CN113524358A - 用于工业加工的双面机器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于工业加工的双面机器，其包括：沿着纵向方向X在长度上延展的支承结构，所述支承结构至少部分地封闭以限定内部空间，并且支承结构包括前立面和后立面；与所述支承结构相关联的位于所述机器的所述前立面上的至少一个前工作站；与所述支承结构相关联的位于所述机器的后立面上的至少一个后工作站，所述至少一个前工作站和所述至少一个后工作站布置成允许在同一工件的不同表面上进行机加工；与至少一个工具相关联的至少一个机加工头，所述至少一个机加工头被容置在所述内部空间中并且能够至少沿着纵向方向X移动，使得所述至少一个机加工头能够到达所述至少一个前工作站和/或所述至少一个后工作站。

Description

用于工业加工的双面机器

技术领域

本发明涉及用于工业加工的双面机器、例如用于加工木制的或以其他材料制成的工件的机器，比方说例如是制榫、端部切削、钻孔或开榫眼的机器或者是允许前述或其他功能中的两个或更多个功能的组合的机器。

背景技术

如已知的，存在用于对由不同材料制成的元件或工件进行工业加工的各种机器，这些机器允许赋予这些元件或工件期望的形状，并旨在使这些元件或工件成型然后将其用于特定目的。

这种机器的示例是制榫机，制榫机用于加工木制的工件、特别是用于制作榫，榫代表用于生产家具元件比如椅子、门和窗的凸形联接元件。

这些机器允许铣出所插入的木制元件的一个端部的轮廓，以制得期望的榫。

然后，榫插入到凹形联接元件——即所谓的榫眼——中。不同元件之间的另一种联接方式是借助于销进行联接，然而，销需要可以使销插入的对接和穿孔的端部，然后这些销用于与以相同方式机加工的其他部分联接。

制榫、端部切削和钻孔或开榫眼的操作借助于专用工具进行，该专用工具在待被加工的工件上高速旋转和移动，以获得所描述的联结件。

用于对工件或元件进行工业加工的这种机器通常包括支承结构，该支承结构沿着纵向方向在长度上延展并且该支承结构至少部分地封闭成限定机器的内部空间，在该内部空间中容置有各部件以及特别地容置有配备有用于对工件进行机加工的工具的一个或更多个机加工头。一般而言，该机器还包括一个或更多个工作站，工件在所述一个或更多个工作站中被加工，该机器有时还包括一个或更多个停放站，工具在未被使用时停放在所述一个或更多个停放站中。特别地，工作站和停放站沿着机器的纵向方向并排地布置并且通常在机器的平行于纵向方向的第一前立面上彼此交替。该机器还具有运动及引导装置，该运动及引导装置使机加工头运动并对机加工头进行引导，使得机加工头通过平移而到达前述各站。

工作站通常包括用以定位待被机加工的工件的平台；这些平台布置在形成于支承结构的前立面上的接触点或开口处，以允许从外部接触至机器的内部。以此方式，操作员可以将待被机加工的工件在平台上放置成使得这些工件朝向机器的内部突出，从而允许通过工具进行机加工。

因此，这些工作站允许以待被加工的端部插入在机器的内部的方式来定位待加工的工件。

通常，在前立面处还设置有适合的夹持元件或压紧元件，这些夹持元件或压紧元件适于在工件的机加工期间将工件保持就位。

然而，压紧元件和平台的构型允许对一个工件仅在该工件的端部上进行加工，而经常需要的是对同一工件另外也在该工件的其他侧部上——即另外也在侧向表面处——进行加工。

例如，在要制成用于组成椅子或桌子的工件的接头的情况下，除了需要对工件的端部进行端部切割、钻孔或开榫眼或制榫之外，还需要对侧面进行机加工，并且更普遍地需要在所有表面上进行机加工。

