CN1666842A - 用于控制平移同一棒条的两个分开的机构的装置 - Google Patents

Abstract

一种用于控制一棒条的两个平移运动机构的装置，该装置包括：第一零件，它包括包含多个标记的细长标尺，诸标记相继地沿着其纵向尺寸设置，以规定义给定步级并表示出读取方向；第二零件，它包括用于第一零件的标记的检测器，它检测第一零件与第二零件之间的相对运动的各个步级以及方向，并产生运动步级和方向的信号；第三零件和第四零件，各将第一零件和第二零件中的一个固定在可调节床头上、另一个固定在装载设备的一固定部分上，且可调节床头的任何平移运动将使第一零件与第二零件之间产生相对的平移运动，该平移运动与可调节床头的相对运动具有相同的大小和方向；第五零件，用于施加运动步级和方向信号，以即刻地控制装载装置的第二驱动装置。

Description

用于控制平移同一棒条的两个分开的机构的装置

技术领域

本发明涉及用于控制平移运动一棒条的两个机构的装置，该装置包括：

·一用于平移运动的第一机构，它位于一车削机床中，所述机床用来通过重复预定的机加工循环产生多个分段的零件，各分段零件的长度相应于棒条长度的一部分，以及

·一用于平移运动的第二机构，它位于一用来将这样的棒条连续地装入车削机床的管状旋转件的设备中。

本发明还涉及由一机床和用于将棒条装入该机床以进行车削的一设备构成的一组合设备，它包括一前述类型的控制装置。

背景技术

在机械制造领域，已知通过在这些棒条的纵向部分上施行相继的机加工操作来在自动车床上从棒料生成出零件。

也已知使用一装载设备，用于进行放置、然后在通过在车削机床中机加工而用完棒条之后自动地将一新的棒条推入机床。

前述类型的、用于供应在工业生产所用的这样的自动车床的装载设备被称为“进料装置”。

本发明更具体地、但不是排他地涉及一种用于使平移运动棒条的两个机构同步的装置，该装置包括

·一用于平移运动的第一机构，它位于一被称为“带有可调节床头的”车削机床中，所述车削机床用来通过重复预定的机加工循环产生多个分段的零件，各分段零件的长度相应于棒条长度的一部分，以及

·一用于平移运动的第二机构，它位于一用来将这样的棒条连续地装入可调节床头的管状旋转件的设备中。

被称为“带有可调节床头的”机床是装有一第一机构的机床，该第一机构主要包括：

—被称为可调节床头的一机械组件，该组件

·在机床上被沿着一平移轴线、特别的是在滑轨上平移引导，且

·包括一管状件，该管状件被绕平行于平移轴线的一旋转轴线旋转地驱动，并接纳棒条的一端部和承载用于该端部的一径向保持夹具，

—被称为第一驱动装置的一驱动装置，该驱动装置由一第一控制装置制，在两个相反的方向上进行驱动，以使在一零件的各机加工循环的过程中，在夹具保持闭合的同时，被称为可调节床头的机械组件能基本上沿着棒条的轴向进行平移运动。

因此，用于在带有可调节床头的机床中装载棒条的一设备必须允许装载入该机器的棒条能这样的运动。

结果是一种用于装载棒条的设备具体包括：

—一第一装置，它用来保证结合棒条的支承和导向动作的一功能，特别是在该棒条沿着一给定轴线平移运动时该装置进行旋转的过程中，所述给定轴线被称为导向轴线、且特别是与机床的管状旋转件的同轴，所述棒条必须横穿该该管状旋转件，以被呈送到位于该机床中的一工具的系统，

