CN111070333B - 用于加工面板的机床 - Google Patents

Abstract

描述了一种用于加工面板的机床，包括：操作器件，用于在位于由第一轴线和第二轴线限定的预定表面上的面板上执行至少一个加工操作，面板有前和边界、第一和第二侧边界；用于使面板在预定表面上停止和移动的停止和移动系统包括：第一和第二横向接触元件，其能移动并分别与第一和第二侧边界接触，使面板相对于第一轴线锁定；第一和第二前约束构件，其能移动并与前边界接触以约束面板沿第一方向的移动；第一和第二后约束构件，其能移动并与后边界接触，以约束面板沿第二方向的移动。前和后约束构件能独立于横向接触元件移动，以允许操作器件在边界的操作，保持第一和第二横向接触元件、第一和第二前约束构件、第一和第二后约束构件与面板接触。

Description

用于加工面板的机床

技术领域

本发明涉及一种用于加工面板的机床。

更详细地说，本发明涉及一种用于在由木材或其它材料制成的面板上执行加工操作、优选钻孔和/或铣削操作的机床。

以下描述涉及钻孔和铣削操作，但是很明显，其不应该被理解为局限于这种特定的用途，因为根据本发明的机床也可以应用于执行其它类型的加工操作。

背景技术

存在用于钻孔面板的配备有用于待加工的面板的夹持和线性移动的系统的若干现有技术机床。

然而，这些机器在操作单元的使用灵活性和在夹持系统的夹具的夹持表面上加工的面板上可能产生标记方面都有各种技术限制。

事实上，夹具的总体尺寸使得操作单元在机器邻近面板的某些区域的定位存在问题，限制了使用的相对灵活性。

另外，夹具被构造成通过面板的上面和下面上的摩擦来夹持面板，从而导致在其表面上产生永久标记的风险。

对于这种类型的停止和移动系统，还可能在面板的加工过程中，需要改变夹持位置以便释放被夹持系统遮盖的面板区域。

这种操作也会限制加工的最终精度以及增加工件的加工时间。

还有其它类型的用于钻孔面板的机床，其包括配备有小厚度的长臂的特定夹具，这些夹具通过作用在相关的角部上来阻挡待加工的面板。

在这种情况下，锁定借助于使作用在面板的两个直角侧边上的角部元件相对(也就是说，接触)产生，因此不是通过在面板的上面和下面上的摩擦产生。

然而，最后提出的机床解决方案通常具有显著的总体尺寸。

另外，由于所提供的约束构件在形状上是有角的，所以它们不能够在不与面板本身分离的情况下，相对于面板从相应的夹持位置移动。

因此，在这些情况下，为了允许在面板的角部区中执行加工操作，需要暂时使角部约束构件与面板分离，并通过其它的约束构件锁定面板，直到在这些区域中计划的加工操作完成。

发明内容

因此，鉴于上述情况，本发明的目的是提供一种用于加工面板的机床，该机床配备有用于夹持和移动待加工面板的系统，该系统在设计用于加工面板的操作器件的移动可能性方面允许较高的使用灵活性。

本发明的另一目的是提供一种用于加工面板的机床，该机床配备有用于夹持和移动待加工面板的系统，该系统具有减小的尺寸。

本发明的另一目的是提供一种用于加工面板的机床，该机床配备有用于夹持和移动待加工面板的系统，该系统允许在加工期间改变在面板上的夹持位置而不丢失面板的参照，以便释放所占据的面积并允许加工。

因此，本发明的具体目的是一种用于加工面板的机床，包括：操作器件，其用于在位于由第一轴线和第二轴线限定的预定表面上的面板上执行至少一个加工操作，在所述面板中限定有前边界、与所述前边界相对的后边界、第一侧边界以及与所述第一侧边界相对的第二侧边界；用于在所述预定表面上使所述面板停止和移动的停止和移动系统，所述停止和移动系统包括：第一横向接触元件和第二横向接触元件，其能根据所述第一轴线移动，并构造成在使用中分别与所述第一侧边界和所述第二侧边界接触，从而致使所述面板相对于所述第一轴线锁定；第一前约束构件和第二前约束构件，二者能根据所述第一轴线和所述第二轴线移动，并构造成在使用中与所述前边界接触，从而约束所述面板沿根据所述第二轴线的第一方向的移动；以及第一后约束构件和第二后约束构件，二者能根据所述第一轴线和所述第二轴线移动，并构造成在使用中与所述后边界接触，从而约束所述面板沿根据所述第二轴线的、与所述第一方向相反的第二方向的移动；其中，所述第一前约束构件、所述第二前约束构件、所述第一后约束构件和所述第二后约束构件能独立于所述第一横向接触元件和所述第二横向接触元件移动，从而在使用中允许所述操作器件在所述前边界、所述后边界、所述第一侧边界和所述第二侧边界的任何区域上操作，从而保持所述第一横向接触元件、所述第二横向接触元件、所述第一前约束构件、所述第二前约束构件、所述第一后约束构件和所述第二后约束构件与所述面板接触。

