分度装置可以包括例如下文所述的三个希斯冠部(a tripleHirth crown)。

其它合适的系统也可以与适当的机构(例如分度螺栓、分度楔或其它)一起使用。

当活塞由于杆235而致动时，活塞壳体2310竖直移动。壳体2310附接到气缸2311，气缸2311与凸缘2312连接在一起。

凸缘2312具有孔，柱232通过该孔附接到分度机主支撑件231。

浮动希斯环2313附接到凸缘2312的下部面。

环2313必须具有六个自由度，以避免在夹紧过程中另外两个希斯环发生任何变形。

分度台237由轴承2314和2315径向引导。两个轴承必须具有小径向间隙，以便在分度过程中允许小的平面运动。

分度台还具有竖直轴承2316，当分度台被相互连接(例如，焊接或螺纹连接在一起)的气缸2311和凸缘2312提升时，该竖直轴承2316允许分度台旋转。

旋转希斯环2318附接到分度台的下侧，而固定希斯环2317附接到分度机主支撑件231。

在分度台旋转之前，活塞提升连接的凸缘2312，因此浮动希斯环2313与另外两个环脱离，并且轴承2316提升分度台。

电机和测量系统239允许分度台定位在所需位置。

到达该位置后，活塞向下推动气缸2311和凸缘2312。

因此，浮动希斯环2313被向下推，并且其所有齿与固定希斯环2317和旋转希斯环2318的齿精确地同时配合。

希斯环有大量对称地放置在冠部周缘上的齿。齿的对准确保冠部中心的精确平面定位以及旋转环2318相对于固定环2317的精确角度定位。固定希斯环2317具有径向突起，旋转环2318被推靠在该径向突起上。

因此，在夹紧构造中，活塞夹紧力将浮动希斯环2313和固定希斯环2317之间的旋转希斯环2318夹紧在一起。以此方式，分度台的轴向刚度以及角刚度可以非常高。

上文所述的分度装置的结构和操作适于避免对加工单元加工工件的工作区域造成任何干扰，加工单元优选地沿着三个工作方向作用。

具体而言，分度装置23沿着分度机的中心部分布置，相对于夹紧在夹头7中的工件P的加工区域径向位于内部，并位于该区域下方。

根据本文公开的本发明的分度机1、100、1000的所有三个优选实施例共有的另一个可选特征，站支撑件8通过多个固定构件81固定在圆柱形机架2上。

参考图19，其示出了根据第二实施例的分度机1的特征。在根据实施例1或1000的分度机中也可以提供相同的这种特征。

图19示出了可选地设置在根据本发明的分度机上的单元稳定装置。

设置了固定构件81(见图17)，其将支撑加工站9的站支撑件8固定地耦接到机架2。

为了提高结构刚度并避免由于应力(例如热应力、惯性应力或振动应力)引起的分度机变形，设置了基本平行于旋转台3并位于旋转台3上方的固定环82。

固定环82优选地固定到机架2上，以防止其中心发生任何可能的偏移。

站9还设置有固定到环82的附加支撑件83。

当驱动电机11、111设置在旋转台3上时，在操作时，驱动电机11、111与旋转台3一起转动。因此，连接到驱动电机11、111的控制电缆、数据电缆和/或电力电缆必须通过环82的内部。

因此，在这种情况下，不可能将该环82直接与柱30连接，柱30是机架2的一部分或固定在机架2上。

为了提供与电机的安全电缆连接，具有通孔84A的盘84固定到旋转台3上，所述通孔84A适于允许电机电缆穿过。

此外，稳定装置的第一希斯环85附接到盘84。

旋转台3、盘84和第一希斯环85与旋转台3连接并一起旋转。

稳定装置的第二希斯环87连接到环82，环82通过支撑件83连接到站9。

环82上设置有多个夹紧构件，例如液压活塞88，所述夹紧构件适于一旦台到达期望的位置并且台希斯环组89被锁定，便将第三希斯环86夹紧到另外两个希斯环85和87。

以此方式，在圆柱形机架、台和加工单元之间设置了固定和刚性连接链。

特别参照根据本发明的分度机的第一实施例，驱动电机11或每个驱动电机11安装在转台3上，其中可旋转电机轴13的轴旋转轴线Y3垂直且平行于所述分度轴线Y1和主轴旋转轴线Y2二者。