针对该缺点的可能解决方案涉及将工件插入在布置成用于在这些另外的表面上进行机加工的新的机器中。

该解决方案意味着高成本，因为必须准备至少两台机器。

替代性地，不时地重新配置同一机器以进行各种加工。编号为0001395502(申请号为102009901732383)的意大利专利中描述了这种情况。

该解决方案的缺点在于，重新配置是一项复杂的操作，其需要时间和专业人员的干预才能进行。这导致生产率的降低和生产成本的增加。

发明内容

本发明的目的是消除前述缺点，并且具体地，本发明的目的是设想一种用于工业加工的能够在无需重新配置的情况下对工件的头部和侧部进行机加工的机器。

根据本发明的这个目的和其他目的可以通过制造如权利要求1中所述的用于工业加工的双面机器来实现。

用于工业加工的双面机器的其他特征是从属权利要求的主题。

附图说明

根据本发明的用于工业加工的双面机器的特征和优点将参照所附的示意图根据以下说明性且非限制性的描述而变得更加明显，在所附的示意图中：

-图1是根据本发明的用于工业加工的双面机器的前视立体图；

-图2是图1的机器的后视立体图；

-图3是图1的未带有其壳体的机器的第一实施方式的立体图；

-图4是图1的未带有其壳体的机器的第二实施方式的立体图；

-图5A和图5B是根据本发明的用于工业加工的双面机器的机加工头的第一实施方式的立体图；

-图5C是图5A和图5B的机加工头的视图；

-图6A和图6B是根据本发明的用于工业加工的双面机器的机加工头的第二实施方式的立体图；

-图6C是图6A和图6B的机加工头的侧视图。

具体实施方式

参照附图，示出了用于工业加工的双面机器，该双面机器整体上用10表示。

在以下描述中，将特别参照开榫机10，然而这并不排除用于工业加工的双面机器可以是不同类型的机器，比方说例如是端部切削、钻孔或开榫眼的机器或者是组合有多种功能的机器。

为了简化目的，限定了笛卡尔平面，在图1中可见，其中，轴线X是机器10的长度延展轴线，轴线Y是机器10的高度延展轴线，并且轴线Z是机器10的深度延展轴线。

如图1中可见，机器10包括支承结构1，该支承结构1沿着纵向方向X在长度上延展，该支承结构1适于支承机器10的各功能部件；该支承结构1至少部分地封闭，以限定机器10内部的空间，从而覆盖各部件并防止操作者接触各种运动的和非运动的部分。

机器10特别地包括前立面2和后立面3。

此外，机器10包括位于机器10的前立面2上的与支承结构1相关联的至少一个前工作站4以及位于机器10的后立面3上的与支承结构1相关联的至少一个后工作站6，其中，所述至少一个前工作站4和所述至少一个后工作站6布置成允许在相同工件的不同端部或表面上进行机加工。

机器10还包括至少一个机加工头11，所述至少一个机加工头11与至少一个主轴7、16相关联，所述至少一个主轴7、16又与至少一个工具5、5a、15、15a相关联。

工具5、5a、15、15a可以根据要进行的特定机加工来更换。

所述至少一个机加工头11被容置在内部空间中并且能够至少沿着纵向方向X移动，使得所述至少一个机加工头11可以到达所述至少一个前工作站4和所述至少一个后工作站6。

例如，所述至少一个前工作站4布置成允许在正被机加工的工件的纵向端部处进行机加工，并且所述至少一个后工作站6布置成允许在正被机加工的工件的侧向表面上进行机加工。

在这种情况下，如附图中所示，所述至少一个前工作站4包括第一夹持元件22，第一夹持元件22适于以将端部中的一个端部安置在工作位置中的方式保持正被机加工的工件。在图1中所示的实施方式中，机器10的前立面包括两个前工作站4，所述两个前工作站4中的每个前工作站包括平台20，工件被安置在平台20上，并且夹持元件22对应于适于将工件在平台20上保持就位的压紧元件。

根据其实施方式中的两个实施方式，后立面3在图3和图4中可见。

在图3中所示的第一实施方式中，后立面3包括后工作站6，该后工作站6包括呈夹持器形式的夹持元件22，该夹持元件22适于以将侧向表面中的一个侧向表面安置在工作位置中的方式保持正被机加工的工件。

在图4的另一实施方式中，后立面3包括后工作站6，该后工作站6包括呈压紧器形式的夹持元件22，该夹持元件22通过与沿着后工作站6的整个长度延伸的平台20相结合地工作以将侧向表面中的一个侧向表面安置在工作位置中的方式保持正被机加工的工件静止。

机加工头11特别地安装在能够至少沿着机器10的延展的纵向方向X在引导件9上移动的立柱8上，这允许机加工头11沿着纵向方向X移动，并因此允许所述至少一个主轴7、16以及相应的工具5、5a、15和15a沿着纵向方向X移动。

所述至少一个主轴7、16还能够在立柱上沿着竖向方向Y移动，另外且特别地还能够沿着方向Z在深度上移动，从而允许相应的工具5、5a、15和15a具有在前工作站4和后工作站6两者上进行机加工所需的可移动性。