优选地，根据本发明，所述停止和移动系统包括能根据所述第一轴线移动的第一引导件和第二引导件，其中，所述第一前约束构件和第一后约束构件根据所述第二轴线以可移动方式与所述第一引导件连接，并且其中，所述第二前约束构件和所述第二后约束构件根据所述第二轴线以可移动方式与所述第二引导件连接。

有利地，根据本发明，所述第一引导件和所述第二引导件大致平行于所述第二轴线。

此外，根据本发明，所述第一横向接触元件可以以根据所述第二轴线可移动的方式与所述第一引导件连接，并且所述第二横向接触元件可以以根据所述第二轴线可移动的方式与所述第二引导件连接。

替代地，根据本发明，所述第一横向接触元件可以与所述第一引导件刚性连接，并且所述第二横向接触元件可以与所述第二引导件刚性连接。

另外，根据本发明，所述第一横向接触元件和所述第二横向接触元件可以具有根据所述第一轴线延伸的长方形形状。

便利地，根据本发明，所述第一前约束构件、所述第二前约束构件、所述第一后约束构件和所述第二后约束构件可以包括能根据所述第一轴线移动的装置。

此外，根据本发明，所述装置可以包括接触元件，该接触元件构造成在使用中与所述面板接触，所述接触元件具有长方形形状，并且可根据所述第一轴线移动，并根据所述第二轴线大致定向。

本发明的具体目的还在于一种使用如以上所述的机床加工面板的方法，该面板具有上面、前边界、与所述前边界相对并平行的后边界、第一侧边界和与所述第一侧边界相对并平行的第二侧边界，其中，所述第一侧边界分别与所述前边界和所述后边界形成第一锐角和第一钝角，并且其中，所述第二侧边界分别与所述前边界和所述后边界形成第二钝角和第二锐角，所述方法包括以下步骤：将所述面板放置在所述第一横向接触元件、所述第二横向接触元件、所述第一前约束构件、所述第二前约束构件、所述第一后约束构件和所述第二后约束构件之间；分别通过所述第一横向接触元件或所述第二横向接触元件至少检测所述第一侧边界或所述第二侧边界的位置；沿着所述第二轴线共同移动所述第一前约束构件和所述第一后约束构件或所述第二前约束构件和所述第二后约束构件，使得所述第一侧边界和所述第二侧边界平行于所述第二轴线；以及在所述上面上执行钻设平行于所述第二轴线的至少一排孔，其中，所述孔根据与所述第一轴线和所述第二轴线成直角的第三轴线定向，使得所述至少一排孔平行于所述第一侧边界和所述第二侧边界。