在一个优选实施例中，旋转台3基本上是圆形的，并设置有从旋转台3的中心圆形部分径向突出的径向搁板31(图14和16)。旋转台3耦接到基本上为圆柱形的机架2。

优选地，为了允许在操作期间更容易地加工工件，并且为了能够更好地排出切屑，在每个径向搁板31处设置了相应的主轴4，该主轴安装成使得相应的主轴4从旋转台3的中央圆形部分突出。

这可以通过将相应的主轴4朝向相应的站9移位来实现。

工件承载主轴4在旋转台3上以彼此相同的角度等角度地间隔设置(例如，当设置有八个主轴4时，它们彼此成45度)。

就实施例1而言，同样就本文公开的其它实施例而言，将注意到工件旋转从一个工作站到下一个工作站不需要停止，因此节省了工作周期时间。

此外，在每个站可以从三个方向同时加工工件，同样在每个站，工件需要旋转或角定位。由于这个机会，与现有技术中已知的生产线相比，可以在更少的站加工相同零件。

工件可以在加工操作过程中旋转，满足了高同心度要求，并且不会遗漏加工单元。

此外，相对于具有不同电机布置的已知分度机，节省了电机和工件主轴耦接/分离所需的时间。

现在参考图10-图13描述根据本发明第二实施例的旋转传送分度机100。

分度机1(图1)和分度机100(图10)之间的主要区别在于，分度机100的工件承载主轴104沿其径向水平安装在旋转台3上，其各自的主轴旋转轴线Y2相对于分度轴线Y1垂直。

因此，驱动电机111或每个驱动电机111安装在转台3上，其中可旋转电机轴113的轴旋转轴线Y3水平且平行于主轴旋转轴线Y2，如图12更佳所示。

因此，分度机100是能够直接在优选的短棒材上工作的传送分度机。短棒材从主轴上突出的程度仅适用于特定的必要加工，而无不希望的振动，就像在多主轴车床上一样。

电机111可以是例如CNC电机。

优选地，在加工过程中，例如在加工工件表面上的轴向槽的过程中，当需要将主轴的轴(并因此将工件)固定在适当位置时，为了实现此，设置了外部锁定装置以机械地锁定主轴104。这允许达到更高的定位重复性和刚度。

分度机100可以设置有外部棒材装载器101。在操作中，一根三米或四米长的棒材被水平地引入主轴104并夹紧在其中。

然后，切割棒材以获得工件(短棒材的形式)，该工件保持被相应的主轴104夹紧。因此，工件长度相对于原始棒材缩短允许旋转速度更高而无不希望的振动。

所提供的用于加工的短棒材也可以在分度机外部的装置上预切割。

车削棒材通常允许对外部轮廓和工件的一个面进行完全加工。

优选地，切割站91设置在分度机100上。切割站91(图13)相对于旋转台3设置在固定位置，通过支撑件8安装在机架2上。

切割站91包括至少具有轴向定位轴线和径向加工轴线的切割工具93。

在加工周期结束时，通过切割工具93从棒材上切割工件。设置了另一工件主轴95，其在操作时与工件承载主轴104同步转动，并夹紧工件/预加工棒材端部。

工件主轴95在由切割工具93进行的切割阶段期间和之后保持工件的一端。

优选地，工件主轴95由三轴CNC驱动单元96保持，并且使得能够加工由切割操作产生因此不可接近进行加工的工件面。

切割站91上可以优选地设置有旋转或固定的附加工具97，例如用于对由附加工件主轴95保持的工件进行车削或铣削/钻孔操作。

工具97可以优选地使用标准化工具接口固定在切割站91上。

为了开始一个新的循环，可以通过额外提供的外部单元从主轴前鼻拉出短棒材形式的工件，并抽出所需的长度。

一旦对短棒材加工完毕，必须从主轴上移除短棒材的剩余部分，例如，使用用于将短棒材定位在加工位置的相同外部单元将其从前鼻中拉出。一旦工件主轴空了，便可以将新的棒材供给到主轴。

通过这种方式，可以由在主轴中转动的短棒材加工工件。短棒材是从标准长度的棒材开始产生的。不需要额外的位置改变操作，并且只剩下很少的废料，例如由短棒材的端部区域或长棒材的端部区域构成的废料。