—一第二装置，用来确保多根棒条的存储功能，

—一第三装置，用来确保从该存储装置选择和取出棒条而然后再将该棒条放置在平移导向装置中的功能，

—被称为第二平移运动机构的一平移运动机构，用来确保借助保持抵靠棒条的至少一个止动件来平移运动装载在导向装置中的棒条的功能，且特别是使其能保证选择性，

·至少在平移导向装置中移动棒条，以将其放置在被称为等待加载的一位置，

·通过所述导向装置和管状旋转件两者从被称为等待加载的所述位置连续地推动棒条，直至已制出给定数量的零件为止，

·从管状旋转件抽出还未在机床中使用的一段棒条，

·将所述未使用段的棒条移动到一最后工位，如一除去该段的工位，

—一第四装置，用来确保前述装置和机构的可编程控制。

如上文已指出的，在机器带有可调节床头的情况下，在机加工时，可调节床头的平移运动带动棒条的运动，但并不知道装载设备中的用于平移运动的所述第二机构的情况。

当棒条的截面较小时，在床头缩回时，它特别地受到弯曲、甚至是屈曲。

必须用于将棒条装载在带有可调节床头的机床中的装载设备的设计者已提出了一种技术方案，允许棒条在可调节床头的运动的影响之下在装载设备中发生横向运动。

一种已知的技术方案一方面在于使可调节床头与装载设备内的第二平移运动机构的一主动零件之间形成刚性连接，另一方面在于将该连接置于一受控的释放装置的控制之下，以仅将可调节床头的缩回运动传递到装载设备内的第二平移运动机构。

结果是，仅在相对较长的反应时间之后才获得所想要的释放，这可能会产生对机加工质量有害和/或对所涉及的各种装置和机构有害的震动。

发明内容

本发明的想要实现的一个结果是一种可补救这些缺点的装置。

为此，本发明的对象是一种用于控制平移运动一棒条的两个机构的装置，该装置包括：

—一用于平移导向的第一机构，该机构主要包括：

·被称为可调节床头的一机械组件，

.它在机床上被沿着平移轴线、特别是在滑轨上平移地导向，且

.包括一管状件，该管状件被绕平行于平移轴线的一旋转轴线旋转地驱动，并接纳棒条的一端部、且和承载用于该端部的一径向保持夹具，

·被称为第一驱动装置的一驱动装置，该驱动装置由一第一控制装置控制，在两个相反的方向上进行驱动，以使在一零件的各机加工循环的过程中在夹具保持闭合的同时、被称为可调节床头的机械组件可基本上沿着该棒条的轴线平移运动，

—一第二平移导向机构，其用来保证平移运动棒条的功能，特别是能将棒条连续地推动穿过管状旋转件，直至已制作出给定数量的零件为止，装载设备内的第二平移运动机构包括一被称为第二驱动装置的、步进控制类型的驱动装置。

值得一提的是，根据本发明的装置包括：

—一第一零件，它包括一包含多个标记的一细长的标尺，所述多个标记相继地沿着其纵向尺寸设置，用以规定一给定的步级并清楚地表示出沿着该第一零件的纵向尺寸读取该第一零件的两个相反的方向，

—一第二零件，它包括用于第一零件所标有的标记的一检测器，该第二零件一方面检测第一零件与第二零件之间的一相对运动的各个步级、以及该运动的方向，另一方面还产生一运动步级和方向的信号，

—一第三零件和一第四零件，各用于固定所述第一零件和第二零件中的一个，且将一个固定在可调节床头上，而将另一个固定在装载设备的一固定部分上，所述第三零件和第四零件设置成，可调节床头的任何平移运动将使第一零件与第二零件之间产生相对的平移运动，该平移运动与可调节床头的相对运动具有相同的大小和方向，

—一第五零件，用于对装载设备的第二平移运动机构的所述第二驱动装置施加在第二零件的高度处产生的运动的步级和方向信号，以根据所检测到的各步级和所检测到的运动方向即刻地控制装载装置的所述第二驱动装置。本发明的对象还是一种由一机床和用于将棒条装入该机床的一设备构成的组 合设备，值得一提的是，该组合设备包括一前述类型的控制装置。

