CN203636510U - 加工机床 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种加工机床，所述加工机床仅示例性地用于制造零件工业的家具部件或元件。本实用新型提供了一种加工机床，所述加工机床具有：基体，可沿着所述基体运动的导向元件，和安置在所述导向元件上的加工单元。所述导向元件借助驱动器相对于所述基体被驱动，所述驱动器设置在所述基体上的所述导向元件的支座上。此外在所述导向元件上安置传感器。控制装置基于所述传感器的检测结果控制所述驱动器的驱动参数。此外所述加工单元至少局部地安置在所述导向元件上的所述传感器和所述驱动器之间。

Description

加工机床
技术领域
本实用新型涉及一种加工机床，所述加工机床仅作为用于制造零件工业的家具部件或元件的例子。 
背景技术
在这个领域中，移动式龙门机床以及悬臂机床是已知的。移动式龙门机床具有导向元件，所述导向元件在两侧上安装在床身上，并且由于这种设计方案能够设计为是相对刚性和精确的。通常，在导向装置的两侧上设置进给驱动装置。所述进给驱动装置通常设计为主-从驱动装置，因此实现了导向装置的在进给方向上的调整运动的高的精确性以及实现了轴动态。 
此外，这样的加工机床设计为具有实际位置检测装置，所述实际位置检测装置例如作为集成在进给马达中的位移测量系统来实现（所谓的间接的实际位置检测装置），同样已知的是所谓的线性测量系统，所述线性测量系统用于精确地检测实际位置，所述线性测量系统在对导向装置的定位精确性有高要求的情况下使用。 
当然这样的驱动方案具有缺陷，即对于从驱动器产生额外的费用，因为从驱动器是一个完整的、具有与在主驱动系统中基本上相同的电组件和机械组件的轴系统。 
为了节省用于附加的从驱动器的费用，目前越来越多地制造具有仅一个驱动系统（主驱动器）的加工机床。但是在这样的加工机床中，仍须容忍在进给方向上的定位精确性的缺陷以及降低的轴动态。 
在单侧的轴驱动器情况下另一个缺陷在导向装置的机械的减振特性中表现出来。运动的组件的第一固有频率与在具有双侧的驱动器的加工机床情况下相比明显更低，因为系统具有更低的整体刚度。除此之外，除了更低的第一固有频率也需要考虑在所述频率情况下的明显更高的振幅。这个因素最终对加工结果产生负面的影响，因为由振动所产生的 振动痕迹导致工件上的质量损害。 
之前所提到的单侧的移动式龙门常常具有用于检测实际位置的间接的测量系统，所述测量系统安装在进给驱动马达的马达轴上。因此所有的传动元件，例如离合器、变速器、滚球螺杆等在调节对象（Regelstrecke）的外部。这同时带来了这样的缺陷，即在TCP实际检测装置和实际位置检测装置之间穿过进给驱动马达系统存在具有较长的力路径的机械装置。 
因此机床机械的共振频率在进给驱动装置的马达轴上借助所描述的间接的测量系统常常无法检测，所述共振频率例如在铣削时通过轴加速或者通过加工主轴的齿啮合来激励。除此之外，如果一方面通过持续的轴加速来进行龙门轴的速度的改变，或者另一方面例如由于切削而出现过程力，那么会出现前轴的准静态的变形。 
这些因素导致，借助已知的加工机床实现的动态和加工精度受到限制。 
作为印刷现有技术，已知的是DE10246093C1，所述现有技术涉及一种用于减小工具机床、生产机床和自动机的轴的机械振动的方法。在所描述的实施例中，马达经由机械装置驱动机床的轴。马达实际转速和轴的实际位置值借助于适合的测量系统来测量。马达实际转速借助于马达转速调节器来调节，所述马达转速控制器读入马达实际转速和马达额定转速的差值作为输入参数，并且在输出侧将调节器输出信号输出给马达控制装置，所述马达控制装置通过输出电流控制马达的马达转速。 
实用新型内容