也可以进行车削加工操作，以及在限定的角位置钻孔和铣削操作。

在径向钻孔操作的情况下，可以使用两个独立的径向工作单元在每个站加工工件。

同时，第三轴向工作单元可以加工工件。

由于可以使用标准的长棒材，预加工操作和相关成本得以降低。

加工夹紧主轴中的短棒材形式的工件大大减少了振动，因此，可以达到比多主轴车床更高的RPM。

夹头不必从一个站到下一个站停止旋转。

由于在主轴中使用了短棒材(惯性更小)，因此根据本发明的分度机在操作上比多轴车床更动态。

现在参考如图14-图16所示的本发明的分度机1000的第三实施例，旋转传送分度机1000包括安装在所述旋转台3上的至少一个竖直工件承载主轴4和一个水平工件承载主轴104。竖直和水平工件承载主轴4、104可绕其分别为竖直和水平的主轴旋转轴线Y2、X2旋转。

优选地，在提供多于一个竖直工件主轴4和多于一个水平工件主轴104的情况下，如在当前公开的非限制性实施例中，它们交替布置在旋转台3上彼此相等地间隔开的角位置。例如，当八个竖直工件主轴4和八个水平工件主轴104设置在同一旋转台3上时，每个竖直工件主轴4相对于两个相邻的水平工件主轴104成角度地间隔开22.5度。

在所示实施例中，驱动电机11、111(所述竖直和水平工件承载主轴4、104中的每一个都有一个电机)均支撑在旋转台3上。

在另一个未示出但容易想到的布置中，用于驱动水平工件承载主轴104旋转的驱动电机111可以支撑在所述旋转台3上，而用于驱动竖直工件承载主轴4旋转的驱动电机可以安装在所述旋转台3的外部。

由于分度机1000具有与组合在一起的分度机1和100相似的特征，因此为了简明起见，这里不再描述这些特征。

分度机1000的构造还允许对来自棒材的件进行预加工，并且仅在同一台分度机上从三个侧面同时进行精加工。

根据本发明，提供了一种加工方法，包括以下步骤：

a-装载步骤，其中将棒材插入水平工件承载主轴104中并进行切割以提供至少一个工件；

b-分度旋转步骤，用于使旋转分度机1000的旋转台3旋转一个角度，该角度对应于两个加工站9之间的角度的两倍，以将工件承载主轴4、104定位在所述加工站；

c-加工步骤，在步骤b所到达的加工站9中对夹紧在水平工件承载主轴中的工件进行加工；

d-可选地重复步骤b和c，直到安装在分度机1000中的工作站9的总数除以二减去一；

e-通过切断经加工的棒材端部，将工件从水平工件承载主轴104传送到竖直工件承载主轴4；

f-分度旋转步骤，用于使旋转分度机1000的旋转台3旋转一个角度，该角度对应于两个加工站9之间的角度的两倍；

g-加工步骤，在步骤f所到达的加工站9中对夹紧在竖直工件承载主轴中的工件进行加工；

h-可选地重复步骤f和g，直到安装在分度机1000中的工作站9的总数除以二减去一；

i-卸载步骤，从竖直工件承载主轴4中取出工件。

在步骤i中，可选地，执行工件的初步切割。

以此方式，为了简化对单个工件的公开，执行所述工件的第一和第二加工步骤：即，在装载步骤(步骤a)之后，第一步骤包括在所有奇数(或偶数)位置加工站9的水平主轴104中在水平位置加工工件；在第一步骤之后，执行第二加工步骤，包括在偶数(或奇数)加工站9的所有竖直主轴4处在竖直位置加工工件。

可选地，除了所述切断(步骤e)之外，可以在不执行加工步骤c的情况下进行工件传送。

加工操作优选在分度机1000的每个站9同时进行。

优选地，第一步骤中的加工主要通过固定工具和旋转主轴进行，而第二步骤中的加工主要通过旋转工具和分度工件进行。

以此方式，提供了已经针对分度机1和100讨论的两个优点。此外，在第一和第二阶段，能够从三个不同的方向进行加工以及同时进行工件旋转以进行车削或定位，这给生产过程带来了灵活性和生产率。

此外，可以仅在一台分度机而非在两台或多台分度机上加工非常复杂的零件，从而避免了处理半成品零件。

如此构思的本发明可以进行许多修改和变化，所有这些修改和变化都在所附权利要求的范围内。此外，所有细节都可以由其他技术上等效的元件替代。

在实践中，所使用的材料只要与特定用途、具体尺寸和形状相容，则可以是任何符合要求和现有技术水平的材料。

在任何权利要求中提到的技术特征后面跟随有附图标记的情况下，包括这些附图标记的唯一目的是增加权利要求的可理解性，因此，这些附图标记对通过这些附图标记示例性地标识的每个元件的解释没有任何限制作用。