附图说明

在结合附图阅读了以非限制性例子的方式给出的描述之后，将会更好地理解本发明。诸附图示意表示：

—图1，为在沿着垂直纵向平面的剖面中所见，示出包括一带有可调节床头的机床和一用于将棒条装载入该机床的设备的组合设备，且所述设备和机床装备有根据本发明的一装置，

—图2，为在局部的纵向剖面中以一放大的比例所见，示出根据本发明的一装置，

—图3，示出图2所示装置的一功能部分的放大比例的横截面。

具体实施方式

参见附图，可见一用于连续地将棒料装载入一机床4的管状旋转件3中的设备，所述机床用于对这些棒条2进行机加工，诸如为用于车削的机床，以通过重复预定的机加工循环来产生多个分段的零件5，各分段零件的长度相应于棒条2长度的一部分。

用于连续地装载棒料2的设备在下文被称作装载设备1。

机床4是被称为“带有可调节床头”的机床，即装配有一用于平移运动的机构6的机床4，该机构6被称作第一平移运动机构6，它主要包括：

—被称为可调节床头7的一机械组件，

·它在机床4上被沿着平移轴线、特别是在滑轨(未示出)上平移导向，且

·包括一管状件3，该管状件3被绕平行于平移轴线的一旋转轴线9旋转驱动，并接纳棒条2的一端部和承载用于径向地保持该端部的一夹具10，

—被称为第一驱动装置11的一驱动装置11，该驱动装置由一第一控制装置12控制，在两个相反的方向S1、S2上进行驱动，以使在一零件5的各机加工循环的过程中在夹具10保持闭合的同时、被称为可调节床头7的机械组件能基本上沿着平移轴线8进行平移运动。

棒条2的装载设备1有利的、但非限制性地包括：

—被称为平移导向器的一第一装置13，它用来确保结合棒条2的支承和导向动作的一功能，特别是在该棒条2沿着一给定轴线14平移运动时该装置进行旋转的过程中，所述给定轴线14被称为导向轴线14、且特别是与机床4的管状旋转件3的旋转轴线9同轴，所述棒条2必须横穿该该管状旋转件3，以被呈送给位于该机床4中的一工具15的系统，

—一第二装置16，用来确保多根棒条2的存储功能，

—一第三装置17，用来确保从被称为存储装置的第二装置16选择和取出棒条2而然后再将该棒条2放置在被称为平移导向器的第一装置中的功能，

—被称为第二平移运动机构18的一平移运动机构18，用于确保证平移运动装载在第一平移导向装置13中的棒条2的功能，特别是使其能借助于保持抵靠棒条2的至少一个止动件19来获得选择性，

·至少在第一平移导向装置13中移动棒条2，以将其放置在被称为等待加载的一位置，

·通过所述第一平移导向装置13和管状旋转件3两者从被称为等待加载的所述位置连续地推动棒条2，直至已制出给定数量的零件为止，

·从管状旋转件3抽出还未在机床4中使用的一段棒条2，

·将所述未使用段的棒条2移动到一除去该段棒条2的工位，

—一第四装置20，用来确保被称为第一(13)、第二(16)和第三(17)的装置13、16、17、以及前述平移运动机构18的可编程控制。

本说明书使人们能更好地理解到，一装载设备1包括一复杂的机电组件，在零件5的机械工作循环中，其操作易于受到外界动作的干扰，甚至由于外界动作而被篡改，所述的外界动作如由可调节床头7施加在棒条2上的移动动作。

机加工循环想要指的是一系列的机加工操作，它们通过棒条2与位于机床4中的一工具15的系统的至少一个工具之间的相对运动来实现。

在本发明的情况中，应考虑到，装载设备1最少要包括至少一个被称为第二平移运动机构18的平移运动机构18，其用来确保平移运动棒条2的功能，以能特别借助于保持抵靠棒条2的至少一个止动件19，来特别是将棒条2连续地推动穿过管状旋转件3，直至已制作出给定数量的零件5为止。

