CN1185079C - 加工长工件的机床和方法 - Google Patents

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Abstract

加工金属异型件的装置和方法包含机床支撑(6)装置，沿纵向伸展，适合于把要加工的半成品工件支撑在加工位置，储存装置(10，12)，适合于供给要加工的半成品工件(4)和/或接收已经加工的半成品工件(14)；移动装置(58，60，62，64)，安装用来向和/或离所述的加工位置移动所述的半成品工件(4，14)，并且在供给要加工的半成品工件(4)到达加工位置之前和/或在从加工位置移开已经加工的半成品工件(14)之后，立被在垂直于所述的纵向的平面上移动。

Description

加工长工件的机床和方法
技术领域
本发明涉及到一个加工长工件特别是金属异型件或由塑料或复合材料制成的异型件的机器和方法，用于，例如，生产门或窗的框架，或一般结构工件。
背景技术
现有技术包含一个多轴机床，要加工的异型件被放置在机床的工作位置，通过多个沿机床纵向逐个排列并位于横截面上的夹具固定。多个工作单元沿纵向滑动地安装在机床床面上，每个轴承工具装置在异型件上执行预先建立的工序。在机床的一端，为要加工的异型件安装了一个储存单元，做成的形状，使得能够通过一个推动异型件末端的推杆，沿轴向一次被推进一个型件到机床的一个插入位置，异型件在机床中的这个位置与机床的夹具对齐并且可以被置于机床上。在机床的另一端，安装了一个出料机适合取出加工的异型件并沿机床纵向拖动异型件直到工件被引入为加工的异型件准备的储存单元。
因此，异型件的定位和取出都通过沿着机床的滑动部件滑动异型件进行，由于异型件和所谓的滑动部件之间的碰撞，或者由于刨屑的存在，它可能意外地进入了异型件的壁和该异型件要滑入工作位置的表面或从工作位置取出的表面之间，可能会对异型件造成损坏。
如果异型件通过着色、氧化或相似方法进行过表面处理，异型件被损坏的危险特别高。
此外，按照现有技术，不放在一个异型件上实行切割操作还是把单个的半成品分割为几部分，或者加工各部分的侧面和端面或头部，通常异型件不得不放置在至少两个不同的，为了这个目的而装备的机器上。
发明内容
本发明的目的是改进现有的加工异型件的系统。
进一步的目的是减少异型件损坏的危险，特别是当它们被定位在机床上和/或从机床上取出时。
另一个目的是提高异型件加工系统的生产率。
在本发明的第一个方面中，提供了一种加工半成品长工件的装置，包含：机床支撑装置，它沿纵向延伸并且安装用来把要加工的半成品工件支撑在加工位置；储存装置，安装用来供给要加工的半成品工件和/或接收已经加工的半成品工件；移动装置，安装用来向着和/或远离所述的加工位置移动所述的半成品工件，所述的移动装置可以在与所述的纵向垂直的平面内移动以把要加工的半成品工件供给到加工位置和/或把已经加工的半成品工件从加工位置移去，其特征在于，所述的储存装置包括第一储存装置和第二储存装置，其中第一储存装置用于储存所述的要加工的半成品工件，并且在所述的机床支撑装置的一侧上伸出，第二储存装置用于储存所述的已经加工的半成品工件，并且在所述的机床支撑装置的与上述一侧相反的另一侧上伸出。
在本发明的第二个方面中，提供了一种加工半成品长工件的方法，包含：把要加工的沿纵向伸展的半成品工件支撑在加工位置；储存所述的要加工的半成品工件和/或已经加工的半成品工件；向着和/或远离所述的加工位置移动所述的半成品工件，所述的移动包含与所述的纵向垂直地移动所述的半成品工件，以防止所述的半成品工件至少在所述的半成品工件刚好到达所述的加工位置之前和/或至少在所述的半成品工件刚好从所述的加工位置被移开之后，立刻被沿着所述的纵向移动，其特征在于，所述的移动还包括从在所述的加工位置的一侧上伸出的第一储存装置加载所述要加工的半成品工件以及将所述的已经加工的半成品工件卸载到在所述的加工位置的与上述一侧相反的另一侧上伸出的第二储存装置内。
这样，异型件由于沿机床的滑动表面或其他部分的擦伤所引起的损坏被根本性地阻止了。
此外，生产率也可观地提高了，特别是当多个异型件轴向地和连续地排列在机床上加工时，事实上，当在一个部分上实行加工后，所述的部分可以从工作位置取出，而另一部分的加工这时已经开始。