本实用新型被执行，以便消除在具有驱动器的加工机床中的上述问题。 
所述目的通过根据本实用新型所述的加工机床来实现。其它的优选的设计方案在下文中得出。 
根据本实用新型，提供一个加工机床，所述加工机床具有：基体，沿着所述基体可运动的导向元件，和安置在所述导向元件上的加工单 元。导向元件通过驱动器相对于基体被驱动，并且此外在导向元件上安置传感器，所述驱动器设置在基体上的导向元件的支座上。控制装置基于传感器的检测结果控制驱动器的驱动参数。此外加工单元至少局部地安置在导向元件上的驱动器和传感器之间。 
通过所描述的、根据本实用新型的加工机床的构造，可能的是，尤其确定第一固有频率的振幅和基于所述结果对驱动器的驱动参数产生影响。在此实际的驱动运动与当前振幅叠加，并且通过这种方式被减弱。 
至少一个传感器在此例如能够检测测量地点处的实际位置值，并且通过微分从实际位置值中确定实际速度。 
在优选的实施方式中，导向元件通过在导轨上方的第一支架和第二支架与基体接触。 
此外，所述导轨具有第一导轨和第二导轨，所述第一导轨和第二导轨被安置在基体的相反的侧上。驱动器在这种情况下优选接合在第一/第二导轨和导向元件之间的接触区域上。 
在另一个实施方式中，加工单元通过可沿着导向元件运动的滑架被安置在导向元件上，并且可通过这种方式能相对于导向元件独立地运动。 
加速度传感器安置在所述导向元件的远离所述驱动器的一端的部段上。 
加工机床是具有单侧驱动的移动式龙门的移动式龙门机床。 
所提到的传感器优选是加速度传感器、用于检测导向元件的线性运动的线性测量系统、激光振动仪或者速度传感器。借助所述的传感器类型，特别是第一固有频率的频率和振幅能够被确定。 
所述线性测量系统是旋转的线性测量系统，所述旋转的线性测量系统通过测量轮检测机架上的线性运动。 
根据一个优选的实施方式，加工单元局部地可沿着导向元件在传感器和驱动器之间的区域中移动。 
本实用新型涉及加工机床，并且在下文中所阐述的实施方式中描述了作为所述加工机床的实例的移动式龙门机床。但是除了所描述的龙门机床，本实用新型也在线性龙门机床、用于输送机的机组、悬臂机床、自动机（Roboter）、并联机床（Stabkinematikmaschine）或搬运设备（
Figure DEST_PATH_GDA0000465337790000041
）中使用。 
在一个实施方式中，本实用新型也涉及被设计为输送机（Durchlaufmaschine）的加工机床。这样的加工机床例如能够设计为具有连续环绕的工件运输链，例如所谓的双端开榫机（Doppelendprofiler），所述双端开榫机具有一个或两个由链节构成的、作为环绕的工件支承件的导向链。 
在本实用新型的一个优选的实施方式中，加工单元可沿着导向元件在传感器和驱动器之间的区域中移动。由此得出，除了观察导向元件的动态，也观察沿着导向元件运动的加工单元的动态。由于这个原因，尤其优选提出，不仅在导向元件上而且在加工单元上安置传感器，导向元件和加工单元分别与控制装置连接。通过这种方式，由传感器确定的数据在控制装置中被叠加并且用于更针对性地调节导向元件的运动。 
在所述导向元件上安置有至少两个传感器，并且所述控制装置校正所述传感器的检测结果并且必要时对所述检测结果进行插值。 
在另一个目标方向中，能够提出，借助导向元件上的传感器所确定的数据用于控制导向元件的运动，并且由在加工单元上的传感器所确定的数据用于沿着导向元件驱动加工单元。 
附图说明
图1示出移动式龙门机床的侧视图。 
图2示出根据当前的实施方式的移动式龙门机床的从图1的左侧观察的另一个侧视图。 
具体实施方式
在图1和图2中所描述的移动式龙门机床具有基体1和龙门（导向元件）2。龙门（Portal）2通过第一导轨5和第二导轨7与基体接触， 并且因此能够沿着基体1（Y-方向）移动。 