附图说明

现在参考附图，通过示例而不是限制本发明的范围的方式描述本发明，附图示出了本发明的优选实施例，在附图中：

图1是根据本发明的第一实施例的机床的总体轴测视图；

图2是图1所示的机器中提供的夹持系统的轴测视图；

图3是与面板相关联的图2的夹持系统的轴测视图；

图4是图1所示机床的局部示意性俯视平面图；

图5是根据第一操作构造的与具有平方误差的面板相关联的图1和图4所示机床的局部示意性俯视平面图；

图6是根据第二操作构造的与具有平方误差的面板相关联的图1、图4和图5所示机床的局部示意性俯视平面图；

图7是根据本发明的第二实施例的机床的局部示意性俯视平面图；以及

图8是图7所示机床在第二操作步骤中的局部示意性俯视平面图。

具体实施方式

在各个附图中，相似的部件将用相同的附图标号来表示。

参考图1至图6，标号1表示根据本发明的第一实施例的用于加工面板的第一机床。

机床1包括基座2，在基座2上方设置有工作表面3，工作表面3大致位于由第一轴线X和与所述第一轴线X成直角的第二轴线Y限定的水平表面上。

在工作表面3上具有停止和移动系统4，以便在执行计划在上述水平表面上的加工操作期间，允许面板在上述水平表面上停止和移动。

停止和移动系统4又包括彼此平行的第一线性引导件5a和第二线性引导件5b，并且两者都根据上述第二轴线Y定向。

第一线性引导件5a和第二线性引导件5b都可沿着所述第一轴线X彼此独立地移动，这分别归因于第一马达6a和第二马达6b。

该停止和移动系统4还包括第一前约束构件7a和第二前约束构件7b，第一前约束构件7a由于第三马达8a而能够沿着第一线性引导件5a移动，第二前约束构件7b由于第四马达8b而能够沿着第二线性引导件5b移动。

第一前约束构件7a和第二前约束构件7b分别包括第一伸缩装置9a和第二伸缩装置9b，它们都可根据第一轴线X移动，并且分别配备有根据上述第二轴线Y定向的第一前接触端元件10a和第二前接触端元件10b(参见图4)，并且第一前接触端元件10a和第二前接触端元件10b设计成在使用中与面板P的前边界F发生接触。

停止和移动系统4还包括第一后约束构件11a和第二后约束构件11b，第一后约束构件11a由于第五马达12a而能够沿着第一线性引导件5a移动，第二后约束构件11b由于第六马达12b而能够沿着第二线性引导件5b移动。

第一后约束构件11a和第二后约束构件11b分别包括第三伸缩装置13a和第四伸缩装置13b，它们都可根据第一轴线X移动。

第三伸缩装置13a和第四伸缩装置13b还分别配备有第一后接触端元件14a和第二后接触端元件14b，它们根据上述轴线Y定向，并且设计成在使用中与面板P的后边界R发生接触。

停止和移动系统4还包括第一横向约束构件15a和第二横向约束构件15b，第一横向约束构件15a由于第七马达16a而能够沿着第一线性引导件5a移动，第二横向约束构件15b由于第六马达16b而能够沿着第二线性引导件5b移动。

第一横向约束元件15a和第二横向约束元件15b分别配备有第一横向接触元件17a和第二横向接触元件17b，它们都沿着第一轴线X定向并且设计成在使用中分别与面板的第一侧边界M和同一面板P的与所述第一侧边界M相对的第二侧边界N发生接触。

在第一机床1中还具有操作头18，即，可相对于工作表面3移动并且被设计成在面板P上执行一个或更多个加工操作(比如例如钻孔操作)的操作器件。

尽管图1-图6中未示出，同一机床1还可以包括用于在面板P上执行其它加工操作的其它操作装置。

为了允许执行计划在面板P上的加工操作，面板P被放置在工作表面3的在第一前约束构件7a、第二前约束构件7b、第一后约束构件11a、第二后约束构件11b、第一横向约束构件15a和第二横向约束构件15b之间的区域中，如图4中所示。

随后，通过移动第一前约束构件7a和第二前约束构件7b与前边界F接触，移动第一后约束构件11a和第二后约束构件11b与后边界R接触，并且移动第一横向约束构件15a和第二横向约束构件15b分别与面板P的第一侧边界M和第二侧边界N接触，来锁定同一面板P。

当上述构件7a、7b、11a、11b、15a、15b都与面板P接触时，面板P相对于第一轴线X且相对于第二轴线Y被锁定，从而以这种方式允许在完全稳定的条件下执行加工操作。

然后，沿着第一轴线X以同步方式移动第一线性引导件5a和第二线性引导件5b，且同时沿着第二轴线Y以同步方式移动第一前约束构件7a和第二前约束构件7b以及第一后约束构件11a和第二后约束构件11b，可以改变面板P在上述水平平面中的位置，从而在空间中保持相对参数以便在面板P中执行进一步加工操作。

另外，如果需要在第一横向接触元件17a或第二横向接触元件17b与面板P的接触区域精确地执行钻孔或任何其它加工操作，则可以根据需要沿着第二轴线Y移动第一横向约束构件15a或第二横向约束构件15b，以释放加工区域，或替代地，沿着第二轴线Y移动面板P，其以整体方式沿着第二轴线Y移动第一横向接触元件7a、第二横向接触元件7b、第一后约束构件11a和第二后约束构件11b。

另一方面，图5和图6示出了同一机床1的特定功能，其可以在对具有平方误差的面板P'(也就是说，具有彼此不完全成直角的侧边以及相对侧平行的面板)进行加工操作的情况下被致动。