所述至少一个主轴7、16的这种可移动性可以通过图5A、图5B、图5C、图6A、图6B和图6C中所示的一组油压缸17、17a或通过称为NC轴的其他指令来传递。

在未示出的第一实施方式中，机器10包括单个机加工头11，该单个机加工头11与单个主轴7、16相关联，该单个主轴7、16又能够与至少一个工具5、5a、15和15a相关联，所述至少一个工具5、5a、15和15a适于在工件安置在所述至少一个前工作站4上时以及在工件安置在所述至少一个后工作站6上时均对工件进行机加工。

在这种情况下，机加工头11可以绕竖向轴或水平轴以自身旋转，以将工具5、5a、15和15a定位在期望的工作站上。替代性地，主轴7、16能够与适于在前工作站4上对工件进行机加工的第一工具5、15相关联并且能够与适于在后工作站6上对工件进行机加工的第二工具5a、15a相关联。

在附图5A至图5C中所示的第二实施方式中，机加工头11包括第一主轴7和第二主轴16。第一主轴7能够与适于在工件安置在所述至少一个前工作站4上时对工件进行机加工的单个工具5相关联，而第二主轴16能够与适于在工件安置在所述至少一个前工作站4上时对工件进行机加工的第一工具15相关联并且能够与适于在工件安置在所述后工作站6上时对工件进行机加工的第二工具15a相关联。

在图6A至图6C中所示的机加工头11的第三实施方式中，机加工头11能够与两个主轴7、16相关联，所述两个主轴7、16均与两个相应的工具5、5a、15和15a相关联。

在该第三实施方式中，与第二实施方式不同，第一主轴7也能够与适于在所述至少一个前工作站4上对工件进行机加工的第一工具5相关联并且能够与适于在所述至少一个后工作站6上对工件进行机加工的第二工具5a相关联。在实践中，主轴7和16具有用于工具5、5a、15和15a的两个相反的接合座。

在这种情况下，所述两个主轴7和16中的一者或两者将根据需要移动与机器10的前立面2相关联的工具5或15以在前工作站4上机加工工件或者移动与机器10的后立面3相关联的工具5a或15a以在后工作站6上机加工工件。

在未示出的第四实施方式中，机加工头11包括能够与适于在所述至少一个前站4上对工件进行机加工的第一工具5相关联的第一主轴7以及能够与适于在所述至少一个后站6上对工件进行机加工的第二工具15a相关联的第二主轴16。

在这种情况下，主轴7和16两者均可以与单个立柱8相关联，由此在机器10的一个部分或另一部分上进行加工。

在未示出的第五实施方式中，机器10包括两个立柱8，所述两个立柱8各自能够在相应的引导件9上移动，因此两个机加工头11各自能够在相应的引导件9上移动。在这种情况下，所述两个机加工头11中的每个机加工头11都与至少一个主轴7、16相关联，其中，第一主轴7至少适于借助于工具5而在所述至少一个前工作站4上对工件进行机加工，并且第二主轴16至少适于借助于工具15a而在所述至少一个后工作站6上对工件进行机加工。

主轴7、16两者均可以独立地对与相应的工作站相关联的工件进行机加工。

参照图5A至图5C中所示的包括机加工头11的机器10的实施方式，用于工业加工的双面机器10的操作如下所述，应当理解的是，类似的描述适用于根据其他实施方式的双面机器10。

当需要在工件的纵向端部部分中对工件进行机加工时，借助适当的压紧器夹持元件22并借助平台20而将该工件插入到所述至少一个前工作站4中。在这种情况下，工件被插入成横向于机器10的纵向方向。

此时，致动第一主轴7，第一主轴7又致动工具5，并且第一主轴7在对工件的前述端部部分进行机加工期间引导工具5。该机加工特别地借助主轴7在立柱8上沿着沿笛卡尔平面的至少两个方向X、Y的可移动性而发生。一旦通过第一主轴7借助于工具5进行的制榫或端部切削机加工已经完成，则第二主轴16——该第二主轴16除了具有在方向X和Y上的运动以外还可以具有通过一组缸17实施的在方向Z上的运动——就可以被投入操作，从而借助于工具15在工件的同一端部上制作(execution)孔或榫眼。

一旦对一个或更多个工件的端部部分的机加工已经完成，则根据需要继续进行对所述一个或更多个工件的侧向部分的机加工，由此进行在后工作站6上的机加工。

例如，通过前工作站4在工件的端部部分上制得榫，而后工作站6用于对工件的侧向面进行精加工。

然后，特别地凭借夹持器型的夹持元件22或凭借压紧器夹持元件22的组合以及凭借平台20而将工件沿着工件的侧向部分以因此大致平行于机器10的纵向方向X的方式插入在后工作站6上。