在本发明的加工半成品工件的方法中，还包含切割所述的半成品工件达到把半成品工件的一部分与所述的半成品工件的剩余部分分离，在所述的部分和所述的剩余部分之间得到一个空间，在所述的空间中插入一个加工单元来加工所述的部分和所述的剩余部分的端部。
所述的得到包含从所述的部分去掉其余的部分。
此外，因为一起移动所述的部分与固定它的夹具，半成品工件的表面保持原样。
由于本发明的这个方面，在异型件的端部实施加工成为了可能，这在以前可以通过把该部分定位到为了这个目的而装备的机器上来完成。
附图说明
参考附图的描述可以更好的理解和实行本发明，附图显示了一个示例型的而不是限制型的实施例，其中：
图1是从机床的一端规率的根据本发明的机床的透视图；
图2是图1所示的机床的俯视透视图；
图3是图1所示的机床的正视图；
图4是沿图2IV-IV平面的截面图；
图5是沿图2V-V平面的截面图；
图6是沿图2VI-VI平面的截面图；
图7是图1所示的机床放大分解透视图，在工作流程开始处；
图8是图1所示的机床放大分解透视图，在一个半成品工件被定位在在机床的夹具中后，也就是说，处于工作位置；
图9是图1所示的机器放大分解透视图，当半成品工件的头部被整平后；
图10是图1所示的机器放大分解透视图，在把一个部分从所述的半成品工件上分离下来的半成品工件的切割过程中；
图11是图1所示的机器放大分解透视图，在异型件的分离的部分和剩余部分之间得到一个空间后；
图12是图1所示的机器放大分解透视图，处于加工异型件剩余部分的端部的过程中；
图13是图1所示的机器放大分解透视图，处于加工异型件部分的端部的过程中；
图14是图1所示的机器放大分解透视图，处于从工作位置去掉加工部分的过程中；
图15是图1所示的机器一个截面的分解透视图，在三个不同的加工位置具有相同的切割单元；
图16是按照本发明的一个机床的分解顶部透视图，显示了切割单元的一个变形；
图17是图16所示的机床的分解前部透视图。
具体实施方式
如图1-6所示，加工金属异型件4的机床2包含一个机座6，在其上有多个夹具8通过定位装置沿纵向定位，定位装置把夹具8以使它不能盖住将要进行机械加工的异型件4的一部分的方式安排。
一个用于储存要加工的半成品工件4的储存单元10和一个用于储存已经加工的半成品工件的各部分14的储存单元12平行地安置在机床6上，分别位于机床对立的两边。储存单元10和12都包含多个平行的带式运送机，沿机床6横向布置。
切割工组18，第一个工作单元20，第二个工作单元22和第三个工作单元24沿纵向滑动地连接在机床6上。
如图4和15所示，切割工组18包含一个立柱26，可以绕竖直轴C旋转，并底部连接在机床6的纵向转子19上，在立柱26上，滑块28被滑动地支撑并可以沿垂直方向移动，在其上有一个滑块30在滑动装置29上水平滑动。一个可以绕水平轴旋转的杆31铰接在滑块30上，在所述的杆31上安装了一个环形刀片32，通过一个马达34驱动绕着它的中心轴旋转。因此，刀片32可以保持在一个与机床6横断面成预定角度的位置，使得它可以在要加工的半成品工件上实施任意倾斜方向的切割。
参考图16和17，根据一个变种得到了另一个切割单元18a，包含一个立柱26a，其底部连接在机床6的纵向转子19上，这样可以沿图中箭头F的方向在所述的机床6上滑动。在立柱26a上，另一个滑块28a可以竖直地移动，如箭头F1所示。另一个滑块30a支撑在所述的滑块28a上，这样可以在滑动装置29a上沿箭头F2所示的方向水平滑动。另一个可以绕水平轴W旋转的杆31a铰接在所述的滑块30a上，在其上可旋转地安装了一个支撑件，适合于绕与轴W相垂直的轴Z旋转。在所述的支撑件上安装了另一个环形刀片32，通过一个相关的马达34a驱动绕它的中心轴旋转。这样，切割单元18a的刀片32与切割单元18的刀片32相比得到了额外的自由度，因此使得可以实施在异型件4上的加工处理的范围进一步扩大了。
如图5所示，第一个工作单元20包含一个穿过机床6的门型结构36，所述的门型结构36可以沿转子19滑动，并且提供了一个转子38，在其上带有刀具40，可以在要加工的异型件4上或其中的部分上实施机械加工。