如已说明的，本发明涉及一种使装载设备1中的棒条2能在可调节床头7的运动的影响下平移的装置21，它没有已知的由于这样的情况而造成的缺点。

装载设备1内的第二平移运动机构18属于包括一驱动装置22的类型，所述驱动装置22为由被称为伺服电动机的步进控制的类型。

值得一提的是，根据本发明的装置21包括：

—一第一零件23，它包括一包含至少多个标记230的一细长的标尺，所述多个标记230相继地沿着其纵向尺寸设置，用以规定一给定的步级并清楚地表示出沿着该第一零件的纵向尺寸读取该第一零件的两个相反的方向S1、S2，

—一第二零件24，它包括用于第一零件23所标有的标记230的一检测器，该第二零件24一方面检测第一零件23与第二零件24之间的一相对运动的各个步级、以及该运动的方向，另一方面还产生一运动步级和方向的信号，

—一第三零件25和一第四零件26，各用于固定所述第一零件23和第二零件24中的一个，且将一个固定在可调节床头7上，而将另一个固定在装载设备1的一固定部分100上，所述第三零件24和第四零件26设置成，可调节床头7的任何平移运动将使第一零件23与第二零件24之间产生相对的平移运动，该平移运动与可调节床头7的相对运动具有相同的大小和方向，

—一第五零件27，用于对装载设备1内的第二平移运动机构18的所述第二驱动装置22施加在第二零件24的高度处产生的运动的步级和方向信号，以根据所检测到的各步级和所检测到的运动方向即刻地控制装载装置1的所述第二驱动装置22。

有利的是，第一零件、即标尺的一步级为每脉冲百分之一毫米(有利的是带有偏换90度的两个通道的系统)。

在附图中，没有示出标记，且标号230仅表示它们出现在第一零件上。

第五零件27包括用于传送运动的步级和方向的信号。

例如，第五元件27包括一根或多根电缆，这些电缆电气连接到用于控制装载设备1内的所述第二平移运动机构18的第二驱动装置22的一箱盒220，且所述第二驱动装置22属于步进(伺服电动机)控制的类型。

装载设备1的固定部分100由例如该设备的一结构部分构成。

由于其构成结构，根据本发明的装置21使所希望的结果得以实现，即实现了机床4的可调节床头7的运动与装载设备1内的第二平移运动机构18的运动的真正同步。

因此，可注意到，无论在装载设备1中或是在机床4中，都消除了对机加工质量有害和/或对所涉及的各种机构的操作有害的震动。

如附图中所示，第一零件23、即标尺相对第二零件24、即检测器是平移地导向的，从而保证了其至少在所述检测器高度处的精确定位。

由于可调节床头7是平移导向的，且机床4和装载设备1相对彼此是静止不动的，所以相对第二零件24平移导向第一零件23可能会显得多余，但实际上，这能够保证根据本发明的装置21的可靠性。

根据一个实现平移导向较佳的实施例：

—第一零件23、即标尺一方面具有沿着其纵向尺寸的平行表面28，用于与一导向件的导向表面29协配，另一方面则通过其包括的两端31、32中的一个刚性地连接至第三零件25，

—第四零件26一方面包括一管状件260，由标尺构成的第一零件23的一导向件30固定在该管状件260中，另一方面第二零件24、即探测器在与导向件30基本相同的纵向高度(longitudinal level)处固定在该管状件260上，且保持与第一零件23相对，以检测构成第一零件23的标尺所标有的标记230。

还值得一提及的是，第三零件25和第四零件26将第一零件23、即标尺和第二零件24、即检测器支承在机床4与装载设备1之间延伸的棒条2附近。

棒条2构成实质上和心理上的障碍物，它在某种程度上保护标尺和检测器避免与在机床4和装载设备1周围操作的物体(未示出)意外地接触。

优选和值得一提的是：

—第一零件23、即标尺包括：

·一方面，一功能部分231，它包括一包含至少多个标记230的材料条带，所述多个标记相继地沿着条带的纵向尺寸设置，用以规定一给定的步级并清楚地表示出沿着该条带的纵向尺寸读取该条带的两个相反的方向S1、S2，