如果需要使用钻孔装置在面板P'的上面S'上钻设处于平行于第二轴线Y的一排结构孔，其中所述结构孔平行于与所述第一轴线X和第二轴线Y成直角的第三轴线Z，为了面板P'与部件的后续联接，重要的是以这种方式形成的这排孔平行于面板P'的第一侧边界M'和第二侧边界N'。

在进行上述钻孔操作之前，需要使侧边界M'、N'平行于第二轴线Y定向。

为此，利用第一横向约束构件15a的第一横向接触元件17a和/或第二横向约束构件15b的第二横向接触元件17b来与第一侧边界M'和/或第二侧边界N'发生接触，以便检测精确位置。

一旦已经检测到第一侧边界M'和/或第二侧边界N'的位置，并且因此也检测到相对于面板P'的前边界F'和后边界R'的相对平方误差，第一前约束构件7a和第一后约束构件11a以整体方式沿着第二轴线Y平移和/或第二前约束构件7b和第二后约束构件11b以整体方式也沿着第二轴线Y平移，使得面板P'旋转一个角度，从而允许相对的侧边界M'、N'平行于第二轴线Y定向(参见图6)。

这时，面板P'处于适于执行钻设上述结构孔的位置。

另一方面，图7和图8示出了根据本发明的第二机床1'，除了第一横向接触元件17a'和第二横向接触元件17b'在这种情况下分别刚性连接至第一线性引导件5a'和第二线性引导件5b'而不能沿着第二轴线Y移动之外，第二机床1'与上述第一机床1相同。

因此，第二机床1'实际上代表第一机床1的简化版本。

关于第二机床1'，如果需要在第一横向接触元件17a'或第二横向接触元件17b'与面板P的接触区域精确地执行钻孔或任何其它加工操作，则可以沿着第二轴线Y移动面板P，其以整体方式沿着第二轴线Y移动第一横向接触元件7a'、第二横向接触元件7b'、第一后约束构件11a'和第二后约束构件11b'，以使加工区域释放。

另外，如果需要通过铣削去除面板P的角部，或者需要执行影响面板P的被前约束构件占据的区域的任何其它加工操作，则只需延长占据面板P的加工区域的前约束构件7a'、7b'或后约束构件11a'、11b'，从而释放所述区域(参见图8)。

显然，后一种功能也存在于第一机床1中。

如从以上描述可以看出的，根据本发明的机床具有高度的使用灵活性，同时允许执行高精度加工操作。

根据本发明的优选实施例仅通过举例而不是限制适用范围的方式对本发明进行了描述，但是应该明白的是，本领域的专业人员可以修改和/或调整本发明，而不背离如本文的各个权利要求所限定的创造性构思的范围。

Claims (6)

1.一种用于加工面板的机床(1、1')，包括：

-操作器件(18)，其用于在位于由第一轴线(X)和第二轴线(Y)限定的预定表面上的面板(P、P')上执行至少一个操作，在所述面板(P、P')中设置有前边界(F、F')、与所述前边界(F、F')相对的后边界(R、R')、第一侧边界(M、M')以及与所述第一侧边界(M、M')相对的第二侧边界(N、N')；

-用于使所述面板(P、P')在所述预定表面上停止和移动的停止和移动系统(4)，其中，所述停止和移动系统(4)包括：

·第一横向接触元件(17a、17a')和第二横向接触元件(17b、17b')，二者能沿着所述第一轴线(X)移动，并构造成在使用中分别与所述第一侧边界(M、M')和所述第二侧边界(N、N')接触，从而致使所述面板(P、P')相对于所述第一轴线(X)锁定；

·第一前约束构件(7a、7a')和第二前约束构件(7b、7b')，二者能通过相应的马达(8a、8b)根据所述第一轴线(X)和所述第二轴线(Y)移动，并构造成在使用中仅与所述前边界(F、F')接触，从而只约束所述面板(P、P')沿根据所述第二轴线(Y)的第一方向的移动；以及

·第一后约束构件(11a、11a')和第二后约束构件(11b、11b')，二者能通过相应的马达(12a、12b)根据所述第一轴线(X)和所述第二轴线(Y)移动，并构造成在使用中仅与所述后边界(R、R')接触，从而只约束所述面板(P、P')沿根据所述第二轴线(Y)且与所述第一方向相反的第二方向的移动；