转子38安装在一个支撑35上，这样可以有角度地绕着水平轴A定位，安装好的支撑35可以有角度地绕着垂直轴B定位，相对于滑车39沿门型结构36的十字杆体41滑动，它可以在滑块37上垂直移动。这样，刀具40可以很容易地安装来加工要加工的半成品工件4的侧面和半成品工件4或者其中一部分的端面和“头部”，除了面向机床6的很难加工的表面。如图6所示，第二个工作单元22和第三个工作单元24具有对称的结构，并且相对于穿过机床6中心线的纵向平面对称安装。每个工作单元22和24各自包含一个立柱42，滑动地与转子19啮合，在其上安装着一个垂直定位的滑块44；一个臂46，安装在所述的滑块44上，这样可以在横断面上水平移动。每个臂46都有一端接近机床6，机床支撑着一个转子单元48，它可以相对于水平轴D成角度地定位。
在机床6上部，安装着切割单元18和工作单元20、22和24、和一个由柱子52支撑的框架50，所述的框架50提供有导向轨54，它平行地从机床6上伸出，在其上一对桥结构58的端部可以沿纵向滑动，每个所述的桥结构58支撑着一个滑车60沿导向轨54纵向滑动；在每个滑车60上安装了一个垂直移动的棒62，它的底端支撑着各自的钳子64，钳子上有夹片66适合于夹住要加工的异型件4或已经加工的部分14。
安装的桥结构58和钳子64可以被定位在异型件4上，可以从储存要加工的半成品工件的储存单元10中移去异型件4和一次把异型件4放置在夹子8中，夹子8把它们锁定在工作位置。当一个异型件4或它的部分被加工后，钳子64把异型件从工作位置取出并把它传送到为已经加工的半成品工件准备的储存单元12中。
机器按照图7-14显示的工序进行工作，更详细一点的是：参考图7，钳子64从为要加工的半成品工件准备的储存单元10中取出一个异型件4置于传送带16上，把异型件4传送到工作位置，夹在机床6的夹子8中，夹子已经预先定位好不会影响异型件4的加工；半成品工件4从传送带16上被提起定位在夹子8中，定位是通过降低它直到置于夹子8中实现的：这样当异型件4被传送到工作位置时被避免了刮伤或损坏的危险。接着，(图8)，关闭夹子8把异型件4锁定在工作位置，此时钳子64仍然夹着异型件4，沿纵向位置移动桥结构58，在机床6上拖动夹子8和锁定的异型件4到一个工作位置，开始加工工序；有必要提醒的是，异型件4传送时不在夹子上滑动。另外，夹子8和锁定的异型件可以通过其他合适的传动装置沿纵向移动，例如切割单元18或工作单元20，22和24。
当异型件4被放置在加工工序开始的工作位置后，如图9所示，切割单元18通过合适的驱动装置在机床6上滑动，并且环形刀片32沿垂直的平面移动来实行异型件4的整平操作。接着，切割单元18移动到异型件4的一个截面上，在这里要实现另一个横断切割，把要加工的异型件的一部分68从异型件4上分离出来。仍然被夹子夹着的部分68，沿着与异型件4被移动到工作位置开始加工工序的方向相反的方向移动。部分68通过一个合适的传动装置例如第一个工作单元20来移动，在部分68和异型件4的剩余部分之间得到了一个空间。
同时，切割单元18被移动到异型件4的另一个截面，在这里要进行另一个横断切割，如图10所示。
如图11所示，部分68和面对所述的部分68的异型件4的剩余部分通过第一个工作单元20加工，例如它可以对端面70实行整平操作；此外，与此同时，工作单元22和24可以加工部分68的侧面，包括面对机床6的表面，得到完全加工的异型件14，如图12和13所示。
从夹子8中释放加工的异型件14后，通过钳子64把它从工作位置移开，钳子64从夹子8中提起异型件4防止它被夹子擦伤，并把它传送到为加工的异型件准备的储存单元12中。
需要指出的是在先前的描述中提到的和在各自的组合中提到的单元、装置和部分也可以是独立的保护对象，在可以在分案申请中提出申请。

Claims (17)

1.加工半成品长工件的装置，包含：机床支撑装置(6)，它沿纵向延伸并且安装用来把要加工的半成品工件支撑在加工位置；储存装置(10，12)，安装用来供给要加工的半成品工件(4)和/或接收已经加工的半成品工件(14)；移动装置(58，60，62，64，66)，安装用来向着和/或远离所述的加工位置移动所述的半成品工件(4，14)，所述的移动装置(58，60，62，64，66)可以在与所述的纵向垂直的平面内移动以把要加工的半成品工件(4)供给到加工位置和/或把已经加工的半成品工件(14)从加工位置移去，其特征在于，所述的储存装置(10，12)包括第一储存装置(10)和第二储存装置(12)，其中第一储存装置(10)用于储存所述的要加工的半成品工件(4)，并且在所述的机床支撑装置(6)的一侧上伸出，第二储存装置(12)用于储存所述的已经加工的半成品工件(14)，并且在所述的机床支撑装置(6)的与上述一侧相反的另一侧上伸出。