在龙门2上安置具有加工单元9的滑架8，所述滑架可沿着龙门2（X-方向）移动。加工单元9设有加工工具（例如铣刀、锯或类似工具），以便加工在底座1上展开的工件W。 
沿着基体1对龙门2的引导通过第一支架6和第二支架3来保证，所述第一支架与第一导轨7连接，所述第二支架与第二导轨5连接。在第二支架3上设置驱动器4（主驱动器），所述驱动器提供了龙门2相对于基体1的可移动性。相反，在第一支架6上不设置其它的驱动器（从驱动器）。这意味着，当前的移动式龙门机床是所谓的单侧驱动的移动式龙门机床。 
在不具有自己的驱动器的第一支架6上，安置加速度传感器10。所述加速度传感器10用于测量支架6上的振动运动或偏移。但是所述加速度传感器也能够安置在龙门2上、第一支架6上或者第二支架3上。 
加速度传感器10是调节系统的一部分，所述调节系统基于加速度传感器10的检测结果对驱动器4的运动产生影响。通过这种影响，能够实现有效地减弱加工机床的可移动的组件的临界的固有频率。特别地，通过有针对性地控制马达上的运动，为整个系统去除振动能量。 

Claims (11)

1.用于加工工件的加工机床，所述加工机床具有： 
基体（1）， 
能沿着所述基体（1）运动的导向元件（2，3，6），和 
安置在所述导向元件（2，3，6）上的加工单元（9），其中 
所述导向元件（2）借助驱动器（4）相对于所述基体（1）被驱动，并且在所述导向元件（2，3，6）上还安置有至少一个传感器（10），所述驱动器设置在所述基体（1）上的所述导向元件（2，3，6）的支座上， 
控制装置基于所述传感器的检测结果控制所述驱动器（4）的驱动参数，以及 
所述加工单元（9）至少局部地安置在所述导向元件（2，3，6）上的所述传感器（10）和所述驱动器（4）之间。 
2.根据权利要求1所述的加工机床，其中所述导向元件通过在导轨（5，7）上方的第一支架（6）和第二支架（3）与所述基体（1）接触。 
3.根据权利要求2所述的加工机床，其中所述导轨具有第一导轨（7）和第二导轨（5），所述第一导轨和第二导轨安置在所述基体（1）的相反的侧上。 
4.根据权利要求1至3之一所述的加工机床，其中所述加工单元（9）通过能沿着所述导向元件（2，3，6）运动的滑架（8）安置在所述导向元件（2，3，6）上。 
5.根据权利要求1至3之一所述的加工机床，其特征在于，加速度传感器（10）安置在所述导向元件（2，3，6）的远离所述驱动器（4）的一端的部段上。 
6.根据权利要求1至3之一所述的加工机床，其特征在于，所述加工机床是具有单侧驱动的移动式龙门的移动式龙门机床。 
7.根据权利要求1至3之一所述的加工机床，其特征在于，所述传感器（10）是加速度传感器、激光振动仪、速度传感器或者用于检测所 述导向元件（2，3，6）的线性运动的线性测量系统。 
8.根据权利要求7所述的加工机床，其特征在于，所述线性测量系统是旋转的线性测量系统，所述旋转的线性测量系统通过测量轮检测机架上的线性运动。 
9.根据权利要求1至3之一所述的加工机床，其特征在于，所述加工机床是线性龙门机床、悬臂机床、自动机、并联机床、用于输送机的机组或者搬运设备。 
10.根据权利要求1至3之一所述的加工机床，其特征在于，所述加工单元（9）局部地能够沿着所述导向元件在所述传感器（10）和所述驱动器（4）之间的区域中移动。 
11.根据权利要求1至3之一所述的加工机床，其特征在于，在所述导向元件（2，3，6）上安置有至少两个传感器，并且所述控制装置校正所述传感器的检测结果并且必要时对所述检测结果进行插值。 
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