·另一方面，一结构部分232，它包括沿着其纵向尺寸的一细长的刚性部分，该刚性部分的横截面包括：

·一T形凹槽233，它具有多个平行表面28，这些平行表面中的至少一些用来与一导向件30的导向表面29协配，和

·一自由面234，它具有足够的面积以接纳构成功能部分231的条带，

—导向件30包括具有与第一零件23的结构部分232的凹槽233互补的T形横截面的一个部分，该导向件30在第一零件23的纵向尺寸的一部分之上延伸。

如图中所示，当可调节床头7被如下部分掩盖：

一机械工具4的零件40，它设置成朝向装载设备1，但当该可调节床头7有一被称为后表面70的面70时，所述后表面被转向装置设备1，且

·一方面，用来被来自装载设备1的棒条2横穿过，和

·另一方面，通过该棒条2所横穿的一机床4的切口400露出，

第三零件包括一刚性管状支架，它用来固定于可调节床头7的后表面以被棒条2横穿，该管状支架250的长度至少足以具有一被称为自由端251的端部251，该端部

—当可调节床头7被带到离开装载设备1距离最远的一个位置时，位于机床4外侧，

—载有一固定区域252，该固定区域252用于为第一零件23和第二零件24、即标尺和检测器的诸零件中的至少一个。

在一个值得一提的实施例中，除了管状支架250之外，第三零件25还包括一板253，该板装载在该管状支架250的自由端251，且一方面位于基本上与所述管状件250的纵轴线成直角的一平面内，另一方面具有用于为第一零件23和第二零件24的诸零件中至少一个的固定区域252。

如所示，例如，由板253借助于一合适的方形支架和诸如螺钉之类的固定零件所载带的是第一零件23、即标尺。

在所示的情况中，第二零件24、即检测器由构成第四零件26的管状件载带，该第四零件26又由装载设备1的一固定部分100载带、例如通过该装载设备1的一结构部分载带。

Claims (8)

1.一种用于控制平移运动一棒条的两个机构的装置，该装置包括位于一车削机床(4)中的一用于平移运动的第一机构(6)、以及位于一设备(1)中的一用于平移运动的第二机构(18)，所述设备(1)用于将这样的棒条连续地装入机床(4)的一管状旋转件(3)，

—所述第一机构(6)主要包括：

·被称为可调节床头(7)的一机械组件，

.它在机床(4)上被沿着平移轴线(8)平移地导向，且

.包括一管状件(3)，该管状件被绕平行于平移轴线(8)的一旋转轴线(9)旋转驱动，并接纳棒条(2)的一端部、且承载用于该端部的一径向保持夹具(10)；以及

·被称为第一驱动装置的一驱动装置(11)，该驱动装置由一第一控制装置(12)控制，在两个相反的方向(S1，S2)上进行驱动，以使在一零件(5)的各机加工循环的过程中、被称为可调节床头(7)的机械组件可基本上进行平移运动，

—所述第二平移运动机构(18)

·用来保证平移运动棒条(2)的功能，特别是能将棒条(2)连续地推动穿过管状旋转件(3)，直至已制作出给定数量的零件(5)为止，装载设备(1)内的第二平移运动机构(18)包括

·包括一步进控制类型的驱动装置(22)，

用于控制被称为第一和第二机构的两机构的装置(21)的特征在于其包括：

—一第一零件(23)，它包括一包含至少多个标记(230)的一细长的标尺，所述多个标记相继地沿着其纵向尺寸设置，用以规定一给定的步级并清楚地表示出沿着该第一零件(23)的纵向尺寸读取该第一零件的两个相反的方向(S1，S2)，

—一第二零件(24)，它包括用于第一零件(23)所标有的标记(230)的一检测器，该第二零件(24)一方面检测第一零件(23)与第二零件(24)之间的一相对运动的各个步级、以及该运动的方向，另一方面还产生一运动步级和方向的信号，