2.按照权利要求1的装置，其特征在于，所述的第一储存装置(10)和第二储存装置(12)包括多个平行的横向于所述的机床支撑装置(6)的带式运送机(16)。
3.按照权利要求1或2的装置，其特征在于，所述的移动装置(58，60，62，64，66)在所述的机床装置(6)的上方伸展。
4.按照权利要求1的装置，其特征在于，所述的移动装置(58，60，62，64，66)包含桥装置(58)，该桥装置滑动地支撑在导向轨(54)的纵向上，该导向轨(54)平行于所述机床装置(6)并且安装在所述的机床装置(6)上部。
5.按照权利要求4的装置，其特征在于，所述的桥装置(58)通过滑车装置(60)支撑着钳子装置(64，66)，其中滑车装置滑动地安装在所述的桥装置(58)上。
6.按照权利要求5的装置，其特征在于，所述的钳子装置(64，66)可以相对于所述的桥装置(58)竖直地移动。
7.按照权利要求1的装置，进一步包含一个切割单元(18，18a)，支撑在所述的机床装置(6)的滑动机构(19)上，从而可以相对于所述的机床装置(6)沿纵向定位，所述的切割单元(18，18a)安装用来沿横断面切割所述的半成品工件(4)。
8.按照权利要求7的装置，进一步包含至少一个工作单元(20，22，24)，它们支撑在所述的机床装置(6)的滑动机构(19)上，从而可以相对于所述的机床装置(6)沿纵向定位，所述的至少一个工作单元(20，22，24)安装用来在所述的半成品工件(4)上实行加工。
9.按照权利要求8的装置，其特征在于，所述的至少一个工作单元(20，22，24)安装在所述的切割单元(18，18a)和所述的机床装置(6)的一端之间。
10.加工半成品长工件的方法，包含：把要加工的沿纵向伸展的半成品工件(4)支撑在加工位置；储存所述的要加工的半成品工件(4)和/或已经加工的半成品工件(14)；向着和/或远离所述的加工位置移动所述的半成品工件(4，14)，所述的移动包含与所述的纵向垂直地移动所述的半成品工件(4，14)，以防止所述的半成品工件(4，14)至少在所述的半成品工件刚好到达所述的加工位置之前和/或至少在所述的半成品工件刚好从所述的加工位置被移开之后，立刻被沿着所述的纵向移动，其特征在于，所述的移动还包括从在所述的加工位置的一侧上伸出的第一储存装置(10)加载所述要加工的半成品工件(4)以及将所述的已经加工的半成品工件(14)卸载到在所述的加工位置的与上述一侧相反的另一侧上伸出的第二储存装置(12)内。
11.按照权利要求10的方法，其特征在于，所述的移动在所述的机床装置(6)上方进行。
12.按照权利要求10或11的方法，其特征在于，所述的移动包含在竖直平面内移动所述的半成品工件(4，14)。
13.按照权利要求10的方法，其特征在于，所述的储存包含把所述的半成品工件(4，14)平行于所述的机床装置(6)放置在它的一侧。
14.按照权利要求13的方法，其特征在于，所述的储存包含放置所述的要加工的半成品工件(4)和所述的已经加工的半成品工件(14)。
15.按照权利要求10的方法，进一步包含切割所述的半成品工件(4)，使半成品工件的一部分(68)与所述的半成品工件(4)的剩余部分分离，并在所述的部分和所述的剩余部分之间获得一个空间。
16.按照权利要求15的方法，其特征在于，所述的获得空间包含沿纵向从半成品工件(4)的所述的剩余部分移开所述的部分(68)。
17.按照权利要求15或16的方法，其特征在于，包含，在所述的获得空间之后，在所述的空间中插入至少一个工作单元(20，22，24)，从而加工所述的要加工的半成品工件(4)的所述的部分(68)的和所述的剩余部分的端部。
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