Claims (18)

1.旋转分度传送机，包括：

-机架(2)；

-旋转台(3)，支撑在所述机架(2)上，以围绕分度轴线(Y1)旋转；

-至少一个工件承载主轴，包括：中空轴，用于将工件(P)容纳在所述中空轴内；和夹紧装置(6)，用于夹紧插入所述中空轴中的所述工件(P)，

其中，所述夹紧装置(6)包括连接到所述工件承载主轴的夹头(7)，

其中，所述工件承载主轴安装在所述旋转台(3)上，并且

其中，至少一个所述工件承载主轴的所述中空轴和所述夹头(7)连接以用于围绕主轴旋转轴线(Y2)联合旋转；

-至少一个支撑件(8)，设置在所述旋转台(3)旁边的固定位置，所述固定位置建立工作站；

-至少一个工作站(9)，具有支撑在所述支撑件(8)上的至少一个加工单元，以允许在所述工作站处对夹紧在所述夹头(7)中的工件(P)进行加工；

-至少一个驱动电机，用于使所述中空轴和所述夹头(7)围绕所述主轴旋转轴线(Y2)旋转；以及

-分度装置(23)，安装在机架(2)上并包括用于对所述旋转台(3)进行旋转分度的分度构件，以便将至少一个所述工件承载主轴定位在相应的所述工作站处，

其中，所述至少一个驱动电机安装在所述旋转台(3)上的一位置处，以便能够从两个轴向相对的加工方向和径向加工方向加工夹紧在所述夹头(7)中的工件(P)，并且

其中，所述分度构件能在操作分度布置中非操作布置被致动，在所述操作分度布置中，用于对所述旋转台(3)进行旋转分度，而在所述非操作布置中，所述分度构件允许从两个轴向相对的加工方向和径向加工方向加工夹紧在所述夹头(7)中的工件(P)，

其中，所述驱动电机包括可旋转电机轴，所述可旋转电机轴具有基本平行于所述主轴旋转轴线(Y2)的轴旋转轴线(Y3)，所述电机轴和所述工件承载主轴之间设置有运动传递构件，用于将电机扭矩从所述电机轴传递到所述工件承载主轴，

其中，所述工件承载主轴设置有轴环座(15)，所述轴环座(15)在所述旋转台(3)的相对侧之间竖直和/或水平地延伸，所述轴环座(15)中设置有通孔，用于允许能从所述旋转台(3)的两个相对侧接近由所述夹头(7)夹紧的工件(P)，从而允许从轴向相对的加工方向对所述工件(P)进行加工，

其中，所述工作站(9)包括至少第一加工单元(16)、第二加工单元(17)和第三加工单元(18)，每个加工单元设置有至少一个相应的工具主轴或固定工具保持器，用于保持至少一个相应的工具，所述第一加工单元(16)和所述第二加工单元(17)的所述工具主轴位于所述旋转台(3)的相对侧，以基本上彼此面对，从而允许从基本平行于所述主轴旋转轴线(Y2)的相对加工方向上加工所述工件(P)，所述第三加工单元(18)的所述工具主轴相对于所述主轴旋转轴线(Y2)径向设置。

2.根据权利要求1所述的旋转分度传送机，其中，所述分度轴线(Y1)是竖直的，并且所述主轴旋转轴线(Y2)是竖直的或水平的。

3.根据权利要求1或2所述的旋转分度传送机，包括夹紧致动装置(12)，用于致动所述夹头(7)的夹紧动作。

4.根据权利要求1所述的旋转分度传送机，其中，所述至少一个支撑件(8)固定安装在所述机架(2)上。

5.根据权利要求1所述的旋转分度传送机，其中，所述第一加工单元(16)的工具主轴、所述第二加工单元(17)的工具主轴和第三加工单元(18)的工具主轴中的至少一个能布置在倾斜位置，以沿着相对于所述主轴旋转轴线(Y2)倾斜的加工方向加工所述工件(P)。

6.根据权利要求3所述的旋转分度传送机，还包括装载/卸载站(22)，所述装载/卸载站设置有所述夹紧致动装置(12)，所述装载/卸载站(22)设置在所述旋转台(3)旁边的固定位置中。