其中，所述第一前约束构件(7a、7a')、所述第二前约束构件(7b、7b')、所述第一后约束构件(11a、11a')和所述第二后约束构件(11b、11b')能独立于彼此以及所述第一横向接触元件(17a、17a')和所述第二横向接触元件(17b、17b')移动，从而在使用中允许所述操作器件(18)在所述前边界(F、F')、所述后边界(R、R')、所述第一侧边界(M、M')和所述第二侧边界(N、N')的任何区域上操作，同时保持所述第一横向接触元件(17a、17a')、所述第二横向接触元件(17b、17b')、所述第一前约束构件(7a、7a')、所述第二前约束构件(7b、7b')、所述第一后约束构件(11a、11a')和所述第二后约束构件(11b、11b')与所述面板(P、P')接触；

其特征在于，所述停止和移动系统(4)包括能根据所述第一轴线(X)移动的第一引导件(5a、5a')和第二引导件(5b、5b')，其中，所述第一前约束构件(7a、7a')和第一后约束构件(11a、11a')以根据所述第二轴线(Y)可移动的方式与所述第一引导件(5a、5a')连接，并且其中，所述第二前约束构件(7b、7b')和所述第二后约束构件(11b、11b')以根据所述第二轴线(Y)可移动的方式与所述第二引导件(5b、5b')连接，

所述第一前约束构件(7a、7a')、所述第二前约束构件(7b、7b')、所述第一后约束构件(11a、11a')和所述第二后约束构件(11b、11b')包括能根据所述第一轴线(X)移动的装置(9a、9b、13a、13b)，所述装置(9a、9b、13a、13b)包括构造成在使用中与所述面板(P、P')接触的接触元件(10a、10b、14a、14b)，所述接触元件(10a、10b、14a、14b)具有长方形形状，并且能根据所述第一轴线(X)移动，并且根据所述第二轴线(Y)大致定向。

2.根据权利要求1所述的机床(1、1')，其特征在于，所述第一引导件(5a、5a')和所述第二引导件(5b、5b')大致平行于所述第二轴线(Y)。

3.根据权利要求1所述的机床(1)，其特征在于，所述第一横向接触元件(17a)以根据所述第二轴线(Y)可移动的方式与所述第一引导件(5a)连接，并且所述第二横向接触元件(17b)以根据所述第二轴线(Y)可移动的方式与所述第二引导件(5b)连接。

4.根据权利要求1所述的机床(1')，其特征在于，所述第一横向接触元件(17a')与所述第一引导件(5a')刚性连接，并且所述第二横向接触元件(17b')与所述第二引导件(5b')刚性连接。

5.根据权利要求1所述的机床(1、1')，其特征在于，所述第一横向接触元件(17a、17a')和所述第二横向接触元件(17b、17b')具有根据所述第一轴线(X)延伸的长方形形状。

6.一种用于通过根据权利要求1至3和5中任一项所述的机床(1)加工面板(P')的方法，所述面板(P')具有上面(S')、前边界(F')、与所述前边界(F')相对并平行的后边界(R')、第一侧边界(M')和与所述第一侧边界(M')相对并平行的第二侧边界(N')，其中，所述第一侧边界(M')分别与所述前边界(F')和所述后边界(R')形成第一锐角和第一钝角，并且其中，所述第二侧边界(N')分别与所述前边界(F')和所述后边界(R')形成第二钝角和第二锐角，所述方法包括以下步骤：

-将所述面板(p')放置在所述第一横向接触元件(17a)、所述第二横向接触元件(17b)、所述第一前约束构件(7a)、所述第二前约束构件(7b)、所述第一后约束构件(11a)和所述第二后约束构件(11b)之间；

-分别通过所述第一横向接触元件(17a)或所述第二横向接触元件(17b)至少检测所述第一侧边界(M')或所述第二侧边界(N')的位置；

-沿着所述第二轴线(Y)共同移动所述第一前约束构件(7a)和所述第一后约束构件(11a)、或所述第二前约束构件(7b)和所述第二后约束构件(11b)，使得所述第一侧边界(M')和所述第二侧边界(N')将它们自身布置成平行于所述第二轴线(Y)；以及

-在所述上面(S')上形成至少一排孔，所述至少一排孔平行于所述第二轴线(Y)，其中，所述孔根据正交于所述第一轴线(X)和所述第二轴线(Y)的第三轴线(Z)定向，使得所述至少一排孔平行于所述第一侧边界(M')和所述第二侧边界(N')。