此时，第二主轴16致动面向所述至少一个后工作站6的第二工具15a，以能够对插入的工件的侧向部分进行机加工。

在第一主轴7也能够与第二工具5a相关联并且被赋予例如借助于一组缸17a而沿着方向Z移动的可能性的情况下，第一主轴7也将能够在后工作站6处带动第二工具5a。

有利地，当双面机器10包括所述两个主轴7中的具有两个工具保持件端部的一个主轴时，也存在对一工件的端部进行机加工并对另一工件的侧向部分进行机加工的可能性。

根据以上描述，本发明的机器的特征及其优点是明显的。

最后，清楚的是，如此构想的装置容许进行许多修改和变化，所有这些修改和变化都落入相同的发明构思之内；此外，所有细节都可以由等效技术元件代替。在实践中，所使用的材料及其尺寸可以是根据技术要求的任何类型。

Claims (9)

1.一种用于工业加工的双面机器(10)，包括：

-支承结构(1)，所述支承结构(1)沿着纵向方向X在长度上延展，所述支承结构(1)至少部分地封闭以限定内部空间，并且所述支承结构(1)包括前立面(2)和后立面(3)；

-与所述支承结构(1)相关联的至少一个前工作站(4)，所述至少一个前工作站(4)位于所述机器(10)的所述前立面(2)上；

-与所述支承结构(1)相关联的至少一个后工作站(6)，所述至少一个后工作站(6)位于所述机器(10)的所述后立面(3)上，所述至少一个前工作站(4)和所述至少一个后工作站(6)布置成允许在同一工件的不同表面上进行机加工；

-至少一个机加工头(11)，所述至少一个机加工头(11)与至少一个工具(5、5a、15、15a)相关联，所述至少一个机加工头(11)被容置在所述内部空间中并且能够至少沿着所述纵向方向X移动，使得所述至少一个机加工头(11)能够到达所述至少一个前工作站(4)和/或所述至少一个后工作站(6)。

2.根据权利要求1所述的双面机器(10)，其中，所述至少一个前工作站(4)布置成允许在工件的纵向端部表面上进行机加工，并且所述至少一个后工作站(6)布置成允许在所述工件的侧向表面上进行机加工。

3.根据权利要求1或2所述的双面机器(10)，其中，所述至少一个前工作站(4)包括第一夹持元件(22)，所述第一夹持元件(22)适于以将所述纵向端部表面中的一个纵向端部表面安置在工作位置中的方式保持所述工件，并且所述至少一个后工作站(6)包括第二夹持元件(22)，所述第二夹持元件(22)适于以将所述侧向表面中的一个侧向表面安置在工作位置中的方式保持所述工件。

4.根据前述权利要求中的一项所述的双面机器(10)，其中，所述至少一个机加工头(11)联接至主轴(7、16)，所述主轴(7、16)支承所述至少一个工具(5、5a、15、15a)。

5.根据权利要求4所述的双面机器(10)，其中，所述主轴(16)能够与适于在所述至少一个前工作站(4)上对工件进行机加工的第一工具(15)相关联并且能够与适于在所述至少一个后工作站(6)上对工件进行机加工的第二工具(15a)相关联。

6.根据权利要求4所述的双面机器(10)，其中，所述主轴(7)能够与适于在所述至少一个前工作站(4)上以及在所述至少一个后工作站(6)上对工件进行机加工的第一工具(5)相关联，所述机加工头(11)能够绕竖向或水平轴线在自身上旋转。

7.根据权利要求1至3中的一项所述的双面机器(10)，其特征在于，所述至少一个机加工头(11)包括第一主轴(7)和第二主轴(16)，所述第一主轴(7)能够与适于在所述至少一个前工作站(4)上对工件进行机加工的至少一个第一工具(5)相关联，所述第二主轴(16)能够与适于在所述至少一个后工作站(6)上对工件进行机加工的至少一个第二工具(15a)相关联。

8.根据权利要求7所述的双面机器(10)，其中，所述第一主轴(7)能够与两个工具(5、5a)相关联，以及/或者所述第二主轴(16)能够与两个工具(15、15a)相关联。

9.根据前述权利要求中的一项所述的双面机器(10)，其特征在于，所述双面机器(10)包括两个机加工头(11)。

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