7.根据权利要求1所述的旋转分度传送机，包括多个工件承载主轴、多个驱动电机、多个站支撑件、多个工作站和多个加工单元，所述驱动电机中的每一个均支撑在所述旋转台(3)上。

8.根据权利要求1所述的旋转分度传送机，其中，所述分度构件包括凸缘(2312)，浮动希斯环(2313)附接至所述凸缘(2312)，用于与耦接到所述旋转台(3)的旋转希斯环(2318)以及连接到分度机主支撑件(231)的固定希斯环(2317)配合，其中，所述凸缘(2312)能被致动进行竖直运动，以使所述浮动希斯环(2313)与所述旋转希斯环和所述固定希斯环接合或脱离。

9.根据权利要求7或8所述的旋转分度传送机，其中，所述工件承载主轴沿径向方向水平地安装在所述旋转台(3)上，所述工件承载主轴的相应的主轴旋转轴线(Y2)相对于所述分度轴线(Y1)垂直。

10.根据权利要求1所述的旋转分度传送机，其中，所述驱动电机或每个驱动电机安装在所述旋转台(3)上，其中，所述可旋转电机轴的轴旋转轴线(Y3)水平且平行于所述主轴旋转轴线(Y2)。

11.根据权利要求1所述的旋转分度传送机，其中，所述驱动电机或每个驱动电机安装在所述旋转台(3)上，其中，所述可旋转电机轴(13)的轴旋转轴线(Y3)竖直且平行于所述分度轴线(Y1)和所述主轴旋转轴线(Y2)。

12.根据权利要求1所述的旋转分度传送机，包括安装在所述旋转台(3)上的至少一个竖直工件承载主轴和至少一个水平工件承载主轴，所述竖直工件承载主轴和所述水平工件承载主轴能围绕所述竖直工件承载主轴和所述水平工件承载主轴的分别为竖直和水平的主轴旋转轴线(Y2)旋转。

13.根据权利要求12所述的旋转分度传送机，包括驱动电机，所述竖直工件承载主轴和所述水平工件承载主轴中的每一个都有一个驱动电机，所述驱动电机支撑在所述旋转台(3)上。

14.根据权利要求12所述的旋转分度传送机，包括驱动电机，所述竖直工件承载主轴和所述水平工件承载主轴中的每一个都有一个驱动电机，其中，用于驱动所述水平工件承载主轴的中空轴和夹头(7)旋转的所述驱动电机支撑在所述旋转台(3)上，而用于驱动所述竖直工件承载主轴(4)的中空轴和夹头(7)旋转的所述驱动电机安装在所述旋转台(3)的外部。

15.根据权利要求1所述的旋转分度传送机，所述旋转分度传送机设计成使得夹头在所述工作站之间的旋转台逐渐进行旋转运动和各个工作站处的工件承载主轴进行分度期间保持旋转。

16.根据权利要求1所述的旋转分度传送机，所述旋转分度传送机设计成允许在每个所述工作站中通过三个加工单元同时或按顺序加工工件(P)。

17.根据权利要求3所述的旋转分度传送机，所述夹紧致动装置(12)是弹簧构件和/或液压缸。

18.一种使用根据权利要求12至14中任一项所述的旋转分度传送机的加工方法，所述方法包括以下步骤：

a-装载步骤，其中，将棒材插入水平工件承载主轴中并进行切割以提供至少一个工件；

b-分度旋转步骤，用于使所述旋转分度传送机的旋转台(3)旋转一角度，所述角度对应于两个工作站(9)之间的角度的两倍，以将所述工件承载主轴定位在所述工作站；

c-加工步骤，其中，在步骤b中所到达的工作站(9)中对夹紧在所述工件承载主轴中的工件进行加工；

d-选择性地重复步骤b和步骤c，直到安装在所述旋转分度传送机中的所述工作站(9)的总数除以二减去一；

e-将所述工件从水平工件承载主轴传送到竖直工件承载主轴；

f-分度旋转步骤，用于使所述旋转分度传送机的所述旋转台(3)旋转一角度，该角度对应于两个工作站(9)之间的角度的两倍；

g-加工步骤，其中，在步骤f处所到达的工作站(9)中对夹紧在工件承载主轴中的工件进行加工；

h-选择性地重复步骤f和步骤g，直到安装在旋转分度传送机中的工作站(9)的总数除以二减去一；

i-卸载步骤，从所述竖直工件承载主轴中取出工件。

Images