—一第三零件(25)和一第四零件(26)，各用于固定所述第一零件(23)和第二零件(24)中的一个，且将一个固定在可调节床头(7)上，而将另一个固定在装载设备(1)的一固定部分(100)上，所述第三零件(25)和第四零件(26)设置成，可调节床头(7)的任何平移运动将使第一零件(23)与第二零件(24)之间产生相对的平移运动，该平移运动与可调节床头(7)的相对运动具有相同的大小和方向，

—一第五零件(27)，用于对装载设备(1)内的第二平移运动机构(18)的所述第二驱动装置(22)施加在第二零件(24)的高度处产生的运动的步级和方向信号，以根据所检测到的各步级和所检测到的运动方向即刻地控制装载装置(1)的所述第二驱动装置(22)。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，相对第二零件(24)、即检测器平移导向第一零件(23)、即标尺，以至少在所述检测器的高度处保证其的精确定位。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，为了实现平移导向：

—第一零件(23)、即标尺一方面具有沿着其纵向尺寸的平行表面(28)，用于与一导向件的导向表面(29)协配，另一方面则通过其所包括的两端(31，32)中的一个刚性地连接至第三零件(25)，

—第四零件(26)一方面包括一管状件(260)，由标尺构成的第一零件(23)的一导向件(30)固定在该管状件(260)中，另一方面第二零件(24)、即探测器在与导向件30基本相同的纵向高度处固定在该管状件(260)上，且保持与第一零件(23)相对，以检测构成第一零件(23)的标尺所标有的标记(230)。

4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，第三零件(25)和第四零件(26)将第一零件(23)、即标尺和第二零件(24)、即检测器支承在延伸于机床(4)与装载设备(1)之间的棒条(2)附近。

5.如权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，

—第一零件(23)、即标尺包括：

·一方面，一功能部分(231)，其包括一包含至少多个标记(230)的材料条带，所述多个标记相继地沿着条带的纵向尺寸设置，用以规定一给定的步级并清楚地表示出沿着该条带的纵向尺寸读取该条带的两个相反的方向(S1，S2)，

·另一方面，一结构部分(232)，它包括沿着其纵向尺寸的一细长的刚性部分，该刚性部分的横截面包括：

.一T形凹槽(233)，它具有多个平行表面(28)，这些平行表面中的至少一些用来与一导向件(30)的导向表面(29)协配，和

.一自由面(234)，它具有足够的面积以接纳构成功能部分(231)的条带，

—导向件(30)包括具有与第一零件(23)的结构部分(232)的凹槽(233)互补的T形横截面的一个部分，该导向件(30)在第一零件(23)的纵向尺寸的一部分之上延伸。

6.如权利要求1至5中任一项所述的装置，其特征在于，与包括一可调节床头(7)的机床(4)一起使用，所述可调节床头(7)

·可被该机械工具(4)的一零件(40)掩盖，该零件(40)设置成朝向装载设备(1)

·有一被称为后表面(70)的面(70)，该后表面(70)被转向装载设备(1)，且一方面用来被来自装载设备(1)的棒条(2)横穿过，另一方面通过该棒条(2)所横穿的一机床(4)的切口(400)露出，

该装置的特征在于，第三零件(25)包括一刚性管状支架(250)，它用来固定于可调节床头(7)的后表面以被棒条(2)横穿，该管状支架(250)的长度至少足以具有一被称为自由端(251)的端部(251)，该端部

—当可调节床头(7)被带到离开装载设备(1)距离最远的一个位置时，位于机床(4)外侧，

—载有一固定区域(252)，该固定区域(252)用于为第一零件(23)和第二零件(24)、即标尺和检测器的诸零件中的至少一个。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，除了管状支架(250)之外，第三零件(25)还包括一板(253)，该板装载在该管状支架(250)的自由端(251)，且一方面位于基本上与所述管状件(250)的纵轴线成直角的一平面内，另一方面具有用于为第一零件(23)和第二零件(24)的诸零件中至少一个的固定区域(252)。

8.一种由一机床和用于将棒条装入该机床的一设备构成的组合设备，该组合设备包括权利要求1至7中任一项所述的一控制装置。

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